Влияние выделенных из Empetrum nigrum L. метаболитов на систему гемостаза в условиях in vitro

DOI: https://doi.org/10.29296/25419218-2023-08-04
Номер журнала: 
8
Год издания: 
2023

В.Г. Лужанин(1), А.В. Самородов(2), А.К. Уэйли(3), А.О. Уэйли(3, 4), Г.П. Яковлев(3), И.А. Самылина(5)
1-ФГБОУ ВО «Пермская государственная фармацевтическая академия»
Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ПГФА Минздрава России),
Российская Федерация, 614990, Пермь, ул. Екатерининская, д. 110;
2-ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет»
Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России), Российская Федерация, 450008, Уфа, ул. Ленина, д. 3;
3-ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России), Российская Федерация, 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 14А;
4-Лаборатория «Клеточные механизмы гомеостаза крови»,
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт эволюционной
физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук»,
Российская Федерация, 194223, Санкт-Петербург, пр-т Тореза, д. 44;
5-ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Министерства здравоохранения
Российской Федерации (Сеченовский Университет),
Российская Федерация, 119991, Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2

Введение. Empetrum nigrum L. продуцирует большое разнообразие вторичных метаболитов полифенольной природы. Согласно литературным данным, E. nigrum проявляет противоопухолевую, противодиабетическую, и гиполипидемическую активность, благодаря чему, может быть использована для лечения и профилактики соответствующих заболеваний. Развитие тромбозов представляет собой значительное осложнение, возникающие при метаболических нарушениях и онкологических заболеваний, для профилактики и лечения которого необходимо поиск новых биологически активных веществ. Цель исследования. Целью данной работы является скрининг выделенных из побегов E. nigrum индивидуальных компонентов 1–19, в отношении системы гемостаза. Материал и методы. Эксперименты в условиях in vitro выполнены на крови здоровых доноров-мужчин в возрасте 18–24 лет. Исследование влияния на агрегацию тромбоцитов проводили по методу Born на агрегометре «АТ-02» (НПФ «Медтех», Россия). Определение антикоагуляционной активности проводили общепризнанными клоттинговыми тестами на турбидиметрическом гемокоагулометре Solar CGL 2110 (ЗАО «СОЛАР», Россия). В качестве маркера активации тромбоцитов измеряли экспрессию Р-селектина на поверхности тромбоцитов цитофлуориметрическим методом на приборе NovoCyte (Agilent, США). Результаты. Соединения 1, 4, 5, 6, 11, 13, 15 и 18 проявили антиагрегационную активность на уровне ацетилсалициловой кислоты в условиях in vitro, в то время как соединения 3, 8 и 12 проявили антиагрегационную активность, превосходящую значения ацетилсалициловой кислоты. Также установлено, что соединения 9 и 14 не влияли на уровень экспрессии CD62. Заключение. В результате скрининга выделенных из побегов E. nigrum индивидуальных соединений 1-19 установлены их антиагрегационные и антикоагуляционные свойства.
Ключевые слова: 
Empetrum nigrum L.
водяника черная
полифенолы
гомеостаз.
Для цитирования: 
Лужанин В.Г., Самородов А.В., Уэйли А.К., Уэйли А.О., Яковлев Г.П., Самылина И.А. Влияние выделенных из Empetrum nigrum L. метаболитов на систему гемостаза в условиях in vitro . Фармация, 2023; (8): 25-32https://doi.org/10.29296/25419218-2023-08-04
Список литературы: 
  1. Stevens P.F., Luteyn J., Oliver E.G.H., Bell T.L., Brown E.A., Crowden R.K., George A.S., Jordan G.J., Ladd P., Lemson K., McLean C.B., Menadue Y., Pate J.S., Stace H.M., Weiller C.M. "Ericaceae". In Kubitzki, K. (ed.). Flowering Plants. Dicotyledons: Celastrales, Oxalidales, Rosales, Cornales, Ericales. The families and genera of vascular plants. 6. Springer. 2004; 145–94.
  2. Maatta-Riihinen K.R., Kamal-Eldin A., Mattila P.H., Gonzalez-Paramas A.M., Torronen A.R. Distribution and contents of phenolic compounds in eighteen Scandinavian berry species. Journal of agricultural and food chemistry. 2004; 52 (14): 4477–86. DOI: 10.1021/jf049595y.
