CC BY
97
УДК 615.214-0924
НЕЙРОТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРЕПАРАТА «БЕНДАЗОЛ»
Л. И. Бугаева, Е. А. Кузубова, М. В. Букатин, А. А. Спасов
Волгоградский государственный медицинский университет, кафедра биологии, кафедра фармакологии Научно-исследовательский институт фармакологии
В экспериментах на крысах у препарата «Бендазол» установлены границы LD50 при внутрижелудочном введении (2500 мг/кг у самцов и 2630,8 мг/кг у самок), рассчитана широта терапевтического действия (до 2048 у е.), определены диапазоны безопасного (от 1 до 128 у е.) и токсического (от 256 до 2048 у е.) действий.
Ключевые слова: бендазол, доклинические исследования, нейротоксикологические свойства, функциональноповеденческий статус.
NEUROTOXICOLOGY OF BENDAZOLE
L. I. Bugaeva, E. A. Kuzubova, M. V. Bukatin, A. A. Spasov
Studies of bendazole on rats established the scope of LD50 upon intragastric administration (2500 mg/kg in males and 2630,8 mg/kg in females), defined the therapeutic range (up to 2048 units) and the range of safe (from 1 to 128 units) and toxic (from 256 to 2048 units) action.
Key words: bendazole, preclinical testing, neurotoxicilogy, functional and behavioral profile.
Препарат «Дибазол» («Бендазол»), внедренный в середине XX в. в клиническую практику в качестве антигипертензивного средства, является одним из наиболее широко используемых производных бензимидазолов. Изучение особенностей механизма действия препарата позволило обнаружить наличие прямого спазмолитического действия, а также иммунотропных и адаптогенных [7] свойств. Вместе с тем указанные виды активности проявляются у дибазола в различных дозах. Такие же особенности в до-зовом действии препарата были показаны в экспериментальных гонадотропных исследованиях [4]. Было обнаружено наличие как активирующего, так и угнетающего влияния на половое поведение и сперматогенез, зависимое от дозы и длительности введения препарата.
Несмотря на довольно длительное клиническое использование бендазола, токсикологические особенности его действия освещены недостаточно. В частности, отсутствуют некоторые данные по острой токсичности, что не позволяет провести полную оценку диапазона нейротоксикологической активности препарата, рассчитать у него широту терапевтического действия и оценить уровень безопасности.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Изучить нейротоксикологические свойства и острую токсичность препарата «Бендазол» при интрагаст-ральном введении половозрелым крысам.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперименты проводились на 120 беспородных белых лабораторных крысах обоего пола, 4,5—5-месячного возраста, массой 250—280 г, полученных из питомника ФКУЗ «Волгоградского научно-исследовательского противочумного института» Роспотребнадзора. Перед началом эксперимента животные в течение 2 недель проходили карантин, затем из них формировали опытные и контрольные
группы. Содержание животных соответствовало правилам, принятым Международной конвенцией по защите позвоночных животных, используемых в экспериментах для научных целей (Страсбург, 1986 г).
Первоначально у бендазола (производство химико-фармацевтического объединения «Фармакон», Ленинград, серия № 430288) изучали острую токсичность при интрагастральном введении крысам. Определение ЛД^ проводили по методу Литчфилда и Уилкоксона [1,5]. После однократного введения препарата в токсических дозах наблюдения за животными вели в течение 2 недель. За этот период отмечали количество погибших и выживших крыс, клинику отравления и реабилитационную динамику.
В последующем для определения диапазонов безопасного и токсикологического действий у препарата исследовали профиль нейротоксикологической активности с использованием метода Ирвина [8] в модификации НИИ фармакологии ВолгГМУ [2]. При этом на первом этапе у бендазола изучали функционально-поведенческий профиль по 8-балльной шкале [3]. Оценка параметра в норме приравнивалась к 4 баллам, а изменение параметра в среднем на 25% соответствовало изменению в 1 балл. Возрастание внешне наблюдаемых изменений по шкале от 4 до 8 баллов указывало на увеличение эффекта, а снижение — от 4 до 0 баллов — на его угнетение. В шкале оценок токсического профиля препарата для признаков, в норме отсутствующих или в незначительной степени имеющих место, активность выражалась от 0 до 8 баллов (0 баллов — отсутствие эффекта).
