CC BY
33
6.Жибурт Е.Б., Серебрянная Н.Б. Эритропоэтин в клинический медицине. Terra Medica №3,1997, с. 9.
7. Нефедов В.П., Доррер Г.А. Коррекция гомеостаза. Материалы VII Всероссийского симпозиума, 1996, с.4-5.
8. 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.
9. 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 ОГМА.
ю. в редькин ГЕМОПОЭЗРЕГУЛИРУЮЩИИ
я.в.гурова _ _
т. и кормима ЭффЕКТ КАВИНТОНА И
Омская государственная медицинская академия
616.155.194-001-08-092.9+615.357
ЭРИТРОСТИМА ПРИ СОВМЕСТНОМ ПРИМЕНЕНИИ У КРЫС С ТРАВМАТИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ
В ЭКСПЕРИМЕНТЕ НА 30 БЕЛЫХ КРЫСАХ УСТАНОВЛЕНО ДОСТОВЕРНО ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ ВЛИЯНИЕ ПРЕПАРАТОВ КАВИНТОН И ЭРИТРОСТИМ НА ЭРИТРОПОЭЗ.
Введение
Стремительный рост травматизма во всех индустриально развитых странах стал общепризнанным и в последние десятилетия механическая травма наряду с онкологическими и сердечно-сосудистыми заболеваниями превратилась в одну из ведущих проблем современной медицины. Вызываемые травмой общие и местные нарушения жизнедеятельности организма, которые продолжаются недели, месяцы и даже годы, изучаются с позиций целостного организма, т.е. как травматическая болезнь (ТБ). Многообразие и сложность гемодинамических и метаболических сдвигов, наблюдаемых при ТБ, определяют высоту требований, предъявляемых к лекарствам, применяемым для лечения данной патологии (1,5).
Применение препарата Кавинтон (производное девинкана, содержащегося в растениях семейства Барвинок малый, международное непатентованное название - винпоцетин, этиловый эфир аповинкаминовой кислоты) широко распространено в терапии цереброваскулярных нарушений, которые наблюдаются при политравме. Препарат обладает комплексом различных и вместе с этим взаимодополняющих фармакологических эффектов, определяющих его высокую эффективность при лечении ТБ (5,6). Данные экспериментальных исследований свидетельствуют, что введение Кавинтона способствует восстановлению ауторегуляторных механизмов при снижении среднего артериального давления, препятствует развитию вазоконстрикторных изменений. Механизмы нормализации под влиянием препарата Кавинтон тонуса гладкомышечных структур сосудистой стенки многообразны. Препарат препятствует поглощению ваэодилататора аденозина эритроцитами и таким образом увеличирает его содержание в крови. Ингибируя фосфодиэстеразу, Кавинтон повышает концентрацию цАМФ в гладкой мускулатуре, по степени выраженности данного эффекта на порядок превосходя теофиллин. Однако
нет достаточных оснований считать Кавинтон неиэбирательным вазодилататором. Кавинтон оказывает эутонизирующее, нормализующее действие как на повышенный, так и на пониженный тонус сосудов мозга, улучшает венозный отток из полости черепа, за счет этого уменьшается выраженность отека мозга (4,5). Кавинтон улучшает реологические свойства крови за счет ингибирования активности факторов, вызывающих агрегацию тромбоцитов (АДФ, серотонин), а также благодаря увеличению в плазме крови концентрации антаагреганта аденозина (5). Накопление молочной кислоты и развитие метаболического ацидоза приводят к нарушению согласованной работы антиоксидантных ферментов, к аккумуляции перекиси водорода, накоплению свободных радикалов и активации перекисного окисления липидов. Следовательно, лечение, вызывающее усиление трансмембранного транспорта глюкозы и уменьшающее тем самым энергодефицит, способствует восстановлению метаболического баланса при острой и хронической гипоперфузии мозга. В эксперименте на крысах доказано, что однократное внутривенное введение Кавинтона не изменяет метаболизм глюкозы в организме, но усиливает трансмембранный транспорт глюкозы через гематоэнцефалический барьер во всем мозге, контралатеральной гемисфере и в периинфарктной зоне симптоматической гвмисферы (6). Торможение притока №* через трансмембранные натриевые каналы значимо уменьшает аноксическое поражение белого вещества. Кавинтон дозозависимо тормозит активность этих каналов, вызывая тем самым выраженные нейропротективный и миелинопротективный эффекты. Препарат оказывает также прямое нейтрализующее действие в отношении свободных радикалов (5,6). Любое травматическое поражение головного мозга сопровождается разнообразными сосудистыми нарушениями и дисрегуляцией мозгового метаболизма.
