Физико-химические параллели и лечебные свойства антидиабетических фитопрепаратов
М.У. Шарофова, к.м.н, директор Института медицины Авиценны и фармакологии (ИМАФ), Душанбе, РТ
Ю.Н. Нуралиев, д.м.н, профессор, зав. отделом фармакологии ЦНИЛ ТГМУ им. Абуали ибни Сино, Душанбе, РТ, почётный директор ИМАФ
В.М. Душенков, д.б.н, профессор, координатор Центра по ботаническим препаратам и метаболическому синдрому в Таджикистане и NIH, США.
Сахарный диабет (СД) - это весьма сложное, длительно протекающее заболевание, постепенно и неотвратимо разрушающее основные обменные и регуляторные процессы, а также защитные свойства организма. Сложность этиопатогенеза СД усложняется наличием сопутствующих заболеваний и усугубляется факторами риска, связанными с особенностями образа жизни каждого человека, которые способствуют возникновению новых рецидивов и осложнений данного заболевания.
Антидиабетические лекарственные растения (АДЛР) и, созданные на их основе отдельные лекарственные формы, способны целенаправленно корректировать нарушенные при СД биохимические, а также физиологические процессы и, тем самым, способствовать восстановлению нарушенных функций в организме.
Анализ химического состава применяемых в современной или в традиционной медицине АДЛР показывает, что практически во всех растениях содержатся определенные группы целебных или биологически активных веществ (БАВ), способных вмешиваться в нарушенные при СД обменные процессы. Механизмы действия антидиабетических фитопрепаратов (ФП) связаны с активным воздействием на дисфункции не только поджелудочной железы, но и печени, почек, а также на изменения, наблюдаемые со стороны иммунной и сосудистой систем.
Эффективность созданных на основе лекарственно-пищевых растений различных простых галеновых и неогаленовых препаратов непосредственно зависит от содержания химических компонентов. По некоторым предварительным данным число известных на сегодняшний день лекарственных растений, обладающих антидиабетическими (А/Д ) свойствами, составляет более 250 наименований. Если к числу признанных современной медициной А/Д растений добавить арсенал лекарственных средств, которые на протяжении 20 веков применялись в различных школах по традиционнойи народной медицине, получится свыше 1000 наименований, из которых можно получить до 2000 готовых А/Д ФП.
При лечении осложнённого СД и, особенно, при его сочетании с различными сопутствующими заболеваниями, наиболее эффективны не синтетические А/Д препараты, а ФП, обладающие многогранными лечебными свойствами.
Одна из главных причин недостаточной эффективности лекарственной терапии СД заключается в том, что врачи часто лечат это сложное заболевание, в основном, с помощью синтетических или гормональных сахаропонижающих средств. Терапия СД часто сопровождается одновременным лечением сопутствующих данной патологии заболеваний, с использованием дополнительных синтетических препаратов, что часто способствует развитию лекарственной перенагрузки.
Следует принимать во внимание алиментарные факторы, также содействующие обострению или ухудшению патологического процесса, такие как напиток из плодов шиповника, сок лимона, газированные напитки и некоторые продукты питания, усугубляющие окислительный стресс у больных со сниженной сопротивляемостью организма при СД. В подобных ситуациях наиболее эффективными, на наш взгляд, могут стать А/Д ФП с широким спектром действия, лечебные свойства которых имеют многостороннее воздействие, в целом корректирующее метаболизм. Кроме того, многокомпонентность химического состава фитосредств способна эффективно корректировать допанкреальные нарушения на ранних стадиях заболевания СД.
Дифференцированный подбор наиболее подходящего лекарственного средства для конкретных больных с осложненным СД, по имеющимся в опубликованных источниках сведениям, весьма не прост. Практическое решение данной проблемы, на наш взгляд, невозможно без научно-обоснованного решения следующих вопросов: 1. Изучения взаимосвязей между фотохимическим составом и механизмом лечебных свойств А/Д ФП; 2. Изучения широты спектра лечебного действия А/Д ФП, с разработкой соответствующей классификации; 3. Изучения механизма действия А/Д ФП, их побочных эффектов, детализации показаний к применению эффективных и безопасных доз А/Д ФП, возможных противопоказаний для назначения каждого растительного средства; 4. Изучения химического состава А/Д ФП на наличие элементов, обладающих диабетогенными свойствами.
