ТИМОАНАЛЕПТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ЭКСТРАКТА ШАФРАНА У ЖИВОТНЫХ С ТИПОЛОГИЧЕСКИМ СТАТУСОМ

ТИМОАНАЛЕПТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ЭКСТРАКТА ШАФРАНА У ЖИВОТНЫХ С ТИПОЛОГИЧЕСКИМ СТАТУСОМ

Научная статья

Бахшалиева А.Я. *

Институт Физиологии им. академика Абдуллы Караева, НАН, Баку, Азербайджан

* Корреспондирующий автор (afetfarm[at]mail.ru)

Аннотация

Научная статья посвящена изучению коррекционного влияния экстракта шафрана на параметры поведения на экспериментальной модели депрессии крыс с типологическом статусом. Результаты проведенных исследований показывают, что действие экстракта шафрана проявляется увеличением локомоторной и ориентировочной активности, уменьшением тревожности и в течение опыта показатели депрессивности сокращаются  почти до контрольного уровня. Полученные данные свидетельствуют о том, что депрессивное состояние скорректировано хроническим введением экстракта шафрана и ускорено восстановление функционального состояния предварительно отобранных крыс, склонных к депрессии.

Ключевые слова: стресс, депрессия, экстракт шафрана, поведение. 

THYMOANALEPTIC EFFECT OF SAFFRON EXTRACT IN ANIMALS WITH TYPOLOGICAL STATUS

Research article

Bakhshaliyeva A.Ya. *

Academician Abdulla Karaev Institute of Physiology, National Academy of Sciences of Azerbaijan, Baku, Azerbaijan

* Corresponding author (afetfarm[at]mail.ru)

Abstract

This paper is devoted to the study of the correctional effect of the saffron extract on behavior parameters in the experimental model of depression in rats with a typological status. The results of the conducted studies show that the effect of the saffron extract is manifested by an increase in locomotor and orienting activity; and a decrease in anxiety. During the experiment, the depressive indicators decrease almost to the control level. The obtained result suggests that the depressive state is corrected by chronic administration of saffron extract and the restoration of the functional status of previously selected rats prone to depression is accelerated.

Keywords: stress, depression, saffron extract, behavior. 

Введение

В настоящее время увеличивающийся темп жизни и повышенный уровень стрессогенности окружающей среды все чаще приводит к срыву адаптационных механизмов организма, которое сопровождается развитием тяжелых психических заболеваний, как депрессия [6]. Актуальность проблемы депрессий, наблюдающейся в общемедицинской практике, определяется не только их распространенностью и дезадаптирующим влиянием, но и переносимостью тимоаналептической терапии [4]. Множество побочных эффектов химических препаратов, используемых в современной психофармакотерапии депрессивных расстройств, придают актуальность исследованию и созданию натуральных препаратов.

Как известно, в последние годы старинные лечебные методы врачевателей народной медицины привлекают к себе пристальное внимание медицинской общественности, и большой интерес ученых вызывает исследование свойства природных веществ, создание натуральных препаратов. С этих позиций весьма целесообразно изучение Шафрана (Crocus sativus), выращиваемого в Абшеронском районе Азербайджана, лечебное многообразие которого подтверждено в народной медицине и требует научного доказательства эффективности экспериментальным путем. Заметим, что Азербайджан является одним из старейших центров выращивания шафрана и Абшеронский шафран занимает второе место среди 12 самых дорогих вегетарианских ингредиентов. Интерес исследований этого растения в психопатологии связан с его выраженной нейротропной активностью, проявляющейся успокоительным, тонизирующим, противосудорожным эффектом [7], а также изучением возможности профилактики и лечения депрессии  алиментарным путем.

Известно, что индивидуально-типологические характеристики нервной системы находят свое отражение в типологических особенностях поведения [5]. Предрасположенность к эмоциональному напряжению считается центральным симптомом развития психических заболеваний и рассматривается как важнейшая индивидуальная характеристика личности, учитываемая в клинических типологиях и психфармакотерпии. В экспериментальных исследованиях предварительное группирование животных с типологическом статусом, которые различаются стресс-устойчивостью, способностью к выработке рефлексов, восприимчивостью к иммунопатологическим заболеваниям, позволяет решить вопросы индивидуализации при развитии многих патологических процессов, в том числе и проблемы с психофармакотерапией. С учетом литературных данных об индивидуальной чувствительности организма к биологически активным веществам, нами предпринято изучение профилактических и лечебно-компенсаторных свойств Шафрана при депрессии у предварительно отобранных крыс, склонных к депрессии.

