CC BY
44
УДК 616. 314-089.5-06:616.36:616.15-092.4
И.О. Походенько-Чудакова1, Е.В. Максимович1, С.Ф. Кураленя1, В.А. Пищик2
АНАЛИЗ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ ПЕЧЕНИ И БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЫВОРОТКИ КРОВИ ПРИ ЧАСТЫХ ПОВТОРНЫХ ВВЕДЕНИЯХ МЕСТНЫХ АНЕСТЕТИКОВ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
'УО «Белорусский государственный медицинский университет» (Минск, Белоруссия) 2УЗ «10-я городская клиническая больница» (Минск, Белоруссия)
I.O. Pohodenko-Chudakovai, E.V. Maksimovichi, S.F. Kuralenyai, V.A. Pishchik2
ANALYSIS OF MORPHOLOGICAL CHANGES OF THE LIVER AND
BIOCHEMICAL INDICES OF THE BLOOD SERUM IN FREQUENT REPEATED INJECTIONS OF LOCAL ANESTHETICS IN THE EXPERIMENT
'Belarussian State Medical University (Minsk, Belorussia) 210th Municipal Teaching Hospital (Minsk, Belorussia)
Цель работы - определить возможные изменения печени по данным морфологического и биохимического исследовании при частом повторном введении местных анестетиков группы амидов в область головы и шеи экспериментальных животных. Исследование выполнено на 27 половозрелых самцах лабораторных белых мышей. Моделировали субхронический эксперимент (2 недели). Первой серии лабораторных животных (16 особей) каждые 3-4 дня вводили 2% раствор лидокаина гидрохлорида 50 мг/кг массы тела в область головы и шеи (вариант мандибулярной анестезии поднижнечелюстным внеротовым доступом). Второй серии животных (11 особей) 2% раствор лидокаина гидрохлорида в той же дозе вводили внутрибрю-шинно. Определяли морфологические изменения и уровни активности гамма-глутамилтранспептидазы и щелочной фосфатазы. Гепатотоксичность при частых повторных введениях местных анестетиков из группы амидов в область головы и шеи подтверждается морфологически и не имеет достоверных подтверждений при биохимическом исследовании сывороток крови экспериментальных животных, что указывает на необходимость дальнейшего поиска неинвазивных методов диагностики гепатотоксичности местных анестетиков группы амидов.
Ключевые слова: гепатотоксичность, местные анестетики, морфология, биохимия, сыворотка крови.
The objective was to determine the possible changes in the liver according to the morphological and biochemical indices of examination in amides group local
anesthetics frequently and repeatedly injected in the head and neck areas of experimental animals. The study was performed on 27 adult male laboratory mice. A model of the subchronic examination was made (2 weeks). The first series of laboratory animals (16 individuals) got injections of 2% lidocaine hydrochloride solution in the head and neck regions every 3-4 days with 50 mg/ kg of body weight (mandibular anesthesia performed by submandibular extraoral access). The second series of animals (11 individuals) got the same dose of 2% solution of lidocaine hydrochloride injections intraperitoneally. The morphological changes and levels of the gamma-glutamyltranspeptidase and alkaline phosphatase activity were measured. Hepatotoxicity in case of frequent repeated injections of the amides group local anesthetics in the head and neck area is confirmed morphologically but has no reliable evidence in the biochemical studies of the blood serum in experimental animals which indicates the need to continue the examination for discovering noninvasive methods of hepatotoxicity diagnostics of the amides group local anesthetics.
Keywords: hepatotoxicity, local anesthetics, morphology, biochemistry, blood serum.
Введение
Подавляющее большинство метаболических процессов лекарственных средств происходит в печени, которая перерабатывает и преобладающую часть ксенобиотиков, попадающих в организм. Печень является органом химического гомеостаза. Процессы биотрансформации, протекающие в ней, имеют огромное значение как для лекарственной терапии, так и для защиты организма от вредного влияния самых разнообразных химических веществ. Система микросо-мальных оксидаз и цитохром Р-450 в печени являются основной детоксицирующей системой в организме человека. Таким образом состояние и функции печени решающим образом определяют прогноз здоровья [10].
