Современные фитотерапевтические лечебно-профилактические стратегии при инфекциях мочевыводящих путей

Введение

Инфекции мочевыводящих путей (ИМП) входят в число наиболее распространенных бактериальных инфекций, вызываемых бактериями, вирусами или грибками; ежегодно они поражают до 150 млн человек во всем мире [1, 2]. ИМП составляют подавляющее большинство (до 90%) амбулаторных инфекций, до 40% случаев внутрибольничных инфекций, а в 50% случаев являются причиной бактериемии [1, 2]. Частота ИМП у женщин примерно в 30 раз выше, чем у мужчин, при этом почти половина женщин и 12% мужчин страдают от ИМП по крайней мере один раз в течение жизни, а рецидивы инфекций наблюдаются у 27–48% женщин [3]. В связи с большой распространенностью ИМП создают серьезную экономическую проблему из-за огромных затрат, необходимых для лечения или госпитализации пациентов с такими заболеваниями. Например, в США, по оценкам, ежегодно тратится 6 млн долларов на лечение 11 млн человек с ИМП [4].

Известно, что к наиболее частым бактериальным патогенам, идентифицируемым как при осложненных, так и при неосложненных ИМП, относят уропатогенную кишечную палочку – E. сoli, или uropathogenic E. coli (UPEC), которую обнаруживают в 85–90% всех случаев ИМП [5]. Изоляты UPEC, выделенные от пациентов с ИМП, показали большое сходство с изолятами, выделенными от сельскохозяйственных животных (в частности, кур), с точки зрения профилей устойчивости к противомикробным препаратам и генетических детерминант вирулентности. Это говорит о том, что сельскохозяйственные животные могут быть природными резервуарами штаммов UPEC, вызывающих развитие ИМП у людей [6, 7].

В настоящее время стандартной терапией первой линии любых ИМП остаются антимикробные химиопрепараты, повторный курс которых способствует появлению резистентных штаммов [8]. В последние десятилетия повсеместное распространение UPEC со множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) стало серьезной клинической проблемой, особенно в развивающихся странах, поскольку это приводит к чрезмерному использованию антибиотиков широкого спектра действия, длительной госпитализации и повышению стоимости лечения [9].

Среди изолятов UPEC была продемонстрирована устойчивость к широкому спектру антибиотиков, включая пероральные препараты первого поколения цефалоспоринов, ампициллин, цефуроксим, ко-тримоксазол, триметоприм, налидиксовую кислоту, комбинацию амоксициллина и клавулановой кислоты, аминопенициллины и цефрадин [10]. Кроме того, изоляты UPEC от беременных женщин, у которых в анамнезе были рецидивы ИМП, показали значительное повышение устойчивости к тетрациклину, ампициллину, ципрофлоксацину, гентамицину и амикацину [11]. Распространенность резистентной к цефалоспоринам третьего поколения UPEC в Европе уже составляет 12%, а к фторхинолонам – 23%. В США распространенность резистентной к фторхинолонам UPEC за период 2007–2010 гг. в больницах составила 31,3% [12].

Из-за наблюдаемого во всем мире продолжающегося и настораживающего роста устойчивости основных уропатогенов к применяемым антибиотикам сегодня продолжают активно применять и изучать альтернативные неантибактериальные стратегии в профилактике и лечении ИМП, которые включают в себя как различные синтетические фармакологические средства (D-манноза, гиппурат метенамина, эстрогены, нестероидные противовоспалительные средства, пробиотики, бактериофаги, внутрипузырные гликозаминогликаны, иммуностимуляторы, вакцины, нанопрепараты), так и природные фитохимические активные вещества, содержащиеся в различных лекарственных растениях (фитотерапия) [13, 14]. При этом следует помнить, что абсолютным золотым стандартом современной фармакотерапии любых ИМП по-прежнему остаются антибактериальные препараты, и в этом вопросе наблюдается практически полное единодушие и общность взглядов всех существующих научных урологических сообществ [8]. Иная картина наблюдается по поводу использования неантибактериальных методов профилактики и лечения ИМП, полного консенсуса нет, в связи с чем лишь немногие из них попали в современные руководства по ведению пациентов с ИМП [15]. Но, несмотря на это, среди неантибактериальных стратегий фитотерапия привлекает во всем мире особое внимание, так как растения представляют собой неотъемлемую часть традиционной медицины, в которой на протяжении веков их использовали как источник лекарственных веществ.

Известные механизмы действия фитохимических соединений при инфекциях мочевыводящих путей

В настоящее время во всем мире наблюдается большой интерес к использованию лекарственных растений, поскольку, по разным оценкам, до 80% пациентов предпочитают растительные препараты, а 30% фармацевтических препаратов содержат в своем составе активные вещества лекарственных растений [16]. Одновременно в научном сообществе растет интерес к документированию, валидации и систематическому изучению этих растений. Просматривая доступную литературу, можно отметить, что с начала XXI в. наблюдается значительный рост исследований лекарственных растений, касающихся их эффективности в лечении и профилактике ИМП, механизмов их действия и их активных фитохимических веществ, поскольку это эффективные, безопасные, относительно дешевые и экологически чистые методы профилактики и лечения ИМП. Фармакологические свойства растений служат причиной такого растущего интереса, помимо низкой стоимости и небольшого числа зарегистрированных побочных эффектов. Бактерии потенциально менее склонны к развитию устойчивости к растительным субстанциям, так как последние содержат широкий спектр фитохимических веществ, действующих против множества различных молекулярных мишеней в бактериальных клетках [17].

Наличие в лекарственных растениях таких фитохимических веществ и вторичных метаболитов обеспечивает им широкий спектр свойств. Эти соединения подразделяются на группы в соответствии с их химическим составом (флавоноиды, хиноны, кумарины, дубильные вещества, алкалоиды, терпеноиды, лектины, полипептиды, сахара, органические кислоты, витамины, аминокислоты и многие другие) [18]. В некоторых исследованиях не только доказана антибактериальная активность многих лекарственных растений в отношении широкого спектра бактериальных патогенов, но и показана их способность в некоторых случаях обращать вспять устойчивость к антибиотикам [19].

