Способ определения эффективности лечения эндотелиальной дисфункции при метаболических и функциональных нарушениях у крыс в эксперименте Российский патент 2023 года по МПК G01N33/50 G01N33/68 

Изобретение относится к медицине, в частности к экологии и патофизиологии, и касается способа лечения эндотелиальной дисфункции при метаболических нарушениях интоксикационного синдрома - сатурнизма в эксперименте.

В настоящее время не существует единой патогенетической теории для оценки патофизиологических механизмов токсичности ацетата свинца, а также разработки эффективного способа лечения токсических проявлений, вызванных ацетатом свинца. В связи с этим требуется проведение фундаментальных исследований патогенетической направленности, что позволит разработать способ лечения токсических влияний. Анализ результатов информационно-патентного поиска способствовал изучению вопроса о выявлении функциональных и морфологических изменений в организме при свинцовой интоксикации, а также возможных способах снижения уровня токсичности свинца.

Известен способ лечебной эффективности цинка при свинцовой интоксикации, при котором определяли микроэлементный состав организма и для ускоренного выведения свинца и восстановления обмена цинка, меди, железа использовали введение сульфата цинка через 14 дней после окончания введения ацетата свинца (см. Абеуова О.А., Мурзалиева Г.Т., Тукубаева Г.Н. и др.) // Актуальные научные исследования в современном мире. - 2017. - №1-2 (21). - С. 65-67).

Недостатком аналога является ограниченный подход к оценке токсичности свинцовой интоксикации, т.е. неполная картина анализа токсичности ацетата свинца для достоверности, уровня воспроизводимости, адекватности и точности диагностики метаболических изменений при интоксикации свинцом.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ уменьшения нефротоксичности ацетата свинца, включающий свинцовую интоксикацию (см. патент РФ №2458410, МПК G09B 23/28, A61K 31/593, А61Р 13/12, опубл. 10.08.2012 г.). Для создания гиперкальциемии используют препарат Аквадетрим, который вводят в желудок животным в дозе 3000 МЕ/100 г в течение 30 дней. Через 14 дней от начала эксперимента животным вводят подкожно ацетат свинца в дозе 40 мг/кг в течение 16 дней. Способ обеспечивает уменьшение токсичности свинца, в том числе на почки, при контроле содержания кальция в крови и токсической дозы свинца.

Недостатками прототипа являются недостаточная точность, достоверность и адекватность полученных результатов, поскольку токсическое вещество ацетат свинца и уменьшающее нефротоксичность - Аквадетрим вводят различными путями и с различной продолжительностью их действия, в связи с этим более низкая точность результата, характеризующего токсичность и опасность для жизнедеятельности биологического объекта при больших концентрациях кальция и дозы ацетата свинца (40 мг/кг).

Технический результат предлагаемого способа лечения эндотелиальной дисфункции при метаболических и функциональных нарушениях, заключается в повышении точности и достоверности, уровня воспроизводимости, адекватности, доступности и безопасности для жизнедеятельности организма.

Технический результат достигается тем, что в способе лечения эндотелиальной дисфункции при метаболических и функциональных нарушениях у крыс в эксперименте, включающим свинцовую интоксикацию, согласно изобретению, после окончания периода свинцовой интоксикации осуществляют ежедневное внутримышечное введение крысам лечебного препарата L-аргинина в течение 30 дней в дозе 10 мг/кг массы тела, затем забирают образцы органов и кровь из сердца, центрифугируют и определяют в эритроцитах и органах концентрацию малонового диальдегида-МДА, активность антиокислительной системы-СОД, органоспецифических ферментов: АлАТ, AcAT, ГГТП и щелочной фосфатазы в плазме крови и активность Na,K-АТФ-азы в клетках почечной, миокардиальной и печеночной тканях, а также в плазме крови определяют содержание суммарных метаболитов оксида азота (NOx), общего холестерина-ХС, холестерина липопротеинов низкой плотности-ХС ЛПНП, холестерина липопротеинов высокой плотности-ХС ЛПВП и триацилглицеридов-ТАГ, и при активности Na,K-АТФ-азы в корковом слое почки 2,04±0,012 мкмольРн/мгбелка/час, активности Na,K-АТФ-азы в мозговом слое почки - 4,07±0,011 мкмольРн/мгбелка/час, активности Na,K-АТФ-азы в миокарде 1,29±0,011 мкмольРн/мгбелка/час, активности Na,K-АТФ-азы в печени 0,82±0,012 мкмольРн/мгбелка/час, активности АлАТ 1,71±0,022 мкмоль/с*л, активности АсАТ 2,324±0,019 мкмоль/с*л, активности ГГТП 1016±2,53 нмоль/с*л, активности щелочной фосфатазы 764±2,37 нмоль/с*л, при снижении ОХС от уровня свинцовой интоксикации на 14%, ХС ЛПНП на 16,96%, повышении ХС ЛПВП от уровня свинцовой интоксикации на 47,61% и при отклонении от уровня свинцовой интоксикации в стадии снижения концентрации МДА в эритроцитах на 17,3%, в корковом и мозговом веществе почек от уровня свинцовой интоксикации соответственно на 21,12% и 16,42%, сердца на 13,9%, в печени на 23,9% и повышения уровня активности СОД от свинцовой интоксикации на 10,21%, содержания суммарных метаболитов оксида азота (NOx) на 16,25%, судят об эффективности лечения дисфункции эндотелия при метаболических нарушениях у крыс со свинцовой интоксикацией.