Лекарственная патология печени (ЛПП) представляет собой разнородную группу клинико-мор-фологических вариантов повреждений, причиной которых является применение лекарственных средств (ЛС). Частота наблюдения данного заболевания за последние 10-15 лет возросла в 30 раз и заняла третье место после вирусных и алкогольных гепатитов [13].
По данным специальной литературы, частота лекарственных гепатитов составляет от 1 до 28% от всех побочных действий, связанных с лекарственной терапией. Примерно у 2% пациентов, госпитализируемых по поводу желтухи, причиной ее оказываются ЛС. В США 25% подтвержденных фактов фульминантной печеночной недостаточности также обусловлены ЛС [15].
В настоящее время известно около 1200 ЛС разных фармакологических классов, способных вызвать ЛПП. Выделяют более 10 типов лекарственной патологии печени, главными из которых считаются гепа-тоцеллюлярный, холестатический, смешанный, васку-лярный, неопластический гепатиты и стеатогепатит [12].
Диагностика ЛПП затруднительна и в большинстве наблюдений представляет собой диагноз-исключение. Наиболее серьезным аргументом в пользу
Экспериментальная медицина и клиническая диагностика
лекарственной патологии печени является обратное развитие симптомов после отмены «подозреваемого» ЛС и возобновление симптомов после повторного назначения применявшегося ранее препарата [4].
Патогенез медикаментозных поражений печени, несмотря на многочисленные исследования, изучен недостаточно. В большинстве источников специальной литературы выделяют три механизма медикаментозного поражения печени: прямое токсическое действие препарата на клетки печени, токсическое действие метаболитов лекарственных средств и иммуноаллер-гические поражения печени [6].
Прямое токсическое действие препаратов на ге-патоциты в настоящее время встречается крайне редко вследствие ужесточения контроля за побочным действием лекарственных средств. Токсическое действие метаболитов лекарственных веществ можно представить в следующей последовательности: первая фаза
- метаболизм лекарственных препаратов; вторая фаза
- биотрансформация лекарственных метаболитов; экскреция продуктов биотрансформации с желчью или мочой [7]. Этот аспект актуален для стоматологии, где основным методом обезболивания является местная инъекционная анестезия с использованием местных анестетиков амидного типа, метаболизирующихся в печени с образованием биоактивных метаболитов [8].
В то же время общеизвестным является тот факт, что амбулаторная стоматологическая помощь является одной из наиболее востребуемых населением [3].
Все перечисленные факты в совокупности убеждают в актуальности предпринятого исследования и обосновывают его целесообразность для специалистов стоматологического профиля.
Цель работы - определить возможные изменения печени по данным морфологического и биохимического исследовании при частом повторном введении местных анестетиков группы амидов в область головы и шеи экспериментальных животных.
Материалы и методы
В качестве местного анестетика был выбран 2% раствор лидокаина гидрохлорида, как наиболее часто используемый в стоматологической практике местный анестетик из группы амидов (ксилидинов), мета-болизирующийся в печени с образованием активных метаболитов - моноэтилглицинксилидин и глицинк-силидин. Выбор данного лекарственного средства для экспериментального исследования был обусловлен и тем, что 70% введенного препарата подвергается биотрансформации уже при первом прохождении через печень. При этом 90-95% дозы лидокаина метаболи-зирует в печени микросомальными оксидазами путем окислительного М-дезалкилирования аминогруппы, гидроксилирования кольца, расщепления амидной связи и конъюгации [2]. Кроме того, на выбор данного анестетика для проведения целенаправленного экспериментального исследования повлияло и то, что в клинической практике врачи-стоматологи достаточно часто используют 2% раствор лидокаина гидрохлорида у возрастных пациентов, пациентов с артериальной гипертензией, сердечно-сосудистой патологией, принимающих различные комбинации поддерживающей терапии.
В качестве лабораторных животных были выбраны белые лабораторные мыши, являющиеся альбино-
сами домашней серой мыши, которые, как правило, используются для определения токсичности химических веществ и стандартизации фармакологических препаратов. Предпочтение в токсикологических исследованиях отдаются самцам, так как они не демонстрируют резких и значимых изменений гормонального уровня.
