Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ОТСРОЧЕННОГО ВЛИЯНИЯ НОВЫХ ДОПИРОВАННЫХ КАРБОНАТ-ФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ НА ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ОТСРОЧЕННОГО ВЛИЯНИЯ НОВЫХ ДОПИРОВАННЫХ КАРБОНАТ-ФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ НА ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
9
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
допированные карбонат-фосфаты кальция / токсичность / лабораторные животные / гематологические показатели / doped nanocrystallized carbonate-phosphate / toxicology / laboratory animals / hematological indexes

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Добринская М. Н., Ларионов Л. П.

Введение. Традиционным материалом для замещения дефектов костной ткани является биосовместимая керамика на основе карбонат-фосфатов кальция (КФК). В настоящее время актуальным направлением в медицине является поиск возможных способов увеличения биосовместимости и эффективности новых остеопластических материалов на основе КФК в отношении регенерации костной ткани. Допирование их различными микроэлементами и изменения дисперсности до наноразмерности частиц помогает улучшить остеиндуктивные и остеокондуктивные свойства материалов [1, 3,]. В связи с этим, на первый план выходит задача определения безопасности применения новых образцов допированных карбонат-фосфатов кальция (ДКФК). Гематологические показатели крови у крыс, как и у людей, реагируют на различные неблагоприятные факторы, такие как, например, контакт с токсическими веществами [2]. Изменение со стороны системы крови могут говорить о степени выраженности токсических эффектов введенного вещества на организм [4].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Добринская М. Н., Ларионов Л. П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INVESTIGATION OF DISTANT INFLUENCE OF NEW DOPED NANOCRYSTALLIZED CARBONATE-PHOSPHATE MATERIALS ON SOME HEMATOLOGICAL INDEXES IN RATS

Nanoparticles are widely used for calcium carbonate-phosphate materials. Toxicity analysis are carried out to evaluate the safety of modified nanoparticles. The influence of new doped nanocrystallized calcium carbonate-phosphate materials on some hematological indexes was studied in vivo in rats. The results indicate a safe toxicological profile.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ОТСРОЧЕННОГО ВЛИЯНИЯ НОВЫХ ДОПИРОВАННЫХ КАРБОНАТ-ФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ НА ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ»

4. Алексеев С.С. Общая теория права: ученик.-Юрид. лит., 1982.-358 с.

5. Авер'янов В.Б, Андршко О.Ф., Гаращук В.М., Ювалов С.В., Крупчан О.Д., Орзiх М.П. Дер-жавний контроль у сферi виконавчо1 влади. - К.: Юрнаукцентр, 2000. - С. 59.

6. Фармация в цифрах. Официальная статистика // Провизор. - 2000. № 13. - С. 9.

7. Москалено И.М., Красько И.Е., Гайворов-ский В.Н. Юридический справочник хозяйственника. - Х.: Вища школа 1979. - С. 4-6

8. Адмшстративне право Украши : академ. Курс - [У 2-х т. - Т. 2.]. - К., 2005.- 624 с.

Добринская М.Н.,

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской

Федерации, ассистент кафедры фармакологии и клинической фармакологии

Ларионов Л.П.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, д.м.н., профессор кафедры фармакологии и клинической фармакологии

ИССЛЕДОВАНИЕ ОТСРОЧЕННОГО ВЛИЯНИЯ НОВЫХ ДОПИРОВАННЫХ КАРБОНАТ-ФОСФАТОВ КАЛЬЦИЯ НА ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЛАБОРАТОРНЫХ

ЖИВОТНЫХ

INVESTIGATION OF DISTANT INFLUENCE OF NEW DOPED NANOCRYSTALLIZED CARBONATE-PHOSPHATE MATERIALS ON SOME HEMATOLOGICAL INDEXES IN RATS

Dobrinskaya M.N., Federal State Budgetary Institution of Higher Professional Education « Urals State Medical University» of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, assistant of the department ofpharmacology and clinical pharmacology

