CC BY
16УДК 547.327:612.111
© 2013 В.Е. Кузьмина, А.А. Карева-Татарникова
ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ АЗОЛОВ ПО РЕАКЦИЯМ ЭРИТРОЦИТАРНОЙ СИСТЕМЫ
В статье представлены результаты изучения влияния пятикратного внутрибрюшинного введения новых производных азолов - 1,1-ди(1Н-имидазолил-1)метанимина и 1,1-бис(4-метил-1Н-имидазолил-1)метанимина на показатели состояния эритроцитарной системы: количество эритроцитов, ретикулоцитов и гемоглобина периферической крови. Установлено, что введение 1,1-бис(4-метил-1Н-имидазолил-1)метанимина привело к увеличению всех принятых нами показателей, а введение 1,1-ди(1Н-имидазолил-1)метанимина - только числа рети-кулоцитов. Рассматриваются возможные механизмы действия этих соединений.
Ключевые слова: 1,1-ди(1Н-имидазолил-1)метанимин, 1,1-бис(4-метил-1Н-имидазолил-1)метанимин, эритроциты, гемоглобин, ретикулоциты.
Введение
Здоровье человека - одна из наиболее сложных комплексных проблем, которая по праву считается главной в современной науке о человеке, так как здоровье населения определяет состояние общества и государства в целом.
Организм современного человека подвержен все более возрастающему негативному влиянию окружающей среды, вынуждающего его функционировать на пределе физиологических возможностей, и недоучет этого влияния может привести к серьезным последствиям. Одним из таких последствий является снижение уровня общей сопротивляемости организма человека[1-3]. Вот почему в настоящее время поиск новых веществ, повышающих ее, весьма актуален.
При изыскании безвредных и эффективных средств с иммуностимулирующими свойствами исследователи исходят из двух основных положений. Во-первых, очень выгодно создавать такие иммуностимуляторы, которые воздействуют на те готовые и рациональные, создавшиеся в процессе длительной эволюции комплексные реакции, играющие в жизненных функциях исключительную роль. Во-вторых, в качестве основы для синтеза иммуномодуляторов предпочтительнее использовать природные соединения. И в этом плане значительный интерес представляют азолы, для действия которых характерно повышение именно неспецифической резистентности организма[4-6].
В оценке биологической активности новых синтезированных веществ с потенциальной фармакологической активностью чрезвычайно важными представляются данные об их влиянии на систему красной крови в связи с ее функциональной значимостью - транспорте эритроцитами кислорода.
Целью настоящей работы явилось изучение характера действия на эритроцитарную систему крыс 1,1-ди(1Н-имидазолил-1)метанимина и 1,1-бис(4-метил-1Н-имидазолил-1) мета-нимина, являющихся результатом целенаправленного синтеза биологически активных веществ, осуществляемого на кафедре органической, биоорганической и медицинской химии Самарского государственного университета.
Методика исследования Исследование проведено на 26 нелинейных крысах-самцах массой 180-200 г. Животным опытных групп пятикратно с интервалом в 48 часов внутрибрюшинно вводили 1 мл раствора одного из новых соединений в разовой дозе 1 мг на 100 г массы тела. Такая схема применения была обусловлена стремлением приблизить режим их действия к характерному в природных, производственных и фармтерапевтических условиях (сравнительно длительно).
Контрольным крысам в том же объеме и по той же схеме вводили физиологический раствор. Кровь на исследование брали до начала введений, через 2,5 и 24 часа после каждой инъекции, а затем через 3,5,7 суток после их завершения. О влиянии синтезированных соединений на эритроцитарную систему судили по динамике в периферической крови количества эритроцитов, содержания гемоглобина, числа ретикулоцитов, а также морфологическим изменениям в зрелых клетках эритроидного ряда. В работе использовали традиционные в гематологической практике методики[7].
Полученные экспериментальные данные статистически обработаны с использованием ^ теста Стьюдента и представлены как средние арифметические ± стандартные ошибки среднего. Отклонения исследуемых параметров считались статистически значимыми при p<0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Установлено, что синтезированные 1,1-ди(1Н-имидазолил-1)метанимин (I) и 1,1-бис(4-метил-1Н-имидазолил-1)метанимин (II) вызвали закономерные изменения принятых нами показателей состояния эритроцитарной системы. Анализ этих изменений мы проводили по критериям: их направленность, степень выраженности, пролонгация.
