Abstract

Treatment of ischemic hypertensive patients with hydrochlorothiazide can precipitate cardiac arrhythmias. Celem pracy była ocena potencjału diuretycznego samej zielonej herbaty oraz jej wpływu na hydrochlorotiazyd w grupach interakcyjnych. Szczury były leczone wysoką (500 mg/kg, p.o.) i niską (100 mg/kg, p.o.) dawką ekstraktu z zielonej herbaty w grupach samodzielnych i interaktywnych przez 30 dni. Grupy interaktywne otrzymywały hydrochlorotiazyd (10 mg/kg, p.o.) w dniu eksperymentu. Efekt różnych metod leczenia oceniano poprzez ocenę działania diuretycznego, aktywność moczopędną, procent wydalonego ładunku soli oraz poziom sodu i potasu w moczu. Zielona herbata zarówno w wysokich jak i niskich dawkach wykazała znaczący potencjał diuretyczny, a gdy jest połączona z hydrochlorotiazydem spowodowała znaczącą poprawę aktywności w porównaniu do grupy leczonej samym hydrochlorotiazydem. Można wnioskować, że ekstrakt z zielonej herbaty w połączeniu z hydrochlorotiazydem wykazał znaczący wzrost aktywności diuretycznej. Najważniejszą obserwacją wynikającą z niniejszego badania jest to, że mimo iż połączenie zwiększa potencjał diuretyczny, jest ono odpowiedzialne za zmniejszenie utraty potasu z moczem.

1. Wstęp

Związki moczopędne, które stymulują wydalanie wody, są potencjalnie przydatne w większości schorzeń, w tym tych, w których występują obrzęki, takich jak zastoinowa niewydolność serca, zapalenie nerek, toksemia ciążowa, napięcie przedmiesiączkowe i nadciśnienie tętnicze. Obecnie dostępne diuretyki, takie jak tiazydy i diuretyki pętlowe, wykazują różne działania niepożądane, takie jak zaburzenia równowagi elektrolitowej i zmiany metaboliczne. Niektóre z diuretyków pochodzą z roślin leczniczych i ogromna liczba roślin leczniczych wymienionych w ajurwedyjskim systemie medycyny są znane z posiadania właściwości moczopędnych, takich jak Abelmoschus esculentus, Bacopa monnieri, Barbara vulgaris i Cissampelos pareira .

Diuretyki, w szczególności hydrochlorotiazyd (HCTZ), są w ścisłej obserwacji w zarządzaniu nadciśnieniem u pacjentów z chorobami niedokrwiennymi serca. Tiazydy są odpowiedzialne za wystąpienie hipokaliemii poprzez zwiększenie utraty potasu z moczem. Udokumentowano, że nawet łagodna lub umiarkowana hipokaliemia zwiększa ryzyko zachorowalności i śmiertelności u pacjentów z chorobami układu sercowo-naczyniowego. W wielu badaniach wykazano, że znaczna częstość występowania ektopowej aktywności komór w przebiegu hipokaliemii wywołanej diuretykami jest odpowiedzialna za nagłe zgony. Poza stężeniem potasu w osoczu związanym ze stosowaniem tiazydów, aktywacja układu renina-angiotensyna-aldosteron, a w szczególności stymulacja receptorów mineralokortykoidowych, są kluczowymi czynnikami warunkującymi proces zapalny i postęp choroby sercowo-naczyniowej.

Zielona herbata jest jednym z najczęściej spożywanych napojów na świecie. Otrzymuje się ją z niesfermentowanych liści Camellia sinensis należących do rodziny Theaceae, która zawiera więcej katechin niż herbata czarna czy oolong. Ze względu na obecność dużej ilości katechin, niektóre minerały i witaminy zwiększają potencjał antyoksydacyjny tego rodzaju herbaty. Od czasów starożytnych zielona herbata jest uważana przez tradycyjną medycynę chińską za napój o właściwościach zdrowotnych. Ostatnie badania wykazały, że zielona herbata może przyczynić się do zmniejszenia ryzyka chorób układu krążenia i niektórych form raka, a także do promowania zdrowia jamy ustnej. Ma właściwości antybakteryjne, antywirusowe, neuroprotekcyjne i antyfibrotyczne. Podaje się, że zielona herbata daje ochronę przed promieniowaniem ultrafioletowym słonecznym i zwiększa gęstość mineralną kości .