В предыдущих исследованиях с помощью поведенческих тестов нами было изучено компенсаторно-профилактическое действие экстракта шафрана при развитии экспериментальной депрессии у предварительно отобранных крыс-самцов, склонных к депрессии [3]. Установлено, что в процессе реализации экспериментальной депрессии развитие депрессивного состояния скорректировано введением экстракта шафрана. Целью настоящей работы является изучение компенсаторно-лечебного действия экстракта шафрана при депрессивном состоянии.

 Методы и принципы исследования

Опыты  проводили на нелинейных половозрелых белых крысах-самцах весом 180–220г. Депрессивное состояние у предварительно отобранных крыс, склонных к депрессии, сформировалось в течение 21 дня с применением метода «сенсорного контакта» [13], в котором стресс индуцировался агрессивными особями. Затем, после прекращения стресс-воздействия, экспериментальных животных подразделили на 2 группы: I - группа, которым в течение 21 дня ежедневно проводили внутрижелудочное (2мл) введение 0,9% физиологического раствора; II – группа с внутрижелудочным введением экстракта шафрана в дозе 250 мг/кг веса. При этом, изучали восстановление функционального состояния животных с помощью поведенческих тестов: на 7, 14 и 21 дни эксперимента (Т7, Т14, Т21 соответственно) оценивали показатели поведения в тесте «Открытое поле» [10] и в ситуации неизбегаемого плавания теста «Persolt»a [14]. Результаты эксперимента сравнивались с депрессивными показателями животных (Д). Длительность каждого из тестов составляла 300 сек.

Результаты и их обсуждение

О реализации депрессивного состояния подробно опубликовано в наших предыдущих публикациях [3]. Нами установлено, что у предварительно отобранных крыс, склонных к депрессии, при воздействии хронического эмоционального стресса возникает глубокое психоэмоциональное состояние, подобное апатической депрессии. После выработки устойчивой модели депрессии в сравнительном аспекте изучали влияние препаратов (экстракт шафрана и физиологический раствор)  на параметры поведения. Результаты обоих тестов показывают, что при хроническом введении препаратов изменение поведенческих показателей в каждой группе носит своеобразный характер, проявляя различную динамику, и в ходе эксперимента у крыс II группы отмечается более выраженное восстановление поведения.

Реализация параметров тревожности и ориентировочно-исследовательской активности в тесте «Открытое поле»

В условиях этого теста измеряли латентный период (ЛП) – интервал от момента помещения крысы в ОП до выхода из центральных квадратов; количество пересеченных квадратов (NК), характеризующее уровень локомоторной активности; количество подъемов на задние лапы, являющееся показателем уровня исследовательской активности (NС); количество актов дефекации, характеризующее эмоциональное состояние животных (NД).

Как видно из рис. 1, по сравнению с депрессивными животными (100%), крысы I группы в течение эксперимента демонстрируют снижение поведенческой активности и повышение эмоционального напряжения. Изменение ЛП в Т7 и Т14 слабовыраженное и к Т21 незначительно уменьшается на 31% (р<0,001). Двигательная активность в начальной стадии почти не изменима по сравнению с депрессивными животными (Д), которая до 14 - суточного периода чуть возрастает и к 21-му дню у животных все еще отмечается поведенческий дефицит и увеличение составляет 168,4% (р<0,01).

