CC BY
13
Я. В. ГУРОВА Ю. В. РЕДЬКИН
Омская государственная медицинская академия
616.155.194-001-08-092.9+615.357
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО
ОБОСНОВАННАЯ
фАРМАКОКОРРЕКЦИЯ
ПОСТТРАВМАТИЧЕСКОЙ
АНЕМИИ РЕКОМБИНАНТНЫМ
ЧЕЛОВЕЧЕСКИМ
ЭРИТРОПОЭТИНОМ_
В ЭКСПЕРИМЕНТЕ НА БЕЛЫХ КРЫСАХ УСТАНОВЛЕНО ДОСТОВЕРНО ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ ВЛИЯНИЕ ПРЕПАРАТА ЭРИТРОСТИМА НА СИСТЕМУ ЭРИТРОНА. АВТОРЫ ПРИШЛИ К ВЫВОДУ, ЧТО НАЗНАЧЕНИЕ РЕКОМБИНАНТНОГО ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ЭРИТРОПОЭТИНА (Р-Ч-ЭП) СТИМУЛИРУЕТ ЭРИТРОПОЭЗ , СНИЖАЕТ СТЕПЕНЬ ВЫРАЖЕННОСТИ АНЕМИИ.
Жизнедеятельность организма находится под постоянным воздействием неблагоприятных факторов вплоть до экстремальных. Реакция, которая является ответом на то или иное воздействие, как правило, не ограничивается одной физиологической системой. В ней участвуют все системы организма в целом, поскольку эта реакция - результат целого ряда сложных и взаимосвязанных процессов регулирования, направленных на сохранение устойчивого состояния. В экстремальных условиях устойчивое состояние организма нарушается. (ЖульЕ.Г, Моргулис И И. и др., 1999).
Разработка вопросов патогенеза и различных методов фармакокоррекции при травматической болезни (ТБ) представляет актуальную задачу, так как травма находится на втором месте после болезней органов дыхания и составляет 13% в рамках общей заболеваемости (Богданович Е.В., 1991). У лиц трудоспособного возраста травматизм среди причин смертности занимает первое место (Селезнев A.M., 1986). Острота вопроса обусловлена не только количественным увеличением травм, но и качественно новой структурой, в которой все большее значение приобретают повреждения головного мозга, множественная и сочетанная травма, требующие проведения реанимационных мероприятий, отличающиеся тяжестью течения и рядом особенностей процессов восстановления (Михайлович В.А. и др., 1989).
По данным клиник скорой помощи, из числа погибших 50% больных умирают в период шока от кровопотери и грубых нарушений жизненно важных органов и систем, остальные в другие периоды ТБ от различных гнойных осложнений, плохо поддающихся антибиотикотерапии. Даже при отсутствии кровопотери у пострадавших от тяжелой механической травмы развивается анемия, сохраняющаяся длительные сроки и осложняющая течение восстановительного периода. Анемия при травматическом шоке -это потеря эритроцитов, повышенная их элиминация, массивная гибель эритроцитов, неэффективный эритропоэз за счет гипоплазии костного мозга и недостаточной продукции эритропоэтина на фоне дефицита кислорода в почечных структурах. (Brown M.S. etal; 1993; Roth.,1996; Пя-сецкаяН.М., СоломкоА.П.; 1999). В патогенезе посттравматической анемии принимают участие почечно-зависи-мый гемолитический компонент и деструктивные изменения эритрона с внутрисосудистым гемолизом, связанным с повышением интенсивности перекисного окисления ли-пидов, сочетающегося с падением содержания в эритроцитах восстановленного глутатиона (Мирошник O.A., Редь-кин Ю.В., 1992).
Массивная травма требует проведения полного курса реанимационных мероприятий и интенсивной терапии, в
том числе переливания аллогенной крови при значительной кровопотере. Поэтому в последнее время разработаны и внедрены в практику новые, более физиологические методы фармакокоррекции заболеваний, сопровождающихся анемией. Получение рекомбинантного человеческого эритропоэтина (р-ч-ЭП) и его применение в клинической практике способствовало новому этапу в разработке эффективных способов лечения, альтернативных гемо-трансфузионной терапии.