Do tej pory nie przeprowadzono badań w celu wykazania efektu moczopędnego zielonej herbaty. Gorąca woda naparu czarnej herbaty ze Sri Lanki została zgłoszona jako mająca potencjalne działanie moczopędne, a obecność kofeiny została określona jako główny kluczowy składnik dla tej aktywności.

Więc obecne badanie zostało zaprojektowane w celu oceny wpływu samej zielonej herbaty i w połączeniu z hydrochlorotiazydem na aktywność moczopędną.

2. Materiały i metody

2.1. Substancje chemiczne

Wszystkie użyte substancje chemiczne były klasy analitycznej i zostały zakupione od standardowych firm. Czysta próbka hydrochlorotiazydu została podarowana przez Bangalore Test House (Bangalore, Indie). Zestawy biochemiczne pochodziły z Crest Biosystems (Goa, Indie).

2.2. Zwierzęta doświadczalne

Zdrowe dorosłe szczury Wistar albino obu płci o wadze 175-250 g, w wieku czterech tygodni, zostały pozyskane z Animal House, Shree Devi College of Pharmacy, Mangalore. Szczury były trzymane w klatkach polipropylenowych i utrzymywane w standardowych warunkach (12 h L: D cykle, 25° ± 5°C) z paddy husk pościel w Central Animal House, Shree Devi College of Pharmacy, Mangalore. Zwierzęta otrzymywały standardową karmę granulowaną i miały swobodny dostęp do oczyszczonej wody pitnej. Postępowano zgodnie z wytycznymi Committee for the Purpose of Control and Supervision of Experiments on Animals (CPCSEA), Ministry of Social Justice and Empowerment, Government of India, a wcześniej uzyskano pozwolenie od Institutional Animal Ethics Committee na prowadzenie badań (SDCP/IAEC-19/2012-13).

2.3. Materiały roślinne

Liście zielonej herbaty (Camellia sinensis) zakupiono w czerwcu 2013 r. na lokalnym rynku w Mangalore pod marką GREEN TEA (produkowaną przez New hilltop traders, Vandiperiyar, Kerala). Uwierzytelnienia dokonał dr Neoline J. Pinto, H.O.D., Department of Botany, St. Agnes College, Mangalore (SAC/MNG/SMP/Drug/2013-06/52). Liście zmielono za pomocą młyna młotkowego i przepuszczono przez sito o średnicy oczek 1 mm. Sto gramów liści gotowano z 1 litrem wody destylowanej przez 10 min. w temperaturze 70°C. Podgrzany roztwór filtrowano, odparowywano. Ogrzany roztwór przefiltrowano, odparowano w próżni i liofilizowano, uzyskując gęstą, gumowatą masę. Stwierdzono, że wydajność wynosi 24,76% (W/W).

2.4. Oszacowanie fitochemiczne ekstraktu

Wodny ekstrakt zielonej herbaty poddano analizie jakościowej na następujące organiczne składniki roślinne: alkaloidy, aminokwasy białkowe, antrachinony, flawonoidy, węglowodany, saponiny, garbniki, steroidy, triterpenoidy i glikozydy nasercowe (Tabela 1).

2.5. Badanie toksyczności ostrej

Badanie toksyczności ostrej przeprowadzono zgodnie z wytycznymi OPPTS (Office of Prevention, Pesticide and Toxic Substance) po zastosowaniu procedury testu granicznego .

Myszy przed badaniami poszczono na noc, a następnie podzielono na dwie grupy po trzy sztuki. Dawkę testową 2 g/kg masy ciała i 5 g/kg masy ciała podano doustnie każdej z grup myszy, a następnie obserwowano przez 72 godziny pod kątem śmiertelności. 1/10 i 1/50 maksymalnej bezpiecznej dawki odpowiadającej 500 i 100 mg/kg doustnie zostały wybrane odpowiednio jako wysoka i niska dawka.

