Morphological aspects of the protective effect of newly formulated rectal suppositories with turmeric extract in experimental Crohn’s disease

Abstract

Введение. Востребованным для лечения болезни Крона (БК) является разработка новых, обоснованных с патогенетических позиций и безопасных лекарственных средств преимущественно локального действия эндогенного или растительного происхождения. В этом отношении привлекает внимание экстракт корневищ Куркумы длинной (Curcuma longa), содержащий куркуминоидный комплекс, обладающий плейотропными эффектами. Ранее нами показано, что экстракт куркумы в составе суппозиториев при экспериментальной БК обладaет иммуномодулирующим и местным антиоксидантным действием, что предполагает влияние экстракта куркумы на морфологию очага повреждения в кишечнике при БК. Цель работы - изучение влияния экстракта куркумы в составе оригинальных ректальных суппозиториев на динамику морфологических изменений, экспрессию миелопероксидазы (МПО) и TNF-a в очаге повреждения толстого кишечника при экспериментальной БК. Методика. Эксперимент выполнен на 49 половозрелых крысах-самцах Wistar. БК моделировали введением per rectum спиртового раствора тринитробензосульфоновой кислоты (ТНБС). Оригинальные ректальные суппозитории массой 300 мг на основе полиэтиленгликолей различной молекулярной массы, содержащие 0,075 мг куркумина из экстракта корневищ Curcuma longa L., вводили per rectum каждые 12 ч в течение 7 сут. Клинический статус оценивали по модифицированной шкале Disease activity index (DAI). Морфометрически в стенке кишечника оценивали размер язвенного дефект, выраженность клеточной инфильтрации, рассчитывали индекс тканевого повреждения (tissue damage index, TDI), оценивали экспрессию МПО и TNF-α. Результаты. При экспериментальной БК на 3-и, 5-е и 7-е сут наблюдения в толстом кишечнике обнаруживались язвенные дефекты, выраженный отек тканей, плотная нейтрофильно-лимфоцитарная инифильтрации с примесью эозинофилов, плазмоцитов, гистиоцитов, фибробластов, наблюдалось формирование грануляционной ткани. Индекс тканевого повреждения возрастал, повышалась экспрессия МПО и TNF-α. Размер язвенных дефектов, выраженность инфильтрации, индекс тканевого повреждения соответствовали клинической картине и индексу DAI. Применение оригинальных ректальных суппозиториев с экстрактом куркумы (0,075 мг) приводит к снижению выраженности клинических и морфологических признаков заболевания, максимальный эффект отмечен на 5-е и 7-е сут наблюдения. Заключение. Установленные протекторные свойства куркумина в составе оригинальных ректальных суппозиториев при БК на доклиническом этапе расширяют современные представления о плейотропных эффектах экстракта куркумы и являются предпосылкой для проведения дальнейших исследований и внедрения новой лекарственной формы в клиническую практику. The development of safe, new, pathogenetically justified medicines, mainly with local effects and of endogenous or plant origin, is of great interest for treatment of Crohn’s disease (CD). In this regard, an extract of rhizomes of Curcuma longa, containing a curcuminoid complex with pleiotropic effects, has attracted attention. We showed previously that having turmeric extract in suppositories for treatment of experimental CD would produce immunomodulatory and antioxidant effects. This suggests that turmeric extract affects the morphology of the CD intestinal lesion. The aim of this work was to study the effect of turmeric extract in the composition of novel rectal suppositories on the morphology and expression of myeloperoxidase (MPO) and TNF- α in colon lesions of experimental CD. Methods. Experiments were performed on 49 sexually mature male Wistar rats. CD was modeled by administration per rectum of an alcohol solution of trinitrobenzenesulfonic acid. The newly formulated rectal suppositories weighing 300 mg and based on polyethylene glycols of various molecular weights and containing 0.075 mg of curcumin obtained from Curcuma longa L. rhizome extract were administered per rectum every 12 hours for 7 days. The clinical status was assessed with the modified disease activity index (DAI) scale. The ulcer defect diameter, cell infiltration, tissue damage index (TDI), MPO expression, and TNF-α expression were evaluated. Results. In experimental CD on the 3rd, 5th, and 7th days of observation, a morphometric assessment of the lesion in the large intestine revealed the presence of ulcerative defects, edema, thick neutrophilic lymphocytic infiltration with an admixture of eosinophils, plasmocytes, histiocytes, fibroblasts, the formation of granulation tissue, increased TDI, and increased expression of MPO and TNF-α. The size of ulcerative defects, the degree of wall infiltration by neutrophils, lymphocytes, plasmocytes, histiocytes, and fibroblasts were recorded. The TDI, the expression of MPO, and TNF-α were associated with the DAI. The use of the novel rectal suppositories produced a maximal effect on the 5th and 7th days of observation. The severity of clinical and morphological signs of the disease were reduced. These signs included ulcer size, TDI, intestinal wall infiltration with neutrophils, lymphocytes, eosinophils, plasmocytes, histiocytes, and fibroblasts, and expression of MPO and TNF-α. Conclusion. The results supplement available data on the pathogenesis, the role of the expression of MPO and TNF-α, and the morphology of the lesion in the clinical status in TNBS-induced CD in rats. The demonstrated, protective properties of curcumin in the composition of the novel rectal suppositories at the preclinical stage of CD expand modern understanding of the pleiotropic effects of turmeric extract and are a prerequisite for further research and the introduction of a new dosage form in clinical practice.

The Main Therapeutic Targets for Crohn Disease and Ulcerative Colitis

“…трудности лечения таких пациентов [4,5] вследствие особенностей самих заболеванийналичия аутоиммунного компонента в этиопатогенезе, многообразия пусковых факторов, высокой себестоимости лекарственных препаратов, хронического прогрессирующего воспалительно-деструктивного поражения желудочно-кишечного тракта [6,7]. В 2017 г. было проведено крупномасштабное исследование одновременно многими исследователями из разных стран (всего 195 стран мира) с целью оценить общемировые тенденции в отношении ВЗК; установлено, что заболеваемость ВЗК растет во всем мире, при этом уровни и тенденции заболеваемости в разных странах и регионах существенно различаются [3].…”