Комплекс неспецифических сосудистых реакций влечет за собой каскад патологических изменений на биохимическом, физиологическом и морфологическом уровнях. Развивается гипоксия, ацидоз, резкое падение энергетического потенциала, интоксикация многочисленными продуктами метаболизма, отек мозга, усугубление нарушений микроциркуляции и нарастание деструкции. Применение Кавинтона у больных с травматическим поражениям всего организма показывает его высокую эффективность за счет выраженного нейролротективного, вазоактивного действия и влияния на процессы перекисного окисления липидов, систему микроциркуляции и реологические свойства крови (1,5,6).
Сегодня общепринятой является единая теория кроветворения, заключающаяся в том, что все клетки крови происходят из одной стволовой клетки, дифференциация которой в различные клетки крови происходит под влиянием цитокинов (8,10). Применение гемоцитокинов -полипептидов, ускоряющих пролиферацию и диффе-ренцировку предшественников гемопоэза, позволят сократить период цитопении при различных заболеваниях. В настоящее время известно около 30 цитокинов, влияющих на клетки предшественники гемопоэза различной степени зрелости, принадлежащие к различным росткам кроветворения. Эффект гемоцитокинов на пролиферацию может быть как стимулирующим, так и подавляющим. Поэтому по уровню влияния на более или менее зрелые кроветворные клетки цитокины можно условно разделить на 3 группы: полипептиды, определяющие пролиферацию ранних предшественников гемопоэза и формирование мульти-линейных (то есть относящихся одновременно к нескольким различным кровяным росткам) колоний. Это фактор стволовых клеток или с kit лиганд, лиганд рецептора STK-1(Fik2/Fit3), а также интерлейкины 1, 3, 6,11 и 13. Полипептиды, стимулирующие формирование колоний определенных клеток крови: это гранулоцитарный фактор роста (Г-КСФ), гранулоцитарно-макрофагальный фактор роста (ГМ-КСФ), макрофагальный фактор роста (М-КСФ), эритропоэтин (ЭПО) и тромбопоэтин (ТПО). Полипептиды, оказывающие тормозящее влияние на гемопоэз; к ним относятся интерфероны, макрофагальный ингибиторный протеин (МИП-1), трансформирующий фактор роста (ТГФ) и фактор некроза опухоли (ФНО) (9,11). В частности, эритроциты образуются и созревают под влиянием эритропоэтина. Естественно, что в условиях дефицита эритропоэтина процесс эритропоэза нарушается. Эритропоэтин представляет собой структуру, состоящую из двух цепочек-альфа и бета. Это его свойство используется при изготовлении рекомбинатного эритропоэтина (р-ЭПО).