Эритропоэтин, воздействуя на чувствительные рецеп-торные датчики на эритроидных клетках любой степени зрелости (стволовые эритроидные предшественники типа КОЕэ), стимулирует скорость пролиферации, синтез гемоглобина и гемсодержащих ферментов, т.е. стимулирует созревание и дифференцировку эритроидных предшественников. В организме человека основным источником синтеза эритропоэтина являются перитубуляр-ные клетки интерстиция почек, где вырабатывается до 90% этого гормона. Значительно меньше его образуется в звездчатых ретикулоэндотелиоцитах печени взрослого человека, а также в макрофагах селезенки и костного мозга (купферовские клетки и др.).Стимулятором выработки сигнала эритропоэтин - синтеза в почках выступает низкое парциальное давление кислорода в венозной крови, который поступает затем на сенсорные датчики в клетки проксимальных канальцев и тесно связан с реабсорбцией натрия в них. Образование эритропоэтина усиливается при нарастании гипоксии. (ЖибуртЕ.Б., Серебренная Н.Б., 1997).
В многочисленных экспериментах на животных доказано, что эритропоэтин (под коммерческим названием Эритростим), полученный методом генной инженерии, стимулирует эритропоэз, стабилизирует показатели красной крови, предупреждает развитие анемии, снижает тяжесть ее течения. В результате этого, эритропоэтин признан неотъемлемой составляющей длительной заместительной терапии больных с хронической почечной недостаточностью (ХПН), находящихся на программном гемодиализе. Помимо этого, в клинической практике р-ч-ЭП нашел широкое применение при заболеваниях или лечебных мероприятиях, сопровождающихся анемией: онкологические заболевания, трансплантация органов и тканей, терапия ВИЧ-инфекции зидовудином, аутодонор-ство, пред- и послеоперационный период, анемия при хронических воспалительных заболеваниях, анемия у ослабленных пациентов, отказ от трансфузий аллогенных гемокомпонентов.
Следовательно, все большее внедрение препаратов р-ч-ЭП в практическую медицину повышает эффективность лечебных мероприятий по коррекции и профилактике анемии, сокращает гемотрансфузионную нагрузку и улучшает качество жизни потенциальных реципиентов аллоген-
ных эритроцитов. Но работ, посвященных изучению экспериментально обоснованной фармакокоррекции анемии при ТБ, практически нет. Представляется, что исследования в этом направлении позволят лучше понять закономерности регуляции клеточного гомеостаэа системы фасной крови и откроют новые возможности для управле-ния уровнем активности эритропоэтинобразования, что в конечном счете поможет эффективно влиять на продуктивность эритро-поэза и успешнее корректировать эритропоэтинзависимые цитопенические состояния. (ЖульЕ.Г, МоргулисИ.И., 1999).
Целью работы явилось обоснование метода фармакологической коррекции нарушений системы эритрона при ТБ с помощью цитокинового регулятора - Эритростима.
В эксперименте на 28 выживших белых линейных крысах с тяжелой механической травмой выполнена серия исследований. При стандартном по силе травматическом воздействии, экспериментальным животным в первые 10 минут после нанесения травмы однократно вводили подкожно раствор Эритростима в дозе 25 МЕЛ 00 г массы тела животного. Оценивали изменения состояния системы эритрона с помощью функциональных, биохимических и морфологических методов исследований с 1-го по 35-е сутки посттравматического периода. (Табл. 1).