  3. Ponkratova A.O., Whaley A.K., Balabas O.A., Smirnov S.N., Proksch P., Luzhanin V.G. A new bibenzyl and 9,10-dihydrophenanthrene derivative from aerial parts of crowberry (Empetrum nigrum L.). Phytochemistry Letters. 2021; 42: 15–7. DOI: 10.1021/jf049595y.
  4. Ponkratova A.O., Whaley A.K., Orlova A.A., Smirnov S.N., Serebryakov E.B., Proksch P., Luzhanin V.G. A new dimethoxy dihydrochalcone isolated from the shoots of Empetrum nigrum L. Natural Products Research. 2022; 36 (20): 5142–7.
  5. Li H., Jean S., Webster D., Robichaud G.A., Calhoun L.A., Johnson J.A., Gray C.A. Dibenz[b,f]oxepin and Antimycobacterial Chalcone Constituents of Empetrum nigrum. Journal of natural products. 2015; 78 (11): 2837–40. DOI: 10.1021/acs.jnatprod.5b00627.
  6. Krasnov E.A., Ermilova E.V., Kadyrova T.V., Druganov A.G., Semenov A.A., Tolstikov G.A. Phenolic components of Empetrum nigrum extract and the crystal structure of one of them. Chemistry of natural compounds. 2000; 36 (5): 493–6. DOI: 10.1023/A:1002887406817.
  7. Понкратова А.О., Уйэли А.К., Жохова Е.В., Безверхняя Е.А., Лужанин В.Г. Сравнительный фитохимический анализ образцов надземной части Empetrum nigrum L., собранных в различных регионах РФ, как перспективного источника фармакологически активных вторичных метаболитов. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2021; 10 (4): 138–45. DOI: 10.33380/2305-2066-2021-10-4(1)-138-145. [Ponkratova A.O., Whaley A.K., Zhokhova E.V., Bezverkhniaia E.A., Luzhanin V.G. Comparative phytochemical analysis of the aerial parts of Empetrum nigrum L. samples, collected in various regions of the Russian Federation. Drug development & registration. 2021; 10 (4): 138–45. DOI: 10.33380/2305-2066-2021-10-4(1)-138-145 (In Russ.)]
  8. Понкратова А.О., Уэйли А.К., Лужанин В.Г., Жохова Е.В. Использование метода высокоэффективной тонкослойной хроматографии для обнаружения фармакологически активных вторичных метаболитов в водянике черной Empetrum nigrum L. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2021; 10 (4): 129–37. DOI: 10.33380/2305-2066-2021-10-4(1)-129-137. [Ponkratova A.O., Whaley A.K., Luzhanin V.G., Zhokhova E.V. Using high performance thin layer chromatography for the detection of pharmacologically active secondary metabolites in Empetrum nigrum L. Drug development & registration. 2021; 10 (4): 129–37. DOI: 10.33380/2305-2066-2021-10-4(1)-129-137 (In Russ.)]
  9. Whaley A., Minakov D., Orlova A., Ponkratova A., Fock E., Rukoyatkina N., Gambaryan S., Luzhanin V. Analysis of Empetrum nigrum L. lipophilic secondary metabolites, their metabolomic profiles and antioxidant activity. Journal of Essential Oil Research. 2023; 35: 1-14. DOI:10.1080/10412905.2023.2169377
  10. Oka S., Kuniba R., Tsuboi N., Tsuchida S., Ushida K., Tomoshige S., Kuramochi K. Isolation, synthesis, and biological activities of a bibenzyl from Empetrum nigrum var. japonicum. Bioscience, biotechnology, and biochemistry. 2020;8 4 (1): 31-36. DOI:10.1080/09168451.2019.1662279
  11. Kovacs A., Vasas A., Hohmann J. Natural phenanthrenes and their biological activity. Phytochemistry. 2008; 69 (5): 1084-1110. DOI:10.1016/j.phytochem.2007.12.005
  12. Singh P., Anand A., Kumar V. Recent developments in biological activities of chalcones: a mini review. European journal of medicinal chemistry. 2014; 85: 758-777. DOI:10.1016/j.ejmech.2014.08.033
  13. Matsuura H., Saxena G., Farmer S.W., Hancock R.E.W., Towers G.H.N. Antibacterial and antifungal compounds from Empetrum nigrum. Planta Medica. 1995; 61: 580. DOI: 10.1055/s-2006-959382
  14. Moerman D.E. Native American Medicinal Plants: An Ethnobotanical Dictionary. Timber Press: Portland, OR. 2009; 799.
  15. Huttunen S., Toivanen M., Arkko S., Ruponen M., Tikkanen Kaukanen C. Inhibition activity of wild berry juice fractions against Streptococcus pneumoniae binding to human bronchial cells. Phytotherapy Research. 2011; 25 (1): 122–127.