2.6. Protokół eksperymentalny

Szczury podzielono na następujące sześć grup składających się z ośmiu zwierząt każda: Grupa I: pojazd (1 mL/kg, p.o. przez 30 dni), Grupa II: hydrochlorotiazyd (HCTZ) 10 mg/kg w dniu eksperymentu, p.o., Grupa III: ekstrakt z zielonej herbaty (GTE) 100 mg/kg przez 30 dni, p.o., Grupa IV: ekstrakt z zielonej herbaty (GTE) 500 mg/kg przez 30 dni, p.o., Grupa V: ekstrakt z zielonej herbaty (GTE) 100 mg/kg przez 30 dni + HCTZ, Grupa VI: ekstrakt z zielonej herbaty (GTE) 500 mg/kg przez 30 dni + HCTZ.

Zwierzęta leczone profilaktycznie poszczono na noc z wodą dozwoloną ad libitum. Następnego dnia rano szczurom podano doustnie 25 mL/kg normalnego roztworu soli fizjologicznej, a bezpośrednio po podaniu normalnej soli fizjologicznej szczury umieszczono pojedynczo w zmodyfikowanym lejku posiadającym drucianą siatkę i wyposażonym w probówkę z podziałką. W grupach włączonych HCTZ, HCTZ podawano doustnie jako drobno zhomogenizowaną zawiesinę w objętości 25 mL/kg normalnego roztworu soli. Mocz wydalany przez następne 5 h był zbierany, a całkowita objętość moczu dla każdego szczura była porównywana z objętością moczu wytworzonego po podaniu normalnego roztworu soli. Objętość moczu wydalonego w ciągu 5 h dla każdego zwierzęcia w grupie jest wyrażona jako procent podanego płynu (normalnego roztworu soli). Procent ten daje miarę wydalania moczu niezależną od masy ciała zwierzęcia. Stosunek wydalania moczu w grupie badanej do wydalania moczu w grupie kontrolnej jest wykorzystywany jako miara działania moczopędnego dla danej dawki leku. Ponieważ działanie diuretyczne jest podatne na zmienność, zamiast niego obliczono parametr znany jako aktywność diuretyczna. Aby uzyskać aktywność moczopędną, działanie moczopędne grup badanych (ekstrakt z zielonej herbaty) porównywano z działaniem standardowym (HCTZ).

Odsetek wydalonego ładunku soli = objętość wydalonego moczu/objętość wydalonego ładunku soli × 100.

Wydalanie moczu = całkowite wydalanie moczu/całkowita ilość podanych płynów × 100.

Diuretic action = urinary excretion of treated group/urinary excretion of control group.

Diuretic activity = diuretic action of test drug/diuretic action of standard drug.

Urinary Na+ and K+ contents were analysed by auto analyzer .

2.7. Analiza statystyczna

Wyniki wyrażono jako średnie +/- SEM. Istotność statystyczną oceniano przy użyciu jednokierunkowej analizy wariancji (ANOVA), a następnie testu wielokrotnych porównań Tukeya-Kramera. uznano za istotne.

3. Wyniki

3.1. Wstępne badanie fitochemiczne

Wstępne badanie fitochemiczne wodnego ekstraktu z zielonej herbaty wykazało obecność alkaloidów, flawonoidów, steroidów, garbników, białek, aminokwasów, węglowodanów, cukru redukującego i deoksysugarów oraz wskazało na brak terpenoidów, saponin, glikozydów i antrachinonów. Wydajność procentowa GTE stwierdzono na 24,76%.

3.2. Effect on Electrolyte Excretion in Urine

3.2.1. Effect on Sodium Ion Concentration in Urine

Significant increase in Na+ ion excretion in urine compared with normal control was obtained in all treatments, with HCTZ inducing the maximum excretion either alone (, ) or in association with GTE ( and , , for GTE100 + HCTZ and GTE-500 + HCTZ, resp.).

GTE-100 + HCTZ wykazał znaczący () wzrost, ale w przypadku GTE-500 + HCTZ wystąpił znaczący () wzrost stężenia jonów Na+ w porównaniu z grupą leczoną samą HCTZ (Tabela 2) (Rysunek 1).