Широта используемого спектра методов объясняется желанием получить комплексную морфофункциональную характеристику основных звеньев патогенеза анемии в динамике всего периода ТБ. Отмечено положительное влияние лекарственного препарата Эритростима, что особенно заметно при оценке общей летальности животных в соответствующей группе. Из 42 экспериментальных крыс погибло 14, что составляет 33,34±1,80%(р<0,01), по сравнению с 53,57±2,10% животных с ТБ и не получавших медикаментов. Как видно из приведенных в таблице данных, применение Эритростима способствует достоверному замедлению снижения основных показателей красной крови: в первые сутки ТБ отмечается повышение числа эритроцитов, уровня гемоглобина, рост гематокритного показатепя, а копичество ретикулоцитов резко возрастает в 5 раз (25,78±3,60 в опытной группе, по сравнению с 4,98±0,45 в контроле, р<0,05), максимально выраженное на 7-е сутки посттравматического периода, что свидетельствует о достаточной регенераторной способности костного мозга. Через неделю от начала развития ТБ изучаемые показатели (гемоглобин, эритроциты,
гематокрит) незначительно снижаются, хотя остаются статистически достоверно выше аналогичных показателей контрольной группы. Также отмечаются следующие изменения состава периферической крови: нормобластоз в исследуемой группе, увеличение эозинофильно-базофильной ассоциации, выявляется сдвиг формулы крови влево, в первые 7 суток, до появления мета- и миелоцитов без увеличения количества палочкоядерных и на фоне уменьшения количества зрелых сегменто-ядерных нейтрофильных гранулоцитов. В отдельных случаях выявляются ранние формы промоноцитов и пролимфоцитов с последующей нормализацией картины крови. Указанные изменения состава периферической крови расценивают как преходящую реакцию раздражения костного мозга вследствие воздействия эритропоэтина на предшественники миелопоэза. Но основным моментом в динамике изменений со стороны костного мозга при морфологическом исследовании является стимуляция эритроидного ростка кроветворения под влиянием р-ч-ЭП на всем протяжении ТБ.
С помощью биохимических методов исследований мы изучали также следующие показатели: сывороточное железо, общую железосвязывающую способность сыворотки, трансферрии, ферритин. (Табл. 2).
Многоядерные ферменты и их переносчики играют ключевую роль в процессах обеспечения жизнедеятельности необходимыми веществами и энергией. Многоядерные ферменты, в частности содержащие железо, включены в цепь окислительного фосфорилирования и участвуют в переносе и хранении железа. Необходимость значительного количества железа для построения активных центров геминовых и негеминовых белков, практическая нерастворимость неорганических соединений трехвалентного железа в физиологических условиях, легкость окисления двухвалентного железа делают жизненно важной проблему хранения и транспорта трехвалентного железа в биологических системах. Эта проблема решена с помощью специальных белков-хранителей: неорганического ферри-тина и гемосидерина, а также переносчиков трехвалентного железа типа трансферрина (Гольберг Е.Д. и др. 1989).
В эксперименте уровень сывороточного железа превышал предельно допустимые значения контроля, что отражалось параллельным снижением уровня трансферрина, ферритина в плазме крови, уменьшением
Таблица 1
Гематологические показатели экспериментальных крыс при использовании Эритростима в дозе 25МЕ/100 г
массы тела в динамике ТБ
П оквзатели 1 день n~7 3 день п = 5 7 день л =4 п =7 14 день п = 4 п = 8 2 1 день п-4 п = 6 28 день п-4 о-й 35 день п-4 п»7
