CC BY
99
е БИОМЕДИЦИНА • № 2 2006, с. 117-121
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
Новые пиримидину — стимуляторы регенерации
Ю.С. Макляков, Е.В. Иванова, С.А. Овчар, АЛ.Батурин
ГОУ ВПО Ростовский государственный медицинский университет, Ростов-на-Дону Научный центр биомедицинских технологий РАМН, Москва
В статье отражены данные о регенераторной активности нового синтетического производного пиримидина под кодом ВМ-7. Показано, что данное соединение ускоряет сроки заживления термических и химических ожогов у крыс, превосходя стандартный препарат метилурацил в 1,6 раза. Отмечено, что в опытной и контрольной группах и в группе сравнения не формировались грубые рубцовые изменения, что, вероятно, связано с высокой регенерационной способностью крыс за счет наличия высокопотентного клона стволовых эпителиальных клеток в области волосяных фолликулов.
Ключевые слова; пиримидины, регенераторная активность, ожоги.
Введение
Известно, что производные пиримидина входят в структуру нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и участвуют в синтезе белков [14. 15|. При ожоговых повреждениях в коже и нижележащих тканях происходит разрушение белков клеток. В основе процесса регенерации тканей всегда лежит новообразование белковых структур. Поэтому любой препарат, прямо или косвенно влияющий на этот процесс, относится к группе стимуляторов репаративной (восстановительной) регенерации тканей [10].
Еще в 60-70-е годы прошлого столетия
Н.В. Лазарев, Т.В. Богданова, МЛ. Герша-нович и ряд других ученых доказали наличие у производных пиримидина стимулировать репаративную регенерацию кожу у животных и людей при ожогах, трофических язвах, пролежнях, длительно незаживающих ранах [2.4,5, 10|, результатом чего стал синтез, производство и широкое применение в клинической практике метилу-рацила [1-5,10,11]. В 1964 года В.С.Резни-ком и Н.Г.Пашкуровым в институте органической и физической химии им. А.Е. Ар-
бузова Казанского научного центра РАН был синтезирован препарат под названием «Ксимедон». По химической структуре он является дериватом пиримидина и превосходит аналогичные препараты по эффективности регенераторного, противовоспалительного, иммуномодулирующего и ра-нозаживляющего действия [7, 12]. В 2000 г. фуппа ученых из Уральского научного центра Российской академии наук и Башкирского государственного медицинского университета синтезировали и изучили фармакологическую активность оксимети-лурацила и 2-метил-4-амино-6-оксипири-мидина (МАОП) [9]. Так, они доказали наличие у этих соединений способности стимулировать репаративную регенерацию кожи животных при химических и термических ожогах |9]. А при воздействии на крыс рентгеновскими лучами производные пиримидина повышали эффективность ан-тибиотикотерапии. Соединение 2-метил-4-амино-6-оксипиримидин, в 2 раза эффективнее оксиметилурацила и в 6 раз — мети-лурацила, стимулировало репаративную регенерацию кожи. При общем облучении в дозе 6 Гр производные пиримидина также
повышали эффективность антибиотико-терапии. При профилактическом введении производных пиримидина в течение 7 дней до общего облучения повышалось их терапевтическое действие, уменьшалась выраженность экссудативного компонента, возрастала эпителизация ткани, снижались сроки заживления ран. повышалась выживаемость животных [8].
Цель работы заключалась в том, чтобы синтезировать вещество с заданными регенераторными биологическими свойствами. В результате было синтезировано вещество, которому присвоили шифр ВМ-7. Активность данного соединения была рассчитана сначала теоретически, а затем подтверждена исследованиями регенераторных свойств на моделях термических и химических ожогов у животных.
Материалы и методы
Вещество ВМ-7 относится по химической структуре к йодсодержащим производным пиримидина:
о
I
СНз
Соединение ВМ-7 является малотоксичным веществом (ЬО50 4230 мг/кг).
Эксперименты выполнены на конвенциональных рандомбредных крысах обоего пола, в возрасте 6-9 месяцев, полученных из филиала «Андреевка» НЦ БМТ РАМН. Животные содержались в клетках из плексигласа, размером 55 х 45 х 15 см, с подстилкой из древесных опилок, по шесть голов в клетке. Крысы получали гранулированный комбикорм производства ООО «Лаборагорснаб» два раза в день. Водой, предварительно прошедшей очистку на окислительно-сорбционном фильтре ОСФ «Купер-02», наполняли поилки объемом 200 мл. Смена поилки производилась два раза в сутки.