Рис. 1 – Динамика изменения поведенческих показателей в тесте «Открытое поле»:

ЛП- латентный период, NK- число квадратов; NC- число стоек, NД- число дефекаций

Примечание: * р<0,05; ** р<0,01; *** р<0,001 по сравнению с  депрессивной (Д) группой; (n=6)

 

Ориентировочно-исследовательская активность (NС) в стадии Т7 и Т14 не меняется, а к концу опыта увеличивается на 50% (р<0,01). В трехнедельном периоде до конца эксперимента NД увеличивается на 38% (р<0,01) по сравнению с депрессивной группой, что показывает незаметное снижение эмоциональности животных. Анализ представленных графических данных показывает, что в результате хронического введения экстракта шафрана параметры поведения изменяются иначе. При этом ЛП уменьшается в Т7 на 17% (р<0,001), в Т14 на 57,9% (р<0,001) и в конце опыта на 62,3% (р<0,001) по сравнению с депрессивными животными (100%). Соответственно, значительно увеличивается двигательная активность (NК), которая нарастает как при Т7 (на 46%; р<0,01), так и в Т14 (на 103,7%; р<0,001), а к 21-му дню - 187% (р<0,001) по отношению к депрессивному уровню. Представляет внимание интенсивная тенденция к возрастанию ориентировочно-исследовательской активности: в Т7 на 1216,6% (р<0,05), затем в Т14 на 192% (р<0,001) и к концу опыта (в Т21) примерно, четырехкратно (391,7%; р<0,001). В то же время, к 21-му дню опыта у этой группы увеличивается NД на 146% (р<0,001).

Реализация параметров депрессивности в тесте «Persolt»a

Этот тест является широко используемым тестом для определения уровня депрессивности у животных. В рамках теста регистрировали эпизод активного плавания (ЭАП) до первого состояния бездействия. Этот показатель позволяет выявить предел физической выносливости на основе эмоционального состояния животных. Пребывание в иммобилизационном состоянии в течение эксперимента отмечено как время пассивного плавания (ВПП). Этот поведенческий параметр является наиболее информативным показателем уровня депрессивности у животного. Чем больше время иммобильности и меньше длительности первого эпизода активного плавания, тем выше уровень депрессивности, и наоборот.

Полученные данные свидетельствуют о том, что введенные препараты по-разному уменьшают ВПП за счет увеличения ЭАП. При этом, более значительный и достоверный эффект оказался при действии шафрана.

Результаты исследования показали, что при хроническом введении физраствора по сравнению с депрессивными животными (100%) увеличение ЭАП и снижение ВПП в Т7 и Т14 слабовыраженные. В конечном тестировании (Т21) время ЭАП увеличивалось на 76,4% (р<0,01). Снижение суммарного ВПП в Т7 и Т14 оказалось почти неизменным (2,7% и 6,7% соответственно) и к 21-му дню уменьшалось всего на 10,2% (р<0,05). Эти параметры поведения свидетельствует о том, что животные все еще находятся в депрессивном состоянии.

Рис. 2 – Динамика изменения поведенческих показателей в тесте «Persol»a:

ЭАП – эпизод активного плавания, ВПП – время пассивного плавания

Примечание: * р<0,05; ** р<0,01; *** р<0,001 по сравнению с  депрессивной (Д) группой; (n=6)

 

При хроническом введении экстракта шафрана отмечается существенное изменение исследуемых параметров и восстановление депрессивного состояния намного выраженнее. При этом, время ЭАП возрастает в Т7 на 82,9% (р<0,01) , в Т14 на 178% (р<0,001), а в Т21 на 265,2% (р<0,001). Соответственно, достоверно сокращается суммарное ВПП в Т7 на 12,2% (р<0,05), в Т14 на 18,7% (р<0,01), а в Т21 на 36,7% (р<0,001) .

Таким образом, действие экстракта шафрана проявилось увеличением двигательной активности, уменьшением тревожности и в течение опыта показатели депрессивности восстанавливаются почти до контрольного (К) уровня. При этом, в течение опыта у животных с введением физраствора высокий уровень реакции страха и эмоциональности в открытом поле сопровождается низкой двигательной активностью и быстрой утомляемостью в тесте вынужденного плавания. В конце эксперимента, несмотря на относительное снижение иммобилизации, показатели депрессивности остаются почти неизменными, что свидетельствует о психо-эмоциональном состоянии животных.

Изучение обоих поведенческих тестов на фоне введения препаратов показывает, что в ходе эксперимента состояние животных I и II группы значительно отличается. При этом, хроническое введение экстракта шафрана оказало ярко выраженное анксиолитическое и антидепрессивное действие на депрессивных животных. Об этом свидетельствовали исчезновение разницы по некоторым показателям тестов между поведением контрольных (К) крыс. Возможно, это связано с увеличением психофизиологической выносливости животных под воздействием тимоаналептического эффекта шафрана.