Препарат вводили крысам внутрижелудочно в дозах, убывающих от ЛД_0, до минимальной дозы, проявляющей фармакологический эффект. Были использованы следующие дозы препарата: 2560, 1280, 640, 320, 160, 80, 40, 20, 10, 5, 2,5 и 1,25 мг/кг, под действием которых у животных оценивали спектр изменений
Выпуск 2 (42). 2012
83
поведенческих реакций (настороженность, пассивность, агрессия, беспокойство, спонтанная двигательная активность), нервно-мышечных (судороги, парезы, тремор, реакции на раздражители) и вегетотропных эффектов (размер зрачка, птоз верхнего века, уринации, дефекации, саливации, цвет кожи, частота дыхания, температура тела). На втором этапе, после математической обработки (с использованием программы Excel и Statistica 6,0) [2], результаты тестирования в интегральном виде отражались на круговой диаграмме в форме «дозовой траектории». По «дозовой траектории» у препарата определяли диапазоны безопасной и токсической активностей. О широте терапевтического действия судили по отношению минимальной вызывающей эффект дозе Рмвэ) к ЛД_0, о диапазоне безопасного действия — по соотношению максимальной эффективной безопасной дозы и D^, о диапазоне токсического действия — минимальной токсической дозы к D .
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
По результатам изучения острой токсичности установлено, что при внутрижелудочном введении крысам, границы ЛД_0 бендазола составили: 2500 мг/кг (2293,16 ч-
2525,29 мг/кг) у самцов и 2630,83 (2523,45 ч- 2742,79 мг/кг) у самок. В этой связи, с учетом классификации токсичности по Саноцкому И. В. [6], испытуемый препарат можно отнести к разряду малотоксичных веществ. В клинике токсического отравления бендазолом отмечался кратковременный период возбуждения (5—10 минут после введения препарата), впоследствии снижение подвижности, боковое положение, угнетение дыхания, акроцианоз, тремор конечностей, переходящий в клонико-тонические судороги. Гибель животных под действием токсических доз препарата наступала в течение первых 2—3 часов после введения, ей предшествовали—кровянисто-пенистые выделения из ротовой и носовой полости, остановка дыхания. У животных, оставшихся в живых, признаки реабилитационной динамики отравления фиксировались в последующие 4—5 часов первых суток наблюдений. Полное восстановление общего и физического состояния крыс до уровня контроля наблюдалось на 3—4-е сутки эксперимента. Отдаленной гибели у животных не отмечалось.
При изучении нейротоксикологической активности выявлено, что в профиле функционально-поведенческих реакций присутствуют дозозависимые эффекты влияния бендазола на поведенческие, нервно-мышечные и вегетотропные реакции (табл.).
