CC BY
32
УДК 619.577.125:612.017
АНТИДОТНАЯ АКТИВНОСТЬ ПРЕПАРАТА ПОЛИАПИСОГЕН ПРИ КАДМИЕВОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ОРГАНИЗМА
Р.Р. ГАЙЗАТУЛЛИН, кандидат экономических наук, соискатель
ФГБУ «Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности»
E-mail: [email protected]
Резюме. Проведена оценка антидотной активности многофункционального композиционного препарата «Полиапи-соген» при подкожном применении в дозах 25...30 мг/кг в условиях одно- и пятикратного поступления кадмия хлорида в организм.
Однократное подкожное введение препарата «Полиаписо-ген», как до (за 1 сут.), так и после (через 1 сут.) затравки в дозе 25 мг/кг оказывало антидотное действие, повышая выживаемость животных до 70.75 % при 40 %-ной гибели животных в контроле, а 3-кратное (через 2, 48 и 120 ч) введение препарата по 10 мг/кг на каждую инъекцию приводило к повышению выживаемости до 80 % при 45 %-ной гибели нелеченных животных.
Повышенная выживаемость пораженных CdCl2 животных на фоне применения испытуемого препарата, вероятно, обусловлена его модифицирующим действием на метаболизм токсиканта, благодаря которому его концентрация в печени снижалась в 1,69 раза (р<0,01), в почках - в 1,35 раза (р<0,05), в костном мозге - в 1,62 (р<0,01) и в бедренной кости -в 1,39 раза (р<0,05).
Ключевые слова: кадмия хлорид, кадмиевая интоксикация, композиционный препарат Полиаписоген.
Исследования, проведенные в последние годы, показали, что практически любая интоксикация в той или иной степени может стать причиной нарушения иммунной системы организма. Однако к числу иммунотоксикантов можно отнести лишь ограниченное число соединений (бериллий, платина, кадмий, формальдегид, ароматические углеводороды, ДДТ, диоксин, метилртуть, эпоксидные смолы, изотиоционаты) [1].
Иммунологические средства издавна привлекали внимание токсикологов в качестве антидотов для терапии острых отравлений лекарственными препаратами и химическими соединениями. Благодаря открытию гениального исследователя К. Ландштейнера [2], отечественные и зарубежные иммунофармакологи и иммунотоксикологи создали антисыворотки против 200 низкомолекулярных химических и токсических соединений [3]. Это делает весьма перспективным и обнадеживающим использование антител в качестве средств антидотной терапии при поражении организма химическими токсикантами, в частности, кадмия хлоридом. Основанием для проведения наших исследований послужило то, что противорадиационный глобулин в сочетании с фитопрепаратами Эра-Н, Эраконд и природным сорбентом - бентонитом приобретает новое лечебно-декорпорицирующее свойство при комбинированном радиационно-химическом (у-облучение + кадмия хлорид) поражении организма [4].
С учетом изложенного мы провели исследования по разработке иммунотерапевтического препарата на основе полиглобулинов и апипрепарата Вита-Форце, в результате которых сконструирован композиционный препарат Полиаписоген, который обладает поли-функциональными свойствами для фармакотерапии животных, пораженных агентами биологической (ин-
фекционной), химической (токсиканты) и радиационной природы.
Цель наших исследований - оценить антидотную активность препарата Полиаписоген при кадмиевой интоксикации организма.
Условия, материалы и методы. Опыты проводили на 240 беспородных белых мышах живой массой 180...200 г.