Р-ЭПО человека получали путем введения гена, кодирующего эритропоэтин, в промышленный штамм клеток млекопитающих. Р-ЭПО неотличим от природного по аминокислотному составу и биологическому действию. Создание р-ЭПО ознаменовало собой очень важный поворот в лечении больных с хронической почечной недостаточностью. Есть целый ряд физиологических и патологических условий, в которых организм нуждается в избыточной продукции эритропоэтина. Как пример патологических состояний можно привести анемии у онкологических больных, больных СПИД, у больных системными заболеваниями соединительной ткани, анемии недоношенных детей, анемии, возникающие при лучевой болезни и при пересадке костного мозга. Наибольшее клиническое применение получили гемоцитокины, позволяющие быстрее преодолевать повреждение костного мозга, связанное с применением цитостатиков. Но применение этого препарата с целью коррекции развивающейся анемии при ТБ практически не освещено в современной медицинской литературе. Патогенез анемии при политравме многообразен. С одной стороны, анемизация определяется уменьшением продолжительности жизни эритроцитов, с другой стороны, снижается
продукция эритроцитов костным мозгом, что происходит из-за уменьшения доступности железа, накопленного в системе фагоцитирующих моноцитов, недостаточного повышения уровня эритропоэтина в ответ на анемизацию и выработки ингибирующих эритропоэз цитокинов (8,9). При анемии, вызванной кровотечением при политравме, происходит утрата связи между кислородом и гемоглобином, развивается гипоксия, на которую организм реагирует усилением продукции эритропоэтина и увеличением числа эритроцитов. Будучи даже умеренной анемия значительно ухудшает качество жизни пациентов, а также переносимость инфекций и других осложнений. Гемотрансфузии, обычно применяемые для коррекции анемии, несут серьезную опасность риска передачи вирусов гепатита и иммунодефицита человека. Кроме того, множественные гемотрансфузии вызывают развитие гемосидероэа внутренних органов и оказывают иммунодепрессивное воздействие.
Следовательно, в современных условиях, ЭПО является перспективным методом профилактики и лечения посттравматической анемии.
В результате проведенных нами ранее исследований на крысах установлено однонаправленное гемопоэзрегулирующее действие лекарственных препаратов Кавинтон (RG) и Эритростим на систему эритрона в условиях ТБ. Оптимальными дозами для коррекции посттравматической анемии оказались следующие: доза Кавинтона, равная 2 мг/100 г массы тела и доза Эритростима, равная 25 ME/I00 г массы тела животного. Таким образом, можно предположить получение потенцирующего эффекта на систему эритрона при ТБ в условиях одновременного применения Кавинтона и Эритростима.
Цель работы. Поиск путей нормализации состояния системы эритрона при ТБ с помощью совместного применения ноотропного средства Кавинтон и цитокинового регулятора Эритростима.
Материал и методы. Работа выполнена на 30 выживших белых беспородных красах-самцах, массой 250300 граммов. При моделировании ТБ по способу Нобла-Коллипа экспериментальным животным с лечебной целью на 5 минуте сразу после нанесения травмы однократно внутримышечно вводили раствор Кавинтона в дозе 2 мг/ 100 г массы тела и с разницей в 1-2 минуты однократно подкожно раствор Эритростима в дозе 25МЕ/100 г массы тела животного. Определение основных показателей эритро- и лейкопоэза проводили с 1-х по 35-е сутки ТБ. Подсчет количества эритроцитов, лейкоцитов, ретикулоцитов, цитометрию эритроцитов, расчет таких показателей, как средний объем эритроцитов, средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах, гематокритного показателя проводили по общепринятым методам и формулам (2). С помощью биохимических методов определяли уровень сывороточного железа и билирубина, общую железосвязывающую способность сыворотки, насыщение трансферрина железом. Уровень ферритина определяли с помощью радиоиммунного анализа. Подсчет клеточности костного мозга проводили в камере Горяева. Изучение сухой массы и диаметра эритроцитов проводили с помощью интерференционной микроскопии (Biolar, PZO. WARSZAWA, № 05295). При компьютерной обработке данных применялась программа Microsoft Excel.
Результаты и обсуждения.
Динамика показателей эритро- и лейкопоэза у экспериментальных крыс контрольной и опытной групп представлена в таблице.