Итак, в период пятикратного введения вещества I количество эритроцитов уменьшалось (рис. 1,А). Статистически значимое снижение числа этих клеток зарегистрировано уже через
2.5 часа после первого его применения. Максимальное падение числа эритроцитов на 50,0 % ф<0,05) имело место через 24 часа после третьей инъекции. В отставленные от периода пятикратного введения данного соединения сроки степень изменения анализируемого показателя закономерно ослабевала до практически контрольных значений к концу наблюдений.
Содержание в периферической крови гемоглобина в период пятикратного применения вещества I также снижалось (рис. 1,Б), но в несколько меньшей степени, чем количество эритроцитов. Статистически значимое изменение данного показателя равным образом было зарегистрировано через 2,5 часа после первого введения, а максимальное уменьшение содержания гемоглобина на 30,0% ф<0,05) отмечено через 2,5 часа после второго. В отставленные от периода пятикратного инъецирования вещества I сроки, концентрация дыхательного пигмента была ниже контрольных значений только на 6,0 %.
Если под действием вещества I количество эритроцитов и гемоглобина уменьшалось, то число ретикулоцитов, наоборот, увеличивалось(рис. 1,В). Статистически значимое возрастание популяции предшественников зрелых эритроцитов тоже зарегистрировано через 2,5 часа после первого введения. Максимальное увеличение данного показателя на 600,0% ф<0,05) произошло через 2,5 часа после второго применения. Начиная с третьей инъекции, проявилась тенденция уменьшения выраженности отклонений в содержании ретикулоцитов. Сопоставительный анализ изменения числа этих клеток через 2,5 и 24 часа после каждой из пяти инъекций выявил во втором-пятом случаях введения препарата более выраженное увеличение количества ретикулоцитов через 2,5 часа, чем через 24. В отставленные после периода пятикратного применения вещества I сроки, содержание ретикулоцитов превышало контрольные значения максимально на 153,0% ф<0,05).
Вещество II, отличающееся от вещества I наличием в молекуле двух метильных групп, привело в период пятикратного введения его к увеличению всех принятых нами показателей. Статистически достоверное возрастание числа эритроцитов зарегистрировано уже через
2.5 часа после первого применения анализируемого соединения (рис.2,А). Максимальное увеличение их количества на 33,0% ф<0,05) отмечено через 24 часа после четвертой инъекции вещества II. В отставленные от пятого (заключительного) введения препарата сроки, направленность и выраженность отклонений данного показателя сохранились.
%
А 0
50
Б 0
-50
■ 1 ■ і Я 11 И11
* * * * •Т- 1 * * " * * А
* 1 ! ^ П
и ІТ . * и ! "ЧІІ А '• А А
В
650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
а І) 1
* і і 1 І і
1 г і і
* т І і 1 1
1 і 1 І і
1 1 г 1
і 1 1 1
г 1 1 і ї
II ІІ ї і ІІ
ІІ к 1 1
“ * її її II ІІ V *
1 і 1 ІІ Е 1 і-
1 т І і і
к к. 1 1
а о
2
а &
3
а о
4
Ъ
У
;утки
Рис.1. Изменение количества эритроцитов (А), гемоглобина (Б) и ретикулоцитов (В) (в % от контроля) при пятикратном введении 1,1-ди(Ш-имидазолил-1)метанимина в разовой дозе 1мг/100 г массы
Обозначения: 1-5 - последовательность введений;а - через 2,5 часа после введения; б - через 24 часа после введения;^---------1 - отставленные сроки; * - Р<0,05
%
А 50
БИъ
0
Б 0 іДп Т-- и. А ІҐІ л
-50
В
Рис. 2. Изменение количества эритроцитов (А), гемоглобина (Б) и ретикулоцитов (В) (в % от контроля) при пятикратном введении 1,1’-ди(4-метил-Ш-имидазолил -1)метаниминав разовой дозе 1мг/100 г массы
Обозначения: 1-5 - последовательность введений;а - через 2,5 часа после введения; б - через 24 часа после введения^-)- отставленные сроки; * - Р<0,05
Уровень содержания гемоглобина был ниже такового в числе эритроцитов (рис. 2 Б). Единственное статистически значимое и одновременно максимальное возрастание его количества на 22,0% отмечено только через 24 часа после пятого применения вещества II. В дальнейшем, спустя 3, 5 и 7 суток, содержание дыхательного пигмента изменялось как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения в статистически недостоверных пределах.
