Уменьшение патогистологических повреждений у мышей с индуцированной гиперлипидемией под воздействием терпенов и фитостеринов из иракского нута

Цель: сравнить влияние терпенов и фитостеринов, содержащихся в иракском нуте, на уменьшение патогистологических повреждений у мышей, получавших высокожировой рацион питания.

Материал и методы. Цельные растения нута семейства Fabaceae были собраны во время цветения на севере провинции Эрбиль (Ирак). Растения очищали, сушили при комнатной температуре в затененном месте, затем измельчали механическими мельницами и взвешивали. Эксперименты проводились в период с октября 2021 г. по апрель 2022 г. на 32 здоровых самцах мышей-альбиносов весом 20–30 г. в возрасте 2–3 мес, предоставленных Институтом диагностики бесплодия и вспомогательных репродуктивных технологий. Животных акклиматизировали к стандартным условиям окружающей среды, обеспечивая кормом и водой ad libitum в течение 1 нед до начала эксперимента. Гиперлипидемия была индуцирована добавлением высокожировой пищи (2% холестерина и 1% арахисового масла) к стандартному рациону в течение 28 дней. Измерение массы тела проводилось еженедельно в каждой группе животных. Фракцию терпенов и фитостеринов из иракского нута вводили в течение 28 дней через внутрижелудочный зонд. Затем животные содержались без пищи в течение 24 ч с забором образцов крови через пункцию сердца. Уровни общего холестерина, триглицеридов (TГ), липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеинов высокой плотности, аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ), щелочной фосфатазы (ЩФ) и общего билирубина в сыворотке крови определяли с помощью стандартных диагностических наборов и автоматических анализаторов. После вывода животных из эксперимента их печень и сердце были извлечены для анализа.

Результаты. Патогистологическое исследование группы мышей с индуцированной гиперлипидемией показало выраженную диффузную цитоплазматическую жировую инфильтрацию печеночных и сердечных клеток. Состояние животных улучшалось в результате введения как терпенов, так и фитостеринов. При этом лечение терпенами было более эффективным, чем лечение фитостеринами. Наилучшие изменения липидных профилей были отмечены при терапии терпенами, что выражалось в значимом снижении (p≤0,05) сывороточных уровней общего холестерина (142,40±14,43 мг/дл), ТГ (98,89±8,71 мг/дл), ЛПНП (79,43±15,14 мг/дл) и ЛПОНП (19,78±1,74 мг/дл) при значимом снижении (p≤0,05) ферментативной активности печени (АЛТ (19,19±1,36 Ед/л), АСТ (15,98±1,3 Ед/л) и ЩФ (20,99±4,43 Ед/л)) и показателей общего билирубина (1,60±0,12 мг/дл) (p≤0,05). Потенциальное улучшение уровней малондиальдегида и глутатиона у мышей с гиперлипидемией было получено при использовании терпенов с достоверными различиями (p≤0,05).

Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о том, что по сравнению с фитостеринами терпены оказывают достоверное влияние на состояние тканей печени и сердца, липидный профиль, функциональные ферменты печени и параметры окислительного стресса при гиперлипидемии, индуцированной высокожировым рационом питания. Рекомендуются дальнейшие исследования для оценки эффективности и установления механизма действия антигиперлипидемических эффектов терпенов и фитостеринов.

1. Abu-Raghif A.R., Sahib H.B., Abbas S.N. Anti-hyperlipidemic effect of Vitex agnus castus extracts in mice. Int J Pharm Sci Rev Res. 2015; 35 (2): 120–5.

2. Hwerif N., Raghif A., Kadhim E. Effect of terpenes fraction of Iraqi cicer arietinum in experimentally induced hyperlipidemic mice. Int J Health Sci. 2022; 6 (S5): 10514–30. https://doi.org/10.53730/ijhs.v6nS5.11275.

