Гексановый экстракт американской пальмы «Сереноа ползучая» или «Serenoa repens» (HSRE) – препарат Пермиксон (Pierre Fabre Medicament, Франция) с 1982 г. применяют в широкой клинической практике для лечения симптомов нарушения функции нижних мочевых путей, связанных с доброкачественной гиперплазией предстательной железы (СНМП/ДГПЖ). За это время препарат в ряде двойных слепых рандомизированных и открытых исследованиях продемонстрировал эффективность, сравнимую с ингибиторами 5α-редуктазы [1] и α1-адреноблокаторами (α1-АБ) [2], при более благоприятном профиле безопасности, а в комбинированной терапии с α1-АБ – результаты, превосходящие монотерапию каждым из этих препаратов [3, 4]. Препарат включен в российские и европейские (EAU) клинические рекомендации по ДГПЖ и СНМП у мужчин, причем в последних, только HSRE отмечен Европейским Комитетом по растительным медицинским продуктам (Committee on Herbal Medicinal Products – HMPC), как «… хорошо проявивший (зарекомендовавший) себя при использовании» [5, 6].
Клиническую результативность Пермиксона связывают с доказанным тройным механизмом действия на уровне предстательной железы: антиандрогенным, антипролиферативным и противовоспалительным [7]. Однако анализ клинических данных, в первую очередь, сравнительных исследований с α1-АБ [3, 4, 8], а также ряда экспериментальных работ in vitro и in vivo [9-13], привел нас к предположению о существовании отдельного механизма действия HSRE, реализующегося при СНМП/ДГПЖ через влияние на функцию мочевого пузыря, в том числе находящегося в состоянии частичной инфравезикальной обструкции (ИВО) [14].
Исходя из этого предположения, мы провели экспериментальную работу, в ходе которой у крыс-самок основной и sham групп (фиктивной, контрольной группы) искусственно создали «жесткую» ИВО, путем дозированной перевязки уретры на катетере 18G. Крысам основной группы через зонд вводили расчетную дозу HSRE на протяжении двух недель, после чего животные были выведены из исследования. При анализе лабораторных, уродинамических и гистологических данных было продемонстрировано, что применение HESR способствовало лучшему сохранению функциональных параметров мочевого пузыря (комплаентности и эвакуаторной способности), снижению степени воспаления и склерозирования его стенки, препятствовало декомпенсации мочевого пузыря и, тем самым, содействовало сохранению функции почек. Значительное уменьшение частоты развития и амплитуды спонтанных сокращений детрузора на фоне HSRE позволило сделать заключение о прямом влиянии препарата на гладкомышечные клетки детрузора и/или на механизмы регуляции их сократительной активности [15]. Настоящее исследование является продолжением вышеописанной работы, имеющим целью продемонстрировать отдаленные, через один месяц, результаты влияния HSRE на процессы ремоделирования мочевого пузыря на фоне частичной ИВО.
Экспериментальное исследование проведено на 37 белых беспородных самках крыс массой 290-320 г. Жи- вотных содержали в стандартных условиях вивария: по 3 животных в клетке, температура помещения +18-200С, световой режим (день/ночь) – 50%/50%. Обеспечивался неограниченный доступ к питьевой воде и стандартному комбикорму для лабораторных грызунов (ООО «Лабораторкорм», Россия). Все манипуляции с животными выполняли в соответствии с Европейской конвенцией о гуманном обращении с животными, используемыми для экспериментов или в иных научных целях (ETS N123) и Директивой Европейского парламента и Совета Европейского Союза 2010/63/ЕС о защите животных, использующихся для научных целей. У подопытных крыс моделировали частичную ИВО путем наложения лигатуры на предпузырный отдел уретры, уменьшая просвет мочеиспускательного канала. Для этого под общим обезболиванием путем внутрибрюшинного введения смеси препаратов Золетил-100 («Valdefarm», Франция), из расчета 15 мг/кг и Рометар («Биовета», Чешская республика), в соотношении 1:1, провели катетеризацию мочевого пузыря по уретре кубитальным катетером 18G (диаметр – 1,25 мм), после чего выполнили нижнесрединную лапаротомию, выделение предпузырного отдела уретры тупым путем и наложение на нее лигатуры (Викрил 1/0), с умеренным натяжением. После удаления катетера формировалось выраженное сужение уретры, затрудняющее отток мочи.
