The Evaluation of Regenerative Activity of Cyperus rotundus under Experimental Modeling of Infected Wound in Animals with Steroid Hyperglycemia

Стероидные противовоспалительные средства – это препараты, которые активно используются для лечения ряда заболеваний таких как ревматоидный артрит, системная красная волчанка, васкулиты и т.д. В условиях пандемии COVID-19 стероиды назначались особенно интенсивно с целью купирования «цитокиновой бури» [1], [2], [3]. Известно, что стероиды обладают выраженным противовоспалительным действием [4]. Однако использование препаратов этой группы не исключает возникновение побочных реакций [5].  Известно, что на фоне длительного использования стероидов может повышаться уровень глюкозы в крови. Более того, на фоне стероидной гипергликемии риск развития сахарного диабета увеличивается в 1,38 раза [6]. Нарушение целостности кожного барьера и снижение иммунитета при сахарном диабете способствует формированию инфицированной раны, которая длительно не заживает и нуждается в лечении.

С древних времен врачи используют препараты растительного происхождения для лечения многочисленных кожных заболеваний, таких как зуд и сыпь. Cyperus rotundus (сыть круглая) считается одним из наиболее широко распространенных видов растений в мире [7]. Издавна корневища и клубни Cyperus rotundus (сыть круглая) использовались в качестве растительного лекарственного средства для лечения желудочно-кишечных воспалений. Исследование Rocha F.G. было посвящено изучению противовоспалительной активности спиртового экстракта корневища Cyperus rotundus (сыть круглая) при нанесении на кожу при остром и хроническом дерматите у крыс [7]. Фитохимический анализ показал, что этанольный экстракт Cyperus rotundus (сыть круглая) достоверно уменьшает отек и клеточную инфильтрацию в тканях, что улучшает регенерацию кожи [7].

Исследование Soumaya K.J. показало, что и водный, и этилацетатный и метанольный экстракты Cyperus rotundus (сыть круглая), вводимые в дозе 300 мг/кг массы тела, показали значительный противоотечный эффект (на 74,38%, 62,73% и 77,25% соответственно) в лечении острой раны [8]. Эти показатели были значительно выше по сравнению с контрольной группой, которая получала местную терапию дексаметазоном, с купированием отека на 68,81% [8].

Однако до сих пор нет ясности об эффективности экстрактов Cyperus rotundus (сыть круглая) на водной и масляной основе. До сих пор является актуальным поиск лекарственных средств, стимулирующих регенерацию ран, среди препаратов химического и растительного происхождения.

Цель исследования: оценка регенераторной активности Cyperus rotundus (сыть круглая) в условиях экспериментального моделирования инфицированной раны у животных со стероидной гипергликемией.

Исследование было проведено на 20 нелинейных белых крысах массой 200–250 г. Все манипуляции с животными проводили в соответствии с Руководством по содержанию и использованию лабораторных животных. Предварительно всем животным создавалась модель стероидной гипергликемии путем введения 4%–0,2 мл раствора дексаметазона в течение 4 дней. Далее создавалась модель инфицированной раны: под местной анестезией 0,25% раствора новокаина в области спины выполняли разрез кожи длиной 2см и глубиной 0,5 см, с последующим нанесением на раневую поверхность экссудат, содержащий Streptococcus epidermidis.  

Следующим этапом крысы, включенные в исследование, были разделены на 2 группы. Крысы первой группы (n=10) были включены в контрольную группу. Этим животным на поверхность инфицированной раны наносили вазелин. Крысам второй группы (основной, n=10) на поверхность раны наносили вазелин, содержащий экстракт Cyperus rotundus (содержание веществ 1:2). Одновременно крысы второй группы получали перорально водный экстракт Cyperus rotundus (сыть круглая) (10%). Наблюдение за животными осуществлялось 5 дней, при этом ежедневно у каждой крысы обеих групп осматривалась рана, оценивалась степень регенерации и состав форменных элементов крови.