В наших предыдущих исследованиях с помощью поведенческих тестов  изучались профилактические и лечебно-регулирующие эффекты шафрана при неврозе и установлено, что экстракт шафрана значительно уменьшает невротизацию у крыс с типологическим статусом [1]. Учитывая роль изменения анти-прооксидантного баланса в патогенетических механизмах поражений мозга при стрессе, нами вызван интерес изучения антиоксидантного действия экстракта шафрана в структурах головного мозга при неврозе [2]. Было выявлена, что при невротизации в зависимости от типологического статуса животных, экстракт шафрана оказывает антиоксидантное влияние в разной степени, которое препятствует развитию патологии с ускорением восстановления функционального состояния после прекращения  невротизации. Подобные результаты об антиоксидантной активности были также получены в исследовании Ghadrdoost B. Et al., в котором экстракт шафрана предотвращал ухудшение памяти и обучения [9].

Фармакологические эффекты шафрана связаны с уникальным составом и богато ингредиентами [7], стимулирующими компенсаторную способность организма. Он содержит большое количество витаминов группы B (тиамин (B1), рибофлавин (B2), ниацин (B3), пиридоксин гидрохлорид  (В6), фолиевой кислота (B9), аскорбиновой кислоты (C) и ретинола (A). Каждое из этих физиологически активных веществ имеет биологическое значение для нормальной функциональной активности ЦНС и эффективно при повышении сопротивляемости организма различными стрессфакторами. Растение шафрана также является пакетом минералов (Cu, Mn, Ca, Fe, K, Mq, Se, Na, Zn и т. д.), и эти вещества играют важную роль в обмене веществ и энергии.

Активными компонентами, которые указывают на качество шафрана, являются кроцин, кроцетин, пикрокроцин и шафранал, оказывающие воздействие на сердечно-сосудистую, иммунную, дыхательную, мочеполовую и центральную нервную системы.

В настоящее время считается наиболее обоснованным, что ключевые патогенетические механизмы депрессии связаны с функциональным дефицитом серотонинергической и со сложной дисрегуляцией норадренергической систем, которые тесно взаимодействуют с дофаминергической, холинергической, глутаматергической и ГАМК-ергической системами [8].

Hausenblas H.A. et al. [11] предполагают, что антидепрессивный  эффект шафрана связан с модуляцией уровня определенных нейротрансмиттеров в ЦНС, включая серотонин. Более конкретно, экстракт шафрана может ингибировать обратный захват серотонина в синапсах. Ингибирование обратного захвата серотонина удерживает медиатор в синаптической щели дольше, тем самым усиливая его положительные эффекты при депрессии.

Согласно литературным данным Srivastava et al. [15] и Hosseinzadeh et al. [12], именно кроцин и шафранал обладают антидепрессантным эффектом, которое связано с влиянием на синаптическую передачу моноаминов. Предполагается, что антидепрессивное действие активных компонентов шафрана связано с механизмом ингибирования обратного захвата дофамина, норадреналина и серотонина.