Данный способ лечения эндотелиальной дисфункции при метаболических и функциональных нарушениях у крыс в эксперименте, позволит повысить точность и достоверность, уровень воспроизводимости, доступность и безопасность жизнедеятельности организма.

Сущность заявляемого способа лечения эндотелиальной дисфункции при метаболических и функциональных нарушениях у крыс в эксперименте подтверждена таблицами, где в табл. 1 - изображена динамика изменения концентрации малонового диальдегида (МДА), активности ферментов антиокислительной системы, содержания суммарных метаболитов оксида азота (NOx) и липидного спектра крови на фоне лечения L-аргинином при свинцовой интоксикации, в табл. 2 - изменение показателей активности Na⁺,K⁺АТФ-азы в гомогенатах органов и уровня органоспецифических ферментов в плазме крови на фоне лечения L-аргинином при свинцовой интоксикации.

Способ лечения эндотелиальной дисфункции при метаболических и функциональных нарушениях осуществляли следующим образом.

Для анализа результата способа лечения на фоне токсической картины применением лекарственного препарата L-аргинина исследовали изменения перекисного окисления липидов (ПОЛ) по данным концентрации МДА, активности антиокислительной системы (АОС), общего холестерина (ОХС), холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП), холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП), триацилглицеридов (ТАГ), активности Na⁺,K⁺АТФ-азы в клетках органов и органоспецифических ферментов в плазме крови, содержания суммарных метаболитов оксида азота (NOx) (см табл.1) у экспериментальных крыс, получавших в течение 30 дней после периода интоксикации ацетатом свинца, внутримышечно L-аргинин в дозе 10 мг/кг массы тела. По истечении периода интоксикации на фоне лечения L-аргинином через 30 дней в гемолизате эритроцитов, клетках внутренних органов (корковом, мозговом веществе почечной ткани, миокарде и печени) определяли интенсивность ПОЛ по данным концентрации малонового диальдегида (МДА), активность супероксиддисмутазы (СОД), а в плазме крови активность каталазы, концентрацию церулоплазмина (ЦП), содержание суммарных метаболитов оксида азота (NOx), а также общего холестерина (ОХС), холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП), холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП) и триацилглицеридов (ТАГ) и активность органоспецифических ферментов: АлАТ, AcAT, ГГТП и щелочной фосфатазы в плазме крови и Na⁺,K⁺-АТФ-фазы в клетках почечной, миокардиальной и печеночной тканях (см. табл. 1, 2).

Пример.

В эксперименте у крыс после окончания систематической интоксикации ацетатом свинца ежедневно внутримышечно в течение 30 дней вводили лекарственный препарат L-аргинин в дозе 10 мг/кг массы тела, а затем под наркозом производили операцию, забирали кровь из сердца в пробирку с цитратом, а также образцы внутренних органов: почек, печени, миокарда. Кровь центрифугировали, эритроцитарную массу дважды промывали физиологическим раствором NaCl, затем эритроциты лизировали и определяли в них содержание МДА, активность СОД (см. табл. 1). В плазме крови определяли активность каталазы, концентрацию ЦП, содержание суммарных метаболитов оксида азота (NOx), общего холестерина (ОХС), холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП), холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП), триацилглицеридов (ТАГ) (см. табл. 1) и органоспецифических ферментов, а также забирали кусочки из коркового, мозгового вещества, почек, миокарда и печени (см. табл. 2), гомогенизировали при t=4°С, центрифугировали и в надосадочной жидкости определяли концентрацию МДА и активность Na⁺,K⁺АТФ-азы (см. табл. 2).