Методика формирования термического ожога
На боковой поверхности тела крыс выбривали шерсть. К оголенному месту приставляли стеклянный цилиндр, в который наливали воду с температурой 100 °С и удерживали в течение 7-10 с. Формировались ожоги III степени |9). Повреждения имели округлую форму, дно ран было ярко-красным, местами с коричневым оттенком. Края представляли собой слегка нависающие маленькие кусочки мягких тканей красно-коричневого цвета. Вокруг раны отмечалась зона гиперемии шириной 0.5-0,8 см, а также небольшое количество пузырей. На дне визуализировались межреберные мышцы, местами у некоторых крыс были видны ребра.
Методика формирования химического ожога
На боковой поверхности тела крыс выбривали шерсть. На оголенное место наносили 2-3 капли концентрированной соляной кислоты и равномерно их распределяли. Формировались ожоги III степени [9]. Рана имела овальную, реже округлую форму, грязное дно буро-коричневого цвета, местами красного. Края ее слегка нависали в виде мелких рваных кусочков красно-коричневого цвета. По периферии, вокруг краев раны, отмечалась зона гиперемии шириной I см с небольшим количеством пузырей. У всех крыс в ране были видны скелетные (межреберные) мышцы. У ряда животных визуализировались обнаженные ребра. Формирование всех ожогов проводили под эфирным наркозом, согласно требованиям Международного этического комитета по экспериментам на лабораторных животных [13].
На 2-й день производили вульногра-фию. Для этого к образовавшимся ожоговым ранам приставляли кальку, переносили их контуры и вычисляли площадь ран. Среднюю площадь ран считали на 5. 10 и 15-й дни эксперимента.
Всех крыс разделили на 3 группы: опытной группе на рану наносили испытуемое вещество ВМ-7 в виде 10%-ной мази, группе сравнения наносили на рану 5%-ную мазь метилурацила ((-.О-,,4850 мг/кг), контрольной группе на рану наносили вазелин. Статистическая обработка результатов эксперимента проводилась с помощью я'-кри-терия Даннета [13].
Результаты и обсуждение
При термических ожогах у крыс, леченных веществом ВМ-7, на 5-й день края ран были неподвижны, спаянными с дном, завершалось покрытие их эпителием. Средняя площадь ран уменьшилась на 41% по сравнению с исходной (табл. 1). В группе крыс, леченных метилурацилом, края раны также были покрыты эпителием, но местами эпителизации была незавершена. Края не были плотно спаяны с дном раны. Средняя площадь ран уменьшилась на 29% по сравнению с исходной (табл. 1). У контрольных животных площадь ран уменьшилась всего на 12% (табл. 1).
На 8-й день был снят струп с ожоговой поверхности у всех крыс. Раны крыс, леченных веществом ВМ-7, имели к 8-10 дню чистое розовое дно, располагались на уровне краев кожи, средняя площадь их уменьшилась на 85%, в то время как в группе крыс, леченных мети лураци л ом, — на 47%, в контрольной — на 19%. Причем у первой группы площадь ран была меньше чем у второй почти в 4,5 раза, а по сравнению с контрольной группой — в 5,2 раза (табл. 1). Окончательная и полная регенерация ожоговых ран у крыс, леченных веществом ВМ-7. наступала к 12 дню без образования рубца, в группе, леченных метилура-цилом, — к 18-19 дню, у контрольной группы — к 21-23 дню.
Далее изучали влияние испытуемого вещества на течение химического ожога у крыс. На 5-й день терапии ВМ-7 средняя площадь ран уменьшилась на 49%, а у леченных метилурацилом на 30 % от исходной (табл. 2). К 10-му дню в опытной группе площадь ран снизилась на 79%, а в группе, леченной метилурацилом, — на 57% от
Таблица 1
Регенерация ран у крыс после термического ожога
Препарат Средняя площадь ран, мм2
Исходная 5-й день 10-й день 12-й день
ВМ-7 39,3±0,7 20,0±1,3*7 6,2±1,2*7 0,0±0,0*7
Метилурацил 38,8±0,9 24,6±2,7 16,3±2,Г 12,2±1,3*
Контроль 39,0±0,6 26,9±2,6 25,3±2,5 23,8±2,6
Таблица 2
Регенерация ран у крыс после химического ожога
Препарат Средняя площадь ран, мм2
Исходная 5-й день 10-й день 12-й день
ВМ-7 33,6±0,8 20,1 ±1,2*7 4,4±1,1*7 0,0±0,0*7
Метилурацил 33,7±0,7 29,45±2,1 17,8±2,2* 16,3±1,1*
Контроль 34,0±0,4 28,7±1,6 26,2±1,3 25,8±1,4
* — данные достоверны по отношению к контролю;
7 — данные достоверны по отношению к метилурацилу.
