20-гидроксиэкдизон (20Е), выделенный из вегетативной части растений серпухи венценосной (Serratula coronata L.), является одним из наиболее распространенных представителей фитоэкдистероидов. Обнаружено, что 20Е обладает: тонизирующим (Абубакиров и др., 1980), стрессозащитным (Osynska et al., 1992), иммуномодулирующим, мембраностабилизирующим, адаптогенным (Trenin, Volodin, 1999; Иванкова и др., 2002; Репина, Мойсеенко, 2003) действием. Учитывая отсутствие токсичности и благоприятное воздействие экдистерона на организм животных (Холодова 1979; Сыров, 1984) изучение механизма его действия представляет значительный интерес в научном и практическом аспектах. Целью работы было исследовать действие 20Е на свойства крови: клеточный состав и функции белой крови и кислотно-основного состояния крови (КОС) кроликов.
20Е получен в лаборатории биохимии и биотехнологии растений Института биологии Коми НЦ УрО РАН (зав.лаб. - д.б.н. В.В. Володин). Опыты проведены на восемнадцати кроликах самцах породы Шиншилла (возраст 1 год, масса 3,31±0,11 кг).
Показано, что через 2 ч после введения 20Е (в дозе 2,5 мг/кг 20Е, в/м однократно 0,3% 20Е в 0,9% NaCl) в крови кроликов повышается (вероятность более 80%) доля гранулоцитов на 26% за счет повышения (P<0,05) нейтрофилов на 35% прежде всего сегментоядерных (40%). Такое повышение гранулоцитов в крови обусловливает активацию защитной системы организма, что может говорить о благоприятном действии 20Е на кровь животных. Количество палочкоядерных нейтрофилов изменяется недостоверно. Наряду с этим наблюдается тенденция (P<0,2) к снижению доли агранулоцитов за счет снижения лимфоцитов, что характеризует вторую стадию защитной реакции клеток белой крови (Горизонтов и др., 1983). При этом повышается на 25% количество моноцитов. Одновременно увеличивается (0,05<P<0,1) фагоцитарная активность нейтрофилов и моноцитов. Эффект 20Е на белую кровь через 24 ч после введения аналогичен, но с дальнейшим увеличением (P<0,02) фагоцитарной активности клеток. Таким образом, эффект 20Е на фагоцитарную активность лейкоцитов развивается постепенно во времени после введения. Абсолютные значения показателей белой крови изменяются в том же направлении, что и относительные.
Поскольку 20Е растворяли в 0,9% NaCl, было необходимо увидеть эффекты самого растворителя. Показано, что через 2 ч после введения NaCl практически не изменяются показатели белой крови животных, хотя отмечается тенденция (P<0,4) к увеличению фагоцитарной активности клеток; через 24 ч - заметно повышается (P<0,01) доля гранулоцитов на 52% за счет повышения (P<0,001) нейтрофилов на 60% в основном сегментоядерных (на 68%). Существенное повышение содержания нейтрофилов в циркулирующей крови может быть связано с развитием неспецифической защитной реакцией организма, проявляющейся в ответ на действие любого раздражителя (Горизонтов и др., 1983). Количество палочкоядерных нейтрофилов приближено к уровню у интактных. Фагоцитарная активность клеток остается повышенной (0,05<P<0,1). Получается, что эффект NaCl сходен в целом с эффектом 20Е, но развивается медленнее и оказывается заметно более выраженным. Это справедливо и в отношении доли агранулоцитов: через 24 ч после введения NaCl она снижается с 83,12±1,16 до 74,33±2,2 (%), за счет снижения (P<0,01) лимфоцитов с 79,35±1,35 до 69,83±2,5 (%). Такая реакция белой крови, возможно, связана со следующей (после неспецифической реакции, проявляющейся в развитии нейтрофильного лейкоцитоза) защитной реакцией клеток белой крови в ответ на введение NaCl, действующего как стрессор. Количество моноцитов повышается незначительно на 18% по сравнению с интактными, тогда как в ответ на 20Е - в 1,8 раз.