3. Abbas S.N., Shihab E.M., Shareef S.M., et al. Effect of bosentan in experimentally induced hyperlipidemic mice. J Population Ther Clin Pharmacol. 2023; 30 (9): e231–8.

4. Ward N.C., Pang J., Ryan J.D., Watts G.F. Nutraceuticals in the management of patients with statin-associated muscle symptoms, with a note on real-world experience. Clin Cardiol. 2018; 41 (1): 159–65. https://doi.org/10.1002/clc.22862.

5. Acevedo Martinez K.A., Yang M.M., Gonzalez de Mejia E. Technological properties of chickpea (Cicer arietinum): production of snacks and health benefits related to type-2 diabetes. Compr Rev Food Sci Food Saf. 2021; 20 (4): 3762–87. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12762.

6. Hamarash A.M. Study the phnotypic and productive characters of seven selected genotypes of chickpea (Cicer arietinum L.) cv. (Kabuli and Desi) under rainfall conditions in Sulaimani Province, Iraq. Kufa Journal for Agricultural Sciences. 2020; 12 (2): 43–53.

7. Wallace T.C., Murray R., Zelman K.M. The nutritional value and health benefits of chickpeas and hummus. Nutrients. 2016; 8 (12): 766. https://doi.org/10.3390/nu8120766.

8. Cox-Georgian D., Ramadoss N., Dona C., Basu C. Therapeutic and medicinal uses of terpenes. Medicinal Plants. 2019 Nov 12: 333–59. https://doi.org/10.1007/978-3-030-31269-5_15.

9. Hwerif N.R., Raghif A.R.A., Kadhim E.J. Effect of phytosterols fraction of Iraqi cicer arietinum in experimentally induced hyperlipidemic mice. AMJ. 2022; 62 (06): 2677–92.

10. Moreau R.A., Nyström L., Whitaker B.D., et al. Phytosterols and their derivatives: structural diversity, distribution, metabolism, analysis, and health-promoting uses. Prog Lipid Res. 2018; 70: 35–61. https://doi.org/10.1016/j.plipres.2018.04.001.

11. Salehi B., Quispe C., Sharifi-Rad J., et al. Phytosterols: From preclinical evidence to potential clinical applications. Front Pharmacol. 2021; 11: 599959. https://doi.org/10.3389/fphar.2020.599959.

12. Khadim E.J., Abdulrasool A.A., Awad Z.J. Phytochemical investigation of alkaloids in the Iraqi Echinops heterophyllus (Compositae). Iraqi J Pharm Sci. 2014; 23 (1): 26–34.

13. Coakly W.A. Handbook of automated analysis: continuous flow technique. Mercel Dekker; 1981: 61 pp.

14. Wang L.X., Liu K., Gao D.W., Hao J.K. Protective effects of two Lactobacillus plantarum strains in hyperlipidemic mice. World J Gastroenterol. 2013; 19 (20): 3150–6. https://doi.org/10.3748/wjg.v19.i20.3150.

15. Pandit K., Karmarkar S., Bhagwat A. Evaluation of antihyperlipidemic activity of Ficus hispida linn leaves in Triton WR-1339 (Tyloxapol) induced hyperlipidemia in mice. Int J Pharm Pharm Sci. 2011; 3 (Suppl. 5): 188–91.

16. Bancroft J.D., Gamble M. Theory and practice of histological techniques. 6th ed. Churchill Livingstone; 2007: 744 pp.

17. Prasanna M. Hypolipidemic effect of fenugreek: a clinical study. Indian J Pharmacol. 2000; 32 (1): 34–6.

18. Meier B. From medicinal plant to phytotherapeutic drug. Ther Umsch. 2002; 59 (6): 275–82 (in German). https://doi.org/10.1024/0040-5930.59.6.275.

19. Garcia-Llatas G., Alegria A., Barberá R., Cilla A. Current methodologies for phytosterol analysis in foods. Microchem J. 2021; 168: 106377. https://doi.org/10.1016/j.microc.2021.106377.

