ЗАЩИТНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ ИЛИ СНИЖЕНИЯ ТЯЖЕСТИ РЕПЕРФУЗИОННОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА И ВСЕГО ОРГАНИЗМА Российский патент 2018 года по МПК A61K38/38 A61K33/06 A61P9/10 

Число новых случаев внезапной остановки кровообращения, регистрируемых в Европейском союзе, составляет 60/100000 жителей в год. Общепринятым способом лечения является сердечно-легочная реанимация (СЛР), включающая непрямой массаж сердца, дефибрилляцию, искусственную вентиляцию легких и медикаментозное лечение. Однако, несмотря на усиление мер по обучению медицинского персонала и потенциальных случайных свидетелей, усовершенствованное оборудование и расширенные междисциплинарные методические рекомендации, СЛР продолжает оставаться трудной и в некоторой степени импровизированной задачей. Кроме того, результат указанного способа лечения в отношении выживаемости и неврологической реабилитации является неудовлетворительным: для пациентов, проходящих мероприятия СЛР в больничных условиях, уровень смертности составляет >70%, и этот показатель значительно выше при оказании помощи во внебольничных условиях. Более того, в редких случаях выживания часто наблюдаются повреждения головного мозга.

В статье Trummer и др. (The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery, cc. 1325-1332 (май 2010)), представлены данные об успешной реанимации после продолжительных периодов остановки сердца. Согласно опубликованному отчету по экспериментам на модели животных с использованием свиней, реанимировать животное удавалось через период вплоть до 15 мин после остановки сердца. В этих экспериментах искусственное кровообращение осуществляли с использованием раствора Рингера вместе с гепарином в качестве раствора для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения.

В одном объекте настоящего изобретения предлагается получение защитных растворов, которые можно использовать в ходе реанимации после остановки сердца. При этом желательно поддерживать по возможности наиболее низкий уровень повреждений организма, прежде всего головного мозга. Установлено, что во многих случаях, в которых пациентам проводили реанимационные мероприятия через длительные периоды времени после остановки сердца, наблюдаются существенные повреждения головного мозга. В результате такие повреждения приводят к тому, что у человека наблюдаются существенные нарушения умственных способностей, и эти пациенты не могут вернуться к нормальной жизни.

Защитные растворы, описные в данном контексте, которые предпочтительно можно использовать при проведении реанимационных мероприятий, более подробно описаны, например, в заявке WO 2011/045011. После остановки сердца необходимо в течение относительно короткого промежутка времени восстановить циркуляцию крови. Если остановка сердца происходит в больнице, например, в ходе хирургических операций на сердце, то патологические состояния можно легко контролировать по сравнению со случаями, когда внезапная остановка сердца происходит во внебольничных условиях. Обычно проходит некоторая задержка во времени, прежде чем медицинские работники и случайные свидетели смогут восстановить циркуляцию крови. Головной мозг является органом, который в наибольшей степени поражается при остановке сердца. Защитные растворы, описанные в данном контексте, предотвращают или снижают повреждения, вызванные при восстановлении кровообращения после остановки сердца.

До настоящего времени в основном принято считать, что нормальную мозговую и миокардиальную функции можно восстановить только в том случае, если мероприятия стандартной СЛР начинают осуществлять в течение первых 3-5 мин после остановки кровообращения. Следовательно в связи с тем, что время является наиболее важным фактором, определяющим результаты лечения пациента после СЛР, каждую попытку начать СЛР следует предпринимать как можно быстрее после остановки сердца, чтобы избежать повреждения головного мозга после реанимации. Однако с патофизиологической точки зрения остановку кровообращения после остановки сердца можно рассматривать, как состояние, при котором наблюдается ишемия всего организма, которая развивается после реперфузионного повреждения при восстановлении кровоснабжения. Указанный феномен известен, как "ишемически-реперфузионное повреждение" в ткани определенных органов. Однако эти органы можно спасти через более длительные периоды времени при условии, что начальную реперфузию после значительного ишемического повреждения контролируют с точки зрения условий реперфузии (давление, кровоток, температура) и с точки зрения состава реперфузата. Благоприятный эффект указанного курса лечения был установлен в отношении сердечной мышцы, скелетных мышц, тканей печени, легких и почек.

