Механизмы поражения гепатоцитов

Немаловажное значение имеет способность флавоноидных соединений образовывать комплексы  с ионами тяжелых металлов, что  послужило основанием для успешного применения некоторых полифенолов в качестве антидотов при отравлении тяжелыми металлами. В настоящее время самым популярным лекарственным растением, как источника гепатопротекторов, является расторопша пятнистая (легален, красил, силимар, силибор, экстракт расторопши жидкий и др.).

Механизм гепатопротекторного  действия кверцетина, флавоноида расторопши и некоторых других растений, обусловлен связыванием токсичных свободных  радикалов и стабилизацией клеточных  мембран и лизосом (что свойственно и другим флавоноидам). Кроме того, под влиянием катергена происходит стимуляция биосинтеза АТФ в печени, тем самым облегчается протекание биохимических реакций, связанных с затратой энергии и фосфорилирование в печени. Он обладает мембраностабилизирующим действием, уменьшая проницаемость клеточных мембран для низкомолекулярных водорастворимых соединений, транспортируемых путем свободной и обменной диффузии.

Механизм гепатопротекторного  действия флаволигнанов обусловлен их способностью взаимодействовать со свободными радикалами, реализующийся за счет наличия в их структуре подвижного водорода, используемого для ликвидации свободных радикалов по схеме:

R-AnH > AnH-RH,

где R -- свободный радикал;

AnH -- антиоксидант в радикальной  форме;

RH -- нейтрализованный радикал;

АnН -- антиоксидант, содержащий подвижный  водород.

Флаволигнаны плодов расторопши, взаимодействуя со свободными радикалами, замедляют  интенсивность радикальных реакций  с уменьшением активности и концентрации образующихся токсичных перекисных продуктов и таким образом восстанавливают и стимулируют репаративные процессы, стабилизируют биологические мембраны клеток органов гепатобилиарной системы, ингибируют перекисное окисление липидов в биологических мембранах, предотвращая глубокое деструктивные нарушения в печени, тормозят избыточное образование жирных кислот и холестерина, активируют функции естественной антиокислительной защиты. Антиоксидантный эффект флаволигнанов плодов расторопши пятнистой приводит к усилению антитоксической функции печени. Кроме того, силибин и другие флаволигнаны стимулируют синтез РНК в гепатоцитах, что способствует ускорению регенерации печени.

Содержащийся в расторопше, силибинин блокирует ФДЭ, что  способствует замедленному распаду  цАМФ, и, следовательно, стимулирует снижение концентрации внутриклеточного кальция в гепатоцитах и снижает кальций-зависимую активацию фосфолипаз. Для стабилизации мембраны также имеют значение антиоксидантные и метаболические свойства силибинина. Силибинин способен связывать радикалы благодаря фенольной структуре и прерывать процессы ПОЛ. При этом он тормозит как образование малонового диальдегида, так и повышенное поглощение кислорода. Силибинин способствует значительному повышению содержания восстановленного глутатиона в печени, тем самым, повышая защиту органа от окислительного стресса, поддерживая ее нормальную дезинтоксикационную функцию.

Метаболическое действие силибинина состоит в стимуляции синтеза  протеинов и ускорении регенерации  поврежденных гепатоцитов. Силибинин  стимулирует РНК-полимеразу I в клеточном ядре и активирует транскрипцию и скорость синтеза РНК, а, следовательно, и белка в клетках печени. Стимуляция белоксинтетической функции гепатоцитов имеет большое значение для процессов регенерации в печени. При этом силибинин не оказывает влияния на скорость редупликации и транскрипции в измененных клетках с максимальным уровнем синтеза ДНК, что исключает возможность пролиферативного действия.

К механизму действия флаволигнанов  относятся также:

• защита биологических мембран от токсинов в результате ингибирования их захвата гепатоцитами;
• стабилизации клеточных мембран и включения в них фосфолипидов (репарация мембран);
• повышение обезвреживающей функции гепатоцитов, связанное с увеличением пула глутатиона в гепатоците и возрастанием активности ферментов, участвующих в окислении ксенобиотиков (в частности супероксиддисмутазы);
• повышение белково-синтетической функции печени;
• ингибирование синтеза холестерина в результате уменьшения активности микросомальной гидроксил-СоА-редуктазы;                                                     противовоспалительное и иммуномоделирующее действие, обусловленное уменьшением активности макрофагальных клеток, участвующих в презентации антигенов.

Механизм гепатопротективного  действия витаминов связан с ингибированием перекисного окисления липидов и нейтрализацией продуктов ПОЛ, что оказывает мембраностабилизирующкее действие. Содержащийся в тыкве токоферол, являясь обязательным структурным компонентом липидного бислоя мембран, оказывает стабилизирующее действие на протоплазматические и субклеточные мембраны гепатоцитов.