Выбор самок крыс в качестве объектов исследования обусловлен легкостью катетеризации мочевого пузыря и выделения уретры, в отличие от самцов, у которых эти манипуляции вызывают существенные трудности. Данная экспериментальная модель является наиболее часто используемой для имитации патологических процессов, которые происходят в обструктивном мочевом пузыре и сопровождаются изменениями параметров уродинамики, аналогичными таковым у мужчин с СНМП/ДГПЖ [16, 17].
В первой опытной серии (16 крыс) животные ежедневно получали HSRE (Пермиксон) в виде водноспиртовой суспензии в дозе 27,6 мг/кг, которую вводили внутрижелудочно через зонд. Методика приготовления суспензии была описана нами ранее [15]. Расчет провели, исходя из терапевтической дозы препарата, рекомендованной для человека (320 мг/сут или 5 мг/кг), с учетом межвидового переноса дозы на основе коэффициента различий в площади поверхности тела для мелких лабораторных животных, что составило 30 мг/кг [18]. Во второй контрольной серии (16 крыс) животным ежедневно внутрижелудочно вводили аналогичный объем 3,5% спиртового раствора. Группу сравнения для получения нормальных показателей составили 5 интактных крыс.
Через 2 и 4 недели крыс выводили из исследования путем эвтаназии ингаляцией СО2 (по 8 крыс из каждой группы), после чего удаляли мочевой пузырь для макроскопического и гистологического исследований. Гистологические срезы готовили по стандартной методике с их окраской гематоксилином и эозином. Полученные гистологические препараты оцифровывали с последующим проведением морфометрического анализа с помощью компьютерной программы «HistoScan» (Biovitrum, Россия, Санкт-Петербург). Толщину стенки мочевого пузыря, ее различных слоев и мышечных пучков определяли на поперечных срезах стенки органа в 4-5 точках на каждом препарате. Выраженность склерозирования детрузора определяли по средним значениям площади очагов склероза, выявленных в 10 полях зрения каждого препарата, а также по толщине соединительнотканных прослоек между пучками гладкомышечных волокон детрузора (перимускулярный склероз).
Выраженность воспалительных изменений в стенке мочевого пузыря оценивали, используя модифицированную шкалу J. Irani и соавт. (1997), которая предусматривает градацию выраженности воспаления в баллах, где: 0 – отсутствие клеток воспаления в ткани; 1 – небольшие очаговые клеточные инфильтраты в строме; 2 – обширные несливающиеся воспалительные инфильтраты; 3 – большие сливающиеся воспалительные инфильтраты с субтотальным поражением стенки мочевого пузыря [19]. В каждом препарате просматривали не менее 10 полей зрения.
Статистическую обработку проводили с использованием программы Statistica 10.0 для расчета средних значений и ошибки средней (М±m) с оценкой достоверности различий между группами по критерию t-Стьюдента. Достоверными считали различия при p<0,05.
При обследовании животных через 2 и 4 недели после операции выявили резко переполненный мочевой пузырь, причем с увеличением срока наблюдения в контрольной серии отмечали и увеличение степени перерастяжения органа, тогда как в опытной серии ситуация оставалась стабильной (рис. 1). Если объем мочевого пузыря, отражающий объем остаточной мочи, у интактных крыс составлял 0,7±0,1 мл, то объем мочи в обструктивном мочевом пузыре через 2 недели достиг 6,5±0,3 мл в контрольной серии и 7,3±1,3 в опытной. Через один месяц в контрольной группе он возрос до 7,6±0,5 мл, тогда как в опытной серии практически не изменился, составив 7,1±0,8 мл. Хотя различия между опытной и контрольной группами оказались статистически незначимыми, все же в контрольной серии прирост объема остаточной мочи оказался статистически достоверным (p<0,05).
Увеличение объема мочевого пузыря сопровождалось увеличением его массы (развитие гипертрофии). Масса мочевого пузыря возросла с 96±4 мг через 2 недели в контрольной серии до 547±61 мг, а в опытной – до 1004±104 мг (p<0,01). Через месяц степень гипертрофии существенно не изменилась: 569±47 мг и 1098±96 мг соответственно.