Экспериментальное исследование выполнено на 27 половозрелых самцах лабораторных белых мышей массой 22-35 граммов. Животные были получены из питомника Центральной научно-исследовательской лаборатории учреждения образования «Белорусский государственный медицинский университет». Перед экспериментом животные прошли двухнедельный карантин и содержались на стандартном рационе вивария. Проведение исследований было одобрено комитетом по биоэтике Белорусского государственного медицинского университета. Исследования осуществляли в строгом соответствии с требованиями, регламентирующими работу с экспериментальными животными [14].
Терапевтическая доза лидокаина рассчитывалась на единицу массы тела экспериментального объекта, исходя из данных клинической фармакологии [1].
Был смоделирован субхронический эксперимент (2 недели). Первой серии лабораторных животных (16 особей) каждые 3-4 дня вводили 2% раствор лидокаина гидрохлорида (производство Республики Беларусь) 50 мг/кг массы тела в область головы и шеи (вариант мандибулярной анестезии поднижнечелюст-ным внеротовым доступом). Второй серии животных (11 особей) 2% раствор лидокаина гидрохлорида в той же дозе вводили внутрибрюшинно в соответствии с стандартной методикой исследования лекарственных средств на токсичность.
У выведенных из эксперимента особей осуществляли забор паренхиматозных органов на патоморфо-логическое исследование в срок, соответствующий 5 инъекции местного анестетика. Полученный материал фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, проводили по стандартной схеме через спирты восходящей крепости и заключали в гистомикс. Изготовленные серийные гистологические срезы окрашивали гематоксилин-эозином с последующим заключением в бальзам [5]. Гистологические препараты подверглись тщательному изучению с использованием световой микроскопии.
В выделенных сериях экспериментальных животных осуществляли забор сывороток крови на биохимического исследования в срок соответствующий исследованию морфологических изменений. В сыворотке крови определяли следующие показатели: уровень активности гамма-глутамилтранспептидазы (ГГТП) и уровень активности щелочной фосфатазы (ЩФ). Определение указанных биохимических показателей осуществляли в строгом соответствии с рекомендациями базовых руководств [11].
Полученные данные подвергались статистической обработке с помощью пакета прикладных программ «Statistica 10.0» [9].
Результаты и обсуждение
По результатам патоморфологических исследований в первой серии после 5 введений местного анестетика в препаратах печени отмечался слабо выраженный ядерный полиморфизм, мелкие очаги некроза гепато-цитов с перифокальной воспалительной реакцией. В инфильтрате визуализировалось большое число эози-
нофилов. Отмечалась незначительная воспалительная инфильтрация в отдельных портальных трактах, констатировался нерезко выраженный, преимущественно внутрипротоковый, холестаз. В отдельных препаратах выявлялась более выраженная воспалительная реакция во всех портальных трактах. Визуализировалась воспалительная инфильтрация вокруг центральных вен. Воспалительный инфильтрат был представлен преимущественно лимфоцитами с примесью небольшого числа эозинофилов и единичных нейтрофилов. Констатировались многочисленные мелкие очаги некроза гепатоцитов. В отдельных ядрах определялись эозино-фильные внутриядерные включения.
При патоморфологическом изучении почек в части препаратов отмечалось нерезко выраженное полнокровие с единичными диапедезными кровоизлияниями, неравномерное полнокровие клубочков, дистрофические изменения канальцевого эпителия и мелкие немногочисленные круглоклеточные инфильтраты в интерстиции. В отдельных препаратах определялось большее число инфильтратов и увеличение их размеров. В единичных клубочках выявлялись сосудистые нарушения (мукоидное и фибриноидное набухание).
Патоморфологическое исследование печени препаратов второй серии выявило единичные (2-3 в срезе) мелкие очажки некроза гепатоцитов с перифо-кальной воспалительной реакцией и скудную, мелкоочаговую воспалительную инфильтрацию единичных портальных трактов.
Результаты исследования препаратов почек у особей данной серии констатировали обычное гистологическое строение без патологических изменений.
Из изложенного материала становится очевидным, что область введения исследуемого местного анестетика существенно отражается на его токсических проявлениях со стороны органов и систем организма экспериментального животного. Частые повторные введения 2% раствора лидокаина гидрохлорида в область головы и шеи биологического объекта не всегда безопасны. Значительная частота токсических проявлений у экспериментальных животных первой серии может быть объяснена особенностью васкуляризации и иннервации головы и шеи, близостью расположения центральной нервной системы (ЦНС).