В настоящее время далеко не все механизмы, с помощью которых лекарственные растения проявляют свои терапевтические или профилактические эффекты при ИМП, точно определены, однако сегодня в этой области ведутся активные исследования. К наиболее важным и ценным эффектам растительных препаратов, используемых в урологической практике для профилактики и лечения ИМП, относят следующие.

1. Мочегонный эффект. Сегодня существует предположение, что фитопрепараты в целом оказывают преимущественно аквауретическое действие, то есть увеличивают в основном выведение воды из организма без какого-либо влияния на перенос электролитов (натрия, калия, хлора) в канальцевой системе почек, что достигается посредством их влияния на гломерулярный кровоток и скорость фильтрации в почечных клубочках [20]. Однако некоторые авторы полагают, что фитопрепараты все-таки могут влиять на транспорт электронов (прежде всего, ионов натрия и хлора) в петле Генле нефрона, то есть обладают натрийуретическим (истинным мочегонным) эффектом, а некоторые лекарственные растения способны выводить избыток мочевой кислоты с мочой (урикозурический эффект) [21].
2. Противовоспалительный эффект обеспечивается за счет высокой концентрации в частях лекарственных растений природных активных компонентов – полифенолов, терпенов и органических кислот. Механизмы противовоспалительной активности растительных субстанций включают регуляцию выработки провоспалительных и противовоспалительных цитокинов, модуляцию активности ассоциированных с воспалением иммунных клеток и генов, а также снижение активности ключевых ферментов, участвующих в метаболизме арахидоновой кислоты и механизмах воспаления, – липоксигеназы и циклооксигеназы. Кроме этого, у некоторых растительных субстанций выявлены обезболивающие эффекты [22, 23].
3. Спазмолитический эффект растительного сырья обеспечивается за счет высокого содержания в нем различных полифенолов, терпенов и эфирных масел, которые способны оказывать опосредованное влияние на М-холинорецепторы гладкой мускулатуры внутренних органов и прямое миотропное действие на мышцы, обладая высокой аффинностью к потенциал-зависимым кальциевым каналам миоцитов гладкой мускулатуры [24, 25].
4. Антиоксидантный эффект обусловлен способностью активных растительных субстанций уменьшать образование избыточного количества свободных радикалов и/или инактивировать их, а также улучшать функции митохондрий клеток и регулировать активность вне- и внутриклеточных ферментов детоксикации [26, 27]. В частности, было показано, что уровни продуктов перекисного окисления липидов и провоспалительных цитокинов были повышены, активность каталазы и супероксиддисмутазы – ключевых ферментов-антиоксидантов – и противовоспалительных цитокинов была существенно снижена в положительных посевах мочи по сравнению с отрицательными посевами, а обработка образцов культур экстрактами лекарственных растений приводила к существенному нивелированию указанных свободно-радикальных нарушений [28–30]. Таким образом, реализация данного эффекта позволяет лекарственным растениям существенно нивелировать проявления окислительного (оксидативного) стресса в эпителии почек и мочевыводящих путей, который неминуемо развивается на фоне инфекционно-воспалительного процесса в них и обусловлен прямым воздействием микроорганизмов и их токсинами и продуктами жизнедеятельности, запускающими нарушения обмена цитокинов и хроническое субклиническое воспаление [31, 32].
5. Антимикробный (антибактериальный и антифунгальный) эффект фитотерапии обеспечивается благодаря исследованным in vivo и in vitro механизмам: антиадгезивная активность [33–35], ингибирование роста бактерий и грибов [36, 37], прямая бактерицидная и фунгицидная активность [38], активность в отношении бактериальных биопленок [39], ингибирование подвижности патогенов [40], усиление антимикробной активности (потенцирование) антибиотиков [41, 42] и модуляция защитных эффектов уротелия [43, 44].

Лекарственные растения принимают внутрь в их натуральном виде, а также в форме экстрактов, отваров, настоек, настоев, вытяжек, эфирных масел – отдельно, в сочетании с другими продуктами питания или напитками либо даже с другими растениями. Доза определяется в зависимости от возраста, пола и состояния здоровья человека.

В систематическом обзоре G. Shaheen и соавт. (2019 г.) рассмотрели 17 растений, которые обычно используют для лечения ИМП, а также их основные активные фитохимические вещества и терапевтические эффекты. Авторами было установлено, что микробные инфекции, включая E. coli, Enterococcus faecalis и Klebsiella spp., являются основными этиологическими факторами ИМП с различными клиническими проявлениями [45].

Антибиотики в качестве препаратов первого выбора при ИМП используют во всем мире, однако из-за устойчивости к ним микроорганизмов, ряда опасных для жизни побочных эффектов, необходимости многократного применения высоких доз, высокой стоимости и низкой эффективности этой группы лекарств исследователи активно изучают натуральные (природные) средства для лечения ИМП. Растительные лекарственные препараты показали свою эффективность в борьбе с уропатогенами и бактериальной резистентностью, легко доступны, имеют минимальные побочные эффекты или вообще их не имеют. Хотя растительные лекарственные препараты обладают бо΄льшим потенциалом по сравнению с традиционной медициной, для изучения фитокомпонентов и механизма действия фитохимических веществ с учетом известных трудностей стандартизации растительного сырья требуются дальнейшие углубленные специализированные исследования [45].