Larionov L.P., Federal State Budgetary Institution of Higher Professional Education «Urals State Medical University» of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation, Doctor of Medical Science, professor of the department of pharmacology and clinical pharmacology

АННОТАЦИЯ

Введение. Традиционным материалом для замещения дефектов костной ткани является биосовместимая керамика на основе карбонат-фосфатов кальция (КФК). В настоящее время актуальным направлением в медицине является поиск возможных способов увеличения биосовместимости и эффективности новых остеопластических материалов на основе КФК в отношении регенерации костной ткани. Допирование их различными микроэлементами и изменения дисперсности до наноразмерности частиц помагает улучшить остеиндуктивные и остеокондуктивные свойства материалов [1, 3,]. В связи с этим, на первый план выходит задача определения безопасности применения новых образцов допированных карбонат-фосфатов кальция (ДКФК). Гематологические показатели крови у крыс, как и у людей, реагируют на различные неблагоприятные факторы, такие как, например, контакт с токсическими веществами [2]. Изменение со стороны системы крови могут говорить о степени выраженности токсических эффектов введенного вещества на организм [4].

ABSTRACT

Nanoparticles are widely used for calcium carbonate-phosphate materials. Toxicity analysis are carried out to evaluate the safety of modified nanoparticles. The influence of new doped nanocrystallized calcium carbonate-phosphate materials on some hematological indexes was studied in vivo in rats. The results indicate a safe toxico-logical profile.

Ключевые слова: допированные карбонат-фосфаты кальция, токсичность, лабораторные животные, гематологические показатели.

Keywords: doped nanocrystallized carbonate-phosphate, toxicology, laboratory animals, hematological indexes.

Целью нашей работы являлось определение влияния новых нанодисперсных ДКФК, предоставленных Королевой Л.Ф. (Институт машиноведения Уральского отделения РАН) на некоторые гематологические показатели крови лабораторных крыс в отдаленные сроки лечения.

Материалы и методы исследования. Образцы карбонат-фосфатов кальция, легированные микроэлементами, получали с использованием CaCOз трех модификаций: кальцит (ромбоэдриче-

ская), ватерит (гексагональная) и арагонит (орто-ромбическая). Осаждение проводили из растворов гидроксида кальция с помощью ортофосфорной кислоты, которую вводили в суспензию карбоната кальция в растворе гидрокарбоната аммония и хлорида аммония (2 моль/л) при температуре 45-55оС. Легирующие катионы вводили в процессе осаждения карбоната кальция в количестве (молярный %): Fe2+, Mg2+ - 0.01-0.06; Zn2+ - 0.00015-0.002; ^ -0.05-0.3; SiO2 - 0.0002-0.006; Mn2+ - 2 х 10-5 - 1 х 10-4.

Исследуемые фармацевтические композиции содержат микроэлементы: первый состав - Mg2+, Fe3+, К+, Li+; второй состав - Mg2+, Fe2+, Zn2+, К+; третий состав- Mg2+, Fe2+, SiO2, четвёртый состав -Mg2+, Fe2+, Zn2+, Mn2+, Cu2+.

С целью определения влияния новых фармацевтических композиций на основе нанодисперсных допированных КФК на показатели крови в отдаленные сроки после лечения (60-е сутки), были сформированы 5 групп крыс популяции линии Wistar, получавших после оперативного вмешательства (перелом костей голени) лечение в виде подшивания образца к костным отломкам и внутрижелудочного введения соответствующей композиции в течение 21 дня. Группы 1-4 составляли животные, пролеченные композициями ДКФК соответственно с 1 по 4

Количество эритроцитов у животных интакт-ной, контрольной и опытных групп к 60 суткам эксперимента существенно не различалось. По уровню гемоглобина группы демонстрировали статистически значимые различия. Существенное снижение

составов. Контролем служила группа крыс, которым после оперативного вмешательства (перлом костей голени) внутрижелудочно вводился физиологический раствор. Сравнение проводилось также с группой интактных (неоперированных) животных.