. Traktowanie Stężenie elektrolitów (mmol/L) Na+ K+ Normalna kontrola HCTZ 120.82 ± 4,45*** 63,83 ± 2,29** GTE-100 71,39 ± 3,81** 51,29 ± 2.34 GTE-500 95,83 ± 3,56** GTE-100 + HCTZ 138,92 ± 3,83***# 51.48 ± 3,193# GTE-500 + HCTZ 159,39 ± 4,39***# 46,52 ± 2.32##

Wszystkie wartości są średnimi ± SEM, , w porównaniu do normalnej kontroli; , w porównaniu do hydrochlorotiazydu. GTE-100 (ekstrakt z zielonej herbaty, 100 mg/kg), GTE-500 (ekstrakt z zielonej herbaty, 500 mg/kg), i HCTZ (hydrochlorotiazyd, 10 mg/kg).

Tabela 2

Wpływ na wydalanie elektrolitów z moczem.

Rycina 1

Wpływ na wydalanie elektrolitów w moczu. Wszystkie wartości to średnie ± SEM, , w porównaniu do normalnej kontroli; , w porównaniu do hydrochlorotiazydu. GTE-100 (ekstrakt z zielonej herbaty, 100 mg/kg), GTE-500 (ekstrakt z zielonej herbaty, 500 mg/kg), i HCTZ (hydrochlorotiazyd, 10 mg/kg).

3.2.2. Wpływ na stężenie jonów potasowych w moczu

W grupie leczonej HCTZ stwierdzono istotny () wzrost stężenia K+ w moczu w porównaniu z grupą kontrolną.

GTE-100 + HCTZ wykazał istotny () natomiast w przypadku GTE-500 + HCTZ zaobserwowano istotny () spadek stężenia K+ w moczu w porównaniu z grupą HCTZ (Tabela 2) (Rycina 1).

3.2.3. Wpływ na procentowe wydalanie ładunku soli i działanie moczopędne

Wszystkie metody leczenia wykazały znaczący wzrost procentowego wydalania ładunku soli w porównaniu z normalną kontrolą.

GTE-500 + HCTZ grupa leczona jest odpowiedzialna za znaczący () wzrost procentowego wydalania ładunku soli i działanie moczopędne w porównaniu z grupą leczoną samą HCTZ (Tabela 3).

. Traktowanie Odsetek wydalanego ładunku soli Diuretyczne działanie Diuretyczne działanie Normalna kontrola 61.65 ± 2,92 1,34 – HCTZ 136,91 ± 4,39*** 3.10*** – GTE-100 86,28 ± 3,71* 1,89* 0,60 GTE-500 95.34 ± 3,27* 2,35* 0,75 GTE-100 + HCTZ 147,19 ± 5,11*** 3.36*** 1.08 GTE-500 + HCTZ 161.64 ± 5.16***# 3.97***# 1.28

Wszystkie wartości są średnimi ± SEM, , , w porównaniu do normalnej kontroli; w porównaniu do HCTZ. GTE-100 (ekstrakt z zielonej herbaty, 100 mg/kg), GTE-500 (ekstrakt z zielonej herbaty, 500 mg/kg), i HCTZ (hydrochlorotiazyd, 10 mg/kg).

Tabela 3

Wpływ na procentowe wydalanie ładunku soli i działanie moczopędne.

3.2.4. Wpływ na działanie moczopędne

Aktywność moczopędna dla GTE-100 i GTE-500 wynosiła odpowiednio 0,60 i 0,75, natomiast dla GTE-100 + HCTZ i GTE-500 + HCTZ stwierdzono, że wynosiła odpowiednio 1,08 i 1.28, odpowiednio (Tabela 2).

4. Dyskusja

Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu samej zielonej herbaty oraz kombinacji z hydrochlorotiazydem (HCTZ) na aktywność diuretyczną. Obserwowane wyniki sugerują, że GTE (100 i 500 mg/kg, p.o.) w obu dawkach wykazuje znaczącą aktywność moczopędną. Dalsze wyniki sugerują, że zielona herbata w połączeniu z HCTZ wykazała znaczący wzrost potencjału moczopędnego, ale utrata poziomu K+ w moczu została znacznie zmniejszona w porównaniu z grupą leczoną samą HCTZ.