Новый метаанализ 2024 года, основанный на результатах 22 рандомизированных контролируемых исследований (РКИ), показал, что лечение лекарственными травами приводило к значительно меньшему количеству случаев ИМП в экспериментальных группах по сравнению с контрольными группами (отношение рисков (ОР) 0,348; 95%-ный доверительный интервал (95% ДИ) 0,257–0,473; р < 0,001) [46]. В 17 РКИ сообщалось о случаях ИМП в течение периода наблюдения, но частота рецидивов опять же была ниже в экспериментальных группах по сравнению с контрольными (ОР 0,326; 95% ДИ 0,245–0,434; р < 0,01). Анализ подгрупп показал, что по сравнению с приемом только антибиотиков лечение лекарственными травами в сочетании с антибиотиками значительно снизило частоту ИМП в острой фазе (OР 0,301; 95% ДИ 0,201–0,431; р < 0,001), а также в период наблюдения (ОР 0,347; 95% ДИ 0,241–0,498; р < 0,001). Однако лечение только лекарственными травами не превосходило эффективность антибиотиков в острой фазе (ОР 0,540; 95% ДИ 0,250–1,166; р = 0,117) или в период наблюдения (ОР 0,464; 95% ДИ 0,111–1,951; р = 0,295). Растительные ингредиенты для лечения рецидивирующих ИМП также показали преимущества по сравнению с плацебо в острой фазе (ОР 0,337; 95% ДИ 0,158–0,717; р = 0,005) и во время последующего наблюдения (ОР 0,238; 95% ДИ 0,139–0,409; р < 0,001). Таким образом, лечение лекарственными травами в сочетании с антибиотиками является эффективным как при острых ИМП, так и для профилактики рецидивов инфекций. При этом лечение лекарственными травами (фитотерапия) само по себе, хотя и менее эффективно при рецидивирующих ИМП, в ряде случаев может рассматриваться как терапевтическая альтернатива антибиотикам [46].

В настоящем обзоре литературы рассмотрены некоторые лекарственные растения, профилактический и фармакотерапевтический потенциал которых при ИМП на сегодняшний день представляется наиболее доказательным, а потому убедительным.

Золототысячник обыкновенный

Вид травянистых растений семейства горечавковых, распространенный по всей Евразии. Является испытанным лекарственным растением, известным с глубокой древности, упоминаемым в трудах Диоскорида и Плиния и входящим в русские травники XIII века. Все части растения содержат горькие гликозиды, в том числе генцианин, генциопикрин и эритроцентаурин, а также ксантоноиды, терпеноиды, флавоноиды, фенольные и жирные кислоты. В фармакопею России включено сырье «золототысячника трава» (ФС.2.5.0075.18), представляющее собой собранную в фазу цветения и высушенную траву одно/двухлетних дикорастущих и культивируемых травянистых растений: золототысячника обыкновенного – Centaurium erythraea Rafn (синонимы: Centaurium minus Moench, Centaurium umbellatum Gilib., Erythraea centaurium (L.) Borkh), и золототысячника красивого – Centaurium pulchellum (Sw.) Druce (синоним: Erythraea pulchella (Sw.) Hornem), семейства горечавковых (Gentianaceae). Препараты с действующими веществами травы золототысячника внесены в регистр лекарственных средств России и включены в фармакологические группы регуляторов аппетита (горечи), противоглистных и слабительных средств [47].

В традиционной медицине отвары и настои травы золототысячника обыкновенного применяют при заболеваниях нервной и сердечно-сосудистой систем, желудка, кишечника, печени и почек, гельминтозах, подагре, а наружно – при незаживающих ранах, экземе, язвах. Эфирные масла и экстракты золототысячника обыкновенного обладают многочисленными биологически активными свойствами, такими как антибактериальные, антиоксидантные, противогрибковые, противоотечные, противоопухолевые, противодиабетические, антигипертензивные, противовоспалительные, инсектицидные, мочегонные, гастропротекторные, гепатопротекторные, дерматопротекторные, нейропротекторные [48, 49].

Антиоксидантные эффекты золототысячника обыкновенного обусловлены присутствием в его зеленых надземных частях полифенолов, концентрация которых здесь существенно выше, чем в корнях, поэтому именно трава золототысячника обыкновенного проявляет в 13 раз более высокую антиоксидантную активность, чем его корни. При этом гликозиды, содержащиеся во всех частях растения, не проявляют никакой антиоксидантной активности. Но, несмотря на это, и надземные, и подземные части золототысячника обыкновенного продемонстрировали высокую антибактериальную (минимальная ингибирующая концентрация (МИК) – 0,05–0,5 мг/мл^-1) и противогрибковую (МИК – 0,1–0,6 мг/мл^-1) активности [50].

В экспериментальной модели лечения хронической боли получены данные о наличии у этанолового экстракта из цветущих надземных частей золототысячника обыкновенного дополнительного выраженного центрального и периферического обезболивающего и противовоспалительного эффектов, которые объясняются присутствием в них одного из активных компонентов – гликозида свертиамарина, блокирующего гены экспрессии циклооксигеназы-2 [51].

M.R. Kachmar и соавт. (2019 г.) оценили противо­воспалительный и антиоксидантный эффекты водного экстракта листьев золототысячника обыкновенного in vitro с помощью спектрофотометрического микроанализа в неклеточных и клеточных системах и обнаружили, что водный экстракт листьев ингибировал 5-липоксигеназу в зависимости от дозы при значении концентрации в диапазоне 78,71 ± 2,83 мкг/мл, не обладал цитотоксичностью в отношении макрофагов RAW 264.7 и не влиял на активность митохондрий в тестируемых концентрациях [52]. Экстракт в самой высокой тестируемой концентрации (1 мг/мл) вызывал снижение уровня NO в клеточных системах и был наиболее эффективен против супероксидного анион-радикала [52].

Трава золототысячника обыкновенного обладает выраженным мочегонным эффектом [53]. В частности, показано, что ежедневное пероральное введение 8–16%-ных водных экстрактов золототысячника обыкновенного в дозе 10 мл/кг значительно увеличивало диурез у крыс по сравнению с контрольной группой, начиная с пятого дня лечения. В течение первых четырех дней введения не было зарегистрировано увеличения экскреции с мочой натрия, калия и хлора, однако влияние на те же параметры в дальнейшем было весьма значительным. Ни в одной группе не наблюдалось изменений уровня электролитов и мочевины в плазме крови, но после введения 8%-ного экстракта золототысячника обыкновенного было выявлено снижение клиренса креатинина. Таким образом, результаты исследования демонстрируют мочегонный эффект водных экстрактов золототысячника обыкновенного, при этом наиболее эффективная концентрация для выведения воды и электролитов составляет 8% [53].