Исследования проводились на базе лаборатории патобиохимии ИБМИ ВНЦ РАН, где определяли интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ), о которой судили по изменению концентрации малонового диальдегида (МДА) в гемолизате эритроцитов, клетках внутренних органов: коркового, мозгового вещества почек, миокарда и печени, определяемую колориметрически с тиобарбитуровой кислотой. Состояние антиоксидантной системы в эритроцитах оценивали по активности супероксиддисмутазы (СОД), которую определяли методом аутоокисления адреналина, а в плазме крови активность каталазы методом М.А. Королюка, концентрацию церулоплазмина модифицированным методом Равина. Концентрацию суммарных метаболитов оксида азота (NOx) определяли экспресс-методом в модификации В.А. Метельской по реакции деазотирования, а также уровень экспрессии eNOS. О нарушении метаболизма холестерина судили по данным общего холестерина (ОХС), холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП), холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП), триацилглицеридов (ТАГ). Функциональными показателями являлись данные содержания МДА и активности Na⁺,K⁺-АТФ-фазы в клетках коркового и мозгового вещества почек, в гепатоцитах и кардиомиоцитах, а также активность АлАТ, АсАТ, ГГТП и щелочной фосфатазы в плазме крови.

У крыс лечение L-аргинином в течение 30 дней на фоне интоксикационного синдрома вызывает снижение интенсивности окислительных процессов по данным снижения концентрации МДА в эритроцитах (см. табл. 1). Анализ полученных показателей активности АОС показал повышение активности СОД и снижение активности каталазы и концентрации ЦП. Происходит ингибирование перекисного окисления липидов, которое сопровождается повышением концентрации суммарных метаболитов оксида азота (NOx) (см. табл. 1). Нормализуется активность АОС, устраняется дисбаланс, повышается активность СОД, приводящие к восстановлению NO-продуцирующей функции эндотелия, повышению содержания суммарных метаболитов оксида азота (NOx), образующиеся из L-аргинина с участием фермента эндотелиальной NO-синтазы (eNOS). Проявлением лечебного влияния L-аргинина на дисфункцию эндотелия являются данные повышения уровня экспрессии eNOS в эндотелии аорты на 29,05%, что привело к увеличению продукции NOx и улучшению функции эндотелия. Важными факторами повышения доступности L-аргинина к eNOS являются снижение активности процесса ПОЛ и улучшение в обмене холестерина. Ингибирование ПОЛ создает условия для препятствия окислительной модификации ХС ЛПНП, что способствует лучшему взаимодействию ЛПНП с собственными рецепторами и утилизации холестерина клетками тканей. При исследовании липидного спектра крови на фоне лечения L-аргинином интоксикации ацетатом свинца выявлено снижение содержания общего холестерина (ОХС) и холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП) при одновременном повышении холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП) (см. табл.1). При анализе полученных результатов у подопытных крыс выявлены более низкие концентрации общего холестерина (ОХС), холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП), триацилглицеридов (ТАГ) и повышение холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП). Общий холестерин снизился на 14%, а ХС ЛПНП на 16,96% против свинцовой интоксикации, в то время как повысился ХС ЛПВП на 47,61%, снижению подверглось также содержание ТАГ. Уменьшилась концентрация МДА в эритроцитах на 17,3%, в корковом и мозговом веществе почек от уровня свинцовой интоксикации соответственно на 21,12% и 16,4%, сердца на 13,9%, в печени на 23,9% и повысился уровень активности СОД от свинцовой интоксикации на 10,21%. Позитивные изменения такого плана принимают участие в повышении степени биодоступности L-аргинина для NO-образующего фермента - эндотелиальной NO-синтазы (eNOS), повышению уровня экспрессии eNOS, что приводит к возрастанию продукции NOx и, соответственно, их содержания в крови на 16,25%.

Таким образом, полученные результаты явились свидетельством положительного влияния L-аргинина у крыс со свинцовой интоксикацией на показатели функции эндотелия при метаболических и функциональных нарушениях, вызванных свинцовой интоксикацией. Повышению биодоступности субстрата синтеза NO - L-аргинина способствовали изменения в обмене ХС: снижение общего ХС, ХС ЛПНП, повышение ХС ЛПВП. Показателями улучшения функции внутренних органов: сердца, печени, почек послужили данные снижения концентрации МДА в органах, активности органоспецифических ферментов: АлАТ, АсАТ, ГГТП и щелочной фосфатазы в плазме крови, а также повышения активности Na⁺,K⁺АТФ-азы в тканях органов (см. табл. 2.). Полученные данные показали снижение концентрации МДА в корковом, мозговом веществе почек, печеночной и миокардиальной тканях, повышение в них активности Na⁺,K⁺АТФ-азы при одновременном снижении в плазме крови органоспецифических ферментов: АлАТ, АсАТ, ГГТП и щелочной фосфатазы. Одновременно об эффективности лечения свидетельствовали данные снижения интенсивности ПОЛ по данным МДА, в эритроцитах и клетках внутренних органов, нормализации активности антиокислительной системы (АОС): повышения СОД, снижения уровня каталазы и концентрации церулоплазмина, а также увеличения содержания суммарных метаболитов оксида азота (NOx) в плазме крови (см. табл. 1).

