CC BY
54
УДК 615.032
А.Г. Юшков Г.Г. Юшков 2, В.В. Бенеманский 2, А.А. Гущина 2
ДОКЛИНИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ГУБКИ «ФЕРАКРИЛ»
1 Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии СО РАМН (Иркутск) 2 Ангарская государственная техническая академия (Ангарск)
Хирургическая губка «Феракрил» является гемостатическим средством и предназначена для местного применения на поверхности, тела. В то же время представляет, интерес использование ее при. повреждениях внутренних органов и. оперативных вмешательствах на последних. В связи с этим возникла необходимость изучения, параметров токсического действия данного препарата на организм в условиях экспериментально-биологического моделирования.
Ключевые слова: гемостаз, «Феракрил», токсическое действие
PRE-CLINICAL RESEARCH OF SURGICAL SPONGE “FERACRYLUM”
A.G. Yushkov G.G. Yushkov 2, V.V. Benemanskiy 2, A.A. Gushchina 2
1 Scientific Center of Reconstructive and Restorative Surgery SB RAMS, Irkutsk
2 Angarsk State Technical Academy, Angarsk
Surgical sponge "Feracrylum" is hemostatic remedy and is aimed, at local administration on the body's surface. At the same time its use at injuries of internal and surgeries on them, is of interest. As a result of this there's a necessity to study parameters of toxic effect of this preparation on organism, in conditions of experimentalbiological modeling.
Key words: hemostasis, “Feracrylum", toxic effect
ВВЕДЕНИЕ
В хирургической лечебной практике нашел применение в качестве гемостатического средства 1% раствор феракрила [2]. Обладая определенными достоинствами как гемостатик, в практическом применении раствор феракрила не очень удобен. В настоящее время в практику внедряется видоизмененная лекарственная форма феракрила — губка «Феракрил», которая может с успехом использоваться как для наружного применения, так и при хирургическом вмешательстве на внутренних органах.
Хирургическая губка «Феракрил» представляет собой пористые круглые пластинки белого цвета с заданной толщиной и площадью. Как химическое вещество препарат является смесью железистых солей полиакриловой кислоты со свойствами, указанными в ФС 42-2742-90, и отвечает требованиям по информационному обеспечению исследований общетоксического действия фармакологических веществ.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Экспериментальные исследования по установлению параметров острой токсичности и изучению характера повреждающего действия проведены на белых нелинейных крысах и мышах. Были испытаны дозы препарата от 30 до 50 мг/кг. Животных обследовали с привлечением биохимических, гематологических и патоморфологических методов исследования [1, 5, 6, 8]. Изучение кумулятивных свойств препарата проведено при 10-кратном перо-ральном введении 1/5 и 1/10 DL50. Статистическая обработка результатов исследования проведена с привлечением критерия Стьюдента.
При проведении исследований за основу взят РНД «Правила доклинической оценки безопасности фармакологических средств (GLP)» [9], а также «Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» [10].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Параметры токсичности для крыс составили: DL„ — 94,01 ± 8,88 мг/кг, DL„Il — 113,7 мг/кг, DL,C —
50 84 16
74,4 мг/кг; для мышей: DL50 — 184,57 ± 29,08 мг/кг, DL84 — 250,0 мг/кг, DL16 — 120 мг/кг. В соответствии с классификацией К.К. Сидорова по величинам DL50 [7], «Феракрил» следует отнести к умеренно токсичным для крыс (III класс) и малотоксичным для мышей (IV класс).
Клиническая картина острого отравления после однократного внутрибрюшинного введения водного раствора феракрила характеризовалась угнетенным состоянием животных, заторможенностью реакций на внешние раздражители (прикосновение, стук). У крыс-самок эти явления были выражены в большей степени. Угнетенное состояние сохранялось вплоть до гибели животных. Непосредственно перед гибелью развивались судороги нижних конечностей, мелкий тремор всего тела. Гибель животных наступала на 3 — 7-е сутки в зависимости от введенной дозы.
Клиническая картина острой интоксикации и сроки гибели у крыс и мышей были одинаковыми.
Результаты патоморфологических исследований павших животных указывают на выраженное застойное полнокровие сосудов печени, легких, почек и брыжейки. При микроскопическом ис-
следовании в печени наряду с устойчивым полнокровием отмечались выраженные проявления белковой и жировой дистрофии вплоть до гибели гепатоцитов.
В легких встречались обширные очаги геморрагического воспаления, проявления слущивания альвеолярного эпителия, а также очаговый некроз эпителия слизистой оболочки бронхов.
В почках — умеренное полнокровие сосудов коркового слоя, стаз крови в капиллярах мозгового слоя, а в единичных случаях — проявления некро-нефроза, затрагивающего не только канальцы, но и мальпигиевы тельца.