Совместное применение этих препаратов, которые проявляют однонаправленность действия и дозы которых являются оптимальными по корригирующему эффекту на эритропоэз, вызывает существенное повышение количества эритроцитов (6,9±1,0 в опыте по сравнению с 3,47±0,35 в контроле, р<0,05), ретикулоцитов (12,32±3,20 в
Таблица
Гематологические показатели экспериментальных крыс при использовании Кавинтона в дозе 2 мг/100 г и Эритростима в дозе 25 МЕ/100 г массы тела в динамике ТБ
Показатели 1 день п=4 п=7 3 день п=4 п=5 7 день п =4 п=7 14 день п=5 п=8 21 день п=4 п=6 28 день п—4 п=6 35 день n=S d=7
Лейкоциты, Ю "* 4.30*0.50 10.23*2,37 3.0*0.10 5,27±3,15 3.06*0.98 7,63±2,05 4.75*1.05" 7,40±0,18 3.69±1.18" 8.28*1,15 6.83*0.17 7,78*0,73 5.34*1.15 5,03*0.46
Эритроциты, Ю 6.91*2.50' 3,47*0,35 3.31±1.12 3,34*0,43 4.35*1.20 3,33*0,38 5.22±1.05 4,72*0,98 5.75*0.18 3,68*0,32 7.38*2.20 5,0*0,44 9.10*1.03"' 3,06*0,22
НЬ, г/л 123.10±8.30* 1 13,50*7,60 109.20*5.60 105,70±4,70 101.0±5.50 96,0*5,71 112.20±3.15" 127,10*4.97 125.50*8.45 128,60*3,05 126.70*3.10 133,90*3,24 138.30*3.05" 104,80*3,52
Ж, % 34.31 ± 1.16* 18,68* 1,16 29.25±2.10 16,92*2,50 27.45*0.50' 22,87±1,88 30.43±4.80 28,83*1,43 36.80*6.10 30,20*0,68 38.92*4.15 32,34*1,95 46.25*1.19'" 18,14*2,05
ЯТС,% 12.32±0.65" 3,97±0,22 16.70*1.50" 3,81 ±0,20 19.34±0.85" 4,98*0,45 22.33*1.57'" 5,03*0,44 19.30*5.50'" 4,56*0.54 18.10*3.16" 4,21*1,23 16.45*0.15" 4,06*0,50
Билирубин, мкмоль/л 8.95*1.17" 26,36*1,05 22.16±0.98 22,63±1,22 13.50±2.16 21,18±| ,43 10.40±3.10 10,53±2,03 9.42*1.23' 16,84*1.05 8.18*0.45 14,35*1,02 6.50*0.20" 23,98*2,38
Сыв. Ре, мкмоль/л 32.10*2.50" 58.22*3.20 53.18±8.17 41.06±5.40 40.30*4.90 30.20*8.15 29.14*3.50"
53,20±2,55 58,24*1,12 48,42±2,23 45,24±2,03 44,42*2,24 43,39*2,20 53,24*3,06
Трансфер-рин, г/л 2.32*0.30' 0,92±0,44 1.05*0.52 0,85±0,25 1.9б±0.71 1,25*0,95 2.31*0.45 2,05±0,30 2.32*0.85 1,85*0,12 2.84*0.20 2,06*0,15 3.48*0.44" 1,28*0,33
ОЖСС, мкмоль/л 40.62*3.50 26,60±3,50 30.16±2.80 29,95±1,98 34.50*2.40 32,29*0,48 36.25*4.50 40,05±3,52 40.10*2.21" 25,94*2,42 47.32*3.35" 31,21*1,26 52.40*5.18'" 23,42*0,34
Ферритин, мкг/л 18.25±0.80 10,45*0,47 8.50*2.25 10,11*0,23 15.50±5.40 9,50±0,94 21.80±5.14 16,05±1,34 23.40*0.94" 8,94*4,50 28.55*3.50" 9,95*4,32 37.20*2.65'" 8.23*3,56
Клеточн. кост. мозга 10 |2/л 1230.40*8.40' 968,54*4,44 1310.50±9.70 1000,85±9,80 1390.0± 7.50 1009,75*4,56 1340.20±7.40 1151,88*7,56 1520.50*8.16" 1048,12*8,16 1500.80*3.35" 1265,64*3,02 1492.64*6.50" 835,0*1,52
Примечание: числитель - показатели крови экспериментальных крыс опытной группы (травма плюс Кавинтон в дозе 2 мг/100 г и Эритростим в дозе 2! М Е/100 г массы тела),
знаменатель - показатели крови крыс контрольной группы (травма без лечения), л - число экспериментальных животных в серии,
достоверность различий между опытной и контрольной группами : р<0,001 -*" ; р<0,01 -" ; р<0,06 •*.