Лейкоциты, IO "" 3 20* 1.36* * * 10,23*2,37 6 25*2.32 5,27±Э, 1 5 2 53±0.57 • 7,63±2,05 3 20*0.54 7,40*0,1 8 3.64*0.72 8,28*1,15 4.53*0.88* 7,78*0,73 5.50*0.51 5,03*0,46
Эритроциты, 10 11 ' 6.49*0.23 * * 3,4 7*0,3 5 4 70*0.57 3.34*0.43 3 95*0.50* 3,33*0,38 7.22* 1 .2 1 8.96*0.22 7.88*0.15 13.50*0.75*
4,72*0,98 3,68*0,32 5,0*0,44 3,06*0,22
НЬ. г/л 140 20*3 .60* 1 13.50*7,60 115 60±2.50 1 05,70±4,70 146 20±З.В2 96.0*5.7 1 1 27 40*3.20 127.10*4.97 144 30*3.98 128,60*3,05 140.20*3.73 133.90*3,24 155.40*2.85 104,80*3,52
H 1. •/. 32.30± 1.05* 18,68*1,16 74 43± 1 .30 1 6,92*2,50 72 10*0 47« 22,87*1.88 33 30*1.30* 28,83*1 ,43 34.32*1.40 30.20*0,68 34.10*1.60 32,34*1,95 38.32*1.32 1 8.14*2.05
9 70±2.90** 3,97*0,22 13 1 0*2.50 3,8 1 ±0,20 25 78*3 60* 1 8.09*2.80 15.70*4.50* 14.20*1.50 1 7.30*0.80
RTC.% 4.98±0.45 5,03*0.44 4.56*0,54 4,21*1.23 4,06*0,50
Примечание, числитель - показатели крови экспериментальных крыс опытной группы (травма плюс Эритростим в возе 25 МЕ/100 г массы знаменатель - показатели крови крыс контрольной группы (травма без печения)
п-число экспериментальных животных в серии - Псппч *
Достоверность различий между опытной и контрольной группами: р<0.001 - ,р<0.01- ,р<0,05-
Таблица 2
Биохимические показатели и клеточность костного мозга (10"/л) экспериментальных крыс при использовании Эритростима в дозе 25 МЕЛ 00 г массы тела в динамике ТБ
Примечание: числитель - показатели крови экспериментальных крыс опытной группы (травма плюс Эритростим в дозе 25 МЕЛ 00 г массы тела) знаменатель - показатели крови крыс контрольной группы (травма без лечения) п - число экспериментальных животных в серии
Достоверность различий между опытной и контрольной группами р<0,001 -"' ; р<0,01 -**; р<0,05 -*.
П ОКЯ1ЯТСЛ и I день п = 4 п = 7 3 день a^i п = 5 7 день п = 7 14 день п-4 п =8 2 1 день п = 4 п-6 28 день п-6 3 3 день о-7
Билирубин, м км ол ь/л 8.32±0.46«« 8 .4 0±0.4 4 * 1 8.3 4± 1.95 9.42±0.32 9 34±1.1 5 * В.64±0.68 9.68±0.49 23,98±2,38
26,3 6± 1,0 S 2 2 ,63 ± 1 ,22 2 1 ,1 В± 1,4 3 1 0,53±2,03 1 6,84± 1,0 5 1 4,35± 1 ,02
Сыв Fe, М КМ ОЛ ь/л 60.20±0.23 60.1 2±0.60 66.4 2±1.16»* 5 2.0± 1.20 * 4 1 92±2 46« 42.1 6± 1 .5 8 36.1 0± 1 .42
53,2 0±2.55 5 8 ,24± 1 .1 2 48,42±2,23 4 5,24 ±2 ,03 44,42±2,24 43,39±2,20 5 3 .24 ±3,06
Трансфер-ри н, г/л 1 .8 9±0.6 5 • 2.28±0.50 0.29±0.2 1 •• 1.9 5±0.40 2.28±0.32 2-3 5±0.20 3 -I 2±0.3 5 1 ,28±0,33
0.92±0,44 0,8 5±0,2 5 1 ,25±0.95 2,05±0,30 1,85±0,1 2 2.06±0,1 5
ОЖСС, м км ол ь/л 29.85± 1.20 26,60±3,50 2 8 .63 ±2.80 29,9 5± 1 ,98 6.47± 1 .24«»» 3 2,29±0,4 8 30.40±0.52 4 0,0 5±3 ,5 2 32.25±0.50 2 5,94±2.4 2 30.72±0.25 3 1,2 1 ± 1,26 2 3 ,4 2±0,34
Ферритин, м к г/л I4.23il.30«» 1 3.50±0.23 1 0.28±0.2 5 « 1 8.20±0.73 20.24± 1 .2 1 * 24.50±1 .05 29.40±0.95
1 0,4 5 ±0,4 7 10,1 1 ±0,23 9,50±0,94 1 6,05± 1 ,3 4 8,94±4,50 9,95±4,32 8,23±Э ,5 6
Кл еточ н. кост. м озга 10 "/л 1 480.26±4.25* 1 ООО.4 6±4 .20 980.26±3.50 1 320.38±3.40 1 5 00.3 8± 5.25 1 500.98±4.59 1 7 В0.20± 1 .46
968.54±4.44 1 000,85±9,80 1 009,7 5±4,5 6 115 1 ,88±7.56 1048,1 2±8,72 1265,64±3,02 835,0±1 ,52
общей железосвязывающей способности сыворотки и незначительной гипербилирубинемией в течение первых 7 суток посттравматического периода. Данный факт объясняется тем, что в патогенезе посттравматической анемии принимает участие почечно-зависимый гемолитический компонент, гипоальбуминемия и деструктивные изменения эритрона с внутрисосудистым гемолизом (МирошникО.А., Редькин Ю.В., 1992). Это указывает на гемолитический характер развившейся в течение первой недели анемии и подтверждает правильность выбора данного препарата в создавшихся условиях.
