СПОСОБ ПРОФИЛАКТИКИ ОСТРОЙ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ Российский патент 2008 года по МПК A61D99/00 

Изобретение относится к экспериментальной медицине и ветеринарии, в частности к радиологии, и может быть использовано для профилактики острой лучевой болезни лабораторных животных.

Известные способы профилактики лучевой болезни [1, 2] не обладают длительным радиозащитным действием.

Задачей настоящего изобретения является разработка более эффективного и безопасного способа повышения радиорезистентности организма животных.

Сущность способа заключается в применении ионизирующего γ-излучения и пептида тимуса. Активнодействующими началами в данном способе являются энергия γ-излучения и тимоген, представляющий собой дипептид, выделенный методом высокоэффективной жидкостной хроматографии из тималина.

Преимущество предлагаемого изобретения заключается в том, что предлагаемый способ безопасен, он не обладает токсическим действием, не вызывает нарушений в системе гемопоэза и желудочно-кишечного тракта. Способ обладает длительным радиозащитным действием и позволяет проводить групповую обработку животных.

Профилактика острой лучевой болезни проводится с использованием γ-излучения в малых дозах в диапазоне от 0,75-1,5 Гр и введения тимогена с водой или кормом в дозе 10-12 мкг на одну крысу и 100-120 мкг на одну собаку в возрасте 3-3,5 месяцев, что соответствует 50±5 мкг/кг массы животного. Устойчивая радиорезистентность организма наступает спустя 20 дней после предварительного воздействия γ-излучения в дозах 1,0-1,5 Гр и последовательного введения тимогена за 7-10 дней до воздействия γ-излучения в летальных дозах (9 Гр).

Вводимые дозы тимогена обоснованы нами экспериментально на крысах и собаках по их радиозащитному действию (табл.1).

Таблица 1Выживаемость белых крыс и собак при ежедневном введении тимогена в течение 7 дней до воздействия γ-излучения в летальных дозахГруппыКол-во животных в группеДоза введения тимогена (мкг)Доза облучения (Гр)Выживаемость (%)крысы (шт.)11029,01021049,01031069,02041089,030510109,040610129,040710149,030собаки (гол)18803,520281003,540381203,540

Данные, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что наибольший радиозащитный эффект наблюдается при введении тимогена в дозах 10-12 мкг/крысу (50±5 мкг/кг) и 100-120 мкг/собаку (50±5 мкг/кг). Эти дозы введения препарата и были взяты для разработки способа профилактики острой лучевой болезни.

Радиозащитное действие способа испытано в экспериментальных условиях на белых беспородных крысах и собаках (щенятах) при тяжелой степени острой лучевой болезни.

Пример 1. Изучение радиозащитной эффективности способа на белых беспородных крысах

В опытах использовано 160 белых крыс - самцов, с массой тела 180-190 г к началу эксперимента. Все животные по принципу аналогов были разбиты на группы: первая - биологический контроль; вторая - контроль облучения; третья - контроль предварительного облучения в малых дозах без применения препарата тимоген; четвертая - контроль препарата тимоген; пятая, шестая и седьмая - опытные (0,75 Гр + тимоген; 1,0 Гр + тимоген и 1,5 Гр + тимоген, соответственно).

Опыты проведены в три повторности. Условия содержания и кормления крыс всех подопытных групп были идентичными.

Условия облучения. Крыс подвергали воздействию γ-излучения на установке Агат-С при мощности дозы 0,6 Гр/мин. Источником излучения служил ⁶⁰Со. Неравномерность γ-поля не превышала ±10%. Облучение проводили в фанерном ящике, закрытом перфорированной крышкой.

Выполнение способа. За 20-30 дней до воздействия ЛД_90/30 крыс предварительно облучали дозами 0,75; 1,0 и 1,5 Гр, а за 7-10 дней до облучения указанной летальной дозой крысы ежедневно получали 10-12 мкг тимогена с водой и кормом. В перерасчете на массу тела доза тимогена составляла 50±5 мкг/кг.

Результаты исследований. Крысы групп биологического контроля в течение всего срока наблюдения (30 суток) были клинически здоровыми, охотно поедали корм, адекватно реагировали на внешние раздражители, случаев гибели не наблюдалось.

У животных группы контроля облучения с первых дней после воздействия радиации в дозе 9,0 Гр резко снижалось количество лейкоцитов в крови. На пятые сутки их насчитывалось 0,4-0,5·10⁹ л. У многих крыс на 5-7 сутки отмечалась диарея, вокруг глаз и носовых отверстий образовывались коричневые корочки из запекшейся крови, что свидетельствовало о выраженном проявлении геморрагического синдрома. Гибель крыс начиналась с 7 суток и составила 100% при средней продолжительности жизни 10 дней. При патологоанатомическом вскрытии трупов павших животных диагностировалась лучевая болезнь тяжелой и крайне тяжелой степени.