Предполагая, что тяжелое ишемически-реперфузионное повреждение всего организма и головного мозга после остановки кровообращения является основной причиной заболеваемости и смертности после СЛР, особое внимание уделяли условиям реперфузии всего организма после СЛР. Было установлено, что пригодным средством для повышения выживаемости после СЛР является возможность подключения пациента через внутрисосудистые артериальные и венозные катетеры к системе экстракорпорального жизнеобеспечения (ЭКЖ) с последующей стабилизацией с использованием установки для искусственного кровообращения. Поскольку восстановление кровообращения и достаточного кровоснабжения органов, особенно мозга, являются основными аспектами в отношении СЛР, использование ЭКЖ во время и после СЛР позволяет эффективно контролировать условия реперфузии, т.е. контролировать артериальное давление, кровоток и состав реперфузата. Тем не менее, до сих пор не выявлены эффективные условия контроля реперфузии всего организма после нормотермической остановки сердца.

Несмотря на то, что целью реанимации является предотвращение существенных повреждений головного мозга, следует также исключить серьезные повреждения других жизненно важных органов, несовместимые с жизнью. Таким образом, реанимационные мероприятия следует проводить таким образом, чтобы исключить серьезные повреждения жизненно важных органов, прежде всего, таких как сердце, печень, легкие и почки, до такой степени, что пациент может не выжить в ходе реанимации. Так как наилучшие условия для каждого органа не одинаковы, иногда следует выбрать наилучший компромисс условий, который позволит исключить серьезные повреждения головного мозга с одной стороны и необратимые повреждения других жизненно важных органов таких, как сердце или легкие, с другой стороны.

Применимость указанных условий исследовали в расширенной серии экспериментов на стандартной модели животных с использованием свиней. Полученные на указанной модели результаты позволяют с большой долей вероятности экстраполировать полученные результаты на организм человека. Одним из основных объектов указанного исследования являлось обеспечение контролируемой перфузии всего организма, при которой основная задача заключалась в обеспечении сохранности наиболее чувствительного органа, т.е. головного мозга. Как описано выше, следует по возможности свести к минимуму ишемически-реперфузионное повреждение (выраженное, как степень отека головного мозга). Помимо определения физических условий реперфузии (температура, кровяное давление/кровоток) другим объектом настоящего изобретения является композиция реперфузата. В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения в качестве релевантных аспектов для предотвращения отека тканей при реперфузии предлагаются гипокальциемия, гипермагнезиемия и гиперосмолярность. Термин "защитные растворы", использованный в данном контексте, обозначает также раствор для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения.

Не основываясь на какой-либо теории, применение указанных элементов в модифицированных реперфузатах основано на следующих соображениях:

Основным аспектом растворов для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения является гиперосмолярность. Осмос происходит, когда вещество в растворе для установления равновесия проходит через мембрану из области с низкой концентрацией в область более высокой концентрации. Концентрация частиц, растворенных в растворе, выраженная в молях растворенного вещества на 1 литр растворителя, называется "осмоляльностью". В плазме крови человека растворенные частицы присутствуют в концентрации приблизительно 0,290 М. Таким образом, ее осмоляльность составляет 290 мосм/л. Осмоляльность плазмы крови человека в норме обычно имеет значение в диапазоне приблизительно от 250 до 310 мосм/л.

Вода протекает из области с низкой осмоляльностью в область с повышенной осмоляльностью со скоростью, прямо пропорциональной разности (radiant) значений осмоляльности, до достижения равновесия. Растворы, содержащие частицы в концентрации, равной концентрации частиц в крови, называются изоосмотическими (изотоническими) растворами. В медицине обычно используют 0,9% раствор хлорида натрия, который является изоосмотическим раствором в отношении крови и венозного эндотелия. Растворы с более низкой осмоляльностью (более низкая концентрация растворенных частиц) называются гипотоническими растворами. Растворы, характеризующиеся более высокой по сравнению с нормальным солевым раствором (0,9% раствор хлорида натрия) осмоляльностью, называются гипертоническими или гиперосмолярными растворами.