Гистологическое исследование удаленного мочевого пузыря с анализом морфометрических параметров подтвердило развитие выраженной гипертрофии органа как в контрольной, так и в опытной сериях. При этом, на фоне терапии HSRE выявили более выраженную гипертрофию мышечной оболочки и меньшие проявления дистрофических, воспалительных и склеротических изменений (табл. 1).
В контрольной серии опытов на многих участках эпителий выглядел дистрофичным, с наличием полностью деэпителизированных зон. Наблюдали утолщение подслизистого слоя с признаками склерозирования (рис. 2А), тогда как в серии с терапией HSRE деэпителизированных участков не выявили: подслизистый слой был представлен рыхлой соединительной тканью с расширенными кровеносными сосудами (рис. 2Б).
Средние значения толщины эпителиальной выстилки в контрольной серии через 2 и 4 недели после моделирования ИВО оказались достоверно меньше нормальных значений, тогда как в опытной серии через 2 недели толщина эпителия соответствовала норме, а через месяц превысила ее.
Таблица 1. Влияние терапии HSRE на изменения морфометрических показателей стенки мочевого пузыря при разной длительности ИВО
Table 1. Effect of HSRE therapy on changes in morphometric parameters of the bladder wall at different durations of BOO
Показатель Indicator |
Норма Norm |
Контроль 2 нед. Control 2 weeks |
Терапия HSRE 2 нед. HSRE therapy 2 weeks |
Контроль 1 мес. Control 1 month |
Терапия HSRE 1 мес. HSRE therapy 1 month |
---|---|---|---|---|---|
Толщина стенки мочевого пузыря, мм Bladder wall thickness, mm |
0,363±0,015 | 0,817±0,032 | 0,969±0,045* | 1,195±0,071 | 1,536±0,092*** |
Толщина эпителия, мм Epithelial thickness, mm |
0,059±0,002 | 0,041±0,002 | 0,066±0,003** | 0,44±0,002 | 0,087±0,003*** |
Толщина подслизистого слоя, мм Submucosal layer thickness, mm |
0,109±0,009 | 0,198±0,011 | 0,130±0,009* | 0,295±0,021 | 0,225±0,014 |
Толщина детрузора, мм Detrusor thickness, mm |
0,254±0,021 | 0,566±0,041 | 0,801±0,052* | 0,897±0,053 | 1,328±0,047** |
Толщина мышечных пучков, мм Muscle bundle thickness, mm |
0,064±0,009 | 0,106±0,009 | 0,140±0,010* | 0,121±0,015 | 0,199±0,017* |
Отношение толщины детрузора к толщине всей стенки, % Ratio of detrusor thickness to total wall thickness, % |
69,9±1,0% | 69,3±1,9% | 73,3±2,4% | 74,4±2,6% | 86,5±2,8%* |
Площадь очагов склероза, мм2 Area of sclerosis foci, mm2 |
0 | 0,018±0,002 | 0,005±0,001* | 0,53±0,03 | 0,30±0,02** |
Воспалительный инфильтрат, балл Inflammatory infiltrate, score |
0 | 1,8±0,2 | 1,2±0,1* | 2,5±0,31,5±0,2* |
Достоверность различий между опытной и контрольной группами: *р<0,05, **p<0,01, ***p<0,001 Significance of differences between the experimental and control groups: *р<0,05, **p<0,01, ***p<0,001
Величина подслизистого слоя через 2 недели ИВО в контроле превышала норму практически в 2 раза, а через 1 месяц – почти в 3 раза. На фоне терапии HSRE через 2 недели она оставалась в пределах нормальных значений, но через месяц подслизистый слой утолщался, все же оставаясь меньше, чем в контрольной серии на соответствующем сроке наблюдения. В подслизистом слое в опытной серии, местами, выявляли расширенные кровеносные сосуды (рис. 3Б), тогда как в контрольной серии они выглядели спастическими (рис. 3А).
Во всех гистологических препаратах наблюдали значительную гипертрофию детрузора, более выраженную в серии с терапией HSRE. Через 2 недели ИВО в контрольной серии толщина мышечной оболочки мочевого пузыря возрастала более чем в 2 раза, тогда как в опытной серии – более чем в 3 раза (табл. 1, рис. 4). Через один месяц выраженность гипертрофии детрузора возросла в обеих сериях, но в большей степени масса мышечной оболочки увеличивалась при терапии HSRE: в 3,5 раза в контроле и в 5,2 раза в опытной серии. Соответственно наблюдали рост толщины мышечных пучков, которая также увеличилась в большей степени в серии с терапией HSRE: через 2 недели в 1,6 раза в контроле и в 2,2 раза в опытной серии, а через месяц – в 1,9 и 3,1 раза (табл. 1).