исходной. У опытной группы площадь была меньше чем у группы сравнения в 2,7 раза, а по сравнению с контролем - в 5,2 раза. Уже к 11-12-му дню отмечалось полное, без рубцовых изменений, заживление ожоговых ран у крыс, леченных ВМ-7. Аналогичные изменения наблюдались и в группе животных, леченных метилурацилом, но лишь к 16-18-му дню. У контрольной группы полное заживление ран отмечено только на 20-22-е сутки.
Таким образом, применение вещества ВМ-7 при термических ожогах у крыс сокращало сроки заживления ран в среднем на 6 суток по сравнению с группой, леченной метилурацилом. и на 10 суток по сравнению с контрольной группой.
Лечение крыс с химическими ожогами веществом ВМ-7 позволило сократить сроки регенерации ран на 5,5 суток по сравнению с группой, леченной метилурацилом, и на 9,5 суток по сравнению с контролем.
Учитывая, что крысы являются животными с высокой регенерационной способностью и имеют высокопотентный клон стволовых эпителиальных клеток в области волосяных фолликулов |6], можно говорить о достаточной эпигелизации ран, без образования грубых рубцов. Вероятно, этим объясняется тот факт, что во всех группах животных не сформировались рубцы, и место ожога было покрыто шерстью.
Выводы
1. Новое синтетическое производное пиримидина под кодом ВМ-7 обладает способностью стимулировать репара-тивную регенерацию тканей.
2. Вещество ВМ-7 превосходит по времени заживления ран эталонный препарат метилурацил в 1,6 раза.
3. Вещество ВМ-7 относится к группе малотоксичных соединений (Ю5|| — 4230 мг/кг) и сравнимо по показателю с острой токсичностью метилурацила (ЬО50 — 4850 мг/кг).
Литература
1. Били» Г.Л., Кома Э.В. Фармакологическая регуляция регенераторных процессов в клинике и эксперименте. Горький'. 1978, с. 10-17.
2. Богданова Т.М. Материалы конференции но проблеме применения пиримидиновых и пуриновых производных в онкологии. //.: 1966, с. 19-20.
3. Бушма М.И. «Фармакологическая активность уридина и гштидина» Автореф. дисс. канд. мед. наук. Тарту. 1979.
4. Гершанович МЛ. Материалы конференции по проблеме применения пиримидиновых и пуриновых производных в онкологии. Л.: 1963, с. 20-21.
5. Гетманский Л.II. Материалы конференции по проблеме применения пиримидиновых и пуриновых прои зводных в онкологии. Л:. 1966, с. 111.
6. Динзмор Ч.Е. Истоки современных исследований в области регенерации: история вопроса. Онтогенез. 1992, т.23, № 1, с. 5-22.
7. Измайлов С.Г., Измайлов Г.А., Аверьянов М.Ю., Резник B.C. Ксимедон в клинической практике. Н. Новгород: Изд-во Нижегородской государственной медицинской академии, 2001. с. 188.
8. Исмагилова А.П., Зарудний Ф.С., Лазарева Д.H., Савицкий Ф.П. Производные пиримидина повышают эффективность антибио-тикотерапии при ионизирующем облучении. Антибиотики и химиотерапии, 1998, № 7, с. 12-14.
9. Исмагилова А.Ф., Белов А.Е., Зарудний Ф.С., Исмагилова Л.У. Влияние некоторых производных пиримидина на репаративную регенерацию кожи лабораторных животных при стрессе. Эксп. и клин, фармакология. 2000, № 4, с. 41.
10. Лазарев И. В. Применение пиримидиновых и пуриновых производных в хирургии и других областях медицины. Ростов-на-Дону: 1970, с. 4-10.
11. Лазарева Д.H., Волков С.С., Зарудний Ф.С. Иммунная система и регенераторные процессы. Иммунология. 1995, № 4, с. 59-61.
12. Лифшиц Р.И., Клячкин С.А., Однопозов Л.К. и др. Ксимедон. Казань: Изд-во ИОФХ АН СССР им.А.Е.Арбузова, 1986. с. 46-74.
13. Положение и руководство «Лабораторные 15. Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э. Основы биоживотные» М.: Межакадемическое изда- химии. М.: 1981, т.2, с.124-131.
тельство ВПК 2004.
14. Турпаев Т.М. Биохимия и функция нервной системы. Л:. 1967, с. 234-243.
NEW PYRIMIDINES - STIMULATORS OF REGENERATION
Yu.S. Makljakov, E.V. Ivanova, S.A. Ovchar, A.L. Baturin
Rostov State Medical University, Rostov-on-Don Research Center for Biomedical Technologies of RAMS, Moscow
Regenerative activity of a new synthetic derivate of pyrimidines, code VM 7, is discussed. This substance accelerates healing of third-degree burns in rats and surpasses methyluracil in efficacy. Substance BM-7 retarded the formation of coarse scars.
Keywords: pyrimidines, regeneration activity, burns.