При биохимических исследованиях сывороток крови было выявлено следующее. Уровень активности ГГПТ установил, что повышение показателя не было выявлено ни в одном анализе. При определении уровня активности ЩФ отмечалось ее повышение у особей 2 серии (при внутрибрюшинном введении) в 56±0,25%, что может быть связано с близостью печеночных вен.
Заключение
Гепатотоксичность при частых повторных введениях местных анестетиков из группы амидов в область головы и шеи подтверждается морфологически и не имеет достоверных подтверждений при биохимическом исследовании сывороток крови экспериментальных животных, что указывает на необходимость дальнейшего поиска неинвазивных методов диагностики гепатотоксичности местных анестетиков группы амидов.
Список литературы
1. Белоусов Ю.Б., Гуревич К.Г. Клиническая фар-макокинетика. Практика дозирования лекарств: спец. выпуск серии «Рациональная фармакотерапия». М.: «Литтерра», 2005. 288 с.
2. Белоусов Ю.Б., Кукес В.Г. Клиническая фармакология. Национальное руководство. М.: Изд-во ГЭО-ТАР-Медиа, 2009. 964 с.
3. ИвановаМ.А., Куликова С.А. Обращаемость за стоматологической помощью прикрепленного контингента // Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики. 2014. № 1. С. 43-49.
4. Случай тяжелого лекарственного гепатита, индуцированного длительным приемом кордарона / В.Т. Ивашкин [и др.] // Рос. медицинские вести. 2009. Т. 14. № 2. С. 1-8.
5. Коржевский Д.Э. Применение гематоксилина в гистологической технике // Морфология. 2007. Т. 132. № 6. С. 77-81.
6. Лекарственная гепатотоксичность при проведении противоопухолевой терапии онкологических заболеваний и возможности ее коррекции / А.Н. Казю-лин [и др.] // Фарматека. 2012. № 8. С. 37-44.
7. Лекарствено-индуцированное поражение печени. Диагностика и лечение / Э.П. Яковенко [и др.] // Лечащий врач. 2011. № 2. С. 16-20.
8. Местное обезболивание в клинической стоматологии / Ю.В. Ефимов [и др.].- М: 2010. 143 с.
9. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. М.: Медиа Сфера, 2002. 312 с.
10 Чубарова А.С., Курченко В.П. Характеристика антиоксидантной активности субстанции силимарина в составе гепатопротекторных лекарственных препаратов // Медицинские новости. 2013. № 3. С. 64-66.
11. Щербак И.Г. Биологическая химия: учебник. СПб.: Изд-во СПбГМУ 2005. 480 с.
12. Chalasani N., Einar B. Risk Factors for Idiosyncratic Drug-Induced Liver Injury // Gastroenterology. 2010. Vol. 138. Iss. 7. P. 2246-2259.
13. Drug-induced Liver Injury with HHV-6 Reactivation / M. Fujita [et al.] // Intern. Med. 2015. Vol. 54. № 10. P. 1219-1222.
14. Guide for the core and Use of Laboratory Animals / National Academy Press, Revised, 1996. 246 p.
15. Prediction of Drug-Induced Liver Injury in HepG2 Cells Cultured with Human Liver Microsomes / J.M. Choi [et al.] // Chem. Res. Toxicol. 2015. Vol. 28. № 5. P. 872-885.
Сведения об авторах
Походенько-Чудакова Ирина Олеговна -
д.м.н., профессор, зав. кафедрой хирургической стоматологии УО «Белорусский государственный медицинский университет». E-mail: [email protected].
Максимович Екатерина Викторовна - ассистент кафедры хирургической стоматологии УО «Белорусский государственный медицинский университет». E-mail: [email protected].
Кураленя Светлана Фёдоровна - аспирант кафедры патологической анатомии УО «Белорусский государственный медицинский университет».
Пищик Валентина Александровна - заведующая клинико-диагностической лабораторией УЗ «10-я городская клиническая больница» г. Минска.
