Эссе на тему: "Основные направления научных исследований в области изучения ЛРС"

Тема: «Основные направления научных исследований в области изучения ЛРС».План:
методы выявления новых ЛР;
методы анализа БАВ;
научные разработки в области изучения ресурсов ЛР, методов стандартизации ЛРС;
роль отечественных ученых в изучении лекарственных растений. Роль томских ученых ботаников, фармакологов, фитохимиков в изучении и внедрении ЛР флоры Сибири в медицинскую практику.
I. Изучение дикорастущих лекарственных растений. 1. Исследование уже известных лекарственных растений и лекарственного сырья, включенных в Государственную фармакопею и другие руководства. При этом уделяется внимание факторам, влияющим на накопление действующих веществ (рациональные методы сбора и сушки сырья, потери действующих веществ при хранении, изучение отдельны химических групп). Кроме того, составляется нормативно-техническая документация, регламентирующая качество лекарственного растительного сырья: фармакопейные статьи, государственные стандарты и др.; руководства по новым методам анализа. 2. Поиск новых отечественных лекарственных растений и их исследование с использованием сведений из народной медицины, принципа ботанического родства, изучение «забытых» растений, вышедших из употребления в XIX в. в период увлечения химическими препаратами. 3. Изучение растений и сырья зарубежных стран. 4. Ресурсоведческие исследования в старых и новых отдаленных районах с экономической оценкой и картографированием выявленных запасов лекарственного сырья. II. Расширение площадей и ассортимента культивируемых растений. В настоящее время культивируются не только иноземные растения, но и растения, широко встречающиеся в природе, сбор которых по тем или иным причинам нерентабелен. III. Исследование товароведческих и химических показателей лекарственного сырья. IV. Рациональные методы заготовки сырья и охрана зарослей растений, V. Создание системы природоохранных мероприятий, включающих изучение сроков восстановления растительности после сбора сырья, организацию заказников и др. VI. Стандартизация лекарственного сырья и препаратов. VII. Культура тканей высших растений как дополнительный источник лекарственного растительного сырья. Большая работа по всестороннему изучению лекарственных растений проводится в ВИЛРе. Здесь растение изучают от семени (посадочный материал) до момента получения из него лечебного препарата. Только за годы десятой пятилетки ВИЛРом переданы в промышленность 10 лечебных препаратов: целанид, полиспонин (кардиотоническое действие), гиндарин и сапарал (нейротропное действие), глауцин1 (противокашлевое действие), экстракт сенны сухой (слабительное действие), глицирам (противоастматическое действие) и др. Поиск биологически активных веществ, находящихся в растениях, продолжается. В одиннадцатой пятилетке будет уделено большое внимание изучению алкалоидов, используемых в химиотерапии лейкозов. Привлекают внимание ученых флавоноиды ввиду их разносторонней биологической активности и чрезвычайно низкой токсичности. С 1970 г. выделено около 1400 соединений, относящихся к флавоноидам. Перспективное направление — поиск биологически активных соединений группы ксантонов: дибензопиронов (близких по строению к флавоноидам), изучение антимикробных препаратов из группы природных кумаринов и их производных. Во многих странах мира растет интерес к природным хинонам. В настоящее время в мировой практике известно более 50 препаратов, в состав которых входят природные антрахиноны. Многие из них обладают антимикробным действием. В нашей стране созданы хиноновые препараты: экстракт сенны сухой и донелвин, брикеты кафиола. Ведется дальнейший поиск стероидосодержащего сырья, изучаются тритерпеновые (тритерпеноидные) гликозиды. Характерная особенность научно-исследовательской работы в нашей стране — тесная связь науки с практикой. И в дореволюционной России были крупные ученые, но это были ученые-одиночки. Свои знания и открытия они не могли широко применять на практике. В нашей стране научно-исследовательская работа в области лекарственных растений и других наук проводится целыми научными коллективами, куда входят фармакогносты, фармакологи, химики, ботаники-ресурсоведы, агрономы, технологи, инженеры, экономисты, изучающие и обрабатывающие материал экспедиций. Достижения ученых широко внедряются в практику. Расширение и рациональное использование сырьевой базы ЛР в настоящее время являются первостепенными задачами фармакогнозии. Решаются они на современном этапе с использованием самых современных методов. В частности, проблемы обеспечения нашей фарм. промышленности высококачественным ЛРС, разработка новых источников получения ЛРС решаются на современном этапе с применением технологий культуры клеток и тканей растений, а также методов клеточной и генетической инженерии. Культура клеток и тканей растений и их использование в качестве источников ЛРСВ самом общем смысле культура клеток и тканей (далее - культура тканей) - это искусственное in vitro индуцирование делений клеток или выращивание в пересадочной культуре тканей, возникших путем пролиферации клеток изолированных сегментов разных частей растения.Основоположниками культуры растительных тканей, как новой области биологической науки, считаются Ф. Уайт и Р. Готре (начало ХХ в.). В конце 30-х гг. ХХ в. был разработан метод выращивания растительных клеток в суспензионной культуре и получения биомассы от единичных клеток, что позволило выделять однородный в генетическом и физиологическом отношении материал. В странах бывшего СССР освоение метода культуры тканей начато с конца 50-х гг. ХХ в. и связано с именем Р.Г.Бутенко.