Антибактериальные свойства золототысячника обыкновенного подтверждены в ряде ранних исследований [54, 55]. Так, Y. Kumarasamy и соавт. (2003 г.) оценили антимикробную активность экстрактов н-гексана, дихлорметана и метанола из семян золототысячника обыкновенного, используя метод разведения бульоном, в отношении 11 видов грамположительных и грам­отрицательных патогенов и обнаружили, что S. hominis 11320 и штаммы S. aureus 10788 и 11940 были наиболее чувствительны к метанольным экстрактам с МИК 0,01, 0,10 и 1,00 мг/мл соответственно, а экстракты н-гексана и дихлорметана не проявляли никакой антибактериальной активности в тестируемых концентрациях [55].

Эти данные подтверждают B. Siler и соавт. (2010 г.), которые также показали, что метанольные экстракты как из надземных частей, так и из корней золототысячника обыкновенного обладают высокой антибактериальной (МИК – 0,05–0,2 мг/мл^-1) и противогрибковой (МИК – 0,1–2 мг/мл^-1) активностью в отношении восьми штаммов бактерий и пяти видов грибов [56]. При этом чистые секоиридоидные гликозиды, выделенные из этих экстрактов, продемонстрировали еще более высокую антибактериальную (МИК – 0,01–0,04 мг/мл^-1) и особенно противогрибковую (МИК –0,001–0,1 мг/мл^-1) активность в отношении тех же штаммов микроорганизмов [56]. В другом своем исследовании B. Siler и соавт. (2014 г.) также протестировали антибактериальную активность метанольных экстрактов надземных частей и корней золототысячника обыкновенного в отношении четырех грамотрицательных бактерий, включая E. coli (ATCC 35210), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), Salmonella typhimurium (ATCC 13311), Enterobacter cloacae (изолят человека), и четырех грамположительных бактерий, включая Listeria monocytogenes (NCTC 7973), Bacillus cereus (изолят человека), Micrococcus flavus (ATCC 10240) и S. aureus (ATCC 6538), и обнаружили, что экстракты обладали антибактериальной активностью со значениями МИК в диапазоне от 0,10 до 0,25 мг/мл [50]. Наиболее чувствительными бактериями к метаноловому экстракту надземных частей были B. cereus, M. flavus, S. aureus, E. coli, P. aeruginosa и S. typhimurium с МИК, равной 0,10 мг/мл. Наиболее чувствительными бактериями к метаноловому экстракту корней оказалась E. coli с МИК, равной 0,10 мг/мл [50]. I. Jerković и соавт. (2012 г.) установили, что эфирное масло золототысячника обыкновенного обладает антимикробным потенциалом в отношении E. coli, Salmonella spp., S. aureus и Bacillus cereus, при этом никакой антибактериальной активности масла в отношении Pseudomonas fluorescens и Listeria monocytogenes обнаружено не было [57].

J. Bozunovic и соавт. (2018 г.) определили антибактериальную активность золототысячника обыкновенного in vitro в отношении восьми видов бактерий, используя метод микродилюции [58]. Четыре исследованных бактерии были грамположительными: S. aureus (ATCC 6538), Bacillus cereus (клинический изолят), Listeria monocytogenes (NCTC 7973) и Micrococcus flavus (ATCC 10240), а четыре – грамотрицательными: Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), E. coli (ATCC 35210), Salmonella typhimurium (ATCC 13311) и Enterobacter cloacae (изолят человека). Результаты показали, что антибактериальную активность негидролизованный метанольный экстракт золототысячника обыкновенного проявлял при МИК от 0,125 до 0,300 мг/мл, а минимальная бактерицидная концентрация (МБК) варьировала от 0,250 до 0,450 мг/мл. Для гидролизованного метанольного экстракта золототысячника обыкновенного значения MИК находились в диапазоне от 0,125 до 0,375 мг/мл, а значения MБК варьировались от 0,250 до 0,450 мг/мл. Метаноловый экстракт золототысячника обыкновенного был более эффективен против S. aureus, L. monocytogenes, M. flavus и E. coli, чем гидролизованный метаноловый экстракт. Что еще более интересно, негидролизованный метаноловый экстракт продемонстрировал более мощный антибактериальный потенциал в отношении S. aureus и L. monocytogenes в сравнении со стандартным антибиотиком стрептомицином, использованным в качестве положительного контроля. Напротив, гидролизованный экстракт метанола продемонстрировал более низкий антибактериальный потенциал по сравнению с положительным контролем [58].

A. Bouyahya и соавт. (2019 г.) также сообщают об антибактериальной активности эфирных масел золототысячника обыкновенного, особенно в отношении определенного ряда микроорганизмов. Оказалось, что эфирные масла золототысячника обыкновенного, полученные сразу после цветения, были наиболее эффективными в отношении патогенов, показав бактерицидный эффект при МИК = MБК = 0,125% для S. aureus, МИК = МБК = 0,125% для L. monocytogenes и МИК = МБК = 0,125% для Proteus mirabilis. Кроме того, грамположительные бактерии были более чувствительны к эфирным маслам золототысячника обыкновенного, чем грамотрицательные [59]. В некоторых исследованиях сообщается о противогрибковой (антифунгальной) активности экстрактов и эфирного масла золототысячника обыкновенного, которая может быть обусловлена секоиридоидными гликозидами (монотерпенами) и фенольными соединениями, включая флавоноиды и ксантоноиды, входящими в состав данного растения [50]. Также выявлена антимикробная активность некоторых иридоидных гликозидов золототысячника обыкновенного, но только в присутствии β-глюкозидаз растительного происхождения, что позволяет предположить, что воздействие на микроорганизмы ограничивается формой агликона. Противогрибковый эффект также может быть обусловлен присутствием агликона гентиопикрина и продукта его метаболизма [58].