Нами разработана классификация спектра лечебных свойств А/Д ФП, в которой предложено использование ФП по характеру воздействия и спектра лечебных свойств на этиопатогенетические процессы при диабете (таблица 1).
А/Д ФП с неопределенным спектром лечебных свойств, которые мало изучены экспериментально и недостаточно апробированы в клинических исследованиях, а также ФП, эмпирически применяемые в народной медицине и центрах восточной или традиционной медицины разных стран, составляют основной потенциал для разработки новых антидиабетических препаратов.
Каковы возможные перспективы решения вопроса о взаимосвязях между фитохимическим составом и механизмом лечебных свойств АДЛР и, созданных на их основе, препаратов для диабетологии и медицины?
- Возможность существенного изменения тактики фитотерапии СД в сторону целенаправленного применения панкреатопротекторных, трофикотропных, детоксикационных средств, максимально приближая ее к эндоочищающей системе исцеления по Авиценне.
Таблица 1
Классификация спектра лечебных свойств антидиабетических фитопрепаратов
СПЕКТР ЛЕЧЕБНЫХ СВОЙСТВ А/Д ФП
- А/Д ФП с широким спектром лечебных свойств обладают:
- Инсулиноподобным и гипоглик^мическим действиями,
- Антидислипидемически-антиатерогенным действием,
- Антиоксидантно-антигипоксическим действием,
- Гепато-панкреатопротекторным и кардиотоническим действиями,
- Иммуностимулирующим, антимикробным, антивирусным действиями,
- Антиурато-ощелачивающим действием,
- Противовоспалительно-мембраностабилизирующим действием,
- Регенерирующим действием, восстанавливающим панкреато-энтеральную циркуляцию,
- Антимикроангиопатическим и антимакроангиопатическим действием,
- Нейротропным, седативно-антистрессорным действием.
- А/Д ФП со средним спектром лечебных свойств обладают:
- Инсулиноподобным и гипогли^еемическим действиями,
- Антидислипидемически-антиатерогенным действием,
- Антиоксидантным или антигипоксическим действием,
- Анаболическим действием,
- Противовоспалительным действием.
- А/Д ФП с узким спектром лечебных свойств обладают:
- Гипогликемическим действием,
- Адаптогенно-тонизирующим действием,
- Кортикостероидоподобным действием,
- Седативно-антистрессорным действием.
Возможность выбора нетоксичных природных ангиопротекторных, антигипоксических, гипокоагулирующих средств от момента постановки диагноза СД с целью предупреждения сосудистых нарушений. Возможность исключенияиз употребления тех продуктов и растений, которые в больших дозах или при длительно назначаемых курсах лечения, вызывают нарушения функций печени, поджелудочной железы, почек, иммунного статуса и свертывающей системы крови. Возможность одновременного лечения одним и тем же препаратом не только СД, но и сопутствующих ему заболеваний. Подобная тактика терапии позволит резко сократить число назначаемых синтетических препаратов, основная масса которых имеет множество побочных эффектов, вызывая различные осложнения у лиц, страдающих СД, на фоне ослабления функциональной активности практически всех органов и систем.
Многолетнее изучение опыта таджикской традиционной медицины, проведенное сотрудниками ИМАФ по произведениям таких всемирно известных классиков, как Абуали ибн Сино (980-1037), Абу Райхан Беруни (973-1048), Абу Майсур Муваффак (X в н.э.), Абубакр Рабеъ ал-Бухари (родился в конце X в.), Хаким Майсари (родился в начале X в н.э.), Абумансур Камари (умер в 991 г.) и многих других, показывает, что в этих произведениях, приведен богатейший материал по фитотерапии диабета. Кроме того, проводилось изучение опыта традиционной индо-тибетской и китайской медицины, а также современных научных исследований, посвященных СД и его фитотерапии. Это позволило нам провести химико-фармакологический скрининг лекарственных растений, рекомендовавшихся древними врачами для фитотерапии диабета.
Также, по результатам современных научных трудов, посвященных
изучению фитохимического и экспериментально-клинического влияния АДЛР,
и, созданных на их основе новых ФП и БАДов, мы провели оценку существующих взаимосвязей между фотохимическим составом и А/Д свойствами отдельных лекарственных растений. Кроме того, проведена сравнительная характеристика АДЛР, по отношению к синтетическим и растительным препаратам, используемым современной медициной (таблица 2).