В сердце — отечность мышечных волокон, очаги эозинофилии и явления фрагментации мио-фибрилл.
В головном мозге — полнокровие капилляров коркового слоя, гиперхроматоз ядер нейронов, перицеллюлярный отек и вакуолизация белого вещества мозга в лобной и височной долях.
В надпочечниках — увеличение площади всех зон коры, умеренное полнокровие и уменьшение площади мозгового слоя.
В селезенке — у одних животных выраженное полнокровие красной пульпы, у других — уменьшение числа лимфоцитов и активных центров размножения.
При гистохимическом исследовании печени крыс выявлено очаговое снижение содержания гликогена в гепатоцитах вплоть до полного его исчезновения, выраженное снижение активности СДГ, умеренное увеличение содержания общих липидов в гепатоцитах и повышение активности ЩФ по ходу желчных капилляров.
Результаты гематологических исследований в первые сутки острой интоксикации указывают на увеличение количества эритроцитов с одновременным снижением ретикулоцитов и лимфо-эозинопению на фоне нейтрофилеза и моноцитоза (табл. 1).
Таблица 1
Гематологические показатели крыс после однократного внутрибрюшинного введения феракрила
в дозе 60 мг/кг
№ п/п Наименование показателей Единицы измерения Контроль Сроки наблюдения
1-е сутки 3-и сутки 7-е сутки 14-е сутки
1 Гемоглобин г/л 141,2 ± 3,2 143,4 ± 5,7 153,3 ± 6,8 74 ± 10,6* 108,3 ± 10,9
2 Эритроциты х1012/л 4,49 ± 0,11 5,54 ± 0,25* 5,3 ± 0,56 2,87 ± 0,40* 3,63 ± 0,41
3 Лейкоциты х109/л 15,02 ± 1,63 20,69 ± 3,73 17,91 ± 3,53 17,66 ± 2,47 9,83 ± 1,95
4 Ретикулоциты %0 20,7 ± 2,32 16,43 ± 1,93 12,57 ± 1,63* 109,29 ± 21,18* 52,14 ± 9,85*
Лейкоцитарная формула:
5 Метамиелоциты % 0,3 ± 0,15 0,71 ± 0,29 1,29 ± 0,18* 1,00 ± 0,31 0,86 ± 0,14*
6 Нейтрофилы палочк. % 1,8 ± 0,2 5,86 ± 1,76* 3,14 ± 0,40* 1,86 ± 0,40 2,00 ± 0,22
7 Нейтрофилы сегмент. % 23,2 ± 1,92 48,83 ± 8,51* 39,71 ± 3,8* 41,00 ± 7,98* 31,14 ± 4,91
8 Эозинофилы % 7,7 ± 1,52 4,29 ± 0,47* 4,43 ± 0,95 2,29 ± 1,13* 4,29 ± 1,48
9 Базофилы % 0 0 0 0 0,14 ± 0,14
10 Моноциты % 1,8 ± 0,33 1,71 ± 0,29 4,29 ± 0,61* 1,29 ± 0,36 0,86 ± 0,26*
11 Лимфоциты % 65,1 ± 2,54 38,86 ± 9,68* 47,14 ± 3,88* 52,43 ± 7,97 60,71 ± 4,11
Примечание: приведены величины х ± Sx; * - Р < 0,05; п > 6.
Таблица 2
Показатели свертывающей системы крови после внутрибрюшинного однократного введения феракрила в дозе
60 мг/кг
Показатель Контроль Срок наблюдения
1-е сутки 3-и сутки 7-е сутки 14-е сутки
Время свертывания крови (сек) 395,8 ± 16,9 496,4 ± 32,12* 367,14 ± 14,3* 412,7 ± 14,7 378,7 ± 7,6
Протромбиновое время плазмы (сек) 18,1 ± 0,48 19,14 ± 0,46 21,6 ± 0,13* 16,3 ± 0,18* 16,1 ± 0,46
Время рекальцификации плазмы (сек) 55,6 ± 3,1 62,4 ± 7,44 75,8 ± 3,88* 84,8 ± 8,13* 71 ± 4,58*
Толерантность плазмы (сек) 105 ± 17,1 114,8 ± 18,26 110,7 ± 8,69 238 ± 27,7 241,3 ± 24,8*
Фибриноген (г/л) 3,21 ± 0,53 5,3 ± 0,46* 3,5 ± 0,6 4,8 ± 0,64 4,7 ± 0,26*
Фибринолиз (%) 18,5 ± 2,75 25,8 ± 1,65* 20,8 ± 3,02 8,5 ± 1,7* 23,2 ± 5,6
Примечание: приведены величины х ± Sх; * - Р < 0,05; п > 6.