Этаноловый экстракт, полученный из листьев и стеблей золототысячника обыкновенного, подавлял рост Candida albicans в 90% образцов ее культур, а n-гексановый и n-бутанольный экстракты – только в 70% случаев. Диаметр зоны ингибирования для этанольного экстракта составлял 16,00 ± 2,54 мм, для n-гексанового экстракта – 12,33 ± 1,03 мм, а для n-бутанольного экстракта – 10,81 ± 1,03 мм соответственно [60].

Метаноловый экстракт из надземных частей растения, протестированный на восьми видах грибов с использованием метода микродилюции, проявлял сильную активность в отношении Penicillium funiculosum (MИК – 0,20 мг/мл и MБК – 0,40 мг/мл), Penicillium ochrochloron (MИК – 0,20 мг/мл и MБК – 0,40 мг/мл), Trichoderma viride (MИК – 0,30 мг/мл и MБК – 0,40 мг/мл), Aspergillus fumigatus (MИК – 0,20 мг/мл и MБК – 0,40 мг/мл), Aspergillus niger (MИК – 0,20 мг/мл и MБК – 0,40 мг/мл), Aspergillus flavus (MИК – 0,20 мг/мл и MБК – 0,40 мг/мл), Aspergillus versicolor (MИК – 0,10 мг/мл и MБК – 0,40 мг/мл) и Candida albicans (MИК – 0,10 мг/мл и MБК – 0,40 мг/мл) [50]. Кроме того, метаноловый экстракт из корней золототысячника обыкновенного подавлял рост Penicillium funiculosum (MИК – 0,10 мг/мл и МБК – 0,40 мг/мл), Penicillium ochrochloron (MИК – 0,20 мг/мл и МБК – 0,50 мг/мл), Trichoderma viride (MИК – 0,25 мг/мл и МБК – 0,60 мг/мл), Aspergillus fumigatus (MИК – 0,20 мг/мл и МБК – 0,50 мг/мл), Aspergillus niger (МИК – 0,20 мг/мл и МБК – 0,60 мг/мл), Aspergillus flavus (MИК – 0,30 мг/мл и МБК – 0,60 мг/мл), Aspergillus versicolor (MИК – 0,10 мг/мл и МБК – 0,40 мг/мл) и Candida albicans (MИК – 0,10 мг/мл и МБК – 0,40 мг/мл) [50].

Любисток лекарственный

Любисток лекарственный (Levisticum officinale Koch) – растение из семейства зонтичных, которое является ценным компонентом рациона человека благодаря содержанию в нем соединений с подтвержденными биологически активными свойствами, полезными для здоровья человека. Издавна это растение широко используется в кулинарии (в качестве ароматизирующей добавки к мясным блюдам, супам, салатам и овощам, а также как компонент ликеров) и парфюмерии (в качестве отдушек парфюмерно-косметических изделий). Однако традиционное применение любистока этим не ограничивается. Любисток как лекарственное растение упоминается с древних времен, еще в трудах Диоскорида и Плиния. Он был особенно популярен в Средние века, когда его разводили в монастырских садах Европы и применяли при лечении различных заболеваний благодаря его ветрогонным, спазмолитическим и мочегонным свойствам [61].

Основными группами биологически активных веществ, содержащихся в надземных частях любистока лекарственного, являются эфирные масла сложного состава, полифенолы различных химических групп (флавоноиды, стильбены, куркуминоиды, кумарины, лигнаны, хиноны), фенольные кислоты, сахара, дубильные вещества, алкалоиды, полиацетилены и целый ряд других, а подземные части растения (корни и корневища) дополнительно содержат смолы, органические кислоты и фурокумарин бергаптен [62]. Корни и корневища любистока лекарственного приняты в ряде европейских фармакопей, в фармацевтике они используются для приготовления галеновых препаратов, главным образом отваров, чаев и для получения эфирного масла (oleum levisticum). Однако, несмотря на сравнительно широкий спектр фармакологического действия корневищ, корней и травы любистока, данное сырье в Российской Федерации по-прежнему не является фармакопейным, что обусловлено разрозненностью и некоторой противоречивостью данных, характеризующих химический состав этого растения, что препятствует разработке современных методов идентификации и количественного определения действующих веществ в сырье [61, 62].

Полифенольные соединения любистока лекарственного обладают выраженной антиоксидантной и противо­воспалительной активностью [63, 64]. Кроме того, важной особенностью любистока лекарственного является то, что в его отваре и гидроэтанольных экстрактах идентифицировано в общей сложности семь полифенольных соединений, которые проявляют выраженную антибактериальную активность, особенно в отношении грамположительных бактерий, подавляя целый ряд микроорганизмов благодаря снижению адгезии их лигандов к клеткам хозяина и/или нейтрализации бактериальных токсинов, а также прямому бактерицидному эффекту, что обосновывает целесообразность применения любистока лекарственного для лечения ИМП [21].

Л.В. Наймушина и соавт. (2010 г.) в ходе проведенных микробиологических исследований установили, что водные концентрированные (100%) и разбавленные вдвое (50%) экстракты корней и корневищ любистока лекарственного сдерживают рост трех из четырех тестируемых культур микроорганизмов, а именно Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris и S. аureus [65]. При меньших концентрациях водный экстракт корней и корневищ любистока лекарственного бактерицидного действия не проявляет и не препятствует росту и развитию указанных бактерий. Одновременно было установлено, что на четвертую тестируемую культуру – Кlebsiella pneumoniae, имеющую капсульную форму, экстракт корней и корневищ любистока лекарственного в любых концентрациях бактерицидного действия не оказывает [65].