Моделирование острого и хронического химического поражения организма ксенобиотиком осуществляли путем однократного и многократного (в течение 5 дней) перорального введения водного раствора кадмия хлорида (Сс1С12 х 2,5 Н20) - ГОСТ 4330-76. Животные были разделены на 12 групп по 20 гол. в каждой. Особям I группы ССС12 вводили внутрижелудочно с помощью тонкого резинового зонда, однократно, в дозе 180 мг/кг; животных II группы подвергали затравке в течение 5 дней в дозе 36,0 мг/кг в день (суммарная доза 180 мг/кг, ЛД50); мышам III группы за 1 сут. до затравки ССС12 в дозе 180 мг/кг однократно подкожно вводили раствор инъекционной формы препарата Полиаписоген в дозе 0,25 мл (25 мг/кг по сухому веществу); особям IV группы испытуемый препарат в указанной дозе вводили через 24 ч после затравки ССС12 в дозе 180 мг/кг; животных V группы подвергали 5-кратной ежедневной в течение 5 дней затравке ССС12 по 36,0 мг/кг в день (суммарная доза 180 мг/кг, ЛД50), через 2 и 48 ч после первой затравки и в день последней затравки (через 120 ч после 1-го введения токсиканта) 3-кратно вводили испытуемый препарат в дозе по 0,1 мл на каждую инъекцию (суммарная доза 0,3 мл или 30 мг/кг по сухому веществу); мышам VI группы за 48, 24 и 2 ч до затравки в дозе 180 мг/кг вводили 3-кратно подкожно противорадиационный лечебно-профилактический иммуноглобулин (ПРЛГ) в суммарной дозе 50 мг/кг (по 16,6 мг/кг на каждое введение) и в течение 5 дней (за 3 дня до и 2 дня после затравки ССС12) задавали бентонит Биклянского месторождения из расчета 2 % от массы рациона; особей VII группы затравливали однократно ССС12 в дозе 180 мг/кг и через 2, 24 и 48 ч вводили подкожно ПРЛГ в суммарной дозе 50 мг/кг, кроме того, в течение 3 дней (начиная со дня затравка) внутрь задавали бентонит с кормом из расчета 2 % от массы рациона; животных VIII группы затравливали ежедневно в течение 5 дней ССС12 в дозе 36,0 мг/кг (суммарная доза 180 мг/кг), через 2, 24 и 48 ч после 1-й затравки подкожно 3-кратно вводили ПРЛГ в суммарной дозе 50 мг/кг и в течение 5 сут. со дня 1-й затравки внутрь задавали бентонит в дозе 2 %; мышам IX группы за 24 ч. до затравки ССС12 в дозе 180 мг/кг, перорально вводили 10 мг/кг сульфида натрия; особям X группы указанный препарат вводили аналогичным образом через 24 ч после затравка хлоридом кадмия в дозе 180 мг/кг; мышей XI группы подвергали пятикратной затравке ССС12 в течение 5 дней по 36,0 мг/кг в суммарной дозе 180 мг/кг (ЛД50) и при появлении первых признаком отравления (на 3-и сут.) перорально вводили сульфид натрия в дозе 10 мг/кг живой массы. Особей XII группы не затравливали и ничем не лечили - они служили биологическим контролем.
Таблица. Выживаемость пораженных кадмия хлоридом белых крыс в зависимости от схемы применения препарата Полиаписоген (п - 20)
Группа Характер воздействия Пало, гол. Вы- жило, гол. Выживаемость, %
I (К/ її (К2) СсЮ12 в/ж, однократно, в дозе 180 мг/кг 12 8 40
СсЮк в/ж, 5-кратно, ежедневно в течение 5 дней по 23,4 мг (суммарная доза 180 мг/кг, ЛД50) СсЮ12 однократно, в дозе 180 мг/кг + п/к Полиаписоген в дозе 0,25 мл (25 мг/кг по сухому веществу) за 1 сут. до затравки 12 9 45
ні 6 14 70
IV СсЮ12 однократно, в дозе 180 мг/кг + п/к Полиаписоген в дозе 0,25 мл (25 мг/кг по сухому веществу) через 24 ч после затравки 6 15 75