Также увеличилась общая толщина стенки обструктивного мочевого пузыря. При этом, в серии с терапией HSRE это было связано преимущественно с гипертрофией мышечной оболочки, тогда как в контрольной серии – с ростом толщины подслизистого слоя и адвентиция. В итоге, если в интактном мочевом пузыре детрузор занимал 69,9% толщины стенки органа, то в опытной серии он составил 73,2% от толщины стенки через 2 недели ИВО и 86,5% – через один месяц. В контрольной серии, несмотря на развитие гипертрофии, доля детрузора в толщине стенки через 2 недели ИВО не изменилась, составив 69,3%, а через месяц увеличилась незначительно – до 74,4% (табл. 1).
Наряду с развитием гипертрофии детрузора, в контрольной серии выявляли выраженное склерозирование стенки мочевого пузыря как в виде локальных очагов склероза разной плотности, так и в виде перимускулярного склероза – утолщения соединительнотканных прослоек между пучками гладкомышечных клеток детрузора (рис. 4А, Б). В опытной серии с терапией HSRE выявляли лишь единичные очаги склероза небольшого диаметра и слабо выраженный перимускулярный склероз (рис. 4Б). Средние значения площади очагов склероза с увеличением срока наблюдения возрастали, но в опытной серии через один месяц они оставались достоверно ниже, чем у контрольных животных (табл. 1).
Во всех гистологических препаратах выявляли инфильтрацию стенки мочевого пузыря клетками воспаления. Выраженность воспалительного инфильтрата в контрольной и опытной сериях существенно различалась. Если в контрольных опытах воспалительный инфильтрат затрагивал практически всю стенку мочевого пузыря, особенно через месяц ИВО, то в опытах с терапией HSRE выявляли лишь очаговые периваскулярные или интерстициальные инфильтраты в подслизистом слое (рис. 6А, Б).
Усредненные показатели выраженности воспалительной инфильтрации стенки мочевого пузыря, в соответствии со шкалой Irani, оказались достоверно выше в контрольной серии, по сравнению с опытной, как через 2 недели, так и через месяц ИВО. При этом у контрольных животных активность воспалительного процесса с увеличением длительности обструкции достоверно возросла с 1,8±0,2 до 2,5±0,3 баллов, тогда как при терапии HSRE она практически не изменилась: 1,2±0,1 и 1,5±0,2 баллов соответственно.
В контрольной серии через 2 недели у одной крысы и через месяц еще у одной, выявили наличие камней в мочевом пузыре (рис. 7). В опытной серии такого не наблюдали.
Впервые проведено сравнительное исследование in vivo влияния HSRE на функцию мочевого пузыря c оценкой морфологических изменений через один месяц после искусственно созданной частичной ИВО у крыс-самок. Ранее было показано, что HSRE оказывает достоверное положительное протективное влияние как на функциональные и морфологические показатели обструктивного мочевого пузыря, так и на лабораторные параметры, характеризующие повреждение клеток и функцию почек, в течение двух недель после экспериментально вызванной ИВО у крыс [15]. Полученные в ходе настоящего исследования данные свидетельствуют о достоверном влиянии HSRE на процессы ремоделирования мочевого пузыря в условиях частичной ИВО на протяжении до одного месяца.
В более ранних экспериментальных исследованиях было продемонстрировано, что частичная ИВО приводит к длительному снижению кровотока в тканях мочевого пузыря и ишемии [20]. Последовательные циклы ишемии и реперфузии вызывают образование свободных радикалов, что ведет к повреждению тканей и воспалению [21]. За этим следует фаза компенсации, характеризующаяся мышечной гипертрофией, которая позволяет мочевому пузырю создавать высокое давление для преодоления ИВО [22]. При этом в экспериментальных моделях мышечная масса мочевого пузыря значительно увеличивается в ответ на ИВО [23]. И, наконец, если обструкция не устраняется, наступает фаза декомпенсации, которая характеризуется фиброзом тканей и нарушением функции мочевого пузыря, что является необратимым [22, 24]. Аналогичные изменения при ИВО наблюдают и у людей, но у них патологический процесс имеет гораздо более медленную динамику и хуже изучен [25].