Заключение

Таким образом, основное внимание в ходе скрининга исследований было уделено влиянию экстракта шафрана на улучшение симптомов депрессии у предварительно отобранных крыс, склонных к депрессии, у которых при хроническом эмоциональном стрессе возникало глубокое психоэмоциональное состояние, оцениваемое как апатическая депрессия. Исходя из полученных результатов, мы заключаем, что экстракт шафрана оказывает восстанавливающее влияние на функциональное состояние глубокодепрессивных крыс, что позволяет подтверждать тимоаналептический эффект шафрана. Подобный подход предполагает  более детального изучения механизма действия, эффективности и безопасности применения шафрана при депрессии, которое подтверждает его использование в традиционной практике и рекомендует для эффективности при альтернативном лечении апатической депрессии.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Бахшалиева А.Я. Коррекция поведенческих показателей неврозоподобного состояния введением экстракта шафрана / А. Я. Бахшалиева // Сборник научных трудов Института физиологии им. А.И.Караева НАНА. Баку. – 2008. – Т.26. С. 228-232.
2. Бахшалиева А.Я. Влияние экстракта шафрана на компоненты мембраны при экспериментальном неврозе / А. Я. Бахшалиева // Сборник статей Международной научной конференции, посвященной 90-летию кафедры анатомии человека Азербайджанского медицинского университета. Баку. – 2009. – С. 82-85.
3. Бахшалиева А.Я. Реализация профилактического эффекта экстракта шафрана на депрессию посредством поведенческих показателей / А. Я. Бахшалиева // Сборник научных трудов Института физиологии им. А.И.Караева НАНА. Баку. – 2017. – Т.35. – С. 30-3
4. Балашов А. М. К вопросу о резистентности к фармакотерапии / А. М. Балашов // Журнал неврологии и психиатрии им С. С. Корсакова. – 2009. – Т. 1. – № 109. – С. 90–91.
5. Горст Н.А., Горст В.Р., Руденко И.О. Индивидуальный уровень стрессированности и кардиотипы человека / Н.А.Горст, В.Р.Горст, И.О. Руденко // Вестник новых мед. Технологий – 2004. – Т. 11. – С. 9-10.
6. Смулевич А. Б. Депрессия как общемедицинская проблема: вопросы клиники и терапии / А. Б. Смулевич // Психиатрия и психофармакотерапия – 2006. – №3(8). – С. 4–10.
7. Akowuah G.A., Htar T.T. Therapeutic properties of saffron and its chemical constituents / G.A. Akowuah, T.T. Htar // J. Nat. Prod. – 2014. – V.7. – P. 5 –13.
8. Duman R.S. Pathophysiology of depression: the concept of synaptic plasticity / R.S. Duman // J. Eur. Psychiatry – 2002 – V. 17. – P. 306-310.
9. Ghadrdoost B. et al. Protective effects of saffron extract and its active constituent crocin against oxidative stress and spatial learning and memory deficits induced by chronic stress in rats / B. Ghadrdoost et al. // Eur. J. Pharmacol. – 2011. – V. 667. – P. 222–229.
10. Hall C. S. Emotional behavior in the rat. Defecation and urination as measures of individual differences in emotionality / C. S. Hall // J. Compar. Psychol. – 1934. – V. 18. – P. 385-403.
11. Hausenblas H.A., Saha D., Dubyak P.J., Anton S.D. Saffron (Crocus sativus) and major depressive disorder: a meta-analysis of randomized clinical trials. / H.A. Hausenblas, D. Saha, P.J. Dubyak, S.D. Anton // J. Integr. Med. – 2013. – V. 11. – P. 377–383.
12. Hosseinzadeh H, Karimi G, Niapoor M. Antidepressant effect of Crocus sativus stigma extracts and their constituents, crocin and safranal, in mice / H. Hosseinzadeh, G. Karimi, M. Niapoor // Acta Hortic. – 2004. – V. 650. – P. 435–445.
13. Kudryavtseva N.N., Avgustinovich D.F. Behavioral and physiological markers of experimental depression induced by social conflicts / N.N.Kudryavtseva, D.F. Avgustinovich // Aggress. Behavi. – 1998. – V. 24. – P. 271-286.
14. Persolt R.D., Lenegre A. Experimental approaches to anxiety and depression / Eds. J.M.Elliot, D.J.Heal, C.A.Marsden // N.Y.: John Wiley and Sons. – 1992. – P. 73-85.