V СсЮІ в/ж, 5-кратно, ежедневно в течение 5 дней по 36 мг/кг (суммарная доза 180 мг/кг) + п/к Полиаписоген 3-кратно через 2, 48 и 120 ч, в дозе по 0,1 мл (суммарная доза 0,3 мл, 30 мг/кг по сухому веществу) 4 16 80
^ (Кз) за 48, 24 и 2 ч до затравки, 3-кратно, п/к ПРЛГ в суммарной дозе 50 мг/кг (по 16,6 мг/кг на каждое введение) и в течение 5 дней (за 3 дня до- и в течение 3 сут. однократно после затравки Сс1С12) в дозе 180 мг/кг + бентонит, из расчета 2 % от массы рациона 8 12 60
VII (Кз) СсІСІ, однократно, в/м в дозе 180 мг/кг + через 2, 24 и 48 ч п/к ПРЛГ, в суммарной дозе 50 мг/кг + бентонит в течение 3 дней п/о, 2 % к рациону 8 12 60
VIII (Кз) СсЮ12 5-кратно, ежедневно по 36 мг/кг (суммарная доза 180 мг/кг) + через 2, 24 и 48 ч после 1-й затравки п/к однократно ПРЛГ, в суммарной дозе 50 мг/кг + бентонит (2 % от рациона) в течение 5 сут. после 1-й затравки 7 13 65
IX (К4) за 24 ч до затравки СсІСІ,, в дозе 180 мг/кг + п/о сульфид натрия, в дозе 10 мг/кг 9 11 55
X (К4) X4 (К4) через 24 ч после затравки СсІСІ2, в дозе 180 мг/ кг + п/о сульфид натрия, в дозе 10 мг/кг 7 13 65
СсІСІ2 5-кратно, по 36 мг/кг (суммарная доза 180 мг/кг, ЛД50) + сульфид натрия (на 2 сут. по появлению 1-х признаков заболевания) 10 мг/кг 6 14 70
XII Биоконтроль 0 20 100
К1 - контроль затравки однократного введения; К2 - контроль затравки пятикратного введения; К3 - контроль препарата ПРЛГ + бентонит; К4 - контроль препарата сульфид натрия, в/ж - внутрижелудочно; п/к - подкожно; ПрЛГ - противорадиационный лечебно-профилактический глобулин; п/о - перорально;
Учитывая, что воздействие изучаемого иммуно-терапевтического препарата реализуется через единую иммуногемопоэтическую систему, посредством гуморального (синтез иммуноглобулинов) и клеточных (Т-, В-лимфоциты, Т-хелперы, Т-супрессоры, макрофаги) компонентов иммунитета, мы проводили параллельные исследования по определению состояния иммунитета при кадмиевой интоксикации. В качестве критериев, характеризующих влияние тяжелого металла (Сс1С12) на организм использовали изменение субпопуляций лимфоцитов (Т-, В-клеток, Т-хелперов, Т-супрессоров), их соотношения (ТИД8), определяющего иммунорегуляторный индекс (ИИ), а также функциональную активность В-лимфоцитов (бласттрансформирующую активность - РБТЛ и синтез иммуноглобулинов). Кроме того, использовали показатели неспецифической резистентности организма (НРО): бактерицидную (БАСК) и лизоцимную (ЛАСК) активности сыворотки крови, фагоцитарную активность нейтрофилов (ФАН) в НСТ-тесте и фагоцитарный индекс (ФИ).
За затравленными и леченными (профилактиро-ванными) животными вели клиническое наблюдение, регистрируя число павших и выживших. Эффективность испытуемого препарата оценивали по уровню выживаемости затравленных в полулетальных дозах ССС12 животных, модификации течения кадмиевой
интоксикации по клиникогематологическим, биохимическим, иммунологическим показателям. Количество эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, лейкоформу-лу, гематокрит, общий белок определяли по общепринятым методикам [6], содержание сульфгидрильных групп - фотоколориметри-ческим методом, токсичных продуктов липопероксида-ции (МДА) - по [5], кадмия в органах и тканях - атомноабсорбционным методом на приборе «Апа1ув1 200» (ГОСТ 36178-96), факторов клеточного (Т-, В-лимфоциты, Т-хелперы, Т-супрессоры, иммунорегуляторный индекс - Ти/Т8) и гуморального иммунитета (содержание иммуноглобулинов) - в соответствии с общепринятыми в иммунологии методиками [7].
