СПОСОБ ПРОФИЛАКТИКИ ХРОНИЧЕСКОЙ ТОКСИЧЕСКОЙ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИИ И КАРДИОПАТИИ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ Российский патент 2012 года по МПК A61K31/28 A61K31/4045 A61P9/02 

Изобретение относится к экологии, медицине, токсикологии, экспериментальной биологии и может быть использовано при исследовании методов профилактики поражений при хроническом токсическом действии тяжелых металлов, в частности свинца, на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы.

Свинец является одним из наиболее распространенных экологических токсинов, который способен вызвать многочисленные сердечно-сосудистые заболевания. Хроническое отравление свинцом и его соединениями негативно влияет на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, способствуя развитию артериальной гипертонии, миокардиодистрофии, ишемической болезни сердца. Присущее свинцу кардиотоксическое действие является основной причиной рассмотрения его как фактора риска в развитии патологии сердечно-сосудистой системы (Дейнека С.Е. и др. 1991). При длительном поступлении в организм свинец негативно влияет на функциональное состояние, обменные процессы и структуру как самого миокарда, так и сосудистого русла. В настоящее время ученые рассматривают сосудистый эндотелий как главный орган-мишень токсического действия свинца. Хроническое поступление свинца в организм приводит к увеличению производства активных форм кислорода, инактивации эндогенной окиси азота, что вызывает снижение вазоактивной функции эндотелия (Nemsadze K, et al. 2009). Выраженное гипертензивное действие свинца также обусловлено его способностью усиливать симпатическую активность с увеличением образования адреналина и норадреналина в совокупности со снижением количества β₂-адренорецепторов в условиях хронического отравления. Важную роль в формировании артериальной гипертензии играют нарушения нейроэндокринной регуляции организма при свинцовом отравлении, что характеризуется увеличением концентрации ренина в плазме крови, повышением активности ангиотензинпревращающего фермента, ангиотензина-II и уровня альдостерона.

В связи с прогрессирующим ухудшением экологической обстановки и постоянным увеличением концентрации свинца в окружающей среде поиск эффективных средств профилактики его токсических влияний на организм человека является одной из наиболее актуальных проблем медицины.

Известно множество детоксикантов, способных предотвращать или же ослаблять патологическое действие тяжелых металлов на организм. К ним относятся тиоловые соединения - унитиол, тиосульфат натрия, сукцимер, различные комплексоны - динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, пентацин, дефероксамин и др. (Машковский М.Д. Лекарственные средства: в 2-х томах. Т.2. - Харьков «Торсинг», 1998. С.212-220). Но наряду с профилактическим и лечебным эффектом они могут вызывать различные побочные эффекты: расстройства функций ЖКТ, аллергические реакции, лейкопению и др. Также они способны выводить из организма микроэлементы, жизненно важные ионы, как железо, кальций и др., и вызывать нарушение обменных процессов, что затрудняет их длительное применение.

В качестве профилактического средства в условиях хронической свинцовой интоксикации нами был выбран синтетический аналог гормона эпифиза - мелаксен, являющийся естественным веществом для организма. Мелаксен оказывает выраженное адаптогенное действие, снижает стрессовые реакции, оказывает иммуностимулирующее действие, регулирует нейроэндокринные функции. Наличие у мелаксена выраженного мембранопротекторного свойства обусловлено его мощным антиоксидантным действием [Лилица Г.А., Заславская P.M., Калинина Е.В. Эффективность метаболических препаратов в комплексом лечении пожилых больных постинфарктным кардиосклерозом и недостаточностью кровообращения. / Клиническая медицина. - 2005. - №3. - С.54-57; Попов С.С. «Клиническая эффективность мелатонина и его воздействие на свободнорадикальный гомеостаз при токсическом поражении печени». Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.м.н. - Воронеж, 2008].

Наиболее близким к заявляемому является способ профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных, взятый нами за прототип (Патент 2363454 C1, опубликованный 10.08.2009, бюл. №22, заявка 2008114743/13, от 14.04.2008, МКИ A61K 31/00, авторы: Митциев А.К., Брин В.Б., Кабисов О.Т., Бабаниязов Х.Х., Пронина Н.В.), заключающийся в том, что животным ежедневно 1 раз в сутки подкожно вводят ацизол в дозе 30 мг/кг одновременно с ежедневным введением ацетата свинца через зонд в желудок в дозе 40 мг/кг.