На 60-й день после опративного вмешательства животных вводили в эфирный наркоз, рассекали грудную клетку и осуществляли забор крови непосредственно из полости левого желудочка сердца. В крови определяли количество эритроцитов, лейкоцитов (с дифференциацией на лимфоциты, нейтрофилы, моноциты, эозинофилы, базофилы), уровень гемоглобина, СОЭ.

Результаты и их обсуждение. Результаты гематологического исследования представлены в таблице 1.

уровня гемоглобина относительно интактных животных наблюдалось также в опытных группах 3 и 4. В противоположность этому, в группах 1 и 2 уровень гемоглобина восстанавливался до интактного, существенно превышая значения, как контрольной

Таблица 1

Гематологические показатели крови крыс после лечения ДКФК (подшивание образца, внутрижелудочное введение, 60-е сутки после операции)_

Показатель Интакт- ная группа (n=10) Контрольная группа (П=10) Группа 1 (n=10) Группа 2 (n=10) Группа 3 (n=10) Группа 4 (n=10) р

Эритроциты, (10*12/л) 6,6 (6,37,0) 7,7 (6,27,9) 7,5 (6,87,8) 7,0 (7,08,0) 6,4 (6,46,6) 6,4 (5,86,6) >0,05

Гемоглобин, г/л Лейкоциты (х109/л) 165 (155178) 5,0 (4,25,9) 136 (126141)* 4,9 (4,65,9) 162 (161-180)§ 5,2 (4,16,92) 160 (154-160)§ 5,7 (4,27,6) 128 (120130)* 4,6 (4,25,8) 122 (116124)* 5,2 (4,65,6) <0,01 >0,05

Нейтрофилы юные (х109/л) 0 (0-0) 0 (0-0) 0 (0-0) 0 (0-0) 0 (0-0) 0 (0-0) >0,05

Нейтрофилы па- лочкоядерные (х109/л) 0,08 (0,050,015) 0,10 (0,090,14) 0,09 (0,050,18) 0,10 (0,060,19) 0,05 (0,050,01) 0,05 (0,050,10) >0,05

Нейтрофилы сег- ментоядерные (х109/л) 1,60 (1,472,24) 1,61 (1,542,30) 1,50 (1,062,90) 1,68 (1,443,22) 1,61 (1,432,25) 1,51 (1,301,51) >0,05

Лимфоциты (х109/л) 3,30 (2,523,50) 2,85 (2,713,12) 3,49(2,86-3,74) 3,93 (2,703,84) 2,85 (2,483,28) 3,54 (3,173,64) >0,05

Моноциты (х109/л) 0 (0-0) 0 (0-0) 0,10 (0,10-0,16)*§ 0,03 (00,38) 0 (0-0) 0 (0-0) <0,01

Эозинофилы (х109/л) 0,04 (00,13) 0,36 (0,280,38)* 0 (0-0)§ 0 (0-0)§ 0,09 (0,060,13) 0,10 (0,060,21) <0,01

Базофилы (х109/л) 0 (0-0) 0 (0-0) 0 (0-0) 0 (0-0) 0 (0-0) 0 (0-0) >0,05

СОЭ, мм/час 1,0 (1,02,0) 2,0 (2,02,0) 1,0 (1,02,0) 1,0 (0,52,0) 1,5 (1,01,5) 2,5 (2,02,5) >0,05

Примечание: *- различия имеют статистическую значимость по отношению к интактной группе; § -различия имеют статистическую значимость по отношению к контрольной группе; р - статистическая значимость различий между 1-2-3-4 группами во множественном анализе Краскела-Уоллиса. Результаты представлены как медиана (25-75%о)

группы, так и групп 3 и 4. Группы 1 и 2 отличаются тем, что они были пролечены опытными образцами, в состав которых входит калий. Можно предположить, что наличие в фармакологической композиции данного микроэлемента способствует эффективному восстановлению содержания гемоглобина в эритроцитах, что является благоприятным фактором в отношении регенераторной способности организма.