Известно, что механизм гемотоксического эффекта под воздействием химических (токсиканты) и физических (радиация) факторов реализуется через реакции свободнорадикального окисления липидов биологических мембран (ПОЛ), наиболее характерным показателем которого служит содержание малонового диальдегида (МДА).
С учетом изложенного мы изучили влияние тяжелого металла на прооксидантно - антиоксидантную систему (ПАОС) организма. О ее состоянии судили по содержанию конечного продукта окисления липидов - малонового деальдегида, выявляемого в реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой.
Кроме того, кадмий относится к числу металлов, имеющих повышенное сродство к БН-группам, то есть к так называемым «тиоловым ядам». С учетом этого мы параллельно определяли содержание суль-фагидрильных групп (БН-групп) белков в сыворотке крови белых крыс, пораженных ССС12 и леченных препаратом Полиаписоген, спектрофотометрическим методом с использованием п-хлормеркуробензоата (ПХМБ).
Результаты и обсуждение. Однократное подкожное введение испытуемого препарата, как при заблаговременном (за 1 сут. до затравки), так и последующем за затравкой (через 24 ч.) применении в дозе 25 мг/кг (0,25 мг), оказывало защитное действие, повышая выживаемость животных до 70...75 % при 60 %-ной гибели в контроле, трехкратное (через 2, 48 и 120 ч) использование испытуемого препарата по 0,1 мл на каждое введение ( V группа) приводило к существенному повышению выживаемости пораженных ССС12 животных до 80 % при 55 %-ной гибели нелеченных (контрольных) животных (II группа).
В отличие от испытуемого препарата, пероральное введение известных средств, рекомендованных при кадмиевой интоксикации (противорадиационный иммуноглобулин и сульфид натрия), оказывало менее выраженный эффект, защищая пораженных ССС12 белых крыс в зависимости от схемы применения в 55.70 % случаев, то есть уступая Полиаписогену в 1,09-1,14 раза.
Повышение выживаемости пораженных ССС12 животных в результате использования испытуемого препарата, на наш взгляд, было обусловлено, в первую очередь, его влиянием на метаболизм тяжелого металла в организме. Однократное подкожное введение Полиаписогена существенно влияло на метаболизм токсиканта в организме, снижая его концентрацию в печени в 1,69 раза (р<0,01), в почках - в 1,35 (р<0,05), в костном мозге - в 1,62 и в бедренной кости - в 1,39 раза (р<0,05).
Усиление выведения токсиканта, в частности, из одного из основных депо - костного мозга, после применения испытуемых средств вызывало миело-протекторный и гемопротекторный эффект, обеспечивающий защиту костного мозга - центрального органа гемопоэза - от поражения токсикантом. Это нашло отражение в показателях периферической крови пораженных ССС12 и леченных испытуемым препаратом животных. Например, 3-кратное подкожное введение Полиаписогена оказывало гемопротекторное влияние на систему крови, восстанавливая количество клеток как эритроидного, так и лейкоцитарного ряда до контрольных значений.
Однократное и трехкратное подкожное применение препарата Полиаписоген пораженным химическим агентом (ССС12) животным через 2, 48 и 72 ч после поступления тяжелого металла в организм, оказывало детоксицирующий (антииммунотоксический) эффект, восстанавливая уровень содержания Т-, В-лимфоцитов, нормализуя субпопуляционный состав Т-клеток и иммунорегуляторный индекс, ингибируя тем самым развитие в организме аутоиммунного и аллергического процессов.
Применение изучаемого препарата оказывало иммуномодулирующий (иммунокоррегирующий) эффект на систему иммунитета, нормализуя нарушенные по-
казатели НРО, которые уступали контрольному уровню не более чем в 1,01-1,15 раза (р>0,05).
Воздействие CdCl2 вызывало существенное снижение (в 2,42 раза, р < 0,01) содержания тиоловых соединений, играющих роль эндогенных биопротекторов организма. Этот процесс сопровождался индуцированием синтеза продуктов липоперокси-дации (МДА).
