Протективное действие экстракта корня женьшеня на апоптоз миофибрилл и иммунный ответ у крыс после истощающей физической нагрузки. Часть II. Влияние экстракта корня женьшеня на иммунитет и регуляцию энергетического обмена

Поиск новых биологически активных веществ иммуноориентированной направленности, а также изучение механизмов иммунотропного действия применяемых адаптогенов растительного происхождения для восстановления и укрепления иммунитета у спортсменов после интенсивной физической нагрузки является приоритетным направлением исследований в спортивной медицине и нутрициологии. Цель исследования - изучение влияния внутрижелудочного введения экстракта корня женьшеня (гинсенозидов) (ЭКЖ) на иммунитет и регуляцию энергетического обмена у крыс после истощающей физической нагрузки (ИФН). Материал и методы. Исследование проведено на 5 группах крыс-самцов линии Wistar с исходной массой тела &250 г. Животных контрольной (1-я) и экспериментальных групп 3 раза в неделю в течение 2 нед помещали на 20 мин на беговую дорожку, после завершения тренировок проводили тест на ИФН (за исключением контроля). За 30 мин до начала тренировок и ИФН крысам 3-5-й групп внутриже-лу дочно вводили ЭКЖ в физиологическом растворе в дозах соответственно 2,7; 13,5 и 27,0мг на 1 кг массы тела в пересчете на гинсенозиды; животным 1-й и 2-й групп -физиологический раствор. Животных выводили из эксперимента в течение 30 мин после прекращения ИФН. Экспрессию рецепторов CD45R, CD3, CD4, СВ8а, CD161 на лимфоцитах периферической крови крыс определяли методом прямого иммунофлюоресцентного окрашивания клеток цельной крови с использованием панели моноклональных антител на проточном цитофлуориметре FC-500. Уровни цитокинов: интерферона у, интерлейкина 1ft (ИЛ-1/1), ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-10, ИЛ-17А и фактора некроза опухоли а (ФНОа), гормонов лептина и грелина - определяли на мультиплексном анализаторе Luminex200 по технологии xMAP (мультианалитное профилирование) с использованием программного обеспечения Luminex xPONENT Version 3.1 и базового коммерческого набора. Результаты. ИФН у крыс вызывала изменения в субпопуляционном составе лимфоцитов, проявляющиеся в повышении относительного содержания в периферической крови цитотоксических лимфоцитов CD8+ со снижением величины иммунорегуляторного индекса (CD4+/CD8+). Обнаруженные в плазме крови у крыс 2-й группы после ИФН повышенные уровни провоспалительных цитокинов ИЛ-17А и ФНОа свидетельствуют о наличии воспалительных процессов в поврежденных органах и тканях, включая скелетные мышцы. Внутрижелудочное введение крысам ЭКЖ оказывало дозозависимый протек-тивный эффект, о чем свидетельствуют нормализация субпопуляционного состава лимфоцитов, снижение уровней провоспалительных цитокинов, рост активности регуляторных Т-лимфоцитов (Treg) и Т-хелперов 2 типа (Th2) с увеличением продукции ИЛ-10 и ИЛ-4, положительная модуляция соотношения ИЛ-10/ИЛ-17А и восстановление общего цитокинового профиля до контрольных значений. Введение ЭКЖ оказывало также положительное влияние на энергообмен, в регуляции которого принимают участие гормоны лептин и грелин. Введение крысам максимальной дозировки ЭКЖ (27 мг на 1 кг массы тела в пересчете на гинсенозиды) индуцировало активацию врожденного иммунитета, о чем свидетельствует повышение относительного содержания NK- и NKT-клеток в периферической крови. Заключение. Полученные результаты подтверждают регулирующее и нормализующее действие ЭКЖ (гинсенозидов) на иммунный статус и энергетический обмен крыс линии Wistar после ИФН, что свидетельствует о перспективе его использования в стрессовых ситуациях, вызванных физическим перенапряжением у человека.

The quest for new bioactive compounds with an immune-oriented focus, as well as the study of the mechanisms of immunotropic action of the plant adaptogens used to restore and strengthen the immune system in athletes after intense physical exertion is a priority area of the research in sports medicine. The aim of the study was to investigate the effect intragastric administration of ginseng root extract (GRE) (ginsenosides) on immunity and regulation of energy metabolism in rats after exhausting physical exercise (EPE). Material and methods. The study was conducted on 5 groups of male Wistar rats with an initial body weight of &250 g. Animals of the control (the 1^st) and experimental groups were placed on a treadmill for 20 min 3 times a week for 2 weeks, after the training was completed, an EPE test was performed (except for the control). 30 min before the training and EPE, rats of groups 3-5 were intragastric ally administered GRE in physiological solution at doses of 2.7, 13.5 and 27.0 mg per 1 kg of body weight in terms of ginsenosides, respectively; animals of groups 1 and 2 - physiological solution. Animals were withdrawn from the experiment within 30 min after the cessation of EPE. Expression of CD45R, CD3, CD4, CD8a, CD161 receptors on rat peripheral blood lymphocytes was determined by direct immunofluorescence staining of whole blood cells using a panel of monoclonal antibodies on an FC-500flow cytometer. A basic commercial kit was used to determine the levels of cytokines: interferon у (IFN-y), interleukin 1f (IL-1f), IL-4, IL-6, IL-10, IL-17A and tumor necrosis factor a (TNF-a), hormones leptin and ghrelin. Measurements were performed on a Luminex 200 multiplex analyzer using xMAP (multianalyte profiling) technology and Luminex xPONENT Version 3.1 software. Results. EPE in rats caused changes in the composition of lymphocyte subpopulations, manifested in an increase in the relative content of CD8+ cytotoxic lymphocytes in the peripheral blood with a decrease in the immunoregulatory index (CD4+/CD8+). Increased plasma levels of pro-inflammatory cytokines (IL-17A and TNF-a) found in group 2 rats after EPE indicate the presence of inflammatory processes in damaged organs and tissues, including skeletal muscles. Intragastric administration of ginseng root extract to rats had a dose-dependent protective effect, as evidenced by normalization of the composition of lymphocyte subpopulations, a decrease in the levels of pro-inflammatory cytokines, an increase in the activity of Treg (regulatory T-lymphocytes) and Th2 (T-helpers type 2) with an increase in the production of IL-10 and IL-4, positive modulation of the IL-10/ IL-17A ratio and restoration of the overall cytokine profile to control values. Ginseng root extract also has a positive effect on energy metabolism, in which regulation leptin and ghrelin participate. Administration of the maximum dose of ginseng root extract (27 mg/kg body weight) to rats induced activation of innate immunity, as evidenced by an increase in the relative content of NK and NKT cells in the peripheral blood. Conclusion. The obtained results confirm the regulatory and normalizing effect of ginseng root extract (ginsenosides) on the immune status and energy metabolism of Wistar rats after EPE, which indicates the prospect of its use in stressful situations caused by physical overexertion in humans.