Защитные растворы по настоящему изобретению являются гиперосмолярными и характеризуются осмоляльностью в диапазоне от 300 до 700 мосм/л, предпочтительно в диапазоне от 400 до 600 мосм/л и прежде всего предпочтительно растворы, характеризующиеся осмоляльностью от 440 до 550 мосм/л. Все частицы, растворенные в растворе, вносят вклад в осмоляльность.

Одним из предпочтительных компонентов для повышения осмоляльности защитных растворов, описанных в данном контексте, является альбумин, предпочтительно альбумин человека. Для получения гиперосмолярного реперфузата в качестве основного компонента раствора для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения был выбран альбумин человека. Сравнительно высокая молекулярная масса альбумина потенциально снижает диффузию указанных молекул в экстравазальное пространство и потенциально связывает внутриклеточную жидкость, исключая тем самым развитие клеточного отека.

В качестве пригодного дополнительного компонента гиперосмотического раствора для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения наряду с альбумином человека можно использовать сахароспирты, такие как маннит. В других вариантах осуществления настоящего изобретения для повышения осмоляльности можно использовать также и другие вещества. Однако следует учитывать, что некоторые из таких компонентов могут проявлять также и побочные нежелательные эффекты при их использовании в качестве растворов для вливаний. Маннит, например, оказывает мочегонное воздействие. В качестве других пригодных компонентов можно использовать сахара, например, такие как глюкоза. При выборе других компонентов следует исключить нежелательные побочные эффекты.

Другим важным аспектом защитных растворов, описанных в данном контексте, является повышенное содержание ионов магния в растворе. Принято считать, что ионы магния (Mg²⁺) в высокой концентрации проявляют защитные эффекты, прежде всего в отношении предотвращения или снижения тяжести повреждений, связанных с реперфузионным повреждением. Цитопротективные эффекты гипермагнезиемии описаны в работах, в которых исследован процесс дыхания изолированных митохондрий клеток сердца. Кроме того, можно уменьшить агрегацию тромбоцитов, что потенциально оказывает влияние на феномен "No-reflow (невозобновление кровотока)", который является еще одним симптомом реперфузионного повреждения. В связи с этим в растворы для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения, описанные в данном контексте, предпочтительно добавлять магний. Ионы Mg²⁺ можно вводить в раствор в виде пригодной соли. Одним из предпочтительных соединении для достижения высокой концентрации Mg²⁺ является цитрат магния. В указанном предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения цитрат-анион характеризуется также другими преимуществами, описанными ниже. Другими предпочтительными источниками ионов Mg²⁺ являются сульфат магния или аспартат магния.

Поскольку ишемия приводит к нарушению энергозависимого Na⁺/Са²⁺ - антипортера клеточных мембран (противоположно направленного транспорта Na⁺/Са²⁺ через клеточную мембрану) концентрация кальция в цитозоле существенно повышается, что приводит к накоплению жидкости в клетке. Эта жидкость является синонимом отека клетки и приводит в конечном счете к дисфункции клетки и в конце концов может приводить к ее гибели. Следовательно, снижение притока кальция в клетку ограничивает указанный эффект. Снижение содержания кальция можно обеспечить при добавлении в раствор для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения цитрата магния или цитрата натрия. В другом варианте можно использовать другие хелатирующие агенты, например, такие как 2,3-димеркапто-1-пропансульфоновая кислота (ДМПС), α-липоевая кислота (АЛК) или этилендиаминтетрауксусная кислота или метиламин. Выбор пригодного хелатирующего агента зависит от других компонентов, входящих в состав раствора. Прежде всего предпочтительным хелатирующими агентами являются агенты, которые более эффективно связывают Са²⁺, чем Mg²⁺.