У животных, предварительно облученных в малых дозах без применения тимогена, на 5 сутки после воздействия радиации в летальной дозе количество лейкоцитов понижалось до 1,2-1,4·10⁹ л. Признаки диареи и геморрагического синдрома были единичными. Гибель отмечалась с 12 суток. Средняя продолжительность жизни павших крыс составила 14-16 дней.

У животных, получавших только тимоген в указанной дозе в течение 5-10 дней и затем облученных дозой 9,0 Гр (ЛД_90/30), количество лейкоцитов на 5 сутки было значительно выше по сравнению с крысами 2 и 3 групп и составляло в среднем 2,5-3,0·10⁹ л. Клинические признаки были схожи с таковыми у группы контроля предварительного облучения в малых дозах.

У крыс опытных групп, после обработки указанным способом (предварительное облучение в малых дозах + тимоген), клиническое проявление лучевой болезни было выражено на уровне средней и легкой степени. Животные оставались чистыми, адекватно реагировали на внешние раздражители, охотно поедали корм. Случаи диареи были единичными и непродолжительными. Количество лейкоцитов на 5 сутки после летального облучения находилось в пределах 3,0-3,2·10⁹ л. При патологоанатомическом исследовании небольшого процента павших животных изменения регистрировались в органах и тканях в меньшей степени, чем у крыс группы контроля облучения. Средняя продолжительность павших животных составила 18-20 суток.

Выживаемость подопытных крыс представлена в таблице 2.

Таблица 2Выживаемость крыс после воздействия радиации в дозе ЛД_90/30 на фоне применения способаГруппыКол-во крыс (штук)Доза профилактич. обработки γ-излучением (Гр)Доза введения тимогена (мкг)Доза облучения (Гр)Выживаемость (%)1. Биологич. контроль10нетнетнет1002. Контроль облучения10нетнет9,0103. Контроль100,75нет9,040предварительного101,0нет9,050облучения101,5нет9,0504. Контроль препарата тимоген10нет10-129,0405. Опытная300,7510-129,060-656. Опытная301,010-129,070-807. Опытная301,510-129,070-80

Аналогичный процент выживаемости после воздействия γ-излучения ЛД_90/30 был получен спустя 30 дней с начала применения указанного способа.

Таким образом, результаты опытов на белых нелинейных крысах показали, что радиозащитный эффект (50-80%) наблюдается через 20-30 дней с начала применения способа, включающего предварительное воздействие γ-излучения в низких дозах в диапазоне от 0,75-1,5 Гр и введения тимогена в дозе 10-12 мкг (50±5 мкг/кг) с кормом ежедневно за 7-10 дней до облучения ЛД_90/30.

Пример 2. Изучение радиозащитной эффективности способа на собаках

В опытах использовано 24 беспородные собаки в возрасте 2,5-3,5 месяцев (щенята) с массой тела 2-3 кг к началу эксперимента. Все животные по принципу аналогов были разбиты на группы: первая - биологический контроль; вторая - контроль облучения; третья - контроль предварительного облучения в малых дозах без применения препарата тимоген; четвертая - контроль препарата тимоген; пятая, шестая - опытные: 0,5 Гр + тимоген; 0,75 Гр + тимоген, соответственно.

Опыты проведены в три повторности. Условия содержания и кормления всех подопытных собак были идентичными.

Условия облучения. Щенят подвергали воздействию γ-излучения на установке Агат - С при мощности дозы 0,6 Гр/мин. Источником излучения служил ⁶⁰Со. Неравномерность γ-поля не превышала ±10%. Щенят облучали по одному в фанерном ящике, закрытом перфорированной крышкой.

Выполнение способа. За 20-30 дней до воздействия ЛД_90/45 собак предварительно облучали дозами 0,5 и 0,75 Гр, а за 7-10 дней до облучения указанной летальной дозой животные получали ежедневно 100-120 мкг тимогена на голову с водой. В перерасчете на массу тела доза тимогена составляла (50±5 мкг/кг).

Результаты исследований. Щенята группы биологического контроля в течение всего срока наблюдения (30 суток) были клинически здоровыми, охотно поедали корм, адекватно реагировали на внешние раздражители, случаев гибели не наблюдалось.

У животных группы контроля облучения с первых дней после воздействия радиации в дозе 3,0 Гр резко снижалось количество лейкоцитов в крови. На пятые сутки их 4,60±0,06·10⁹/л при 9,52±0,20·10⁹/л в группе биологического контроля. У нескольких щенят сразу после облучения отмечалась рвота. Шерстный покров становился взъерошенным и грязным. На 3-5 сутки развивалась диарея с примесью крови. На 7 день после воздействия γ-излучения в указанной дозе количество тромбоцитов в периферической крови уменьшалось до 105,15±3,27·10⁹/л при 296±4,80·10⁹/л в группе биологического контроля. Указанные клинические признаки свидетельствовали о развитии геморрагического синдрома. Гибель щенят начиналась с 12 суток и составила 80% при средней продолжительности жизни 26 дней. При патологоанатомическом вскрытии трупов павших животных диагностировалась острая лучевая болезнь тяжелой степени.

