CategoriesСтатьи

Джинура Прокумбенс: обзор биологических эффектов и их возможных механизмов.

Джинура Прокумбенс – растение, достигающие 1–3 м в высоту. Ствол мягкий, а листья овально-эллиптические или ланцетовидные. В странах, где Д. Прокумбенс произрастает (Малайзия, Таиланд, Кипр), ее листья едят в свежем виде или используют для приготовления блюд.

В Китае Джинура Прокуменс называется Bai Bing Cao, что в переводе обозначает «100 болезней». Это связано с тем, что Джинура издавна применяется в традиционной медицине для лечения многих заболеваний [1].

Предполагается, что лечебные свойства Д. Прокумбенс обусловлены присутствием в ее составе полифенолов, флавоноидов, витаминов, минеральных веществ и других биологически активных соединений [2, 3].

Исследования последних десятилетий доказали эффективность применения Д. Прокумбенс при многих заболеваниях с научной точки зрения, позволили получить представление о механизмах оказываемых эффектов.

Целями настоящего обзора являются обобщение результатов, полученных в экспериментальных и клинических исследованиях Д. Прокумбенс, а также оценка возможности использования этого растения в клинической практике.

Биологические эффекты Джинуры Прокумбенс

Антигипергликемический эффект

Сахарный диабет является широко распространенным заболеванием во всем мире. Эта болезнь опасна как сама по себе, так и вследствие увеличения риска сердечно-сосудистых заболеваний. В настоящее время для контроля уровня глюкозы крови используются различные пероральные сахароснижающие препараты, а также разные формы инсулина. Все эти препараты не лишены побочных эффектов, а также требуют периодической корректировки применяемой дозы. В связи с этим все большее количество исследователей в последнее время посвящают свои работы растениям, применяемым в традиционной медицине. Это обусловлено поиском веществ с минимальным количеством побочных эффектов, а также экономическими причинами.

В течение многих лет Д. Прокумбенс используется в традиционной медицине как средство для лечения сахарного диабета [1].

В ряде научных исследований было доказано, что Джинура способна снижать уровень глюкозы у крыс с сахарным диабетом [4-6]. При этом некоторыми исследователями было установлено, что Джинура снижает уровень глюкозы натощак и при тестах толерантности к глюкозе только у крыс с сахарным диабетом. Уровень глюкозы у крыс без нарушения углеводного обмена значимо не изменялся на фоне приема Д. Прокумбенс [7]. Эта информация представляется очень важной, поскольку гипогликемия вызывает повреждение нейронов головного мозга и может приводить к судорогам и коме.

Экспериментальные исследования при всех своих преимуществах не лишены ряда недостатков. Одним из них является сложность переноса экспериментальных данных в клиническую практику. Поэтому клинические исследования Д. Прокумбенс также представляют интерес с научной точки зрения. Антигипергликемический эффект Джинуры был изучен у пациентов, принимавших это растение внутрь в различных лекарственных формах.

В исследовании Na Rae Yoon с соавт. 90 человек как минимум с 1 фактором риска метаболического синдрома употребляли рисовые лепешки с Д. Прокумбенс и Полынью однолетней в течение 6 недель. В итоговый анализ были включены 60 пациентов. В группе, которая употребляла лепешки с Д. Прокумбенс и Полынью однолетней, было выявлено значимое снижение уровня глюкозы крови натощак и HOMA-IR. В группе, которая употребляла рисовые лепешки без лекарственных растений, изменений в показателях углеводного обмена выявлено не было [6].

Антигипергликемический эффект Джинуры изучался также и в России. Одно из исследований выполнено профессором И.Л. Гуляевой, в котором пациенты с сахарным диабетом 2-го типа принимали отвар листьев Д. Прокумбенс по 1 стакану 2 раза в день в течение 30 дней. Большинство из пациентов принимали сахароснижающие препараты как до, так и во время применения отвара Д. Прокумбенс. Важно отметить, что эти препараты не позволяли достигнуть целевых уровней глюкозы крови до исследования. На фоне приема отвара Джинуры антигипергликемический эффект наблюдался у 9 человек из 12 [8].

Другое исследование, проведенное Б.В. Городиским и Б.В. Курцевым и включавшее 26 пациентов с сахарным диабетом 2-го типа, показало значимое снижение уровня глюкозы крови натощак и HbA1C после 21 дня применения Д. Прокумбенс [9].

Количество клинических исследований Д. Прокумбенс в России пока невелико. Это, вероятно, связано с отсутствием произрастания Джинуры на территории РФ и, как следствие, отсутствием представления о потенциальных возможностях этого растения.