Другим предпочтительным компонентом защитного раствора является лидокаин (2-диэтиламино-N-(2,6-диметилфенил)ацетамид). Лидокаин выпускается, например, под торговым названием Xylocaine, и хорошо известно, что указанное соединение является локально действующим обезболивающим и противоаритмическим агентом.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения защитный раствор содержит лидокаин в высоких дозах. При добавлении в раствор для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения дозы находятся в интервале от 1 до 20 мг, более предпочтительно от 5 до 15 мг лидокаина на кг массы тела пациента, нуждающегося в таком лечении, еще более предпочтительно приблизительно 10 мг/кг (массы тела). Таким образом, количество лидокаина, присутствующего в защитном растворе, в некоторой степени зависит от массы тела пациента, нуждающегося в таком лечении.

Обычно защитный раствор содержит лидокаин в концентрации 0,05-1,0 г/л. В более предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения содержание лидокаина изменяется в диапазоне 0,1-0,7 г/л, еще более предпочтительно 0,3-0,7 г/л. Так как масса тела пациента в случае неотложной помощи неизвестна, концентрацию лидокаина можно рассчитать исходя из средней массы тела, например, 70 кг. Лидокаин блокирует потенциалзависимые натриевые каналы, что в конечном счете приводит к стабилизации клеточной мембраны. Указанный эффект оказывает благоприятное действие на клетки сердечной мышцы и нейроны. В связи с этим лидокаин является предпочтительным компонентом раствора для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения.

Другим предпочтительным вспомогательным веществом, которое вводят в раствор для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения, является гепарин. Гепарин используют для обеспечения достаточного уровня антикоагуляции, который необходим для осуществления искусственного кровообращения. Так как многим пациентам во время СЛР не вводили гепарин или коагуляционный статус у них не известен, то в раствор для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения целесообразно добавлять указанное лекарственное средство.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения защитный раствор для профилактики или снижения тяжести реперфузионного повреждения головного мозга характеризуется осмоляльностью от 350 до 600 мосм/л, значением рН от 6,8 до 7,8, предпочтительно от 7,4 до 7,6. Физиологическое значение рН жидкостей организма человека составляет приблизительно 7,4. В наиболее предпочтительном варианте защитные растворы, описанные в данном контексте, характеризуются более низким значением рН. Таким образом предпочтительно использовать растворы, характеризующиеся значением рН приблизительно от 7,0 до 7,4, которые снижают значение рН жидкостей организма.

Для поддержания значения рН на определенном уровне защитные растворы, описанные в данном контексте, могут содержать также буферное вещество, что обеспечивает существование раствора при щелочном рН в течение определенного времени реперфузии, чтобы исключить клеточный ацидоз. В качестве пригодного буферного вещества можно использовать фосфат/гидрофосфатную буферную систему или бикарбонатную буферную систему. Указанные буферные вещества можно вводить в дозе от 0,1 ммоль/кг массы тела в час до 3 ммоль/кг массы тела в час. При расчете концентрации буферного вещества учитываются все ионы, которые могут вносить вклад в буферный эффект. При расчете концентрации буферного вещества в фосфатном буферном растворе учитываются все фосфат-ионы (РО₄^3-, НРО₄^2-, Н₂РО₄^- и Н₃РО₄).

Одним из компонентов, который главным образом вносит вклад в гиперосмоляльность защитного раствора, является альбумин, при этом предпочтительно использовать сывороточный альбумин человека. Альбумин добавляют в защитный раствор в количестве 1-20%, предпочтительно 2-15% и более предпочтительно 5-10% в расчете на массу раствора. Альбумин, как обычно, выпускается в виде раствора, содержащего альбумин в высокой концентрации, например, 20% раствор альбумина человека. Такой раствор, содержащий альбумин в высокой концентрации, используют для получения защитного раствора. Несмотря на то, что можно также использовать альбумин из других источников, предпочтительно использовать сывороточный альбумин человека, так как указанный материал выпускается в больших количествах. Сывороточный альбумин человека, подлежащий использованию, должен быть обработан в специальных условиях для получения препаратов, предназначенных для введения человеку. Это означает, что такой альбумин не должен содержать контаминирующие вирусы и другие нежелательные токсичные компоненты даже в следовых количествах.

