Scientific journal
International Journal of Applied and fundamental research
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,593

STUDY OF HYPOGLYCEMIC ACTIONS OF SUPPOSITORY WITH METFORMIN

Makarova L.M 2 Provotorova S.I. 1 Stepanova E.F. 2 Pogoreliy V.E. 2
1 Voronezh State University
2 Pyatigorsk Medical-pharmaceutical Institute
On model of alloxan diabetes of rats it is shown that the developed suppository with metformin, have the expressed hypoglycemic effect. The effect by suppository with metformin in a dose of 150 mg/kg is comparable to action of standard medication – tablets with metformin (150 mg/kg). It is experimentally established that course introduction suppository with metformin limits expressiveness a lactacidemiand accumulation pyruvate in blood, violation of indicators of the antioxidant status (activity of a catalase and superoxide dismutase, concentration of products of lipid peroxygenation– malondialdehyde), and also indicators of endogenic toxicosis (carbamide and average molecules) in comparison with control group of animals. The received results of pre-clinical studie suppository with metformin indicate testifies to viability prospects of practice of this medicinal form.
metformin
diabetes
suppository
experimental pharmacology

Метформин широко используется в терапии сахарного диабета 2 типа [6]. Однако нередко при его применении у больных наблюдаются осложнения лекарственной терапии [1]. Наиболее тяжело больными переносятся такие желудочно-кишечные расстройства как «металлический» привкус во рту, диарея, кишечные колики, тошнота, рвота и метеоризм. Указанные побочные эффекты, у ряда больных являются основанием для отказа от метформина. Общеизвестно, что альтернативой таблетированным лекарственным формам являются суппозитории. Для суппозиториев характерна не только более высокая биодоступность, но также отсутствие проблемы запаха, вкуса и глотания, а также местные воздействия на желудочно-кишечный тракт.

Цель исследования

Исследование гипогликемического действия разработанных суппозиториев с метформином в сравнении с традиционной лекарственной формой данного лекарственного средства – таблетками Глюкофаж.

Материалы и методы исследования

Для исследования использовали здоровых половозрелых крыс-самцов линии Вистар (m = 200–210 г). В каждой группе находилось по 8 животных. Аллоксановый диабет моделировали общепринятым методом, путем однократного внутрибрюшинного введения аллоксангидрата в дозе 170 мг/кг голодавшим в течение суток крысам. Через 2 недели после моделирования диабета брали образцы крови и оценивали гликемию. Уровень глюкозы определяли с помощью тест-пластинок, глюкометром «Акку-Чек Актив». Кровь получали путем дистальной резекции хвоста. Для дальнейших обработок использовали только тех животных, у которых уровень гликемии составлял 8 ммоль/л. Методом случайной выборки формировали 3 группы лабораторных животных: 1 группа – животные контрольной группы, у которых моделировали патологический процесс, но лекарственное воздействие не осуществлялось; 2 группа – животные опытной группы, у которых моделировали патологию и вводили суппозитории метформина в дозе 150 мг/кг; 3 группа – животные опытной группы, у которых моделировали патологию и вводили объект – таблетки Глюкофаж (препарат сравнения) в дозе 150 мг/кг. В работе использовали суппозитории метформина, изготовленные методом выливания (0,5 г/суппозиторий) на основе – витепсол [5]. В качестве препарата сравнения использовали таблетки с метформином (Глюкофаж). Исследуемая доза метформина определена расчетным путем с учетом литературных данных об эффектных терапевтических дозах данного лекарственного средства и коэффициента пересчета дозы с человека на крысу [4]. Суппозитории, содержащие метформин, вводили предварительно голодавшим животным ректально, а таблетки метформина – с помощью зонда. Контрольная группа лечения не получала. Через 28 дней после инъекции аллоксана животных умерщвляли (под эфирным наркозом) и определяли следующие параметры: уровень глюкозы, лактата, пирувата, концетрацию ТБК-активных продуктов, активность каталазы и СОД, а также концентрацию мочевины и среднемолекулярных пептидов. Содержание глюкозы определяли глюкозооксидантным методом (реактив «ФОТОГЛЮКОЗА» ООО «Импакт»). Структурно-функциональные свойства мембран эритроцитов оценивали по изменению накопления в них концентрации МДА [3]. Содержание пировиноградной кислоты (ПВК) в крови производили модифицированным методом Умбрайта [3], концентрацию молочной кислоты в крови определяли по Балоховскому – Наточину [3]. Биоантиоксидантную защиту организма определяли по каталазной и супероксиддисмутазной активности [2]. Средние молекулы определяли спектрофотометрическим методом [3]. Концентрацию мочевины в крови оценивали с помощью стандартного набора фирмы «Агат» (Россия).

Статистическую обработку результатов проводили внутри серий по t-критерию Стьюдента (методом попарных сравнений), между сериями – по критерию инверсий Вилкоксона-Манна-Уитни [4]. В тексте и таблицах представлены средние арифметические значения со средней квадратичной ошибкой средней арифметической и значение вероятности, полученные в результате статистической обработки каждой серии опытов.

Результаты исследования и их обсуждение

Применение суппозиториев и таблеток метформина существенным образом ограничивало повышение концентрации глюкозы в относительно животных контрольной группы (табл. 1). Так, у животных, получавших суппозитории и таблетки, содержащих метформин концентрация глюкозы в крови составляла соответственно 7,7 ± 0,3 ммоль/л и 8,2 ± 0,3 ммоль/л. У животных без фармакологической коррекции концентрация глюкозы составила 11,7 ± 0,3 ммоль/л. Также установлено, что суппозитории и таблетки метформина ограничивают выраженность лактат-ацидоза и накопление пирувата, обусловленного аллоксановым диабетом. (табл. 2).