В 1967 г. по инициативе И.В.Грушвицкого в Ленхимфарм-институте (ныне Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия) была создана первая в стране лаборатория культуры тканей лекарственных растений. Позже подобные лаборатории были созданы в ВИЛАРе (Москва) и Томском медицинском институте (ныне Сибирский медицинский университет). Первоначально разрабатываемый в чисто теоретическом плане метод культуры тканей начиная с середины 60-х годов ХХ в. входит в арсенал особого направления научно-производственной деятельности, известного под названием биотехнология. Технологии, основанные на методе культуры тканей, уже помогают создавать новые формы и сорта сельскохозяйственных растений и получать промышленным путем продукты растительного происхождения.Все объекты, культивируемые in vitro, выращиваются стерильными. Стерилизуются исходные кусочки ткани растений (экспланты), питательная среда; антисептически в специальных боксах стерильным инструментом проводятся манипуляции по выращиванию объектов. Сосуды, в которых культивируются ткани и клетки, закрываются так, чтобы предотвратить инфицирование в течение продолжительного времени.В культуре тканей лекарственных растений можно выделить три главных направления: получение недифференцированной каллусной массы, создание исходного генетического разнообразия форм растений, а также клеточную селекцию и клональное микроразмножение растений.Генно-инженерные методы, в частности технология рекомбинантных ДНК, позволяют создавать новые генотипы и, следовательно, новые формы растений гораздо быстрее, чем классические методы селекции. Кроме того, появляется возможность целенаправленного изменения генотипа - трансформации - благодаря введению определенных генов.Проблемы выращивания лекарственных растений связаны с перспективой ввода в них генов устойчивости к стрессовым факторам, фитопатогенам, гербицидам и пестицидам, генов скороспелости, а также с расширением круга культурных растений, способных к симбиотической фиксации азота и т.д.
Генетическая трансформация заключается главным образом в переносе чужеродных или модифицированных генов в эукариотические клетки. Можно вводить гены в клетки прокариот, но этот перенос осуществляется не для трансформации, а в целях увеличения экспрессии чужеродных генов, их клонирования. В клетках растений также возможна экспрессия генов, перенесенных не только от других растений, но и от микроорганизмов и даже от животных.Получение растений с новыми свойствами из трансформированных клеток (регенерация) возможно благодаря их свойству тотипотентности, т. е. способности развиваться в целое растение. Однако возможности генной инженерии растений ограничиваются рядом причин. Во-первых, геном растений изучен хуже, чем геном млекопитающих. Это значит, что определение и выделение искомых генов - задача очень трудная. Во-вторых, не для всех растений удается подобрать условия регенерации. Стабильно получают растения-регенеранты из протопластов картофеля, люцерны, томатов, моркови, табака, капусты и др. Регенерацию злаков из их клеток пока не всегда удается воспроизвести. Наконец, одна из главных лимитирующих причин - размер гетерологичной ДНК (не более 35 кб для агробактериальной и немного больше для баллистической трансформации), которую можно было бы эффективно вводить в геном растения. Не так давно была сделана удачная попытка использовать при трансформации пыльцу в качестве супервектора, что позволяет исключить появление химерных растений (В.А.Аветисов, Ю. В.Давыдова и др., 1999).
Роль отечественных ученых в изучении лекарственных растений. Роль томских ученых ботаников, фармакологов, фитохимиков в изучении и внедрении ЛР флоры Сибири в медицинскую практику.