Механизмы антигипергликемического действия

Особый интерес с научной точки зрения представляет изучение механизмов, за счет которых обеспечивается антигипергликемический эффект Джинуры.

В исследовании Sung-In Choi с соавт. было установлено, что уменьшение постпрандиальной гипергликемии у мышей с сахарным диабетом было обусловлено подавлением ферментов, участвующих в переваривании углеводов (α-глюкозидазы и α-амилазы). Выраженность эффекта была сравнима с действием акарбозы, которая, как известно, применяется в настоящее время в качестве перорального антигипергликемического средства (ингибирует α-глюкозидазу). Однако акарбоза обладает рядом побочным эффектов, одним из которых является увеличение массы тела, что повышает риск сахарного диабета 2-го типа [10].

Ингибирование α-глюкозидазы Д. Прокумбенс было также подтверждено Quyen Thi My Le с соавт. [11].

В другом исследовании, проведенном Zurina Hassan с соавт. (2010), было установлено, что водный экстракт Д. Прокумбенс способствовал снижению уровня глюкозы в крови крыс с сахарным диабетом за счет значительного увеличения поглощения глюкозы мышечными тканями. При этом в исследованиях in vivo и in vitro не было выявлено значимого влияния экстракта Д. Прокумбенс на уровень инсулина и состояние β-клеток островков Лангерганса в поджелудочной железе [12].

Однако в исследовании Sunarwidhi AL с соавт. у крыс с сахарным диабетом на фоне приема экстракта Д. Прокумбенс наблюдалось не только снижение уровня глюкозы крови, но и улучшение морфологического состояния островков Лангерганса и β-клеток. Также увеличивалась экспрессия инсулина [5].

Такое противоречие между полученными в этих исследованиях результатами, вероятно, связано с разными экстрагентами (вода и этанол) и, как следствие, с разным содержанием биологически активных веществ в используемых экстрактах. Отчасти это подтверждается данными, полученными в исследовании Lee с соавт. В своей статье авторы сообщают, что на фоне перорального введения водных и этаноловых экстрактов Д. Прокумбенс уровень глюкозы крови у крыс с сахарным диабетом значимо снижался. При этом было установлено, что этаноловый экстракт обладает большей эффективностью по сравнению с водным. Также было показано, что Джинура оказывает антидиабетический эффект, стимулируя метаболизм глюкозы через гликолитический путь и ингибируя глюконеогенез в печени [13].

Таким образом, Д. Прокумбенс способна оказывать антигипергликемический эффект за счет ингибирования ферментов, участвующих в переваривании углеводов; увеличения поглощения глюкозы мышечными тканями; активации гликолиза; подавления глюконеогенеза в печени и, возможно, увеличения экспрессии инсулина.

Антигипертензивный и кардиопротективный эффекты

Артериальная гипертензия является одним из самых распространенных заболеваний сердечно-сосудистой системы.

В ряде исследований на крысах было доказано, что Д. Прокумбенс способна значительно снижать систолическое артериальное давление и среднее артериальное давление при гипертонической болезни [14, 15].

Также применение экстракта Д. Прокумбенс приводило к значимому снижению частоты сердечных сокращений, а также положительному инотропному эффекту у крыс [16].

Механизмы антигипертензивного и кардиопротективного эффектов

В многочисленных работах было показано, что экстракт Джинуры обеспечивает вазодилатацию путем ингибирования притока внеклеточного кальция [17-19].

В исследовании Zafar Iqbal с соавт. было установлено, что участие эндотелий-зависимого пути в вызванной экстрактом Д. Прокумбенс вазорелаксации является минимальным [19].

В другом исследовании было обнаружено, что вазорелаксантная активность Д. Прокумбенс может быть опосредована открытием калиевых каналов и стимуляцией образования простациклина [18].

Также предполагаемым механизмом антигипертензивного действия Д. Прокумбенс является увеличение содержания оксида азота (NO), который служит одним из ключевых вазодилататоров [14].

Одним из основных участников регуляции артериального давления является ангиотензин II, который образуется из ангиотензина I под действием ангиотензин-превращающего фермента (АПФ). В исследовании Hoe S.Z. с соавт. было установлено, что экстракт листьев Д. Прокумбенс способен ингибировать активность АПФ и таким образом способствовать снижению артериального давления у крыс с гипертензией [15].

Также было обнаружено, что экстракт Д. Прокумбенс может вызывать вазодилатацию путем ингибирования ангиотензина II и усиления действия брадикинина [20].