Таблица 1

Влияние на углеводный обмен на фоне экспериментального сахарного диабета (% относительно контроля)

Группы животных

Глюкоза

Молочная кислота

Пировиноградная кислота

ммоль/л

%

ммоль/л

%

ммоль/л

%

Контроль

11,7 ± 0,3*

100

0,98 ± 0,01

100

0,16 ± 0,001

100

Суппозитории метформина

7,7 ± 0,3*

65,8

0,74 ± 0,01*

75,6

0,09 ± 0,001*

56,3

Таблетки метформина

8,2 ± 0,3*

70,1

0,79 ± 0,01*

80,1

0,11 ± 0,001*

69,0

Примечание. Обозначены статистически значимые изменения (Р < 0,05) по сравнению:* – с контрольной группой животных.

Таблица 2

Влияние на концентрацию ТБК-активных продуктов и на активность каталазы и СОД при экспериментальном сахарном диабете

Группы животных

Каталаза

ТБК эритроцитов

СОД

абс. знач., кат ед. акт.

%

абс. знач., ммоль/л

%

абс. знач., ед./мг белка

%

Контроль

1214,8 ± 20,1

100,0

250,9 ± 17,5

100,0

0,37 ± 0,01

100,0

Суппозитории метформина

1671,0 ± 17,1*

137,6*

199,8 ± 12,2*

80,0*

0,50 ± 0,01*#

135,1*

Таблетки метформина

1587,3 ± 20,0*

130,7*

209,3 ± 14,1*

83,43*

0,48 ± 0,01*

129,7*

Примечание. Обозначены статистически значимые изменения (Р < 0,05), по сравнению: * – с контрольной группой животных.

Объекты исследования существенным образом ограничивают процессы липопероксидации в мембранах эритроцитов и способствуют активизации ферментов антиоксидантной защиты (каталазы и СОД) относительно животных без лечения (табл. 2). В опытах группах лабораторных животных выявлено характерное повышение активности ферментов антиоксидантной защиты каталазы и СОД. В отличие от животных контрольной группы, где активность каталазы составила 1214,8 ± 20,1 кат. ед. акт, в группе животных, получавших суппозитории данных показатель составил 1671,0 ± 17,19 кат. ед. акт., а в группе животных, которым вводили таблетки 1587,3 ± 20,0 кат. ед. акт. Установлено также, что, в отличие от контрольной группы животных, где активность СОД составляла 0,35 ± 0,01 ед./мг белка, в группе животных, которым вводили суппозитории данных показатель составлял 0,50 ± 0,01 ед./мг белка, а в группе животных, где получали таблетки 0,45 ± 0,01 ед./мг белка.

Анализируя влияние объектов исследования на стабильность эритроцитарной мембраны при экспериментальном сахарном диабете установлено, что в контрольных опытах у животных с выраженной гипергликемией концентрация ТБК-активных продуктов в мембранах эритроцитах составила 250,9 ± 17,5 мкмоль/л, а группах животных которым вводили ректальную и пероральные лекформы, содержащие метформин соответственно 199,8 ± 12,2 и 209,3 ± 14,1 мкмоль/л.

Сопоставляя влияние объектов исследования на концентрацию мочевины и молекул средней массы – показатели эндогенной интоксикации. Установлено, что суппозитории метформина также как и препарат сравнения (таблетки метформина) эффективно препятствуют увеличению концентрации в крови токсических продуктов – мочевины и среднемолекулярных пептидов (табл. 3). В контрольной серии опытов концентрация мочевины составляла 0,30 ± 0,02 ммоль/л, а в опытах с суппозиториями и таблетками метформина соответственно 0,21 ± 0,01 и 0,25 ± 0,01 ммоль/л (табл. 3).

Таблица 3

Влияние на концентрацию средних молекул и мочевину

Группы животных

Мочевина Ммоль/л

Средние молекулы

Моль/л

%

ус.ед.

%

Контроль

0,30 ± 0,02

100

0,125 ± 0,008

100

Суппозитории метформина

0,21 ± 0,01*

70,0*

0,084 ± 0,007*

92,3*

Таблетки метформина

0,25 ± 0,01*

83,3*

0,091 ± 0,008*

72,8*

Примечание. Обозначены достоверные сдвиги (р < 0.05): * – по сравнению с контрольными животными.

Объекты исследования также ограничивали увеличение показателя «средние молекулы» с 0,125 ± 0,08 усл.ед. (в контроле) до 0,084 ± 0,07 ус.ед. и 0,091 ± 0,008 ус.ед. (табл. 3).

Заключение

На модели аллоксанового диабета крыс показано, что гипогликемическое действие курсового применения суппозиториев метформина (150 мг/кг) сопоставим с действием препарата сравнения – таблеток метформина (150 мг/кг). Также необходимо отметить, что объекты исследования ограничивают выраженность лактат-ацидоза, нарушения со стороны свободно-радикальных процессов и повышение концентрации мочевины среднемолекулярных пептидов. Полученные результаты свидетельствуют, что суппозитории являются перспективной и рациональной лекарственной формой для метформина.