У животных, предварительно облученных в малых дозах без применения тимогена, на 5 сутки после воздействия радиации в дозе, вызывающей летальный исход, количество лейкоцитов понижалось в среднем до 5,2-6,4·10⁹/л, что было выше контроля облучения в среднем на 21%. Количество тромбоцитов на 7 сутки после облучения дозой 3,0 Гр в среднем составляло 150,12-152,20·10⁹/л, что на 31% выше, чем у животных группы контроля облучения. Признаки диареи и были единичными. Гибель отмечалась с 15 суток. Средняя продолжительность жизни павших щенят составила 22-24 суток.

У животных, получавших только тимоген в дозе 100-120 мкг/голову ежедневно с водой в течение 5-10 дней и затем облученных дозой 3,0 Гр (ЛД_80/45), количество лейкоцитов на 5 сутки было значительно выше по сравнению с крысами 2 и 3 групп и составляло в среднем 6,4-7,0·10⁹/л. Клинические признаки были схожи с таковыми у группы контроля предварительного облучения в малых дозах.

У щенят опытных групп, после обработки указанным способом (предварительное облучение в малых дозах 0,5; 0,75 Гр + тимоген в дозе 100-120 мкг/голову ежедневно с водой), клиническое проявление лучевой болезни было выражено на уровне средней и легкой степени. Животные оставались чистыми, адекватно реагировали на внешние раздражители, охотно поедали корм. Случаи диареи были единичными и непродолжительными. Количество лейкоцитов на 5 сутки после воздействия γ-излучения в летальной дозе находилось в пределах 7,2-7,5·10⁹/л. Тромбоцитопения была выражена значительно слабее по сравнению с животными третьей и четвертой групп. При патологоанатомическом исследовании небольшого процента павших животных изменения регистрировались в органах и тканях в меньшей степени, чем у собак группы контроля облучения. Средняя продолжительность павших животных составила 18-20 суток.

Выживаемость подопытных собак представлена в табл.3.

Таблица 3Выживаемость собак (щенят) после воздействия радиации в дозе ЛД_80/45 на фоне применения способаГруппыКол-во крыс (штук)Доза профилактич. обработки γ-излучением (Гр)Доза введения тимогена (мкг)Доза облучения (Гр)Выживаемость (%)1. Биологич. контроль10нетнетнет1002. Контроль облучения10нетнет3,0103. Контроль предварительного 100,5нет3,040облучения100,75нет3,0504. Контроль препарата тимоген10нет100-1203,0405. Опытная300,5100-1203,060-656. Опытная300,75100-1203,070-80

Полученные результаты исследований позволяют сделать следующие выводы:

1. Способ профилактики острой лучевой болезни лабораторных животных формирует состояние повышенной радиорезистентности в течение 20 и более дней к воздействию ионизирующего излучения в ЛД_90/30-45 обеспечивает выживаемость 50-80% белых крыс и 60-80% собак (щенят).

2. Предлагаемый способ допускает групповую обработку животных.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения заключается в том, что впервые предлагается способ, позволяющий повысить комплекс мероприятий по групповой защите животных от воздействия ядерных излучений. Предлагаемый способ способствует формированию повышенной радиорезистентности в течение длительного времени и обеспечивает выживаемость 50-80% лабораторных животных, облученных в дозах, вызывающих тяжелую степень острой лучевой болезни.

Источники информации

1. Несис А.И. "Способ профилактики лучевой болезни″ // М., 1988, Респ. сборник научных трудов «Изобретательство и рационализация в медицине» / Под. ред. проф. В.Н.Ярыгина, с.88-89.

2. Tuech J.J. et al. Prevention of radiation enteritis by intrapelvic breast prosthesis // Eur J. Surg Oncol. 2004 Oct.; 30 (8): 900-4, abstract.

Изобретение относится к области экспериментальной медицины. Способ заключается в том, что однократно за 20-30 дней до облучения летальными дозами ионизирующего излучения проводят профилактическое воздействие γ-излучением в однократной дозе 1,0-1,5 Гр для крыс и в дозе 0,5-0,75 Гр для собак. А в течение 7-10 дней до облучения летальными дозами ионизирующего излучения в качестве биологического препарата вводят тимоген с водой или кормом в дозе 45-55 мкг/кг. Способ позволяет обеспечить выживаемость 50-80% животных за счет формирования повышенной радиорезистентности в течение длительного времени, 3 табл.

Способ профилактики острой лучевой болезни лабораторных животных в эксперименте у крыс и собак, включающий введение биологического препарата, отличающийся тем, что однократно за 20-30 дней до облучения летальными дозами ионизирующего излучения проводят профилактическое воздействие γ-излучением в однократной дозе 1,0-1,5 г для крыс и в дозе 0,5-0,75 г для собак, а в течение 7-10 дней до облучения летальными дозами ионизирующего излучения в качестве биологического препарата вводят тимоген с водой или кормом в дозе 45-55 мкг/кг.