M. Miran и соавт. (2018 г.) оценили химический состав и противотуберкулезную активность 2,5%-ного эфирного масла, полученного из любистока лекарственного методом гидродистилляции [66]. Антибактериальную активность эфирного масла в отношении микобактерий туберкулеза с МЛУ авторы оценивали на основе анализа МИК с использованием метода разведения микропрепаратов, а молекулярное моделирование основных соединений оценивали с помощью молекулярного докинга с использованием Auto Dock Vina против 2-транс-еноил-ACP-редуктазы (inhA), ключевого фермента в биосинтезе клеточной стенки M. tuberculosis. Анализ результатов показал, что основными экстрагированными соединениями эфирного масла были α-терпинилацетат (52,85%), β-фелландрен (10,26%) и неокнидилид (10,12%). Была продемонстрирована относительно высокая эффективность эфирного масла в отношении микобактерий туберкулеза с МЛУ (MИК – 252 мкг/мл), а по результатам молекулярного докинга показано, что основные экстрагированные соединения обладают высоким сродством к ингибированию 2-транс-еноилацилредуктазы-протеинредуктазы-переносчика (inhA) как важного фермента в биосинтезе клеточной стенки M. tuberculosis, что сопоставимо с эффектами изониазида [66].

A. Jakubczyk и соавт. (2018 г.) протестировали in vitro антимикробные свойства экстракта листьев любистока лекарственного в отношении бактерий: E. coli (ATCC 25922), S. aureus (ATCC 29737), Listeria monocytogenes (ATCC BBA-2660), Bacillus cereus (ATCC 14579), Salmonella enteritidis (ATCC 4931) и дрожжей C. albicans (ATCC 90028) [67]. Анализ результатов показал, что все образцы обладали определенной антимикробной активностью в отношении всех этих микроорганизмов, а значения МИК для тестируемых штаммов бактерий в присутствии образцов экстракта листьев любистока лекарственного находились в диапазоне 1,25–5,0 мг/мл. При этом наилучшие антимикробные свойства образцов, изученных in vitro, были отмечены в случае B. cereus и C. albicans с MИК, равной 1,25 мг/мл и 2,0 мг/мл соответственно, а бактерицидный эффект в отношении обоих штаммов микроорганизмов был достигнут при МИК, находящейся в диапазоне 2,5–5,0 мг/мл [67].

В более новом исследовании in vitro R.M. Spréa и соавт. (2020 г.) оценивали антибактериальную активность экстракта любистока лекарственного методом микродилюции бульона в сочетании с быстрым колориметрическим анализом р-иодонитротетразолия хлорида [68]. Использованные микроорганизмы были клиническими изолятами и включали три грамположительные бактерии (Enterococcus faecalis, Listeria monocytogenes и метициллинрезистентный S. aureus) и пять грам­отрицательных бактерий (E. coli, Klebsiella pneumoniae, Morganella morganii, Proteus mirabilis и Pseudomonas aeruginosa). В качестве отрицательного контроля авторы использовали различные антибиотики: ампициллин и имипенем – для грамотрицательных бактерий, а ванкомицин и ампициллин – для грамположительных бактерий. В исследовании продемонстрирована антибактериальная активность экстрактов любистока лекарственного в отношении E. coli, S. aureus и L. monocytogenes при значениях МИК от 5–10 мг/мл, 2,5–10 мг/мл и 2,5–5 мг/мл соответственно, а достоверная бактерицидная активность экстракта любистока лекарственного наблюдалась при МИК выше 20 мг/мл [68]. Следует подчеркнуть, что экстракты любистока лекарственного являются источником веществ, подавляющих рост патогенных бактерий, которые вызывают пищевые отравления. Такие лекарственные растения, как любисток лекарственный, могут быть перспективным дополнением к антибактериальной терапии, поскольку активность антибиотиков может существенно усиливаться в сочетании с фитохимическими веществами растительного происхождения [68].

Розмарин лекарственный

Розмарин лекарственный (Rosmarinus officinalis L.) относится к семейству яснотковых и является вечнозеленым растением, происходящим из Средиземноморского региона, которое в настоящее время культивируют во многих странах мира, в том числе в средней полосе России. Это растение широко применяют в качестве пряности и ароматизатора, так как оно обладает выраженным ароматным сладковатым камфорным запахом, напоминающим запах сосны, и очень пряным, слегка острым вкусом.

В качестве сырья в фармации применяют листья, цветки, побеги и эфирное масло розмарина лекарственного. В его зеленой массе содержатся большое количество алкалоидов (розмарицин), дубильные вещества, флавоноиды (генкванин, цирсимаритин), дитерпеноиды (карнозоловая кислота, карнозол), тритерпеноиды (олеаноловая, бетулиновая, урсоловая кислоты), дубильные вещества, фенилпропаноиды (розмариновая кислота, розмаридифенол, розмадиал), органические кислоты, витамины, которые используют в ликероводочной и хлебопекарной отраслях промышленности [69].

В листьях, цветках и верхних частях молодых побегов содержится эфирное (розмариновое) масло, состав которого может несколько различаться в зависимости от географических особенностей регионов культивирования растения; это масло широко применяется в парфюмерно-косметической промышленности и медицине [69]. Всего в состав масла розмарина лекарственного входит более 150 активных компонентов, занимающих 96,2–98,2% его общего состава. По данным одних исследователей, основными компонентами масла являются камфора (23,9–35,8%), 1,8-цинеол (18,0–23,9%), α-пинен (4,5–14,4%), вербенон (6,5–12,4%), камфен (2,5–6,9%), лимонен (2,1–2,8%), борнилацетат (1,1–4,1%), α-терпинеол (1,9–3,6%) и β-пинен (2,1–3,3%) [70, 71]. По данным других авторов, основными идентифицированными компонентами эфирных масел розмарина лекарственного являются моноциклические и бициклические монотерпены, среди которых преобладают цинеол, борнилацетат, изоборнеол, δ-пинен, d-вербенон и сесквитерпены (гумулен и гумулен-1,2-эпоксид) [72], что с большой вероятностью объясняется различиями химического состава почв в зонах произрастания изучаемых образцов растений.