В другом варианте защитный раствор содержит также дополнительный сахароспирт. Предпочтительным сахароспиртом является маннит, однако можно использовать также эритрит.

В особо значимом объекте настоящего изобретения предлагается защитный раствор с высоким содержанием ионов магния. Магний присутствует в концентрации в диапазоне 0,1-15 ммоль/л, предпочтительно 1,0-8,0 ммоль/л и более предпочтительно 1,5-4,5 ммоль/л.

В другом объекте предлагается защитный раствор, который практически не содержит ионов кальция. Для удаления кальция, содержащегося в кровеносных сосудах, защитный раствор содержит хелатирующий агент. Предпочтительным хелатирующим агентом является цитрат. Цитрат может присутствовать в количестве 0,1-20 ммоль/л, предпочтительно 1,0-5,0 ммоль/л. В наиболее предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения защитный раствор получают с использованием цитрата магния, что позволяет обеспечить высокую концентрацию магния и ввести в раствор цитрат-анионы без противоионов, способных снизить эффективность действия защитного раствора.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения защитный раствор содержит значительное количество гепарина. Предпочтительно гепарин присутствует в концентрации в диапазоне от 5000 до 50000 МЕ/л (раствора), более предпочтительно 15000-40000 МЕ/л, еще более предпочтительно 20000-30000 МЕ/л.

Важным аспектом настоящего изобретения является вязкость защитных растворов, описанных в данном контексте. В ходе реанимационных мероприятий, в которых используются защитные растворы (растворы для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения), раствор и смесь раствора и крови пациента прокачивают с использованием насосов через организм пациента и через используемый аппарат искусственного кровообращения. В связи с этим вязкость раствора имеет большое значение. Вязкость смешанных растворов с трудом поддается оценке. Более того, вязкость зависит от температуры раствора. Важно отметить, что защитный раствор, описанный в данном контексте, характеризуется вязкостью менее 3 мПа⋅с при 37°С и менее 5 мПа⋅с при 32°С. При смешивании защитных растворов с кровью человека вязкость защитного раствора должна составлять менее 4 мПа⋅с при 37°С и менее 6 мПа⋅с при 32°С. Вязкость определяют стандартными методами, известными специалисту в данной области техники. Одним из наиболее часто используемых методов измерения вязкости является метод с использованием вискозиметра Брукфильда. Однако в другом варианте вязкость можно измерить с использованием капиллярного вискозиметра или ротационного вискозиметра. Для измерения плазмы крови рекомендуется использовать специализированный капиллярный вискозиметр (hardness viscometer). Другие способы описаны, например, в статье Haidekker и др., Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., H1609-H1614 (2002).

Защитные растворы, описанные в данном контексте, предназначены предпочтительно для профилактики или снижения тяжести реперфузионного повреждения головного мозга, которое потенциально может развиваться после сердечно-легочной реанимации. Термин "сердечно-легочная реанимация" включает мероприятия, которые можно проводить в больнице, например, в ходе операции на сердце, или которые можно проводить спонтанно в условиях повседневной жизни, а также во внебольничных условиях, например, после инфаркта миокарда или спонтанной вентрикулярной фибрилляции.

В наиболее предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения защитный раствор, предназначенный для снижения тяжести реперфузионного повреждения головного мозга, используют в устройстве, которое подробно описано в заявке WO 2011/04011.

Предпочтительный защитный раствор содержит лидокаин в количестве 0,05-1,0 г/л раствора, сахароспирт в количестве 1,0-50 г/л, при этом предпочтительным сахароспиртом является маннит, магний в концентрации от 1,0 до 15 ммоль/л, гепарин в концентрации от 5000 до 50000 МЕ/л раствора, а также цитрат-ионы в количестве от 20 до 100 ммоль/л раствора.