Регулирующее влияние  на обмен липидов и интенсивность  ПОЛ в печени оказывает витамин  А. Так, ретинол тормозит синтез холестерина, ингибирует СРО, резко подавляет  ферментативное и неферментативное ПОЛ в микросомах и других органеллах гепатоцитов.

Кислота аскорбиновая при  поражениях печени способствует сохранению нормального уровня церулоплазмина сыворотки крови и цитохромоксидазной активности митохондрий печени, повышает активность сукцинатдегидрогеназы и цитохромоксидазы, восстанавливая процессы тканевого дыхания. Антиоксидантное действие данного витамина сопряжено, прежде всего, с антирадикальной активностью и способностью восстанавливать окисленные в процессе ПОЛ резервы глутатиона, токоферола, SH-содержащих белков и др.

В регуляции метаболических процессов в печени существенная роль принадлежит липоевой (тиоктовой) кислоте, содержащейся в тыкве. Последняя в качестве кофермента участвует в углеводном и белковом обмене, является одной из важных составляющих в реакциях окислительного декарбоксилирования кетокислот, включая превращение пировиноградной кислоты в ацетил-КоА. В сложном процессе окисления липоевой кислоты, в итоге, образуется 3 молекулы АТФ, что существенно увеличивает энергетический потенциал клетки. Липоевая кислота участвует в процессах окисления жирных кислот в митохондриях, что помимо энергообеспечения клетки, уменьшает содержание в ней субстратов для синтеза триглицеридов и, тем самым, предупреждает развитие жировой дистрофии печени. Липоевая кислота является важной составной частью антиоксидантной системы, она участвует в реакциях восстановления аскорбата в аскорбиновую кислоту (тиоловый цикл), витамина Е и генерации убихинона Q10, которые являются ведущими компонентами антиоксидантной защиты организма

Глава 2. Лекарственные растения, обладающие гепатопротекторным действием

2.1 Лекарственные растения, содержащие флаволигнаны

Расторопша пятнистая - Silybum marianum (L.) Gaertn.; семейство     Астровые-Asteraceae (рис. 1).

Рис. 1. Расторопша пятнистая

В 1969 г. из плодов расторопши пятнистой (Silybum marianum L.) была выделена группа флавоноидных соединений, оказывающих  гепатотропное действие. Эта группа соединений была обозначена как силимарин (Silimarin). В дальнейшем из флавоноидного комплекса расторопши пятнистой выделены изомерные соединения полигидроксифенолхроманонов, главными из которых являются силимарин, силибинин, силидианин и силикристин. Все соединения имеют фенилхроманоновую структуру, являются истинными антиоксидантами и обладают гепатопротекторной активностью.

Видовое определение дано в честь  девы Марии, которая, согласно легенде, исцеляла с помощью этого растения больных. В народных названиях отражаются также колючесть растения и пятнистость листьев (белые пятна). Довольно часто в литературе (переводы с иностранных языков) расторопша пятнистая ошибочно переводится как чертополох.

Ботаническое описание. Расторопша пятнистая - однолетнее (в культуре) или двулетнее колючее растение высотой до 1,5-2 м. Стебель простой или ветвистый, голый. Листья крупные с желтоватыми колючками по краю листа и по жилкам снизу, пластинка листа зеленая с белыми пятнами, блестящая. Цветки пурпурные, собранные в крупные одиночные корзинки с черепитчатой оберткой, состоящей из колючих зеленых листочков. Ложе соцветия мясистое, покрыто волосками. Все цветки обоеполые, трубчатые. Плод - семянка с хохолком. Цветет в июле-августе. Плоды созревают неравномерно - в августе-сентябре.

Ареал, культивирование. Родина растения - Средиземноморье. Расторопша пятнистая встречается в центральных и южных районах европейской части стран России и СНГ, на юге Западной Сибири и в Центральной Азии. Растение произрастает на сорных местах, вдоль дорог, на сухих местах и часто разводится на огородах как декоративное и лекарственное растение.

Расторопша пятнистая широко культивируется в России (Самарская, Ульяновская  и Пензенская обл.) и в СНГ (Украина). Потребность в сырье определена в 300 т в год, причем около 250 т производится на специализированном предприятии «Сергиевский» (Самарская область).

Заготовка, сушка. Сбор плодов производят в конце августа-сентябре, в период засыхания оберток на большинстве  боковых корзинок. Заготовку проводят путем скашивания надземной части в первую половину дня с помощью сенокосилок, полученную массу подсушивают на току и обмолачивают. Плоды отделяют от примесей и досушивают в сушилках.