  16. Kim K.C., Lee I.K., Kang K.A., Kim B.J., Kim D., Moon J.Y., Hyun J.W. Empetrum nigrum var. japonicum extract suppresses γ-ray radiation-induced cell damage via inhibition of oxidative stress. The American journal of Chinese medicine. 2011; 39 (01): 161–170.
  17. Nohynek L.J., Alakomi H.L., Kähkönen M.P., Heinonen M., Helander I.M., Oksman-Caldentey K.M., Puupponen-Pimiä R.H. Berry phenolics: antimicrobial properties and mechanisms of action against severe human pathogens. Nutrition and Cancer. 2006; 54 (1): 18–32.
  18. Hyun T.K., Kim H.C., Ko Y.J., Kim J.S. Antioxidant, α-glucosidase inhibitory and anti-inflammatory effects of aerial parts extract from Korean crowberry (Empetrum nigrum var. japonicum). Saudi Journal of Biological Sciences. 2016; 23 (2): 181–188.
  19. Kim K.C., Kim D., Kim S.C., Jung E., Park D., Hyun J.W. Empetrum nigrum var. japonicum extract suppresses ultraviolet B-induced cell damage via absorption of radiation and inhibition of oxidative stress. Evid. Based Complement. Altern. Med. 2013: 983609.
  20. Törrönen R., McDougall G.J., Dobson G., Stewart D., Hellström J., Mattila P., Pihlava J.M., Koskela A., Karjalainen R. Fortification of blackcurrant juice with crowberry: Impact on polyphenol composition, urinary phenolic metabolites, and postprandial glycemic response in healthy subjects. Journal of Functional Foods. 2012; 4: 746–756. DOI: 10.1016/j.jff.2012.05.001
  21. Kellogg J., Wang J., Flint C., Ribnicky D., Kuhn P., De Mejia E.G., Raskin I., Lila M.A. Alaskan wild berry resources and human health under the cloud of climate change. J. of Agricultural and Food Chemistry. 2010; 58: 3884–900. DOI: 10.1021/jf902693r
  22. Jurikova T, Mlcek J, Skrovankova S, Balla S, Sochor J, Baron M, Sumczynski D. Black crowberry (Empetrum nigrum L.) flavonoids and their health promoting activity. Molecules. 20167; 21 (12): 1685. DOI:10.3390/molecules21121685
  23. Kodiatte T.A., Manikyam U.K., Rao S.B., Jagadish T.M., Reddy M., Lingaiah H.K.M., Lakshmaiah V. Mean platelet volume in type 2 diabetes mellitus. Journal of Laboratory Physicians. 2012; 4 (1): 5-9. DOI:10.4103/0974-2727.98662
  24. Barbui T, De Stefano V, Falanga A, Finazzi G, Martinelli I, Rodeghiero F, Vannucchi A.M, Barosi G. Addressing and proposing solutions for unmet clinical needs in the management of myeloproliferative neoplasm-associated thrombosis: A consensus-based position paper. Blood Cancer Journal. 2019; 9 (8): 61. DOI:10.1038/s41408-019-0225-5
  25. Понкратова А.О., Уйэли А.К., Жохова Е.В., Безверхняя Е.А., Лужанин В.Г. Сравнительный фитохимический анализ образцов надземной части Empetrum nigrum L., собранных в различных регионах РФ, как перспективного источника фармакологически активных вторичных метаболитов. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2021; 10 (4): 138–45. DOI: 10.33380/2305-2066-2021-10-2-80-86. [Ponkratova A.O., Whaley A.K., Orlova A.A., Smirnov S.N., Serebryakov E.B., Luzhanin V.G. Isolation and structure elucidation of three dimeric A-type proanthocyanidins from Empetrum nigrum L. Drug development & registration. 2021; 10 (2): 80–6. DOI: 10.33380/2305-2066-2021-10-2-80-86 (In Russ.)]
  26. Миронов А.Н. и др. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств/ М.: Гриф и К., 2012; 944. [Mironov A.N. et al. Rukovodstvo po provedeniyu doklinicheskih issledovanij lekarstvennyh sredstv. CHast' pervaya. M.: Grif i K., 2012; 944 (In Russ.)]
  27. Born G.G.V. Aggregation of blood platelets by adenosine diphosphate and its reversal. Nature.1962; 194: 927–9.