Защитный раствор предпочтительно используют для профилактики или снижения тяжести реперфузионного повреждения головного мозга после сердечно-легочной реанимации.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения в качестве защитного раствора для профилактики или снижения тяжести реперфузионного повреждения головного мозга после сердечно-легочной реанимации используют раствор, содержащий калий в концентрации 0,1-25,0 ммоль/л раствора. В некоторых вариантах предпочтительно используют раствор, содержащий калий в концентрации более 8 ммоль/л раствора. В указанных вариантах концентрация калия составляет от 8 до 25 ммоль/л раствора. Эффект высокой концентрации калия проявляется в том, что можно исключить дефибрилляцию сердца или реже ее использовать. За счет добавления в раствор калия электрическая, а следовательно и мышечная активность сердца снижается почти до нуля. Преимущество указанного эффекта заключается в том, что потребление субстрата и энергопотребляющий процесс вентрикулярной фибрилляции можно ограничить. Это означает, что после возобновления притока субстрата можно быстрее инициировать сердцебиение. Кроме того, снижается риск смещения вставленных катетеров, которое возможно в ходе дефибрилляции.

В еще одном варианте защитный раствор может содержать норэпинефрин в концентрации 0,05-0,5 мкг/кг массы пациента, нуждающегося в таком лечении. Поскольку растворы готовят заранее, то конечная концентрация норэпинефрина в защитном растворе может изменяться в диапазоне приблизительно от 1 до 100 мг/л раствора.

Циклоспорин уменьшает просвет митохондриальной поры переходной проницаемости и стабилизирует внутреннюю митохондриальную мембрану ишемических кардиомиоцитов. В связи с этим циклоспорин А является предпочтительным компонентом защитного раствора. В одном варианте осуществления настоящего изобретения защитный раствор может содержать циклоспорин в концентрации 1,0-17,5 мг/кг массы пациента, нуждающегося в таком лечении. Более предпочтительный диапазон составляет 2,5-15,0 мг/кг массы пациента, и наиболее предпочтительно 4,0-12,0 мг/кг массы пациента. Таким образом раствор может содержать циклоспорин в концентрации от 50 до 1300 мг/л раствора, предпочтительно от 250 до 850 мг/л защитного раствора.

Наиболее предпочтительный раствор для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения получают, используя следующие компоненты:

Альбумин человека, 20% раствор 500 мл Маннит, 20% раствор 250 мл Цитрат натрия, 3,13% раствор 250 мл Ксилокаин, 2% раствор 25 мл Магний, 10% раствор 20 мл Гепарин 15000 ME

Согласно данным лабораторного анализа наиболее предпочтительный раствор для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения характеризуется следующим химическим составом:

Несмотря на то, что содержание кальция желательно поддерживать по возможности на более низком уровне, конечный раствор может содержать некоторое количество кальция, который обычно присутствует в виде нежелательных примесей. Поскольку альбумин человека получают из крови, не исключено, что следовые количества кальция попадают в раствор в виде примесей. Однако содержание кальция не должно превышать 0,5 ммоль/л.

Указанный раствор для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения используют для смачивания, промывки и деаэрирования экстракорпоральной системы перед подключением пациента к устройству, которое описано, например, в заявке WO 2011/045011. После подсоединения пациента к установке и включения перфузионного насоса раствор для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения смешивается с возвращаемой кровью пациента и снова вводится пациенту через артериальный катетер. В зависимости от типа анализа возвращаемой крови ее модифицируют. Модификация может включать введение дополнительных лекарственных средств через дозирующую систему, которая является элементом нашей модели ЭКЖ. Дозирующая система состоит из основной линии, которая промывается раствором для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения или любым другим кристаллоидным или коллоидным раствором для внутривенного вливания. Лекарственные средства можно вводить через отдельные боковые линий, соединенные с основной линией, в зависимости от конкретных потребностей пациента. Таким образом на выходе основной линии дозирующей системы можно получить динамическую композицию лекарственных средств.