20. Yang R.L., Li W., Shi Y.H., Le G.W. Lipoic acid prevents high-fat dietinduced dyslipidemia and oxidative stress: a microarray analysis. Nutrition. 2008; 24 (6): 582–8. https://doi.org/10.1016/j.nut.2008.02.002.

21. Ghule B., Ghante M., Saoji A., Yeole P. Hypolipidemic and antihyperlipidemic effects of Lagenaria siceraria (Mol.) fruit extracts. Indian J Exp Biol. 2006; 44 (11): 905–9.

22. Lim S.M., Goh Y.M., Kuan W.B., Loh S.P. Effect of germinated brown rice extracts on pancreatic lipase, adipogenesis and lipolysis in 3T3-L1 adipocytes. Lipids Health Dis. 2014; 13: 169. https://doi.org/10.1186/1476-511X-13-169.

23. Zhang B., Deng Z., Ramdath D.D., et al. Phenolic profiles of 20 Canadian lentil cultivars and their contribution to antioxidant activity and inhibitory effects on α-glucosidase and pancreatic lipase. Food Chem. 2015; 172: 862–72. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.09.144.

24. Yin Y., Yu Z., Xia M., et al. Vitamin D attenuates high fat dietinduced hepatic steatosis in rats by modulating lipid metabolism. Eur Clin Invest. 2012; 42 (11): 1189–96. https://doi.org/10.1111/j.1365-2362.2012.02706.x.

25. Preiss D., Sattar N. Non-alcoholic fatty liver disease: an overview of prevalence, diagnosis, pathogenesis and treatment considerations. Clin Sci. 2008; 115 (5): 141–50. https://doi.org/10.1042/CS20070402.

26. Kim I.S., Yang M.R., Lee O.H., Kang S.N. Antioxidant activities of hot water extracts from various spices. Int J Mol Sci. 2011; 12 (6): 4120–31. https://doi.org/10.3390/ijms12064120.

27. Ayala A., Muñoz M.F., Argüelles S. Lipid peroxidation: production, metabolism, and signaling mechanisms of malondialdehyde and 4-hydroxy-2-nonenal. Oxid Med Cell Longev. 2014; 2014: 360438. https://doi.org/10.1155/2014/360438.

28. Pandey K.B., Rizvi S.I. Markers of oxidative stress in erythrocytes and plasma during aging in humans. Oxid Med Cell Longev. 2010; 3 (1): 2–12. https://doi.org/10.4161/oxim.3.1.10476.

29. Kim T., Song B., Cho K.S., Lee I.S. Therapeutic potential of volatile terpenes and terpenoids from forests for inflammatory diseases. Int J Mol Sci. 2020; 21 (6): 2187. https://doi.org/10.3390/ijms21062187.

30. Chaiwong S., Chatturong U., Chanasong R., et al. Dried mulberry fruit ameliorates cardiovascular and liver histopathological changes in high-fat diet-induced hyperlipidemic mice. J Tradit Complement Med. 2021; 11 (4): 356–68. https://doi.org/10.1016/j.jtcme.2021.02.006.

31. Chi G., Wei M., Xie X., et al. Suppression of MAPK and NF-κB pathways by limonene contributes to attenuation of lipopolysaccharideinduced inflammatory responses in acute lung injury. Inflammation. 2013; 36 (2): 501–11. https://doi.org/10.1007/s10753-012-9571-1.

32. Vallianou I., Hadzopoulou-Cladaras M. Camphene, a plant derived monoterpene, exerts its hypolipidemic action by affecting SREBP-1 and MTP expression. PLoS One. 2016; 11 (1): e0147117. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0147117.

33. Brüll F., Mensink R. Plant sterols: functional lipids in immune function and inflammation? Clin Lipidol. 2009; 4 (3): 355. https://doi.org/10.2217/clp.09.26.