Статистическая обработка материала проводилась с использованием программы STATISTICA 7.0. Оценку достоверности различий между количественными показателями выполняли с помощью критерия Манна - Уитни. Различия считали значимыми при p <0,05.

Через четыре дня после введения дексаметазона у крыс обеих групп была сформирована стероидная гипергликемия, что было подтверждено показателями уровня глюкозы. Так, средний уровень глюкозы крови у животных первой группы составил 30,2±1,4 ммоль/л, а во второй – 30,4±1,6 ммоль/л (р >0,05). Через 5 дней перорального употребления экстракта Cyperus rotundus у крыс второй группы мы наблюдали стабильное снижение уровня глюкозы практически до исходного уровня, чего не наблюдалось у животных контрольной группы: 5,8±0,8 ммоль/л против 10,4 ммоль/л (р<0,001).

Рисунок 1 - Динамические показатели уровня глюкозы у двух групп исследуемых животных

DOI:10.23670/IRJ.2022.126.128.1

На момент окончания эксперимента показатели регенерации раневой поверхности у крыс первой и второй группы значительно отличались (рис. 2).

Рисунок 2 - Зависимость активности регенерации инфицированных ран исследуемых групп животных от уровня гранулярных лейкоцитов

DOI:10.23670/IRJ.2022.126.128.2

Так, гиперемия, отек, степень эксcудации и болезненности были достоверно выше почти в четыре раза в контрольной группе по сравнению с основной группой (р >0,05). Несмотря на то, что уровень лейкоцитов между первой и второй группой исследования существенно не отличался: 2,42±0,26 х109/л и 1,8±0,56 х109/л соответственно (р=0,08), уровень гранулярных лейкоцитов достоверно был выше почти на 50% во второй группе животных, которым местно наносили мазь, содержащую Cyperus rotundus (р >0,05) (рис. 2).

Препараты растительного происхождения используются в лечении многих хронических заболеваний [9], [10]. Более того, растительные экстракты нередко входят в состав современных запатентованных препаратов [11], [12].

Лечение инфицированных ран на фоне гипергликемии – это сложный и длительный процесс. Во-первых, необходимы регулярные перевязки с антисептическими растворами. Во-вторых, для профилактики вторичного инфицирования раны, рекомендуется использование антимикробных мазей. В-третьих, положительно на процессы регенерации влияют мази, которые стимулируют образование грануляций в ране. И, в-четвертых, рекомендованы вещества, улучшающие местный метаболизм [6]. Таким образом, получается, что для лечения ран кожных покровов необходимо сразу несколько препаратов, которые не всегда могут сочетаться при совместном использовании. В этих случаях предпочтительны лекарства растительного происхождения, которые безопасны и эффективны при длительном использовании.

Наше исследование показало, что у крыс, которым лечение инфицированной раны кожи проводилось с использованием Cyperus rotundus (сыть круглая), регенерация дермы и эпидермиса была наиболее активной за счет увеличения количества гранулярных лейкоцитов в два раза. Следовательно, растительные препараты обладают значительной противовоспалительной активностью, особенно при острой воспалительной реакции. А, экстракты Cyperus rotundus могут усиливать клеточный иммунитет. Результаты нашего исследования сопоставимы с научными исследованиями Rocha FG [7].

К недостаткам этого исследования можно отнести короткий срок наблюдения за лабораторными животными, отсутствие сравнения лечения ран кожи с традиционными препаратами.

В настоящее время единых рекомендаций по оптимальному лечению инфицированных ран на фоне стероидной гипергликемии не существует. Поэтому наряду с современными лекарственными средствами возможно использовать препараты растительного происхождения в качестве альтернативной терапии. Экстракты Cyperus rotundus (сыть круглая) обладают болеутоляющим, противовоспалительным, иммуномодулирующим действием за счет содержания в них флавоноидов, дубильных веществ и полифенолов. Так же мы получили гипогликемический эффект на фоне перорального использования Cyperus rotundus (сыть круглая), что дополнительно стимулирует регенерацию инфицированной раны.