Изучение сухой массы и диаметра эритроцитов проводилось с помощью интерференционной микроскопии. Известно, что основу сухой массы клеточных структур составляют главным образом белки и нуклеиновые кислоты (ЛуппаХ., 1980). Метод интерференционной микроскопии дает возможность оценить суммарное содержание белков и ДНК в клетке, что имеет большое значение для характеристики функционального состояния гемопоэтических элементов. Между величиной сухой массы и содержанием гемоглобина имеется линейная зависимость. Так как в начальный период ТБ происходит повышенный гемолиз эритроцитов, то количество плотных веществ во время гемолиза значительно снижается (Магэ-йеп, 1976). Анализ структуры популяции эритроцитов по степени насыщения их гемоглобином позволил выявить признаки явной ее перестройки. Отмечалось снижение количества клеток, наименее насыщенных гемоглобином до 33% и увеличивалось количество клеток; наиболее насыщенных гемоглобином до 67%. Наблюдалось значительное уменьшение среднего диаметра эритроцитов в опытной группе, что объясняется возрастанием величины сухой массы и снижением степени гидратации эритроцита в течение всего посттравматического периода.
Изменения в содержании плотных веществ в эритроцитах периферической крови, возникающие значительно раньше сдвигов в общегематологических показателях, могут служить дополнительным критерием ранней диагностики нарушений эритропоэза. В ряде случаев интерферометрия может применяться не только как диагностический тест, но и как метод контроля за
качеством проводимой терапии, а также оценки ее эффективности.
ВЫВОДЫ
1. Изучение гематологических показателей экспериментальных крыс дает возможность подтвердить гемолитический механизм развития анемии в первую неделю посттравматического периода.
2. Эритростим в дозе 25 МЕ/100 г массы тела в эксперименте оказывает значительный эритропоэз-стимулирующий эффект на всем протяжении ТБ и препятствует развитию посттравматической анемии.
Литература
1. Дерябин И.И., Насонкин О С. Травматическая болезнь, Медицина, 1987,353с.
2. Гольдберг Е.Д. Справочник по гематологии. Томск, 1989,371с.
3. Гольдберг Е.Д., Степанова Е.И. Интерференционная микроскопия в гематологии. Томск, 1983,137с.
4. Соколов В.А. Сочетанная травма. Вестник травматологии и ортопедии, №2,1998,65с.
5. Соколов В.А. Инфекционные осложнения при политравме. Вестник травматологии и ортопедии, №3,1999,71с.
6. Пясецкая Н.М., Дроздова В.Д. Рекомбинантный эритропоэтин. Вестник гематологии и трансфузиологии, №6,1999, с. 1-8.
7. Жибурт Е.Б., Серебрянная Н.Б. Эритропоэтин в клинической медицине. Terra Medica №3,1997, с.9.
8. Нефедов В.П., Доррер Г.А. Коррекция пемеостаза. Материалы VII Всероссийского симпозиума, 1996, с.4-5.
9. Brown M.S., Shapiro Н. Effect of protein intake on eryth-ropoiesis during erythropoietin treatmenf of anemia of prematurity. Pediatrics №4,1996, c. 512-517.
10. Donato H.C., Vivas Netal. Early vs late use of erythropoietin in anemia of prematurity: a randomized, multicentric trial (abstract). Brit.J. Haemat. №1,1998,180 c.
РЕДЬКИН Юрий Васильевич-д.м.н., проф., зав. кафедрой фармакологии ОГМА.
ГУРОВА Яна Валерьевна - ассистент кафедры фармакологии.