Diuretyczne działanie HCTZ jest związane z hamowaniem układu symportera Na+/Cl- (kotransportera) w kanaliku dystalnym, poprzez konkurowanie o miejsca wiążące Cl-, oraz zwiększeniem wydalania Na+ poprzez hamowanie reabsorpcji Na+, a tym samym zwiększeniem ilości wydalanego moczu. Pośrednio, działanie moczopędne HCTZ zmniejsza objętość osocza, z konsekwentnym wzrostem utraty potasu z moczem, aktywności reninowej osocza i wydzielania aldosteronu oraz zmniejszeniem stężenia potasu w surowicy .

W obecnym badaniu HCTZ wykazała znaczący wzrost poziomu Na+ i K+ w moczu. HCTZ wykazała również znaczący wzrost działania moczopędnego w porównaniu z normalną kontrolą.

GTE (100 i 500 mg/kg, p.o.), zarówno w wysokich, jak i niskich dawkach, również wykazała znaczący wzrost poziomu Na+ w moczu i działanie moczopędne w porównaniu z kontrolą, bez znaczącej utraty K+ w moczu.

Główne flawanole i alkaloidy purynowe obecne w zielonej herbacie są odpowiedzialne za hamowanie aktywności enzymu konwertującego angiotensynę (ACE). Zielona herbata hamuje aktywność ACE poprzez mieszany mechanizm inhibitorowy. Hamowanie ACE może być jednym z głównych powodów wykazywania działania moczopędnego i wzrostu poziomu Na+ w moczu. Oprócz tego zielona herbata jest również odpowiedzialna za hamowanie aktywności anhydrazy węglowej. Zielona herbata powoduje wzrost filtracji kłębuszkowej poprzez zwiększenie nerkowego przepływu krwi i rzutu serca, co może być czynnikiem przyczyniającym się do działania moczopędnego. Wyniki obecnego badania potwierdzają te fakty poprzez znaczący wzrost aktywności diuretycznej GTE w sposób zależny od dawki. GTE w połączeniu z HCTZ jest w stanie wykazać zwiększoną siłę działania moczopędnego w porównaniu z grupą leczoną samą HCTZ.

InhibicjaACE związana z GTE powoduje zmniejszenie aktywności aldosteronu i zwiększenie retencji potasu. Zgodnie z tym wyniki badań nie wykazały istotnej utraty potasu podczas leczenia GTE. W grupach kombinowanych również GTE istotnie zmniejszał utratę potasu w porównaniu do grupy leczonej samą HCTZ. Przeciwzapalne właściwości GTE również mogą być czynnikiem przyczyniającym się do wykazania aktywności diuretycznej .

Grupy leczone niską i wysoką dawką GTE wraz z HCTZ wykazały znaczący wzrost potencjału diuretycznego poprzez zwiększenie wydalania jonów Na+, procent wydalonego ładunku soli, działanie diuretyczne i parametry aktywności diuretycznej. Co ciekawe, utrata K+ w grupach łączonych została znacznie zmniejszona w porównaniu z grupą leczoną samą HCTZ. Ta obserwacja jest bardzo ważna, ponieważ zielona herbata jest w stanie zmniejszyć hipokaliemię wywołaną HCTZ. Ponadto, w grupach kombinacji GTE powoduje wzrost skuteczności HCTZ w sposób zależny od dawki.

5. Wnioski

Z obecnego badania można wywnioskować, że GTE w połączeniu z HCTZ wykazuje znaczący wzrost aktywności diuretycznej. Najważniejszą obserwacją obecnego badania jest to, że mimo iż połączenie to zwiększa potencjał diuretyczny, jest ono odpowiedzialne za zmniejszenie utraty potasu z moczem, co zmniejsza szanse wystąpienia hipokaliemii. Badanie to może okazać się korzystne dla pacjentów z nadciśnieniem niedokrwiennym, u których można zmniejszyć dawkę HCTZ i zminimalizować związane z nią działania niepożądane w obecności GTE.

Konflikt interesów

Autorzy oświadczają, że nie ma konfliktu interesów w związku z publikacją tej pracy.