Недостатком описываемого способа является, во-первых, то, что в эксперименте не исследуется сердечный и ударный объемы, что не позволяет судить об изменении насосной функции сердца в условиях хронической свинцовой интоксикации, являющейся одной из основных признаков развившейся кардиопатии, во-вторых, используемый в качестве профилактического средства ацизол является искусственно синтезированным и не естественным веществом для организма.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в разработке способа профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных.

Решение этой задачи обеспечивает значительное снижение артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных при хроническом отравлении свинцом путем мембранопротекторного действия мелаксена и его способности снижать интенсивность процессов перекисного окисления липидов. Цитотоксичность свинца обусловлена двумя основными патофизиологическими механизмами: усилением перекисного окисления липидов за счет снижения антиокислительной защиты клетки и угнетением тканевого дыхания вследствие изменения мембранного потенциала митохондрий и нарушения активности ферментов дыхательной цепи.

Для достижения этого технического результата предложено заявляемое изобретение - способ профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных, включающий ежедневное 1 раз в сутки одновременное введение детоксиканта и ацетата свинца в дозе 40 мг/кг, отличающийся тем, что в качестве детоксиканта применяют мелаксен, вводимый внутрижелудочно животным в дозе 10 мг/кг.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что впервые применяется фармакологический препарат - мелаксен с целью профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных.

Между признаками заявляемого способа и результатом существует следующая причинно-следственная связь, мелаксен способствует стабилизации процессов перекисного окисления липидов, обладая мембранопротекторным действием, уменьшает токсическое действие свинца на организм, обладает детоксикационым действием.

Профилактическое введение мелаксена внутрижелудочно в дозировке 10 мг/кг, каждый день, одновременно с внутрижелудочным введением раствора ацетата свинца в дозировке 40 мг/кг на протяжении 14 дней, приводит к снижению выраженности артериальной гипертонии и кардиопатии, к значительному восстановлению функций сердечно-сосудистой системы. Заявляемый способ является эффективным, экономически выгодным и легко воспроизводимым.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалистов явным образом из известного уровня медицины, так как из него не выявляется вышеуказанная возможность получения способа профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных, включающего ежедневное 1 раз в сутки одновременное введение детоксиканта и ацетата свинца в дозе 40 мг/кг, отличающегося тем, что в качестве детоксиканта применяют мелаксен, вводимый внутрижелудочно животным в дозе 10 мг/кг, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована в медицине с получением результата, заключающегося в эффективном и легко воспроизводимом способе профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных путем выраженного мембранопротекторного действия препарата, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».

Данный способ осуществляется следующим образом.

Для получения токсического вещества ацетат свинца растворяют в стерильной дистиллированной воде таким образом, что на единицу раствора, равную 0,2 мл, приходится 8 мг свинца (в пересчете на металл). На каждые 100 г веса крысы вводят 0,1 мл токсического раствора, что не является чрезмерной водной нагрузкой на организм экспериментального животного. Раствор мелаксена приготавливают таким образом, что на каждую единицу раствора, равную 1 мл, приходится 2 мг мелаксена. Раствор мелаксена готовят ежедневно перед введением. Раствор ацетата свинца вводят через атравматичный зонд в желудок в дозировке 40 мг/кг, ежедневно 1 раз в сутки в течение 14 дней двум группам животных (№1 и №2). Одновременно, с первого дня введения ацетата свинца, группе №2 каждый день интрагастрально вводят мелаксен в дозировке 10 мг/кг. По истечению срока эксперимента крысы забивались с использованием тиопентала. Для гистологических исследований образцы тканей (сердце) фиксировали в 10% нейтральном формалине, после чего подвергали заливке в парафин с последующим приготовлением срезов толщиной 7-8 микрон. Срезы окрашивались гематоксилином и эозином. Изучение срезов проводилось в проходящем свете при помощи микроскопа Микмед-1 под увеличением 80*200*400.

Сущность способа подтверждается морфологически, где на Фиг.1 при микроскопическом исследовании сердца у экспериментальных животных, получавших изолированное внутрижелудочное введение ацетата свинца, определялись дистрофические изменения мышечных волокон (а) с неравномерным их окрашиванием эозином (б), наблюдалась фрагментация и распад волокон (в). Отмечалась отечная строма с признаками нарушения кровообращения (периваскулярный отек (г); полнокровие сосудов, стенка которых с признаками плазматического пропитывания). На Фиг.2 при гистологическом исследовании сердца в группе №2 отмечались слабо выраженные дистрофические изменения мышечных волокон, дефрагментация которых не встречалась.