Таблица 3
Биохимические показатели сыворотки крови и мочи крыс после однократного внутрибрюшинного введения
феракрила в дозе 60 мг/кг
№ п/п Наименование показателей Единицы измерения Контроль Сроки наблюдения
1-е сутки 3-и сутки 7-е сутки 14-е сутки
1 Сыворотка крови Общий белок г/л 81,53 ± 1,21 80,49 ± 1,73 69,11 ± 1,79* 77,89 ± 1,51 77,70 ± 4,18
2 Альбумины г/л 48,82 ± 1,11 46,00 ± 1,68 33,90 ± 1,25* 43,18 ± 1,37* 42,82 ± 2,25*
3 Глобулины г/л 31,01 ± 0,93 34,65 ± 2,4 35,20 ± 1,11* 34,72 ± 2,34 34,89 ± 2,79
4 А/Г-коэффициент - 1,57 1,33 0,96 1,24 1,23
5 Глюкоза ммоль/л 4,25 ± 0,39 4,50 ± 0,46 1,63 ± 0,21* 4,72 ± 0,33 3,68 ± 0,35
6 Холестерин общий ммоль/л 2,38 ± 0,10 2,36 ± 0,08 1,81 ± 0,13* 2,10 ± 0,23 2,14 ± 0,16
7 Мочевина ммоль/л 10,43 ± 0,57 11,20 ± 1,51 21,26 ± 2,29* 13,41 ± 2,70 17,92 ± 1,96*
8 Железо сыв. крови мкмоль/л 27,54 ± 2,51 27,30 ± 5,24 40,78 ± 9,04 37,83 ± 6,38 35,66 ± 4,06
9 Аланинаминотрансфераза Ед./л 79,48 ± 20,32 88,88 ± 9,15 5 3* «о 00 04 32 5± 276,12 ± 131,36 63,14 ± 13,96
10 Аспартатаминотрансфераза Ед./л 303,07 ± 22,93 303,53 ± 33,87 8222,77 ± 444,57* 559,46 ± 169,49 259,29 ± 9,77
11 Моча Альбумин Мг / V'|8 час. 26,94 ± 2,46 - 43,67 ± 8,15 31,28 ± 6,36 33,40 ± 3,94
12 Хлориды ммоль / V-|8 час. 0,152 ± 0,026 - 0,050 ± 0,01* 0,550 ± 0,21 03266 ± 0,062
Примечание: приведены величины х ± Sx; * - Р < 0,05; п > 6.
К 14-м суткам большинство гематологических показателей не отличалось от таковых в контроле, хотя уровень гемоглобина и количество ретику-лоцитов и моноцитов еще не достигали уровня контроля.
При оценке состояния системы свертывания крови у животных, которым однократно внутри-брюшинно вводили «Феракрил» в дозе 60 мг/кг, выявлены выраженные изменения, что отразилось в удлинении времени свертывания, рекальцификации плазмы и снижении толерантности плазмы к гепарину (табл. 2). Уровень фибриногена оставался повышенным на протяжении 7 суток, фибрино-литическая активность крови была высокой, за исключением 7-х суток обследования, что, по-видимому, было обусловлено резкой депрессией фибринолиза (до 8,5 % при 18,5 % в контроле).
Состояние биохимических показателей сыворотки крови подопытных животных представлено в таблице 3. Из таблицы видно, что лишь к 3-м суткам от момента однократного внутрибрюшин-ного введения феракрила изменения изучаемых показателей были отчетливо выраженными. Особенно это касалось содержания белков, глюкозы, холестерина и аминотрансфераз. Выявленные изменения биохимических и гистохимических показателей указывали на значительную структурнометаболическую заинтересованность печени в детоксикации феракрила.
Согласно современным данным, гепатотокси-ческое действие акрилатов связано с их метаболизмом в микросомальной системе монооксигеназ печени [4, 11]. Авторы считают, что в процессе метаболизма акрилатов при участии цитохрома Р-450 происходит образование токсичных метаболитов и возрастание интенсивности перекисного
окисления липидов, что приводит к повреждению клеточных мембран гепатоцитов и нарушению в них метаболических процессов. Такие изменения происходили и в других органах — в почках и легких и проявились как в морфологической картине (некроз отдельных клеток извитых канальцев), так и в величинах биохимических показателей (увеличение содержания мочевины в сыворотке крови, увеличение белка в моче, снижение, а в последующем — увеличение хлоридов в моче).
Коэффициент кумуляции, рассчитанный по Ю.С. Кагану [3], оказался равным 2. В соответствии с классификацией Л.И. Медведя [7], «Феракрил» следует отнести ко 2-му классу (выраженная кумуляция).