Таким образом, Д. Прокумбенс обладает антигипертензивным эффектом за счет воздействия сразу на несколько патогенетических факторов: приток кальция в клетки, работу калиевых каналов, синтез регуляторов сосудистого тонуса (оксид азота, простациклин) и активность брадикинина, ангиотензина II и АПФ.

Антиатеросклеротическое действие и его механизмы

Как показало исследование Manogaran M. с соавт., этаноловый экстракт Д. Прокумбенс способен подавлять превращение макрофагов в пенистые клетки за счет снижения экспрессии ФНО-α и ИЛ1-β и таким путем предотвращать формирование атеросклеротических бляшек [21].

В другом исследовании было изучено влияние этанолового экстракта Д. Прокумбенс на липидный профиль у крыс с гиперхолестеринемией в постменопаузе. Полученные данные свидетельствуют о том, что применение экстракта Д. Прокумбенс приводило к снижению уровней общего холестерина, триглицеридов, ЛПНП и малонового диальдегида. При этом уровень ЛПВП значимо повышался. Также наблюдалось уменьшение накопления липидных капель в стенках аорты. Предполагается, что эти эффекты могут быть обусловлены высокой антиоксидантной активностью экстракта Д. Прокумбенс, которая была обнаружена в эксперименте [22].

В исследовании Murugesu K. с соавт. было установлено, что у лабораторных животных с гиперлипидемией на фоне применения экстракта Д. Прокумбенс, обогащенного кофеолхиновой кислотой, наблюдалось значимое снижение уровня общего холестерина, триглицеридов, ЛПНП и ЛПОНП, а также индекса атерогенности и индекса коронарного риска. При этом повышался уровень ЛПВП [23].

Результаты исследования, проведенного Zhang XF с соавт., показали, что у крыс с сахарным диабетом экстракт Д. Прокумбенс не только оказывал антигипергликемическое действие, но и снижал уровни общего холестерина и триглицеридов в сыворотке крови [24].

Таким образом, антиатеросклеротическое действие Д. Прокумбенс связано с торможением превращения макрофагов в пенистые клетки и высокой антиоксидантной активностью.

Противовоспалительная активность и ее механизмы

В тайской народной медицине G. procumbens обычно используется для лечения воспаления [1].

Как известно, обязательными признаками воспаления являются отек и боль. Результаты недавнего исследования Huang XL с соавт. показали, что у мышей, получавших экстракт Д. Прокумбенс, наблюдалось уменьшение отека и боли. Это было обусловлено ингибированием сверхэкспрессии ЦОГ-2, миграции макрофагов, а также образованием воспалительного инфильтрата, вызванного ноцицептивным стимулом [25].

В другом исследовании было показано, что экстракт Д. Прокумбенс способен ингибировать экспрессию ФНО-α и ИЛ-1β, которые, как известно, являются одними из главных медиаторов воспаления [21].

В исследовании in vitro, проведенном Liu M. С соавт., было обнаружено, что экстракт Д. Прокумбенс содержит полифенолы (цинарин, изохлорогеновую кислоту A и изохлорогеновую кислоту C), обладающие противовоспалительной и антиоксидантной активностью [3].

В последнее время появилось новое направление в медицинских научных исследованиях – метаболомика. Одним из ее методов является использование спектрометрии на основе ядерного магнитного резонанса для определения молекулярного состава химических веществ. Используя этот метод, Chandradevan M с соавт. установили, что этаноловый экстракт Джинуры может оказывать противовоспалительное действие благодаря наличию в нем таких соединений, как кемпферол, кверцетин, яблочная кислота, лимонная кислота, фенилаланин и холин [26].

Таким образом, противовоспалительная активность Д. Прокумбенс может быть обусловлена ингибированием сверхэкспрессии ЦОГ-2, миграции макрофагов, образованием воспалительного инфильтрата и синтеза провоспалительных цитокинов (ФНО-α и ИЛ-1β). Вероятно, это связано с высоким содержанием полифенолов и других биологически активных веществ.

Восстановление репродуктивной функции и его механизмы

В ряде исследований был изучен потенциал Д. Прокумбенс для лечения бесплодия, которое, как известно, является осложнением сахарного диабета.

Так, Pusparanee H. с соавт. установили, что у самцов крыс с диабетом 1-го типа, которым вводили этаноловый экстракт Д. Прокумбенс per os в дозе 150 мг/кг, отмечалось увеличение количества сперматозоидов (до 206,89%) и их подвижности, а также уровня тестостерона (на 16,71%). В то же время уровень глюкозы крови натощак и смертность сперматозоидов значимо снижались по сравнению с контролем. Использование водного экстракта Д. Прокумбенс показало аналогичные результаты, однако было чуть менее эффективно по сравнению с этаноловым экстрактом [27].