Присутствие в растворе всего 0,3% 20Е сдвигает клеточный состав белой крови к его исходным величинам у интактных, в чем мы усматриваем «нормализующее» действие 20Е, свойственное адаптогенным препаратам. Подтверждение этому мы видим в том, что общий уровень лейкоцитов не изменяется ни через 2 ч, ни через 24 ч после введения 20Е, тогда как в ответ на введение NaCl уровень лейкоцитов волнообразно изменяется в течение суток: через 2 ч после введения появляется тенденция (P<0,2) к снижению лейкоцитов, и напротив, тенденция (P<0,3) к повышению - через 24 ч.
Имитация инъекций препаратов холостым уколом через 2 ч после укола повышает (P<0,01) уровень гранулоцитов на 54% за счет нейтрофилов (62%), прежде всего за счет повышения (P<0,02) сегментоядерных (78%) с тенденцией (P<0,2) к повышению фагоцитарной активности клеток. Уровень агранулоцитов оказывается сниженным (P<0,01) за счет лимфоцитов (P<0,001). Через 24 ч все эти эффекты нивелируются.
Таким образом, раствор 20Е (содержащий только 0,3% вещества и 99,7% NaCl) вызывает тенденцию к нормализации картины белой крови кроликов самцов. 20Е способствует повышению активности элементов защитной системы крови, усиливая, в частности, фагоцитарную активность лейкоцитов. Полагаем, что 20Е перспективен в качестве пищевой добавки как адаптогена, действие которого направлено на восстановление защитных сил организма, что поможет ему приспособиться, то есть адаптироваться к непривычным условиям и стрессам, сохранить работоспособность с наименьшим риском оказаться во власти с болезней. Эффект 20Е не сводится к эффекту своего растворителя (0,9% NaCl).
Исследованиями КОС показано, что через 2 ч после введения 20Е в крови уменьшается парциальное напряжение углекислого газа (рСО2) на 27,1%, рН при этом остается в норме. Стандартный бикарбонат крови практически не изменяется, что может говорить о неметаболическом характере изменений КОС. Концентрация буферных оснований в норме. Несколько снижена (на 11%) концентрация актуального бикарбоната. Через 24 ч направление изменений КОС крови тоже, что и через 2 ч, однако в крови развивается дефицит буферных оснований. Подобные сдвиги в КОС могут привести к развитию в крови дыхательного алкалоза, но за счет развития компенсаторных реакций, направленных на поддержание нормального уровня рН, этого не происходит. Компенсация начального изменения функций обусловлена буферными основаниями, которые нивелируют содержание бикарбонатов, что ведет к нормализации рН. У кроликов, которым вводили 0,9% NaCl отмечены несколько иные изменения в КОС. Через 2 ч наблюдается снижение рСО2 на 32,6%, парциального напряжения кислорода (рО2) на 26,9% и концентрации бикарбоната на 14%, на фоне повышенного (на 0,15 единиц) рН. В тоже время концентрация бикарбоната стандартного повышена, а буферных оснований практически не изменяется, поэтому изменения в КОС у данной группы кроликов, вероятно, носят метаболический характер. Вероятнее всего, эти изменения развиваются в ответ на введение NaCl. Известно, что при введении больших объемов изотонического раствора NaCl в организме развивается дилюционный недыхательный ацидоз, который часто, за счет компенсаторных механизмов (повышенного образования нелетучих кислых метаболитов), может приводить к развитию недыхательного алкалоза, начальные стадии которого мы, вероятно, и наблюдаем. Через 24 ч рН, рСо2 приходят в норму, а рО2 еще более снижается, возрастает концентрация актуального и стандартного бикарбонатов, в крови отмечается дефицит буферных оснований. Такие сдвиги характерны для недыхательного алкалоза, когда ведущим отклонением КОС является повышенная концентрация бикарбонатов. Компенсация этого отклонения осуществляется за счет гиповентиляции легких. Таким образом, в ответ на введение 20Е начальные стадии развития дыхательного алкалоза практически полностью компенсируются, в то время как 0,9% NaCl приводит к развитию недыхательного алкалоза.
Работа поддержана грантами: Б0084/1318 ФЦП "Интеграция" и КЦФЕ МО РФ (А03-2.12-491).