опыте по сравнению 3,97 в контроле, р<0,05), статистически достоверный рост гематокритного показателя и уровня гемоглобина эритроцитов на 1-е сутки травматического периода.
На 3-й сутки ТБ наблюдается срыв компенсаторных механизмов и происходит угнетение эритро- и лейкопоэза: число эритроцитов снижается в среднем до 3,30±0,12х1012/ л, лейкоцитов до 3,0±0,10х109/л, уровень гемоглобина составляет 109,2±5,6 г/л, гематокритный показатель падает до 29,25±2,10%, но неуклонно растет число ретикулоцитов с максимально выраженными значениями на 14-е сутки посттравматического периода (22,33±1,57 в опыте, по сравнению с 4,98±0,45 в контроле). При анализе биохимических показателей обмена железа в организме экспериментальных животных наблюдаются значительные изменения. Существует много показателей, отражающий баланс железа в организме, однако основными являются не сывороточное железо, а ферритин, отражающий запасы железа в организме, и насыщение трансферрина, отражающее скорость переноса железа из запасов в циркуляцию. Повышенные запасы железа (9) при низком уровне трансферрина (8,9) не обеспечивают достаточного перехода железа в циркуляцию. Таким образом, низкий уровень ферритина в сыворотке (9) и низкое насыщение трансферрина (менее 20%), ведут к развитию гипорегенераторной, гипохромной анемии на 3-й сутки ТБ. Развитие анемии в данный период, в целом, является результатом отрицательного баланса между повышенным разрушением эритроцитов и их сниженной продукцией в костном мозге. Таким образом, на основании экспериментальных и клинических данных, в патогенезе
посттравматической анемии можно выделить несколько основных механизмов: 1 Снижение продукции и или биологической активности эндогенного эритропоэтина. Даже повышенный уровень эндогенного гормона, как правило, не соответствует степени снижения гемоглобина, т.е. имеет место относительный или функциональный дефицит ЭПО. 2. Нарушения в метаболизме железа, приводящие к искусственному дефициту железа. Железо является абсолютно необходимым биохимическим компонентом в процессах метаболизма роста и пролиферации клеток. Вместе с тем, железо может быть исключительно токсичным элементом, если присутствует в организме в повышенных концентрациях, превышающих емкость основных железосвязывающих белков -трансферрина и ферритина, а это препятствует соединению железа с трансферрином и ведет к снижению доставки железа костномозговым эритроидным предшественникам. В результате развивается искусственный или перераспределительный дефицит железа, который является причиной снижения синтеза гемоглобина.
В последние годы установлено, что описанные изменения в метаболизме железа являются следствием активации иммунокомпетентных клеток и оппосредованы биологическими эффектами провоспалительных цитокинов-интерлейкина-1 (IL-1 )и фактора некроза опухолей (TNF), которые обладают также прямым супрессорным действием на эритропоэз in vitro и in vivo. Избыток железа в организме сопряжен с активацией процессов биологического окисления, приводящих к образованию цитотоксических продуктов, обладающих мутагенными и генотоксическими эффектами (9,10).