Использование предлагаемого способа лечения дисфункции эндотелия при метаболических и функциональных нарушениях у крыс в эксперименте, позволит по сравнению с прототипом своевременно улучшить нарушение функции эндотелия при метаболических изменениях, вызванных интоксикацией ацетатом свинца, способствует улучшению деятельности жизненно важных органов: почек, печени и миокарда, что позволит повысить точность и достоверность, уровень воспроизводимости, доступности и безопасности для жизнедеятельности организма.

Изобретение относится к области медицины, а именно к патофизиологии и токсикологии, и предназначено для определения эффективности лечения эндотелиальной дисфункции при метаболических и функциональных нарушениях свинцовой интоксикации в эксперименте. После окончания периода свинцовой интоксикации осуществляют ежедневное внутримышечное введение крысам препарата L-аргинина в течение 30 дней в дозе 10 мг/кг массы тела. Отбирают образцы органов и кровь из сердца, центрифугируют и определяют в эритроцитах и органах концентрацию МДА, активность СОД, ферментов: АлАТ, AcAT, ГГТП и щелочной фосфатазы в плазме крови и активность Na,K-АТФ-азы в клетках почечной, миокардиальной и печеночной тканях. Также в плазме крови определяют содержание суммарных метаболитов (NOx), ОХС, ХС ЛПНП, ХС ЛПВП и ТАГ. По заявленным значениям активности и содержания указанных показателей судят об эффективности лечения дисфункции эндотелия при метаболических нарушениях у крыс со свинцовой интоксикацией. Использование изобретения позволяет повысить точность и достоверность определения эффективности лечения дисфункции эндотелия, а также повысить уровень воспроизводимости, адекватности, доступности и безопасности для жизнедеятельности организма. 2 табл., 1 пр.

Способ определения эффективности лечения эндотелиальной дисфункции при метаболических и функциональных нарушениях у крыс в эксперименте, включающий свинцовую интоксикацию, отличающийся тем, что после окончания периода свинцовой интоксикации осуществляют ежедневное внутримышечное введение крысам лечебного препарата L-аргинина в течение 30 дней в дозе 10 мг/кг массы тела, затем забирают образцы органов и кровь из сердца, центрифугируют и определяют в эритроцитах и органах концентрацию малонового диальдегида - МДА, активность антиокислительной системы - СОД, органоспецифических ферментов: АлАТ, АсАТ, ГГТП и щелочной фосфатазы в плазме крови и активность Na,K-АТФ-азы в клетках почечной, миокардиальной и печеночной тканях, а также в плазме крови определяют содержание суммарных метаболитов оксида азота (NOx), общего холестерина - ХС, холестерина липопротеинов низкой плотности - ХС ЛПНП, холестерина липопротеинов высокой плотности - ХС ЛПВП и триацилглицеридов - ТАГ, и при активности Na,K-АТФ-азы в корковом слое почки 2,04±0,012 мкмольРн/мгбелка/ч, активности Na,K-АТФ-азы в мозговом слое почки - 4,07±0,011 мкмольРн/мгбелка/ч, активности Na,K-АТФ-азы в миокарде 1,29±0,011 мкмольРн/мгбелка/ч, активности Na,K-АТФ-азы в печени 0,82±0,012 мкмольРн/мгбелка/ч, активности АлАТ 1,71±0,022 мкмоль/с*л, активности АсАТ 2,324±0,019 мкмоль/с*л, активности ГГТП 1016±2,53 нмоль/с*л, активности щелочной фосфатазы 764±2,37 нмоль/с*л, при снижении ОХС от уровня свинцовой интоксикации на 14%, ХС ЛПНП на 16,96%, повышении ХС ЛПВП от уровня свинцовой интоксикации на 47,61% и при отклонении от уровня свинцовой интоксикации в стадии снижения концентрации МДА в эритроцитах на 17,3%, в корковом и мозговом веществе почек от уровня свинцовой интоксикации соответственно на 21,12% и 16,42%, сердца на 13,9%, в печени на 23,9% и повышения уровня активности СОД от свинцовой интоксикации на 10,21%, содержания суммарных метаболитов оксида азота (NOx) на 16,25% судят об эффективности лечения дисфункции эндотелия при метаболических нарушениях у крыс со свинцовой интоксикацией.