тритерпеноиды, пектины, клетчатка, алкалоиды, флавоноиды, жирные масла, витамины, макро- и микроэлементы и др.
и чужеродных соединений
- По содержанию гормо-ноподобных веществ.
Многие из них в своем составе содержат простогландиноподобные и кортикостероидоподобные вещества. Некоторые из них проявляют только инсулиноподобное действие.
| - поджелудочной железы | Панкреотрофикотропное и панкреозащитное действия, улучшают панкреоэнтеральную циркуляцию | При кратковременных курсах лечения улучшают регенерацию поджелудочной железы, после длительных курсов лечения - ухудшение |
| - почек | Действуют как нефропротекторное средство | После длительных курсов лечения проявляют нефротоксический эффект |
| - сердца | Отдельные средства действуют, как кардиотонические, коронарорасширяющие | При длительных курсах лечения проявляют кардиотоксический эффект |
| -крови | Многие из них действуют, как гемато- и лейкостимулирующие средства | Гемато- и лейкотокси-ческое действие при длительных курсах лечения |
2.3. По эффективности при состояниях, способствующих развитию сахарного диабета и при сопутствующих этой патологии заболеваниях
| гепатотоксинами | ||
| - нервной системы | Проявляют антистрессорный и мягкий седативный эффекты. Адаптогены повышают пониженное кровяное давление | Не обладают антистрессорным эффектом |
| - почек | Улучшают функцию почек, действуют как ощелачиваюшие и литолитические средства | Часто вызывают нефротоксический эффект |
| - сердечнососудистой системы | За исключением адаптогенных средств, основная масса А/Д ФП действуют, как кардиотонические, коронарорасширяющие, антиатерогенные и гипотензивные | Нередко оказывают кардиотоксическое действие |
| - кроветворной системы | Многие растительные А/Д ФП проявляют антианемическое и лейкостимулирующее действие | Часто вызывают анемию и лейкопению |
| - свертывающей системы | Отдельные ФП (например: душица, укроп и др.), вызывают гипокоагуляцию. Опасными для диабетиков являются растения вызывающие гиперкоагуляцию (кориандр, ангелика, базилик, крапива и некоторые другие) | Нередко вызывают эффект гиперкоагуляции |
| - иммунной системы | В основном действуют как иммуностимулирующие средства | Нередко подавляют иммунную систему |
| - половой потенции | Тонизирующие антидиабетические средства восстанавливают пониженную половую потенцию | Понижают половую потенцию |
Данное направление исследовательской работы открывает широкие возможности для выбора перспективных лекарственных растений, разработки новых эффективных А/Д ФП с целенаправленным действием, которые в будущем можно будет использовать для лечения: предиабета и начальной стадии СД, неосложненных форм заболевания, дислипидемии и сосудистых нарушений СД и их профилактики, отдельных симптомов СД, сопутствующих диабету заболеваний, осложнённых и запущенных форм диабета.
Взаимосвязь между фитохимическим составом и антидиабетическими свойствами фитопрепаратов. Для характеристики механизма лечебного действия и оценки вопросов фармакодинамики лекарственных препаратов, полученных синтетическим путем, в фармакологии принято, в обязательном порядке, определять взаимосвязь между химической структурой и механизмом лечебного действия вновь созданных препаратов. Для синтетически полученных лекарственных препаратов, таких как сульфаниламиды, антибиотики, А/Д средства и многие другие, такая взаимосвязь детально определяется благодаря достижениям современной химико-фармацевтической и медицинской науки, с использованием новейших технологий.
Однако, определение взаимосвязей между фитохимическим составом лекарственных препаратов, созданных на основе растительных продуктов, усложнено тем, что растительные средства содержат в своем составе множество БАВ, состоящих из разных химических соединений. По этой причине, подобный общефармакологический подход для ФП, используемых для лечения различных заболеваний, в частности СД, достаточно сложен. Однако, без четкого знания взаимозависимостей между химическим составом и проявлением лечебного или токсического эффектов А/Д ФП, целенаправленное и эффективное их применение не представляется возможным.
Проблема оценки характера А/Д действия растительных сборов и, следовательно, проведения конкретного анализа механизмов их лечебного действия связаны с определёнными объективными трудностями, так как сложные А/Д ФП, созданные путем простой обработки, содержат в своем составе десятки классов или групп БАВ, т.е. являются поликомпонентными.