Биохимические исследования показали, что затравка животных тяжелым металлом индуцировала повышенную продукцию ТБК-активных соединений (МДА), количество которых на 10-е сут превышало контрольный (исходный) уровень в 1,68 раза (р<0,01).
Однократное подкожное (при одномоментном остром поражении) и трехкратное (при 5-кратном поступлении токсиканта в организм) введение препарата Полиаписоген оказало антирадикальное действие на пораженный организм, значительно (в 1,56 раза, р<0,01) снижая содержание ТБК-активных соединений при одновременном сохранении концентрации тиоловых антиоксидантов (SH-групп белков), которая весьма незначительно (в 1,01 раза, р>0,05) уступала контрольному (исходному) уровню.
Выводы. Таким образом, однократное (при остром одномоментном поражении) и трехкратное (при многократном поступлении тяжелого металла в организм) подкожное введение испытуемого многокомпонентного композиционного препарата Полиаписоген в организм пораженных кадмия хлоридом белых крыс оказывало защитный эффект, повышая выживаемость животных до 80 %, при величине этого показателя в контроле (ЛД50) 40...45 %.
Увеличение выживаемости пораженных CdCl2 животных после применения испытуемого препарата обусловлено иммуномодулирующим (регуляция субпопуляционного состава Т- и В-клеток), миело- и гемопротекторным (защита костного мозга и кроветворного микроокружения от действия свободных радикалов - МДА), антиоксидантным (ингибирование реакции липопероксидации и восстановление синтеза тиоловых перехватчиков токсических радикалов) действием, а также стимуляцией факторов антиинфекци-онной защиты (БАСК, ЛАСК, ФАН-ИФ).
Литература.
1. Забродский П.Ф., Мандыч В.Г. Иммунотоксикология ксенобиотиков - Саратов, 2007. - 395 с.
2. Ландштейнер К. Специфичность серологических реакций / Пер. с англ. - М.: Наука, 1985. - 304 с.
3. Ковалев И.Е., Полевая О.Ю. Биохимические основы иммунитета к низкомолекулярным химическим соединениям. - М.: Наука, 1985. - 304 с.
4. Фаттерахманов Л. Лечебно-профилактические средства при комбинированном поражении животных гамма-радиацией и химическими агентами //Матер. Междунар. научн.-практ. конф., посв., 50-летию ФГУ «ФЦТРБ-ВНИВИ». - Казань, 2010. - С. 281-283.
5. Гончаренко М.С., Латинова А.М. Тиобарбитуровый тест для определения продуктов липопероксидации. // Лаб. дело. - 1985. - № 1. - С. 60-61.
6. Жербин Е.А., ЧухловинА.Б. Радиационная гематология. - М.: Медицина, 1989. - 176с.
7. Новиков Д.К. Справочник по клинической иммунологии. - Минск: «Беларусь», 1987. - 223 с.
ANTIDOTE ACTIVITY OF THE DRUG «POLIAPISOGEN» IN CADMIUM INTOXICATION R.R. Gayzatullin
Summary. The “Polyapisogen” polyfunctional composite preparation was evaluated for its antidotal activity at 1- and 5- fold cadmium intoxication. The aim of the work was to evaluate the preparation antidotal activity at 1- and 5- fold cadmium chloride subcutaneous challenge in dosages 25-30 ppm.
One-fold subcutaneous introduction of the “Polyapisogen” preparation both before (1 day) and after (1 day) inoculation in dosage of 25 ppm had antidotal effect increasing the animal survival rate up to 70-75 percent (deat rate among control animals was 40%); 3 - fold introduction at 2, 48 and 120 hours per 10 ppm resulted in survival rate increase up to 80 per cent at death rate among control animals of 45 per cent.
The increased survival rate of animals affected by CdCl2 and fur ther introduced the evaluated preparation can be explained by its modifying effect on this toxicant metabolism reducing its concentration in live by 1,69 times (p<0,01) in kidney by 1,35 times (р<0,05) in marrow by 1,62 (р<0,01) and in thigh bone by 1,39 times (р<0,05).
Key words: cadmium slorid, cadmium intoxication, composite drug «Poliapisogen».