Лекарственное сырье. В качестве сырья  используют собранные осенью вполне зрелые и высушенные плоды однолетнего культивируемого травянистого растения -- расторопши пятнистой.

Внешние признаки. Плоды - семянки яйцевидной формы, слегка сдавленные с боков, длиной от 5 до 8 мм, шириной от 2 до 4 мм. Верхушка косоусеченная с выступающим тупым толстым остатком столбика и островершинным валиком вокруг него или без остатка столбика. Основание семянки тупое, рубчик щелевидный или округлый. Поверхность гладкая, иногда, продольно морщинистая, блестящая или матовая, часто пятнистая. Цвет от черного до светло-коричневого, иногда с сиреневым оттенком, валик более светлый.Вкус слегка горьковатый. На поперечном срезе плода (рис. 170 А) под лупой с увеличением (10х) видны перикарпий, плотно сомкнутый с семенной кожурой, и две семядоли зародыша.

Микроскопия. При микроскопическом исследовании плодов диагностическое  значение имеет строение перикарпия на поперечном срезе, состоящего из нескольких слоев: эпидермальный слой -- клетки палисадоподобно вытянутые, наружные и боковые стенки сильно утолщены; пигментный слой -- один ряд клеток с бурым содержимым; слой волокнистых клеток мезокарпа (6--7 рядов крупных клеток с сетчатыми и спиральными утолщениями стенок). Оболочка семени, плотно сросшаяся с перикарпием, представлена снаружи мощным слоем склереид вытянутой формы с утолщенными стенками. Семена без эндосперма.

Химический состав. Плоды расторопши пятнистой содержат уникальную группу БАС - флаволигнаны (ведущая группа), причем доминирующими компонентами являются силибин, силидианин и силикристин, сумма которых получила название «силимарин»(2,8-3,8%) и используется для производства большинства зарубежных и отечественных гепатопротекторных препаратов.

В сырье содержатся другие флаволигнаны - изосилибин, силидианин, изосиликристин, силимонин, силандрин и др., а также флавоноиды - квёрцетин итаксифолин (дигидрокверцетин), который лежит в основе доминирующих флаволигнанов, в частности, силибина.

Интерес представляет и 2,3-дегидросилибин, выделенный из плодов расторопши пятнистой, культивируемой в Самарской области. Это соединение ранее не рассматривалось как БАС, однако наши исследования доказали, что оно обладает выраженными антиоксидантными свойствами. С учетом этого обстоятельства автор учебника предложил новую концепцию создания гепатопротекторов на основе плодов расторопши пятнистой, в соответствии с которой в качестве целесообразной, с точки зрения фар-макоэкономики, активной субстанции рассматривается суммарный экстракт.

Второй группой БАС является жирное масло (до 20-32%), которое по своим физико-химическим свойствам (исключая йодное число) близко к таковым подсолнечного масла.

К сопутствующим веществам сырья  относятся белки, биогенные амины (тирамин, гистамин), стерины, смолы.

Стандартизация. Качество сырья регламентируется ТУ 64-4-30-81 и ВФС 42-3380-99. В соответствии с ТУ 64-4-30-81, подлинность и качество сырья определяют также на основании качественной пробы и количественного определения флаволигнанов. Их обнаруживают в спиртовом экстракте сырья по характерному максимуму поглощения в УФ области спектра при длине волны 289 нм. В основе метода лежит измерение оптической плотности экстракта после добавления к нему хлористого алюминия (спектрофотометрия). Содержание флаволигнанов должно быть не менее 2,7%. В ВФС 42-3380-99 включен методика ТСХ-анализа (раздел «Качественные реакции») и спектрофотометри-ческий метод определения суммы флаволигнанов при аналитической длине волны 289 нм. В соответствии с ВФС 42-3380-99, содержание флаволигнанов должно быть не менее 2,4%.

Для проведения стандартизации хороший результат дает предложенный нами «Силибин-стандартный образец» (ФС 42-0072-01).

Фармакологическое действие. Гепатопротекторное средство (флаволигнаны плодов), обладающее антиоксидантными, иммуномодулирующими  свойствами, а также легким желчегонным эффектом. Жирное масло плодов - регенерирующее и ранозаживляющее средство.

По мнению Фогеля, флаволигнаны плодов расторопши пятнистой имеют  значительные отличия от всех известных  на сегодня флавоноидов, причем особенно ценно их свойство - способность нейтрализовывать действие самых сильных для печени ядов, например, ядов гриба бледной поганки (фаллоидин и а-аманитин). При этом другие флавоноиды и фенилпропаноиды, в том числе образующие структуру силибина (флаванонол таксифолин и конифериловый спирт), не влияют на картину такого отравления.