Пример 1

Защитный раствор испытывали на модели животных. Например, эксперименты проводили на модели свиней, которая подробно описана в статье Trummer и др., Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery, p. 1325 ff (2010). Анестезию экспериментальных свиней с массой тела приблизительно 55 кг осуществляли с использованием пропофола. Анестезию и паралич мышц поддерживали фентанилом. Доступ к сосудам осуществляли через два надреза. В ходе эксперимента регистрировали системное артериальное давление, остановку сердца индуцировали фибрилляцией желудочков сердца и остановку сердца поддерживали в течение 20 мин. Через 20 мин начинали реанимационные мероприятия с использованием различных растворов для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения. После лечения животных наблюдали в течение семи дней, затем животных умерщвляли. Сразу после этого удаляли головной мозг и хранили в растворе формалина до проведения гистологического исследования.

Неврологический статус экспериментальных животных оценивали перед анестезией и каждые 24 ч после осуществления сердечно-легочной реанимации. Неврологическое обследование включало оценку следующих 5 параметров:

A. функция центральной нервной системы (0-100 баллов): размер зрачка (0-10), положение глаз (0-10), рефлекс зрачка на свет, роговичный и корнеальный рефлекс (каждый 0-10), цилиоспинальный рефлекс и окулоцефалический рефлекс (каждый 0-10), слуховой и рвотный рефлекс (каждый 0-10), каринальный рефлекс (0-10),

Б. дыхание (0-100 баллов): нормальное (0), гипервентиляция (25), аномальное (50), отсутствует (100),

B. моторно-сенсорная функция (0-100 баллов): разгибательный рефлекс (0-25), двигательная реакция на болевое воздействие (0-25), удерживание тела в определенной позе (0-25), мышечный тонус (0-25),

Г. уровень сознания (0-100 баллов): нормальный (0), путанное сознание (30), бредовое состояние (45), ступор (60), коматозное состояние (100),

Д. поведение (0-100 баллов): способность пить, жевать, сидеть и стоять (каждый 0-15), ходить (0-40).

Общий балл рассчитывали, суммируя значения баллов всех указанных параметров (0 - норма, 500 - гибель головного мозга). Числа, указанные в скобках, обозначают баллы для каждого параметра.

Свиней распределяли в четыре группы, при этом формировали одну контрольную и три экспериментальные группы.

Для животных из контрольной группы в качестве раствора для первичного заполнения аппарата искусственного кровообращения использовали раствор Рингера. Животных лечили по методике, описанной в статье Trummer и др. (Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery, стр. 1325-1332 (2010)). В контрольной группе период времени между остановкой сердца животного до начала осуществления реанимационных мероприятий составлял 15 мин.

Для демонстрации того, что период времени между остановкой сердца до начала осуществления реанимационных мероприятий можно расширить за счет применения защитных растворов, описанных в данном контексте, в экспериментальных группах 1-3 промежуток времени между остановкой сердца животного до начала осуществления реанимационных мероприятий составлял 20 мин. Даже эта разница в 5 мин является чрезвычайно важным преимуществом, так как несмотря на наилучшую оснащенность медицинских учреждений, в большинстве случаев требуется большее количество времени до начала реанимационных мероприятий.

В качестве растворов по настоящему изобретению использовали три раствора: исследуемый раствор 1, 2 и 3.

Осмоляльность исследуемого раствора 1 составляла 440 мосм/л. Указанный раствор дополнительно содержал маннит, лидокаин, а также альбумин человека. Животных лечили в условиях гипотермии с целью поддержания температуры тела на уровне 32С° в течение 30 мин.

Осмоляльность исследуемого раствора 2 составляла 550 мосм/л. Указанный раствор содержал альбумин человека, маннит, лидокаин, цитрат магния и натрия в высокой концентрации. Животных лечили в условиях гипотермии с целью поддержания температуры тела на уровне 32С° в течение 30 мин.