Исходя из вышесказанного, каждый растительный А/Д препарат может по-разному влиять не только на повышенный уровень сахара в крови, но и оказывать влияние на другие патогенетические механизмы развития СД, а также на процесс выздоровления сопутствующих диабету заболеваний, в
зависимости от количественного содержания лечебных химических компонентов.
Лечение СД - заболевания с многочисленными нарушениями обменных процессов, с помощью многокомпонентных по химическому составу и многогранных по проявлению лечебных свойств ФП продиктовано самой природой. Это разумно. Однако необходимо учитывать взаимосвязи между фитохимическим составом и широтой спектра их лечебных свойств.
С целью решения данной проблемы мы сочли наиболее целесообразным определить: основные химические компоненты фитопрепаратов, которые способны вызывать определенный антидиабетический эффект в организме; состав и характер вспомогательных, а также балластных веществ; способность усиливать (потенцировать) действие основных компонентов; способность уменьшать степень токсичности отдельных действующих веществ.
Наши исследования подтвердили, что самыми распространенными БАВ с антидиабетическими свойствами являются полифенолы и флавоноиды. Они содержатся в составе многих лекарственных растений (зверобой, герань, бессмертник, пижма, ноготки, топинамбур, стальник, золотарник, клевер и др.) овощных культур (укроп, петрушка, фенхель, кориандр, лук и др.), дикорастующих и культивируемых ягодных культур (облепиха, шиповник, малина, различные виды смородины и др.), а также в составе фруктов (абрикос, слива, лимон, яблоки и др.).
Из числа флавоноидсодержащих лекарственных растений наиболее активными фармакологическими А/Д свойствами обладали корни герани розовой, зверобой шероховатый, стебли и ветви хны красильной, цветы бессмертника песчаного, цветы пижмы и некоторые другие растения из местной флоры Таджикистана.
В результате проведенных экспериментов был выявлен прямой параллелизм между проявлением антидиабетического и гепатопротекторного действия изученных растительных объектов, что свидетельствовало о существовании определенного общего механизма взаимодействия двух вышеперечисленных важных лечебных свойств флавоноидов у экспериментальных животных (кроликов и крыс).
Наряду с этим, они способствовали возникновению активного антихолестеринового, антигиперлипидемического, антидислипидемического, антиоксидантного, антитоксического эффектов, улучшали экскреторную и белковообразующую функции печени. Эти данные свидетельствуют об активном влиянии полифенолов на метаболические процессы организма, осуществляющиеся при участии печени. При местном воздействии на лапки животных ксилола, серотонина и гистамина полифенолсодержащие препараты уменьшали повышенный уровень проницаемости кожных капилляров, что свидетельствовало о проявлении их ангиопротекторных свойств.
Другой отличительной особенностью растительных А/Д средств и, созданных на их основе, фитопрепаратов, является то, что многие представляют собой природные соединения, чаще всегов следующих комбинациях: эфирные масла с флавоноидами, тритерпеноидами, макро- и микроэлементами; флавоноиды с алкалоидами, кортикостероидо-подобными веществами, ситостеринами, макро- и микроэлементами; каротиноиды с токоферолом и аскорбиновой кислотой, флавоноидами, макро- и микроэлементами и другие соединения.
Анализ экспериментальных и клинических исследований отдельных фитопрепаратов по результатам опубликованных работ по фитотерапии диабета позволил нам изучить взаимосвязимежду отдельными классами химических соединений (флавоноиды, эфирные масла, тритерпеноиды и т.п.) и проявлением свойственных им лечебных эффектов. Затем, исходя из характера или широты спектра лечебных свойств каждого класса соединений в отдельности, нами была определена общая взаимосвязь между всеми компонентами и их лечебными свойствами (табл. 1,2).
На основании проведенного анализа данных и распределения классов АДЛР нами экспериментально изучались антидиабетические свойства некоторых лекарственно-пищевых растений, таких как зверобой продырявленный и шероховатый, различные виды душицы, полыни, родиолы, герани розовой, цикория, фенхеля, листьев винограда культурного, сумаха дубильного, софоры японской, ферулы и ряда других. Результаты исследований легли в основу научных публикаций, были разработаны фитосборы и получены патенты.