Описано, что развитие гипертрофии мочевого пузыря вследствие ИВО приводит к значительному увеличению его массы. Так, в исследовании A. Schröder и соавт. частичная ИВО через один месяц привела к значительному, более 250%, увеличению массы мочевого пузыря у кроликов по сравнению с интактными животными [26]. В нашем исследовании в результате более выраженной обструкции увеличение массы мочевого пузыря составило в контрольной серии через 2 недели – 470%, через месяц – 493%, а в опытной серии – 945% и 1044% соответственно! Различия оказались статистически значимыми (p<0,01). То есть, применение HSRE способствовало развитию достоверно бóльшей гипертрофии мочевого пузыря. При этом, увеличение толщины стенки мочевого пузыря в опытной серии происходило в основном за счет детрузора, что отразилось ростом величины отношения его толщины к общей толщине стенки через месяц ИВО до 86,5% против 74,4% у контрольных животных (p<0,05).
Длительная обструкция мочевыводящих путей вызывает сократительную и метаболическую дисфункцию мочевого пузыря in vivo и in vitro, важной причиной которой считают снижение кровоснабжения мочевого пузыря [26]. В настоящем исследовании у крыс контрольной серии в подслизистом слое регистрировали спазм кровеносных сосудов, тогда как у животных опытной серии они были расширены, что свидетельствует в пользу сохранения лучшего кровообращения на фоне применения HSRE (рис. 3А-Б).
И все же большинство авторов указывают на воспаление, как ключевой элемент патогенеза дисфункции мочевого пузыря при ИВО, которое со временем приводит к снижению плотности нервных окончаний в стенке мочевого пузыря, усилению фиброза и необратимой декомпенсации [27]. В настоящем исследовании признаки воспаления наблюдали во всех гистологических препаратах. Однако в основной группе животных обнаруживали лишь очаговые воспалительные инфильтраты, тогда как в контрольной серии они занимали всю стенку мочевого пузыря.
Для оценки степени воспаления в стенке мочевого пузыря мы впервые использовали модифицированную балльную классификацию J.Irani и соавт., которая изначально была создана для описания воспаления в предстательной железе [19]. Динамика усредненных, выраженных в баллах показателей, характеризующих воспаление, свидетельствует о статистически достоверном противовоспалительном эффекте терапии HSRE: через две недели наблюдения различие между основной и контрольной сериями составило 50% в пользу HSRE группы, а через месяц – 67% (p<0,05). При этом, рост показателей в интервале от 2-х до 4-х недель был равен 25% и 39% в основной и контрольной группах соответственно (p<0,05).
Исходом ишемии и хронического воспаления в стенке мочевого пузыря при ИВО является фиброз, ведущий к функциональной декомпенсации органа [23, 28]. И в нашем исследовании в контрольной серии животных регистрировали развитие склероза в виде и распространенных локальных очагов и перимускулярной локализации, тогда как в опытной серии этот процесс был выражен существенно меньше и через 2 (p<0,05), и через 4 недели (p<0,05). Показательно, что терапия HSRE затормозила развитие склероза стенки мочевого пузыря, особенно в первые две недели ИВО.
С учетом большой клинической значимости продолжается поиск лекарственных средств, оказывающих протективное действие на мочевой пузырь на различных этапах патогенеза ИВО. Описано применение аспирина с целью улучшения микроциркуляции в органе [26], а также метформина [28] и глибенкламида [27], проявляющих противовоспалительный эффект. Однако описанные результаты применения этих препаратов носят узконаправленный и ограниченный характер. При этом, как показало настоящее исследование, влияние HSRE на обструктивный мочевой пузырь демонстрирует комплексность механизмов действия, причем противовоспалительный эффект препарата является доминирующим.
В экспериментальном исследовании впервые продемонстрировано достоверное протективное действие гексанового экстракта Serenoa repеns (препарат Пермиксон) на морфологические проявления ремоделирования стенки мочевого пузыря, возникшие в результате искусственно вызванной ИВО продолжительностью до 4-х недель.
Прикрепленный файл | Размер |
---|---|
Скачать файл | 5.37 Мб |