В апреле 1890 г. заведующим кафедрой фармакологии и экстраординарным профессором ученый совет Томского университета избрал Ивана Петровича Павлова. Великий русский физиолог писал: «… счел бы для себя счастливым, если бы Сибирский университет приютил меня в своих стенах. Надеюсь, что и я, со своей стороны, не остался бы у него в долгу». Вскоре И.П. Павлов получил приглашение возглавить кафедру фармакологии в Военно-медицинской академии (ВМА) Санкт-Петербурга. В Томск он не приезжал.
Организатором первой в Сибири кафедры фармакологии с рецептурой, токсикологией и учением о минеральных водах стал воспитанник ВМА профессор Павел Васильевич Буржинский (1858–1926).
Он смог за короткое время создать фармакологическую лабораторию для занятий со студентами и научных исследований. Уже через год в печати появились труды новой кафедры. В 1896 г. П.В. Буржинский совместно с ботаником Э.А. Леманом выделил из коры крымского растения обвойник греческий сердечный гликозид периплоцин и его агликон периплогенин, установил их химическое строение и особенности кардиотонического и антиаритмического эффектов. До настоящего времени сохранило значение, предложенное П.В. Буржинским выделение в картине отравления сердечными гликозидами переходной и токсической стадий. П.В. Буржинский читал лекции студентам, используя фармакотерапевтический принцип изложения материала. Конспекты его лекций, напечатанные литографическим способом, выдержали несколько изданий и являются образцом краткого учебника по фармакологии.
Преемник П.В. Буржинского по кафедре фармакологии (с 1908 г.) академик АМН СССР, заслуженный деятель науки РСФСР, лауреат Государственной премии Николай Васильевич Вершинин (1867-1951) обогатил медицину оригинальными идеями и концепциями о механизме действия лекарственных средств и новыми препаратами. В 1904 г. Н.В. Вершинин защитил докторскую диссертацию «Материалы к учению о ядовитости нормальной мочи человека». Добровольно принял участие в русско-японской войне. В Мукдене работал врачом военного госпиталя, затем возглавлял химическую и бактериологическую службы всех госпиталей Маньчжурии.
Научное творчество Н.В. Вершинина посвящено созданию лекарственных препаратов на основе флоры Сибири. В 1921 г. он предложил заменить дефицитную западноевропейскую наперстянку пурпуровую отечественным растением - наперстянкой крупноцветной.
Значительный вклад Н.В. Вершинина и его учеников профессоров К.С. Шадурского, Е.М. Думеновой, А.С. Саратикова в здравоохранение связан с созданием и исследованием фармакодинамики и токсикологии отечественной левовращающей камфоры из эфирного масла пихты сибирской. С 1936 г. наша страна смогла освободиться от импорта дорогостоящей японской камфоры. Впервые было установлено, что камфора улучшает сердечную деятельность в результате сенсибилизации адренорецепторов миокарда к влиянию норадреналина, а также препятствует окислению катехоламинов; улучшает биоэнергетику сердца, расширяет коронарные и мозговые сосуды. При шоке препарат левовращающей камфоры для внутривенного капельного вливания («противошоковая жидкость Думеновой») восстанавливает артериальное давление, тонус и проницаемость капилляров, объем циркулирующей крови.
С середины 1970-х годов левовращающая камфора заменена на более доступную рацемическую камфору для инъекций, получаемую из соснового скипидара/ В годы Великой Отечественной войны Н.В. Вершинин продолжил изыскание сибирских лекарственных растений взамен растений, распространенных на оккупированной Европейской части СССР. Комплексная работа фармакологов, ботаников, химиков и терапевтов, объединенных идеями Н.В. Вершинина, дала возможность за короткий срок выявить многие эффективные отхаркивающие (термопсис, синюха, сенега, чина), седативные (пустырник, шлемник байкальский), желчегонные (пижма, володушка), вяжущие (кровохлебка, бадан, змеевик) средства. Максимально очищенные препараты из желтушника и сирении – эризид и сиренид, содержащие сердечные гликозиды, стали полноценной заменой импортного строфантина. За успешное изучение и внедрение в клиническую медицину препаратов из растений Сибири Н.В. Вершинин первым из советских фармакологов вместе с ботаником В.В. Ревердатто и терапевтом Д.Д. Яблоковым в 1947 г. был удостоен Государственной (Сталинской) премии II степени. В 1949 г. Н.В. Вершинин был избран академиком АМН СССР.