Влияние бендазола (peros) на функционально-поведенческий статус крыс
Тестируемые параметры, баллы Норма Дозы, мг/кг
1,25 2,5 5,0 10,0— 20,0 40,0 80,0 160,0 320,0— 640,0 1280,0— 2560,0
Поведенческие реакции
Вокализация 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Настороженность 4 4 4 4 3,5 3,5 3 2 1 0
Пассивность 4 4 4 4 5 5,5 6 6 6,5 7
Стереотипия 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Беспокойство 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Агрессия 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Груминг 4 5 5 4,5 3,5 3 2 2 2 0,5
Спонтанная двигательная активность 4 4,5 5 6 4 3 3 2 1 1
Нервно-мышечная возбудимость
Реакция на прикосновение 4 4 4 5 5 5 4,5 3,5 3 1
Реакция на боль 4 4 4 4,5 4,5 4 3,5 3,5 3 1
Реакция на стук 4 4 4 4 4 4 4 3 2 1
Тремор 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Подергивание 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Судороги 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Расстройство походки 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Тонус конечностей 4 4 4,5 5 4 3,5 3 3 2 1,5
Вегетативные эффекты
Положение мигательной перепонки 4 4 4 4 4 3,5 3,5 3 2,5 2
Размер зрачка 4 4 4 4 4 3,5 3,5 3 2,5 2
Саливация 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Уринация 4 4 4 4 4 4 3 2 2 2
Дефекация 4 4 4 4 4 5 5 5 6 6
Температура 4 4 4 4 3,5 3 3 3 2 2
Цвет кожи 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5
Частота дыхания 4 5 5 5 4 3 2,5 2,5 2 1
84
Выпуск 2 (42). 2012
Из представленных данных видно, что в интервале доз от 1,25 до 5 мг/кг в действии препарата на поведенческие реакции превалируют эффекты активации спонтанной двигательной активности (на 1—2 балла). При этом в большей степени у этих крыс повышались локомоторная активность и акты груминга. В эффектах препарата на нервно-мышечные реакции отмечены тенденции повышения тонуса конечностей (на 0,5 балла) и реакций на внешние раздражители. В действии препарата на спектр вегетотропных эффектов отмечалось повышение частоты дыхания без изменений в окрасе видимых кожных покровов, актов дефекаций, уринаций и пр.
При введении препарата крысам в дозах от 10 до 80 мг/кг в функционально-поведенческом статусе животных наблюдалось постепенное снижение спонтанной двигательной активности, возрастание пассивности, снижения настороженности. При этом в нервномышечных реакциях прослеживался рост реакций на тактильные и болевые раздражители, снижение тонуса конечностей, без изменений величины и реакций зрачка. Частота дыхания у животных соответствовала данным контроля, а кожные покровы были розовые с отчетливыми видимыми прожилками сосудов. Отчетливое изменение в поведенческих и нервно-мышечных реакциях отмечены в последующем, после введения бендазола в дозах от 160 мг/кг до дозы, вызывающей гибель. В поведенческих реакциях у этих животных прослеживалось дозозависимое угнетение подвижности, груминга, изменение походки, положения тела, вплоть до бокового положения. Со стороны нервно-мышечных и вегетотропных эффектов обращает на себя внимание угнетение реакций на тактильные и болевые раздражители, индифферентность на звуковые раздражители, птоз, ослабление зрачкового рефлекса, тремор конечностей, а также существенное и постепенное угнетение частоты дыхания, снижение ректальный температуры, повышение актов дефекаций, но снижение уринаций. При этом кожные покровы в области ушных раковин были ярко розовыми, тогда как конечности — бледные с синюшным оттенком.
Таким образом, из проведенных исследований отчетливо прослеживается различное влияние бендазола на отдельные составляющие функционально-поведенческого статуса животных, спектра: поведенческих, нервно-мышечных и вегетотропных реакций.
Последующие исследования по интегральной обработке данных позволили зафиксировать характерную дозовую траекторию интегрального нейротоксикологического отражения дозового влияния препарата (рис.).
Дозы препарата (мг/кг)
I — 1,25
II — 2,5
III — 5,0
IV — 10,0-20,0
V — 40,0
VI — 80,0
VII — 160,0
VIII — 320,0-640
IX — 1280,0 X—2560,0
Обозначения: вокализации — 1, настороженность — 2, активность/пассивность — 3, стереотипия — 4, беспокойство — 5, агрессия — 6, груминг — 7, спонтанная двигательная активность — 8, реакция на прикосновение — 9, реакция на боль — 10, реакция на стук — 11, тремор — 12, подергивание — 13, судороги — 14, расстройство передвижений — 15, тонус конечностей — 16, птоз — 17, размеры зрачка — 18, саливации — 19, уринации — 20, дефекации — 21, температура тела — 22, цвет кожных покровов — 23, частота дыхания — 24.