В исследовании Sani H.A. с соавт. было обнаружено, что водный экстракт Д. Прокумбенс значительно увеличивает количество и подвижность сперматозоидов, а также снижает процент их смертности у крыс с сахарным диабетом. При этом наблюдалось и антигипергликемическое действие экстракта [28].

Согласно результатам исследования Hakim P. с соавт., у крыс, получавших водный экстракт Д. Прокумбенс, увеличились количество и подвижность спрематозоидов, в то время как их смертность снизилась. В отношении ферментативной активности было обнаружено, что Джинура стимулирует активность лактатдегидрогеназы яичек [29].

Kamaruzaman K.A. с соавт. в ходе проведения эксперимента установили, что у крыс с сахарным диабетом на фоне применения водного экстракта Д. Прокумбенс восстановился уровень белков в сперме, которые отвечают за созревание сперматозоидов и их активность [30].

Также было показано, что этилацетатная фракция метанолового экстракта Д. Прокумбенс обладает свойствами афродизиака, а также повышает фертильность у крыс с сахарным диабетом [31].

В целом исследования показывают, что Д. Прокумбенс может улучшить репродуктивную функцию бесплодных мужчин с сахарным диабетом за счет увеличения количества и подвижности сперматозоидов, а также снижения их смертности. Возможными механизмами могут служить увеличение активности лактатдегидрогеназы яичек и восстановление уровня белков, участвующих в созревании сперматозоидов.

Противоопухолевая активность и ее механизмы

В традиционной медицине Д. Прокумбенс используется в качестве средства для лечения опухолевых заболеваний [1]. Существует ряд работ, подтверждающих противоопухолевую активность этого растения.

Так, в одном из исследований было обнаружено, что обработка этаноловым экстрактом Д. Прокумбенс в течение 10 недель подавляет прогрессирование канцерогенеза языка, индуцированного нитрохинолин-1-оксидом, в фазу инициации. Обработка в течение 26 недель приводит к сильному подавлению канцерогенеза в полости рта [32].

Также было показано, что этаноловый экстракт эффективен против канцерогенного действия 7,12-диметилбенз (а) антрацена на печень [33].

На клеточной линии остеосаркомы применение Д. Прокумбенс способствовало ингибированию пролиферации клеток, подавлению их инвазии и распространения [34]. Кроме того, было установлено, что экстракт Д. Прокумбенс подавляет пролиферацию опухолевых клеток A549, HePG2 and MCF-7 in vitro [35].

В ряде исследований было обнаружено, что Д. Прокумбенс может подавлять пролиферацию рака молочной железы, а также снижать частоту возникновения опухолей у лабораторных животных [36-38].

Предполагаемыми механизмами влияния Д. Прокумбенс на канцерогенез являются ингибирование фазы инициации, снижение экспрессии и активности ферментов цитохрома P450 (CYP3A4, CYP1A2 и CYP1A1). Ингибирование этих ферментов может способствовать подавлению превращения прокарциногенов в карциногены [38, 39]. Также было показано, что Д. Прокумбенс способна тормозить ангиогенез путем подавления экспрессии фактора роста эндотелия сосудов, что, как известно, приводит к подавлению роста и инвазии опухолевых клеток [40].

В ряде исследований было изучено совместное применение Д. Прокумбенс и химиотерапевтических препаратов у пациентов с онкологическими заболеваниями.

Комбинация экстракта Д. Прокумбенс с доксорубицином или 5-фторурацилом оказывала выраженное подавляющее действие на раковые клетки в молочной железе и толстой кишке [36, 41, 42]. Однако совместное применение Д. Прокумбенс с цисплатином характеризовалось антагонистическим эффектом, поскольку эта комбинация не подавляла пролиферацию раковых клеток [41].

Таким образом, основными механизмами противоопухолевой активности Д. Прокумбенс являются ингибирование фазы инициации, подавление пролиферации опухолевых клеток и ангиогенеза, а также торможение активации прокарциногенов.

Антимикробная активность и ее механизмы

В ряде исследований было показано, что этаноловый экстракт Д. Прокумбенс может оказывать вирулицидное и антирепликативное действие в отношении вируса простого герпеса ВПГ-1 и ВПГ-2. Это обусловлено наличием в составе Д. Прокумбенс таких веществ, как дикафеоилхиновые кислоты, β-ситостерин и стигмастерин. Эффективность травяного геля с Д. Прокумбенс в отношении вирусов простого герпеса была доказана в двойном слепом рандомизированном клиническом исследовании у пациентов с герпесом губ [43].