По общему количеству лейкоцитов существенных различий между выделенными группами обнаружено не было. Не обнаружено также значимых отличий по уровню лимфоцитов.

Количество нейтрофильных и базофильных гранулоцитов не имело значительных различий между группами, вместе с тем, существенные отличия были выявлены для эозинофилов.

Эозинофильные гранулоциты и секретируе-мые ими продукты принимают участие в большом числе биологических процессов, в том числе при повреждении тканей и воспалении [5]. При этом их количество в крови может существенно повышаться [6]. Было обнаружено, что уровень эозино-филов в контрольной группе значительно выше, чем в интактной и опытных группах, оставаясь, тем не менее, в пределах референсной нормы [7].

Множественный анализ показал наличие значимых различий между опытными группами (р<0,05). Минимальные показатели обнаружили в 1 и 2 группах, при этом они были близки к интакт-ным. В 3 и 4 группах выявили тенденцию к повышению количества эозинофилов относительно ин-тактной группы, однако различия не достигали статистической значимости.

Эозинофилы, являясь полифункциональными лейкоцитами, обладают не только иммунорегуля-торными свойствами, но и рядом цитотоксических эффектов, поэтому их значительное повышение в группе контроля можно считать неблагоприятным фактором.

В то же время уровень моноцитов в 1 и 2 группах более высок, причем в 1 группе различия достигают статистической значимости. В настоящее время доказано, что мононуклеарные фагоциты принимают участие в регуляции циркуляции железа в организме, катаболизме эритроцитов. Можно предположить, что более высокие показатели данного параметра связаны с составом композиции 1

(содержание железа и калия).

Скорость оседания эритроцитов, отражающая активность послеоперационного воспаления, была невысока во всех группах к 60 суткам после хирургического воздействия. Существенных различий между группами по данному показателю не выявлено.

Выводы. Исследование отсроченного влияния на организм экспериментальных животных не выявило токсического действия новых нанодисперс-ных ДКФК. Применение образца, содержащего в качестве легирующих микроэлементов Mg2+, Fe3+, К+, Li+, позволяет в посттравматическом периоде повысить уровень железа, наиболее эффективно восстановить концентрацию гемоглобина, повысить уровень моноцитов, что свидетельствует о наиболее положительном влиянии на процессы регенерации костной ткани после перелома.

Список литературы

1. Баринов, С. М. Биокерамика на основе фосфатов кальция / С. М. Баринов, В. С. Комлев. -Москва : Наука, 2005. - 204 а

2. Белоусов, Ю. Б. Клиническая фармакология : руководство для врачей / В. С. Моисеев, В. К. Липахин. - Москва : Универсум Паблишинг, 1997.

- 531 с.

3. Буланов, Е. Н. Получение и исследование наноструктурированных биосовместимых материалов на основе гидроксиаппатита : электронное учебно-методическое пособие / Е. Н. Буланов. -Нижний Новгород : Нижегородский госуниверситет, 2012. - 103 с.

4. Бышевский, А. Ш. Биохимические сдвиги и их оценка в диагностике патологических состояний / А. Ш. Бышевский, С. Л. Галян, О. А. Терсенов.

- Москва : Медицинская книга, 2002. - 320 с.

5. Исследование системы крови в клинической практике / под ред. Г. И. Козинца, В. А. Макарова. - Москва : Триада-Х, 1997. - 480 с.

6. Молекулярные механизмы воспаления : учебное пособие / В. А. Черешнев [и др.] ; под ред. В. А. Черешнева. - Екатеринбург : УрО РАН, 2010.

- 264 с.

7. Юшков, Б. Г. Понятие нормы в физиологии / Б. Г. Юшков, В. А. Черешнев. - Москва, 2016. -616 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.