В многочисленных исследованиях, проведенных в течение последних 10–15 лет, было показано, что эфирное масло розмарина лекарственного обладает выраженной гепатопротекторной, антимикробной, тромболитической, диуретической, урикозурической, антидиабетической, противовоспалительной, антиоксидантной, противоопухолевой активностью, что позволяет применять его при широком спектре заболеваний [73–79]. Спиртовые растворы розмарина лекарственного рекомендуют использовать в виде лосьонов для лечения артритов, подагры, мышечных болей, при невралгии, втирать в кожу головы для стимуляции волосяных луковиц к возобновлению активности. Эфирное масло розмарина лекарственного предотвращает преждевременное облысение [80].

Ежедневное пероральное введение 8–16%-ных водных экстрактов розмарина лекарственного в дозе 10 мл/кг значительно увеличивало диурез у крыс по сравнению с контрольной группой, начиная с пятого дня лечения. Для экстракта в концентрации 8% пик экскреции натрия, калия и хлоридов с мочой был достигнут через шесть дней лечения (р < 0,001), а экстракт в концентрации 16% не оказывал существенного влияния на выведение воды и электролитов в течение аналогичного периода, наблюдалось лишь незначительное увеличение экскреции натрия и хлорида с мочой на седьмой день и калия – на шестой день введения (р < 0,05) при отсутствии изменений уровней электролитов и мочевины в плазме крови, но после введения 8%-ного экстракта розмарина лекарственного было выявлено снижение клиренса креатинина. Результаты исследования демонстрируют наиболее выраженный мочегонный эффект водных экстрактов розмарина лекарственного при концентрации, равной 8% [53].

По данным экспериментальных исследований, при моделировании диабетических поражений почек у крыс в гомогенатах их тканей отмечают повышение концентрации мочевины, креатинина, мочевой кислоты, малонового диальдегида и каталазы, а также высокую степень повреждения канальцев и усиление гломерулосклероза, наряду с выраженным снижением уровней общего глутатиона и супероксиддисмутазы, по сравнению с контрольными здоровыми животными [81]. У крыс, получавших розмариновое масло, было обнаружено явное улучшение гистологической и биохимической картин, что свидетельствует о наличии у данного растения нефропротективного, антиоксидантного, противовоспалительного, антиапоптотического, пролиферативного и мягкого антигипергликемического действия, а также способности усиливать выведение с мочой мочевой кислоты и снижать ее уровень в канальцевом аппарате почек (урикозурический эффект) [81].

Сравнительные результаты исследований антибактериальной активности эфирного розмаринового масла и трех его основных компонентов (1,8-цинеола, α-пинена и β-пинена) показали, что в культурах трех грамположительных и двух грамотрицательных бактерий (Bacillus subtilis, S. aureus, S. epidermidis, E. coli, Pseudomonas aeruginosa) наибольшей антибактериальной активностью обладает α-пинен, антибактериальная активность β-пинена несколько ниже, а 1,8-цинеол обладает наименьшей антибактериальной активностью среди указанных компонентов розмаринового масла [82]. В частности, для α-пинена и β-пинена значения МИК варьировались от 0,0313 до 0,25% по объему, а значения МБК – от 0,0625 до 0,25% по объему соответственно. Для 1,8-цинеола МИК варьировалась от 1,25 до 5%, а МБК – от 2,5 до 5% соответственно, за исключением значения МБК для S. epidermidis, которое составляло более 5%. Концентрация α-пинена, соответствовавшая одной МИК, оказывала бактерио­статическое действие на S. aureus в течение первых 24 часов, но после этого количество микроорганизмов увеличивалось быстрее, чем количество микроорганизмов, обработанных дозой, эквивалентной двум МИК, при этом МБК α-пинена оказывала бактерицидное действие на бактерии в течение первых 12 часов, тогда как β-пинен полностью уничтожал бактерии в течение 24 часов. Фракция 1,8-цинеола в концентрациях, равных одной и двум МИК, оказывала бактериостатическое действие в течение 12 часов, а бактерицидное – в течение 30 часов. При этом к α-пинену и β-пинену грамположительные бактерии были более чувствительны, чем грамотрицательные [82].

В исследованиях также показано, что розмарин лекарственный проявляет бактерицидный эффект в отношении Listeria monocytogenes (MИК – MБК – 0,5%), Bacillus subtilis (MИК – MБК – 1%) и E. coli (MИК – МБК – 1%), а также антилейшманиозный эффект в отношении Leishmania major [83], а в исследованиях in vitro экстракт розмарина лекарственного в концентрациях 1–10 мкг/мл продемонстрировал выраженное бактериостатическое воздействие на штаммы уропатогенной E. сoli, выделенной при осложненной и неосложненной ИМП [84].

Эфирное розмариновое масло проявляло антибактериальную активность в отношении штаммов S. aureus, Klebsiella pneumoniae и P. vulgaris с зонами ингибирования и МИК в диапазоне 7,00 ± 0,00 – 9,6 ± 0,32 мм и 0,06 ± 0,00 – 0,16 ± 0,07 мг/мл соответственно, а значения MБК были равны значениям MИК. Кроме того, масло обладает хорошей антиоксидантной активностью и высокой цитотоксичностью в отношении уропатогенов [85].

L. Rabie и N. Berakdar (2022 г.) провели исследование in vitro с использованием различных бактериальных штаммов E. coli и выявили выраженное ингибирующее действие масла розмарина на данный уропатоген, которое оказалось близким по своей выраженности к эффекту цефтриаксона [86]. По мнению авторов, антибактериальная активность масла розмарина в значительной степени обусловлена присутствием в нем камфоры, которая способна повреждать мембраны клеток уропатогенов. Кроме того, камфора, известная как липофильное соединение, может проникать между цепочками жирных кислот, которые образуют липидные бислои мембран, изменяя таким образом текучесть и проницаемость клеточных мембран микроорганизмов [86].