Учебник Н.В. Вершинина «Фармакология как основа терапии» выдержал 11 изданий (первое - в 1915 г., последнее вышло в свет посмертно, в 1952 г.). В учебнике окончательно утвердился фармакотерапевтический принцип классификации лекарственных средств, представлены оригинальные сведения о механизме их действия и применении, основанные на собственных экспериментальных и клинических исследованиях автора и его учеников.
В 1951-70 гг. кафедрой фармакологии заведовала профессор Евгения Михайловна Думенова (1911-1996). В 1947 г. она защитила докторскую диссертацию «Влияние сибирской левовращающей камфоры на аппарат кровообращения при экспериментальном шоке у собак». Е.М. Думенова занималась изучением сибирских лекарственных растений, создала эффективный противошоковый препарат камфоры, внесла значительный вклад в фармакотерапию эпилепсии. Изученный ею барбитурат бензобарбитал (бензонал) до настоящего времени используется для лечения фокальных припадков, бессудорожных и полиморфных форм эпилепсии. Е.М. Думенова, продолжив традиции П.В. Буржинского и Н.В. Вершинина, была прекрасным лектором. Ее лекции студенты называли поэмой о фармакологии.
В 1970–2002 гг. кафедру фармакологии возглавлял заслуженный деятель науки РФ профессор Альберт Самойлович Саратиков (1921–2004). Путь в науку он начал под руководством Н.В. Вершинина и Е.М. Думеновой студентом 3 курса Томского медицинского института в трудные годы военного времени. На 5 курсе А.С. Саратиков совмещал учебу с работой аспиранта и ассистента кафедры фармакологии. В 1953 г. он защитил докторскую диссертацию «К механизму кардиотонического действия сибирской синтетической левовращающей камфоры». В дальнейшем А.С. Саратиков провел фундаментальные исследования биоэнергетики желчеобразования.
Научные исследования А.С. Саратикова и его учеников (профессора Б.Ю. Сальник, Л.А. Усов, Т.П. Прищеп, Н.Н. Самойлов, М.Б. Плотников, А.И. Венгеровский, В.А. Хазанов, Т.А. Замощина, Т.М. Плотникова, Т.П. Новожеева) тесно связаны с практикой здравоохранения и посвящены разработке и изучению нейротропных, гепатопротективных, ферментиндуцирующих средств, индукторов интерферона, фармакологии мозгового кровообращения, лекарственной токсикологии. В медицинскую практику внедрены экстракты левзеи (1950), володушки, пижмы (1955), родиолы розовой (1979), йодофеназон (йодантипирин, 1996), максар (2004).
С 2002 г. кафедрой фармакологии заведует ученик А.С. Саратикова и Е.М. Думеновой профессор А.И. Венгеровский. Сотрудники кафедры продолжают исследования по фармакологии гемореологических (Т.М. Плотникова), эндотелийпротективных (О.Е. Ваизова), противотуберкулезных (В.А. Серебрякова), сахароснижающих (Т.В. Якимова) средств. В научной работе кафедра фармакологии сотрудничает с НИИ фармакологии и регенеративной медицины им. Е.Д. Гольдберга.
Литература:
Фармакогнозия / Д.А.Муравьева, И.А.Самылина, Г.П.Яковлев.- М. Медицина, 2007.- 656 с.
Куркин, В.А. Фармакогнозия / В.А.Куркин. – Самара: Офорт, 2004 – 1180 с.
Яковлев Г.П. Ботаника: учеб. для вузов / Г.П. Яковлев, В.А. Челомбитько; под ред. Р.В. Камелина. - СПб.: Спец. лит.: СПФА, 2011. – 680 с.
Маркарян А.А., Даргаева Т.Д., Николаев С.М., Николаева Г.Г. Разработка и стандартизация биологически активной добавки к пище – сухой экстракт « Фитопрост ».// Мат.науч.конф. «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов ». Москва, 2003, С.225.
Самылина И.А. Проблемы стандартизации лекарственного растительного сырья и лекарственных препаратов// Мат.1-го международного конгресса «Традиционная медицина и питание: теоретические и практические аспекты ».-М.,1994.-С.361.
Материалы, на сайте: https://www.ssmu.ru/ru/obrazovanie/departments/pharmacology/history/