Рис. Интегральная оценка профиля функционально-поведенческой токсичности препарата «Бендазол»
При анализе прохождения данной траектории по отдельным секторам установлено превалирующее влияние препарата на поведенческие реакции в диапазоне доз от 1,25 до 5 мг/кг. В интервале доз от 10 до 160 мг/кг интегральная дозовая траектория препарата смещалась в противоположный сектор нервно-мышечных реакций, что, вероятно, может свидетельствовать о превалировании в нейротоксикологической активности препарата влияния на нервно-мышечную передачу. В диапазоне доз от 320 и до 2560 мг/кг спектр активности препарата постепенно смещался в сектор вегетотропных реакций.
На основании проведенных исследований предположили, что дозы бендазола 5 и 160 мг/кг являются поворотными в нейротоксикологической активности препарата, так как, с одной стороны, находятся в секторе поведенческих реакций, уравновешивающихся с нервно-мышечными (обозначили дозу 5 мг/кг как терапевтически эффективную, безопасную). С другой стороны, действие препарата на интегральной траектории в дозе 160 мг/кг приближается к границе вегетотропных реакций и ее расположение противоположно дозе 5 мг/кг, что, вероятно, может в какой-то степени свидетельствовать о снижении потенциала терапевтической активности препа-
Выпуск 2 (42). 2012
85
рата и нарастании побочных, впоследствии переходящих в токсикотропные, эффектов. Учитывая представленные сведения, впоследствии, рассчитали у бендазола широту терапевтического действия, а затем в ее пределах показатели диапазона безопасного и опасного действия. На основании проведенных расчетов получили, что широта терапевтического действия препарата равна 2048 у. е. При этом диапазон безопасной нейротоксикологической активности препарата составил от 1 до 128 у. е., а диапазон опасного нейротоксикологического действия приравнивается к диапазону доз от 320 до 2560 мг/кг, что составляет от 256 до 2048 у. е.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, на основании проведенных исследований, с учетом классификации токсичности веществ по Саноцкому, препарат «Бендазол» может быть отнесен к классу малотоксичных соединений.
Выявлено также, что нейротоксикологические свойства бендазола зависят от его дозы. Превалирующее влияние на поведенческие реакции (в дозах от 1,25 до 5 мг/кг) отчетливо меняется в следующем интервале доз на нервно-мышечные. При этом широта терапевтического действия препарата (с учетом его минимальной дозы, оказывающей влияние на нейротоксикологическую активность — 1,25 мг/кг) равняется 2048 у. е. Вместе с тем, как показали дальнейшие исследования, в интервале терапевтического действия препарата на диапазон безопасной его активности приходится только 128 у. е., что составляет 1/16 от всей широты его терапевтического действия. В формировании диапазона нейротоксикологической активности препарата, начиная от 320
до 2560 мг/кг (находящихся в пределах 256 до 2048 у. е.) превалирует токсикотропная динамика.
ЛИТЕРАТУРА
1. Беленький М. Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта. — Л.: Медгиз, 1961. — 152 с.
2. Бугаева Л. И., Веровский В. Е., Йежица И. Н., Спасов А. А. Исследование острой токсичности бромантана // Эксперим. и клин. фармакология. — 2000. — № 1. — С. 3—6.
3. Гацура В. В. Методы первичного фармакологического исследования биологически активных веществ. — М.: Медицина. — 1974.
4. Кузубова Е. А., Бугаева Л. И., Спасов А. А., Бука-тин М. В. Влияние дибазола (бендазола) на генеративную функцию крыс / Эксперим. и клин. фармакология. — 2007. — № 2. — С. 37—39.
5. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. — М., 2005.
6. Саноцкий И. В., Уланова И. П. Критерии вредности в гигиене и токсикологии при оценке опасности химических соединений. — М., 1975.
7. Спасов А. А., Иежица И. Н., Бугаева Л. И., Анисимова В. А. // Хим.-фарм. журнал. — 1999. — № 2. — С. 6—17.
8. Irwin S. Drug screening and evaluation of new compounds in animals// Animal and Clinical Pharmacologic Techiques in Drug Evaluation Chicago, 1964. — P. 36—54.
Контактная информация
Букатин Михаил Владимирович — ассистент кафедры биологии, Волгоградский государственный медицинский университет, e-mail: [email protected]
86
Выпуск 2 (42). 2012