Через неделю от начала развития ТБ изучаемые показатели (эритроциты, лейкоциты) периферической крови повышаются и достигают максимальных значений на 28-35-е сутки. Значительный рост гематокритного показателя (36,8016,10) и уровня гемоглобина (125,50±8,45) наблюдается на 21-е сутки посттравматического периода. Указанные изменения в периферической крови сопровождаются характерной динамикой клеточного состава костного мозга, в котором отмечается расширение плацдарма эритропоэза за счет эритробластов, баэофильных и полихроматофильных нормобластов. Кроме того, для данного периода ТБ характерны следующие изменения состава периферической крови: увеличение эозинофильно-базофильной ассоциации, сдвиг формулы крови влево до появления мета- и миелоцитов на фоне уменьшения количества зрелых сегментоядерных нейтрофильных гранулоцитов, появление пролимфоцитов с последующей нормализацией картины крови. Нарушение в организме экспериментальных крыс обмена железа носит кратковременный характер и на второй неделе ТБ происходит восстановление до нормы данных биохимических показателей.
Расчет величины сухой массы эритроцитов и определение концентрации в них плотных веществ проводили с помощью интерференционной микроскопии (3). Метод интерференционной микроскопии дает возможность оценить суммарное содержание белков в клетке, что имеет большое значение для характеристики функционального состояния гемопоэтических элементов. На 3-й сутки ТБ происходит повышенный гемолиз эритроцитов и количество плотных веществ значительно снижается. Начиная с 7-х суток посттравматического периода наблюдается изменения структуры популяции эритроцитов по степени насыщения их гемоглобином. Отмечается снижение клеток, наименее насыщенных гемоглобином до 31% и увеличивается количество клеток, наиболее насыщенных гемоглобином до 69%. Также отмечается уменьшение среднего диаметра эритроцитов из-за снижения степени гидратации данных клеток красной крови в посттравматическом периоде. Более широкое использование интерферометрии в гематологических исследованиях существенно расширит и дополнит информацию о функциональном состояние клеток красной крови в физиологических и патологических условиях как в клинике, так и в эксперименте.
Выводы
1. Совместное применение лечебных доз Кавинтона и Эритростима оказывает однонаправленное гемопоэзстимулирующее действие на эритропоэз и является эффективным и патогенетически обоснованным методом лечения анемии в условиях ТБ.
2. Установлен протекторный эффект Кавинтша и рЭПО в отношении выживаемости эритроидных клеток предшественников.
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. Авакян Г.Н., Никонов А.А. Кавинтон в эксперименте и клинической практике, М„ 1998, с. 56.
6. Клечковская Р.И. Кавинтон в лечении тяжелых травматических, гнойно-воспалительных и аноксических заболеваниях головного мозга, Н. Новгород, 1997, с. 15-24.
7. Пясецкая Н.М., Дроздова В.Д. Рекомбинантный эритропоэтин. Вестник гематологии и трансфузиологии №6, 1999, с. 1-8.
8. Жибурт Е.Б., Серебрянная Н.Б. Эритропоэтин в клинической медицине. Terra Medica №3,1997, с.9.
9. Нефедов В.П., Доррер ГА. Коррекция гомеостаза. Материалы VII Всероссийского симпозиума, 1996, с.4-5.
10. Brown M.S., Shapiro Н. Effect of protein intake on eryth-ropoiesis during erythropoietin treatment of anemia of prematurity. Pediatrics №4,1996, c. 512-517.
11. 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 ОГМА.
КОРМИНА Татьяна Ильинична - ст. лаборант кафедры фармакологии ОГМА.
Омский Центр Научно-Технической Информации
ЯГНАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Патенты России, СНГн ведущих стран мира;
Государственные, отраслевые и международные стандарты;
Технические условии, строительные нормы и правила, инструкции и другие нормативные документы, а также справки о внесенных в них изменениях и сроках действия;
Книги, научно-технические журналы;
Кэталоги на промышленное оборудование;
Информационные листки о научно-технических достижениях и передовом опыте;
Адреса, бизнес-карты предприятий и фирм России и зарубежья;
Налогообложение, финансы, бухгалтерский учет, анализ хозяйственной деятельности;
Библиотечное обслуживание в читальном зале;
Абонентское обслуживание предприятий по обеспечению необходимой научно-технической информацией.