Динамика снижения массы тела также указывает на развитие подострой интоксикации и выраженную зависимость «доза — эффект» (10,3 и 9,9 % при дозе 1/10 DL50 и 32,2 и 17,6 % при дозе 1/5 DL50 у самцов и самок соответственно).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты экспериментальных исследований характера острого и подострого действия феракрила при внутрибрюшинном и внутрижелудочном пути поступления свидетельствуют об его умеренной токсичности (3-й класс) с выраженной кумуляцией. При этом в организме животных выявлен довольно большой спектр гематологических, биохимических и патоморфологических изменений, свидетельствующих о проявлении интоксикации в течение длительного времени (14 суток). Использованные в эксперименте показатели свидетельствуют как о неспецифических, так и о специфических изменениях, т.е. о некоторой характерной направленности токсического действия «Феракрила», что позволяет
рекомендовать эти показатели для клинического сопровождения в условиях применения лекарственной формы. Следует также отметить и то обстоятельство, что «Феракрил» в настоящее время используется как эффективное кровоостанавливающее средство при повреждении сосудов кожного покрова. Применение феракрила как кровоостанавливающего средства для паренхимных органов должно быть тщательно изучено.
ВЫВОДЫ
1. Хирургическая губка «Феракрил» по своим токсическим свойствам относится к 3-му классу опасности (умеренно опасные вещества).
2. Хирургическая губка «Феракрил» обладает политропным токсическим действием и вызывает изменения метаболических (биохимических) показателей в крови и структурных — в паренхимных органах (печень, почки), легких и головном мозге.
3. Для оценки возможности применения хирургической губки «Феракрил» на раневой поверхности внутренних органов необходимы дополнительные исследования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Биохимические исследования в токсикологическом эксперименте / под ред. М.Ф. Савченкова,
В.М. Прусакова. — Иркутск: Изд-во Иркутского гос. ун-та. - 1990. - С. 174-175, 188-189, 181 -184.
2. Воронков М.Г., Аненкова В.З., Угрюмова Г.С. и др. Феракрил. - Иркутск : Вост.-Сиб. книжн. изд-во, 1983. - 36 с.
3. Каган Ю.С. Кумуляция, критерии и методы ее оценки, прогнозирование хронических интоксикаций // Принципы определения предельно допустимых концентраций. — М. : Медицина, 1970. - С. 49-76.
4. Котловский Ю.В. О механизме гепатоток-сичности акрилатов. — Томск, 1986. — Т. 4. —
С. 107 — 112.
5. Лабораторные методы исследования в клинике: Справочник / под ред. В.В. Мельникова.— М. : Медицина, 1987. — С. 106—125.
6. Лабораторные методы исследования системы гемостаза / под ред. В.П. Балуды. — Томск, 1980. — С. 237 — 238.
7. Лойт А.О., Савченков М.Ф. Профилактическая токсикология: Руководство для токсикологов-экспериментаторов. — Иркутск : Изд-во Иркутского гос. ун-та., 1996. — С. 82 — 91.
8. Меркулов Г.А. Курс патогистоморфологиче-ской техники. — Л. : Медицина, 1969. — 424 с.
9. Правила доклинической оценки безопасности фармакологических средств (GDP). РД 64126-91 / под ред. Ю.В. Бурова, И.В. Березовской, Г.Н. Золотарева и др. — М., 1992. — 76 с.
10. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / под ред. Р.У. Хабриева. — М. : Медицина, 2005. — 832 с.
11. Тарских М.М. Роль процессов перекисного окисления липидов биомембран и цитохрома Р-450 в патогенезе отравления акрилатами. — Томск, 1988. — Т. 5. — С. 156—159.
Сведения об авторах
Юшков Антон Геннадьевич - к.м.н., врач ортопедического отделения клиники НЦРВХ СО РАМН (664013, г Иркутск, ул. Р. Люксембург, д. 27, кв. 4; тел. 8 (3952) 47-87-19, 8 (3952) 29-03-44).
Юшков Геннадий Георгиевич - к.м.н., заместитель директора по научной работе НИИ биофизики Ангарской государственной технической академии (665813, г Ангарск, 89 кв-л, д. 28, кв. 10; тел. 8 (3951) 51-21-97, тел. 8 (3951) 53-41-87).
БенеманскийВиктор Викторович - доктор медицинских наук, профессор, ведущий научный сотрудник НИИ биофизики Ангарской государственной технической академии (665837, г. Ангарск, 219 кв-л, д. 4, кв. 88; тел. 8 (3951) 54-08-12). Гущина Алла Анатольевна - заведующая биохимической лабораторией отдела токсикологии НИИ биофизики Ангарской государственной технической академии (665832, г. Ангарск, м-н 6, д. 1, кв. 28; тел. 8 (3951) 61-46-79).