В других исследованиях было установлено, что Д. Прокумбенс может оказывать антибактериальное действие в отношении S. Aureus [35, 44].

Проведенное на Кипре исследование показало, что водный экстракт листьев Д. Прокумбенс обладает не только антимикробной и противовирусной, но и противогрибковой активностью. В частности, водный экстракт Д. Прокумбенс показал антибактериальное действие в отношении Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus subtillis, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris, а также противогрибковое действие в отношении Candida albicans [45].

Сообщается также об антимикробной активности Д. Прокумбенс в отношении Pseudomonas aeruginosa, Bacillus cereus, Vibrio parahaemolyticus и Salmonella typhi [1].

В исследовании Vejanan V. с соавт. была обнаружена способность водного и этанолового экстрактов Д. Прокумбенс подавлять активность некоторых штаммов малярийного плазмодия, таких как Plasmodium falciparum 3D7 и Plasmodium berghei NK65, in vitro и in vivo [46].

Антиоксидантная активность и ее механизмы

В многочисленных работах сообщается о том, что Д. Прокумбенс обладает значительной антиоксидантной активностью [23, 35, 39].

В большинстве исследований антиоксидантная активность экстрактов Д. Прокумбенс изучалась с помощью DPPH анализа. Этот метод основан на спектрофотометрическом определении изменения концентрации стабильного 2,2-дифенил-1-пикрилгидразил радикала [2, 35, 39]. Метаноловый экстракт Д. Прокумбенс продемонстрировал наибольшую восстановительную способность [35].

В то же время было показано, что наибольшей антиоксидантной активностью обладает экстракт корня Д. Прокумбенс по сравнению с остальными частями растения [2].

Антиоксидантная активность экстрактов Д. Прокумбенс также была подтверждена методом FRAP (Ferric ion reducing antioxidant power), основанным на восстановлении антиоксидантами ионов железа [35, 47].

Также было показано, что экстракт Д. Прокумбенс может подавлять избыточное перекисное окисление липидов в плазме крови крыс, а применение экстракта до индукции окислительного стресса предупреждало в дальнейшем перекисное окисление липидов [48].

Предполагается, что антиоксидантное действие связано с высоким содержанием полифенолов, флавоноидов и аскорбиновой кислоты в экстрактах Д. Прокумбенс [2].

Другим возможным механизмом уменьшения количества свободных радикалов является повышение активности супероксиддисмутазы, каталазы и глутатионпероксидазы, которые являются антиоксидантными ферментами [22].

Таким образом, механизмы антиоксидантного действия экстрактов Д. Прокумбенс связаны с активацией антиоксидантных ферментов, торможением перекисного окисления липидов и эффектами биологически активных веществ, входящих в состав этого растения.

Также следует отметить, что согласно результатам ряда других исследований Д. Прокумбенс может оказывать гастропротективный, ренопротективный и гепатопротекторный эффекты, предупреждать фотостарение кожи [1, 49].

Токсикологические свойства экстракта листьев Д. Прокумбенс также были изучены. В исследовании K. Algariri с соавт. на крысах было установлено, что экстракт предположительно безопасен в предельной дозе 2000 мг/кг. Оральная летальная доза (LD50) превышает 2000 мг/кг. Допустимая суточная доза была определена как 700 мг/кг/день [4].

Заключение

Таким образом, в многочисленных исследованиях было доказано, что Д. Прокумбенс и ее экстракты обладают антигипергликемическим, антигипертензивным, антиатеросклеротическим, противовоспалительным, противоопухолевым, антимикробным и антиоксидантным эффектами, а также оказывают положительное влияние на репродуктивную функцию.

Важно отметить, что большинство исследований являются экспериментальными. Это позволило не только доказать многие эффекты Д. Прокумбенс, но и изучить потенциальные механизмы этих эффектов. По нашему мнению, в настоящее время сформирована обширная научная основа для проведения дальнейших углубленных исследований. Полагаем, что теперь необходимы поиск безопасных и наиболее эффективных доз препаратов на основе растения Д. Прокумбенс, а также рандомизированные клинические исследования.


Библиографическая ссылка

Пестренин Л.Д., Курцев Б.В., Гуляева И.Л., Булатова И.А., Мифтахова А.М. ДЖИНУРА ПРОКУМБЕНС: ОБЗОР БИОЛОГИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ И ИХ ВОЗМОЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ // Современные проблемы науки и образования. – 2020. – № 3. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=29863 (дата обращения: 21.03.2024).