Осмоляльность исследуемого раствора 3 составляла 550 мосм/л. Указанный раствор содержал альбумин человека, маннит, лидокаин, цитрат магния и натрия в высокой концентрации. Кроме того раствор содержал натрий в более низкой концентрации. Животных лечили в нормальных температурных условиях. В указанной группе не осуществляли никаких мероприятий по контролю температуры. Температура тела свиней оставалась на уровне ~36С°.

Результаты испытаний представлены ниже в таблице:

Данные, полученные в указанных экспериментах, явно указывают на то, что защитные растворы, описанные в данном контексте, в существенной степени снижают:

а) смертность указанных животных и

б) повреждения головного мозга, а также обеспечивают неврологическое восстановление после чрезвычайно длительного периода времени между остановкой сердца и началом мероприятий сердечно-легочной реанимации (20 мин). Восстановление неврологических параметров (неврологического статуса) оценивали количественно по шкале неврологических расстройств (NDS), описанной выше. Термин "хорошее восстановление" включает полное восстановление у животных сознания, способности вставать, ходить, есть и пить.

Сравнительный пример явно свидетельствует о том, что исследуемые растворы, описанные в данном контексте, позволяют продлить период времени между остановкой сердца и началом осуществления реанимационных мероприятий. Параметры неврологических расстройств через 15 мин, регистрируемых у контрольных животных, в достаточной степени сопоставимы с исследуемым раствором. Однако важным отличием является различие в периодах времени 15 и 20 мин. Кроме того данные эксперимента свидетельствуют о том, что лечение в условиях гипотермии дополнительно улучшает результаты лечения.

В некоторых случаях применение контрольных растворов позволило также исключить повреждение головного мозга. Чем больше период времени, после которого у животных, используемых в экспериментах, не наблюдаются серьезные неврологические расстройства, тем более пригодными для использования при лечении людей являются указанные растворы для предотвращения повреждения головного мозга в случае кардиогенного шока, тяжелой недостаточности кровообращения и сердечно-легочной реанимаций.

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и представляет собой защитный раствор для профилактики или снижения тяжести реперфузионного повреждения головного мозга, который содержит ионы магния и цитрат-ионы, а также альбумин. Осмоляльность данного раствора составляет от 350 до 600 мосм/л, а значение pH от 7,5 до 7,8. Изобретение обеспечивает снижение повреждения головного мозга в случае кардиогенного шока, тяжелой недостаточности кровообращения и сердечно-легочной реанимации. 8 з.п. ф-лы, 1 пр.

1. Защитный раствор для профилактики или снижения тяжести реперфузионного повреждения головного мозга, который содержит ионы магния в концентрации от 0,1 до 15 ммоль/л, цитрат-ионы в концентрации от 20 до 100 ммоль/л раствора, осмоляльность которого составляет от 350 до 600 мосм/л, значение рН от 7,5 до 7,8 и содержание альбумина составляет от 1 до 20 мас.%.

2. Защитный раствор по п. 1, в котором альбумином является сывороточный альбумин человека.

3. Защитный раствор по п. 1 или 2, дополнительно содержащий лидокаин в количестве 0,05-1,0 г/л раствора.

4. Защитный раствор по п. 1 или 2, дополнительно содержащий сахароспирт в количестве 1,0-50 г/л.

5. Защитный раствор по п. 4, в котором сахароспиртом является маннит.

6. Защитный раствор по любому из пп. 1, 2 или 5, дополнительно содержащий гепарин в количестве от 10000 до 50000 МЕ/л раствора.

7. Защитный раствор по любому из пп. 1, 2 или 5, дополнительно содержащий циклоспорин в количестве от 50 до 1300 мг/л защитного раствора.

8. Защитный раствор по любому из пп. 1, 2 или 5 для применения при профилактике или снижении тяжести реперфузионного повреждения головного мозга после сердечно-легочной реанимации.

9. Защитный раствор по любому из пп. 1, 2 или 5 для применения при профилактике или снижении тяжести реперфузионного повреждения головного мозга после сердечно-легочной реанимации, который используют вместе с раствором, содержащим калий в концентрации 0,1-25,0 ммоль/л раствора.