Хорошо известно, что до 80–90% хронических и рецидивирующих микробных инфекций в организме человека формируют бактериальные биопленки. Микробные клетки в биопленках показали в 10–1000 раз бо΄льшую устойчивость к антибиотикам, чем планктонные клетки, так как содержат внутриклеточные спящие резервные микроорганизмы, полностью устойчивые к антибиотикам и иммунной реакции организма [87, 88]. Антибиотики могут воздействовать на бактерии в планктонной фазе, высвобождаемые из биопленки и являющиеся причиной инфекционных обострений, но не в состоянии устранить устойчивое бактериальное сообщество, содержащееся в ней. Если патогенные микроорганизмы создают биопленку, это может вызывать хронические рецидивирующие ИМП с острыми эпизодами каждый раз, когда она вскрывается. Терапия антибиотиками в этом случае малоэффективна. Биопленки уропатогенов содержат внутриклеточные спящие резервные микроорганизмы: они составляют около 1% бактериальных элементов, полностью устойчивы к антибиотикам и иммунной реакции организма, что является критическим признаком, ответственным за провал антибиотикотерапии при рецидивирующих инфекциях. Как только антибиотик или противогрибковая терапия завершены, персистирующие клетки быстро реактивируются путем восстановления ранее существовавшей бактериальной или грибковой нагрузки, вызывающей рецидив инфекции [89, 90].

В связи с вышесказанным следует отметить выраженный антибиопленочный эффект у розмарина лекарственного, который наблюдался у 86,36% микробных изолятов E. coli (19 штаммов), обработанных его эфирным маслом, при этом в 17 микробных изолятах E. coli (77,27%) биопленка оказалась полностью разрушенной [91]. Средний процент ингибирования роста биопленки варьировал от 28,84 до 94,75%. Данное исследование свидетельствует о том, что розмарин лекарственный обладает самой высокой антибиопленочной активностью в отношении E. coli, также антибиопленочную активность проявили Origanum majorana и Thymus zygis.

В исследовании M. Jardak и соавт. (2017 г.) также была проведена оценка антибактериальной активности масла розмарина лекарственного в отношении бактерий, образующих биопленки, и его противоопухолевой активности в отношении различных линий раковых клеток [92]. В ходе исследования авторами было идентифицировано 36 соединений, входящих в состав розмаринового масла, основными компонентами которого были 1,8-цинеол (23,56%), камфен (12,78%), камфора (12,55%) и β-пинен (12,3%). Масло розмарина лекарственного продемонстрировало ингибирующий и бактерицидный эффект в отношении двух штаммов: S. aureus (ATCC 9144) и S. epidermidis (S61). Было обнаружено, что MИК, полученная для S. aureus и S. epidermidis, варьировала от 1,25 до 2,5 мкл/мл^-1 и от 0,312 до 0,625 мкл/мл^-1 соответственно, а МБК составляла 5 и 2,5 мкл/мл^-1 соответственно. Кроме того, розмариновое масло показало ингибирование биопленки S. epidermidis более чем на 57% при концентрации 25 мкл/мл^-1. При концентрации масла 50 мкл/мл^-1 наблюдалось уничтожение 67% образовавшейся биопленки, в то время как концентрация в 25 мкл/мл^-1 удаляла только 38% предварительно сформированной биопленки. Одновременно розмариновое масло сильно ингибировало пролиферацию клеток линий HELA и MCF-7 при значениях МИК, равных 0,011 и 0,253 мкл/мл^-1 соответственно. В этой связи розмариновое масло, по мнению авторов, может сыграть потенциальную позитивную роль в лечении заболеваний, связанных с инфицированием микро­организмами или патологической пролиферацией [92].

Заключение

В литературном обзоре показано, что ИМП сегодня по-прежнему представляют собой глобальную проблему здравоохранения и бороться с ними становится все труднее по причине быстрой эволюции антибиотикорезистентности уропатогенов, прежде всего уропатогенной кишечной палочки, вызывающей до 90% всех ИМП. Это приводит к существенному снижению эффективности традиционных антибактериальных лечебно-профилактических стратегий при данных весьма распространенных инфекционных заболеваниях человека.

В этой связи в последние десятилетия активно разрабатываются и уже успешно применяются различные альтернативные подходы для преодоления имеющихся проблем фармакотерапии первичных и рецидивирующих ИМП (неантибактериальные лечебно-профилактические стратегии), в том числе основанные на применении активных фитохимических субстанций, полученных из лекарственных растений (фитотерапия). С этой целью в урологической практике давно и широко используют такие лекарственные растения, как золототысячник обыкновенный, любисток лекарственный и розмарин лекарственный. Обзор литературы показал, что все они являются богатыми источниками природных высокоактивных соединений, обладающих антибактериальными, противовоспалительными, мочегонными, антиоксидантными, спазмолитическими эффектами, которые крайне необходимы в настоящее время для эффективного управления ИМП. Тем не менее необходимо более глубокое понимание молекулярно-клеточных механизмов, с помощью которых растительные фитохимические субстанции влияют на уропатогены, организм человека (хозяина) и на их взаимодействие в мочевых путях, что способствовало бы разработке более надежных и эффективных методов профилактики и лечения ИМП на основе растительного сырья. Перевод исследований in vitro в эксперименты in vivo и, наконец, в клинические испытания на людях является главной задачей при разработке новых фитохимических препаратов, которые, несмотря на техническую сложность экстракции отдельных активных субстанций и их стандартизации, представляются привлекательными агентами для создания новых биологически активных продуктов профилактической и терапевтической направленности в ближайшие годы. Поэтому необходимы дальнейшие исследования в области фитотерапии, чтобы более полноценно понять механизмы фармакотерапевтических эффектов растительного сырья в отношении ИМП.