15. Srivastava R, Ahmed H, Dixit R.K., Dharamveer, Saraf S.A. Crocus sativus L.: a comprehensive review / R. Srivastava, H. Ahmed, R.K. Dixit, Dharamveer, S.A. Saraf // Pharmacogn Rev. – 2010. – V. 4. – P. 200–208.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Bahshalieva A.Ja. Korrekcija povedencheskih pokazatelej nevrozopodobnogo sostojanija vvedeniem jekstrakta shafrana [Correction of the behavioral indices of the neurosis-like state by administering the extract of saffron] / A. Ja. Bahshalieva // Sbornik nauchnyh trudov Instituta fiziologii im. A.I.Karaeva NANA. Baku. – 2008. – T.26. S. 228-232. [in Russian]
2. Bahshalieva A.Ja. Vlijanie jekstrakta shafrana na komponenty membrany pri jeksperimental'nom nevroze [Effect of saffron extract on membrane components in experimental neurosis] / A. Ja. Bahshalieva // Sbornik statej Mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii, posvjashhennoj 90-letiju kafedry anatomii cheloveka Azerbajdzhanskogo medicinskogo universiteta. Baku. – 2009. – S. 82-85. [in Russian]
3. Bahshalieva A.Ja. Realizacija profilakticheskogo jeffekta jekstrakta shafrana na depressiju posredstvom povedencheskih pokazatelej [The implementation of the preventive effect of saffron extract on depression through behavioral indicators] / A. Ja. Bahshalieva // Sbornik nauchnyh trudov Instituta fiziologii im. A.I.Karaeva NANA. Baku. – 2017. – T.35. – S. 30-36. [in Russian]
4. Balashov A. M. K voprosu o rezistentnosti k farmakoterapii [On the issue of resistance to pharmacotherapy] / A. M. Balashov // Zhurnal nevrologii i psihiatrii im S. S. Korsakova. – 2009. – 1. – № 109. – S. 90–91. [in Russian]
5. Gorst N.A., Gorst V.R., Rudenko I.O. Individual'nyj uroven' stressirovannosti i kardiotipy cheloveka [Individual level of stress and cardiotypes] / N.A.Gorst, V.R.Gorst, I.O. Rudenko // Vestnik novyh med. Tehnologij – 2004. – T. 11. – S. 9-10. [in Russian]
6. Smulevich A. B. Depressija kak obshhemedicinskaja problema: voprosy kliniki i terapii [Depression as a general medical problem: clinical and therapy issues] / A. B. Smulevich // Psihiatrija i psihofarmakoterapija – 2006. – №3(8). – 4–10. [in Russian]
7. Akowuah G.A., Htar T.T. Therapeutic properties of saffron and its chemical constituents / G.A. Akowuah, T.T. Htar // J. Nat. Prod. – 2014. – V.7. – P. 5 –13.
8. Duman R.S. Pathophysiology of depression: the concept of synaptic plasticity / R.S. Duman // J. Eur. Psychiatry – 2002 – V. 17. – P. 306-310.
9. Ghadrdoost B. et al. Protective effects of saffron extract and its active constituent crocin against oxidative stress and spatial learning and memory deficits induced by chronic stress in rats / B. Ghadrdoost et al. // Eur. J. Pharmacol. – 2011. – V. 667. – P. 222–229.
10. Hall C. S. Emotional behavior in the rat. Defecation and urination as measures of individual differences in emotionality / C. S. Hall // J. Compar. Psychol. – 1934. – V. 18. – P. 385-403.
11. Hausenblas H.A., Saha D., Dubyak P.J., Anton S.D. Saffron (Crocus sativus) and major depressive disorder: a meta-analysis of randomized clinical trials. / H.A. Hausenblas, D. Saha, P.J. Dubyak, S.D. Anton // J. Integr. Med. – 2013. – V. 11. – P. 377–383.
12. Hosseinzadeh H, Karimi G, Niapoor M. Antidepressant effect of Crocus sativus stigma extracts and their constituents, crocin and safranal, in mice / H. Hosseinzadeh, G. Karimi, M. Niapoor // Acta Hortic. – 2004. – V. 650. – P. 435–445.
13. Kudryavtseva N.N., Avgustinovich D.F. Behavioral and physiological markers of experimental depression induced by social conflicts / N.N.Kudryavtseva, D.F. Avgustinovich // Aggress. Behavi. – 1998. – V. 24. – P. 271-286.
14. Persolt R.D., Lenegre A. Experimental approaches to anxiety and depression / Eds. J.M.Elliot, D.J.Heal, C.A.Marsden // N.Y.: John Wiley and Sons. – 1992. – P. 73-85.
15. Srivastava R, Ahmed H, Dixit R.K., Dharamveer, Saraf S.A. Crocus sativus L.: a comprehensive review / R. Srivastava, H. Ahmed, R.K. Dixit, Dharamveer, S.A. Saraf // Pharmacogn Rev. – 2010. – V. 4. – P. 200–208.