Пример. Двум группам крыс-самцов линии Вистар массой 200-300 г вводили через атравматичный зонд в желудок раствор ацетата свинца в дозе 40 мг/кг каждый день в течение 14 дней. Одновременно, с первого дня введения ацетата свинца, группе №2 каждый день интрагастрально вводился мелаксен в дозировке 10 мг/кг. По истечении времени эксперимента (14 дней) в условиях внутрибрюшинной наркотизации тиопенталом натрия во всех группах животных измерялось среднее артериальное давление (САД) инвазивно (кровавым способом) через пластиковый катетер, наполненный 10% раствором гепарина, вводимого в правую бедренную артерию электроманометром. Регистрация осуществлялась на мониторе МХ-04 с распечаткой данных на принтере Epson LX - 1050+. По специальным формулам рассчитывали сердечный индекс (СИ), ударный индекс (УИ) и удельное периферическое сосудистое сопротивление (УПСС).

Результаты исследования показали, что у крыс с внутрижелудочным введением ацетата свинца (группа №1) происходило достоверное увеличение среднего артериального давления (САД) по сравнению с интактной группой животных, что было обусловлено достоверным приростом удельного периферического сосудистого сопротивления (табл. 1). В условиях хронической свинцовой интоксикации происходило изменение насосной функции сердца, что характеризовалось снижением сердечного индекса вследствие уменьшения ударного индекса относительно значений интактного контроля. Увеличение частоты сердечных сокращений у экспериментальных животных внутрижелудочно получавших ацетат свинца относительно фоновых значений может свидетельствовать об активации симпатических влияний на сердце в условиях хронической свинцовой интоксикации.

Профилактическое введение мелаксена в условиях хронической свинцовой интоксикации приводило к снижению среднего артериального давления по сравнению с группой животных, изолировано получавших ацетат свинца, что было обусловлено наличием менее выраженных изменений удельного периферического сосудистого сопротивления. Одновременно с этим происходило восстановление сердечного и ударного индексов относительно значений группы животных, получавших изолированное внутрижелудочное введение ацетата свинца, что позволяет говорить об улучшении насосной функции сердца в условиях профилактического применения мелаксена.

Таблица 1. Влияние мелаксена на показатели системной гемодинамики в условиях внутрижелудочного введения ацетата свинца (М±m). Условия опыта Стат. показатель САД, мм рт.ст. ЧСС, уд. в мин Сердечный индекс (мл/100 г) Ударный индекс (мл/100 г) УПСС, усл. ед. Фон M±m 117,5±2,7 336±8 57,78±2,22 0,161±0,008 1,68±0,11 Pb в/ж (группа №2) M±m 130,6±3,4 400±10 46,62±1,6 0,118±0,006 2,28±0,09 p **) **) *) *) *) Pb в/ж + Мелаксен в/ж M±m 120,4±2,9 394±12 51,56±1,42 0,135±0,006 1,91±0,07 p #)   **) ##) **) ##) ##) Примечание: (*) - достоверное (p<0,001) изменение по сравнению с фоном; (**) - достоверное (p<0,05) изменение по сравнению с фоном; (#) - достоверное (p<0,001) изменение по сравнению с группой №2; (##) - достоверное (p<0,05) изменение по сравнению с группой №2.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что применение мелаксена является эффективным способом профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных.

Изобретение относится к медицине, а именно к токсикологии и кардиологии, и касается профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных. Для этого животным ежедневно 1 раз в сутки одновременно внутрижелудочно вводят ацетат свинца в дозе 40 мг/кг и детоксикант. В качестве детоксиканта вводят препарат мелатонина мелаксен в дозе 10 мг/кг. Способ обеспечивает уменьшение цитотоксичности свинца за счет мембранопротекторного и антиоксидантного действия мелатонина. 1 табл., 1 пр., 2 ил.

Способ профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных, включающий ежедневное 1 раз в сутки одновременное введение детоксиканта и ацетата свинца в дозе 40 мг/кг, отличающийся тем, что в качестве детоксиканта применяют мелаксен, вводимый внутрижелудочно животным в дозе 10 мг/кг.