В условиях пятикратного инъецирования вещества II выявлено значительное возрастание числа ретикулоцитов (рис. 2 В). Статистически значимое увеличение их количества зарегистрировано и в динамике количества эритроцитов через 2,5 часа после первого введения. Максимальное изменение их числа на 500,0% (р<0,05) имело место через 24 часа после третьего введения. Отмечена значительно большая выраженность отклонений количества ретикулоцитов через 24 часа в сравнении с 2,5 после каждой из пяти инъекций.
В плане объяснения установленных в эритроцитарной системе эффектов действия новых производных азолов мы исходили из известного положения о том, что реализация влияния химических соединений осуществляется на уровне циркулирующей крови и органов гемопо-эза [8]. На уровне циркулирующей крови - через изменение структурно-функционального состояния мембран клеток [9], на уровне гемопоэза - посредством влияния на процессы кроветворения и скорость выхода клеток из гемопоэтических органов в кровеносное русло[10].
Сравнительный анализ эритроцитарных реакций на действие обоих веществ выявил, прежде всего, их способность стимулировать костномозговое кроветворение, свидетельством чего является значительное увеличение в периферической крови числа ретикулоцитов[8]. Поскольку параметры циркулирующей крови определяются соотношением интенсивности продукции форменных элементов и процесса их разрушения, в наших экспериментах при значительной стимуляции первого естественно было ожидать увеличение количества эритроцитов и гемоглобина. Такой эффект проявился только в ситуации введения вещества II. Инъецирование вещества I привело к уменьшению и числа эритроцитов, и концентрации гемоглобина. Такой характер изменений названных показателей можно объяснить развитием типичных перераспределительных реакций в периферическом русле и выходом из него старых клеток с изменённым структурно-функциональным состоянием мембран, вызванным введением соединения I. Тем более что в настоящее время мембрана рассматривается как основная точка приложения действия химических факторов [9]. Известно, что такие изменения могут компенсироваться за счет резервов крови и включения механизмов поддержания ее эритроцитарного гомеостаза [3]. Данное заключение подтверждает факт ослабления эффектов вещества I по анализируемым показателям спустя неделю после периода пятикратного его введения.
Заслуживает внимания приуроченность первого статистически значимого изменения изучаемых параметров в подавляющем большинстве случаев к 2,5 часам после первого введения обоих соединений. Это может свидетельствовать об их высокой реактивности (способности вызывать реакцию).
Пролонгация вызванных эритроцитарных реакций проявилась в динамике количества ретикулоцитов в условиях применения вещества I и динамике числа эритроцитов в ситуации инъецирования вещества II.
Наконец, отсутствие в эритроцитах таких морфологических изменений как значительное увеличение их диаметра, появления включений типа телец Гейнца-Эрлиха, колец Кебота или Жолли, пылинок Вейденрейха, говорит о нетоксичности исследуемых соединений [7].
Установленные факты позволяют высказаться за дальнейшее синтезирование и изучение веществ 1,1-ди(азолил-1)иминового ряда с перспективой получения на их основе высокоэффективных эритропоэтических препаратов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Першин Б.Б. Стресс, вторичные иммунодефициты и заболевания. - М.: Медицина, 1994. - 192 с.
2. Юрин В.М. Основы ксенобиологии. - Минск; Новое знание, 2004. - 264 с.
3. Руководство по гематологии / Под ред. А.И.Воробьева. В 3-х т. - М.: Медицина, Т.1. 2003. - 448 с.
4. Розин М.Я. Клетка и неспецифическая сопротивляемость организма. Цитологический анализ механизма действия производных бензимидазола. - Л.: Наука, 1967. - 149 с.
5. Машковский М.Д. Лекарственные средства. Справочное издание. - М.: Новая волна, 2005. - 444 с.
6. Клиническая фармакология и фармакотерапия / Под ред. В.Г. Кукеса. - М.: Медицина, 2006. - 631 с.
7. Луговская С.А., Морозова В.Т., Почтарь М.Е., Долгов В.В. Лабораторная гематология.- М. - Тверь: Триада, 2006. - 224 с.
8. Габугалимова Р.А., Соколов В.В. Использование эритроцитов для оценки воздействия химических соединений на организм работающих // Гигиена труда и проф. заболевания. - 1988. - №7. - С. 28-30.
9. Ермакова Н.В. Физиология крови. - М.:РУДН, 2005. - 350 с.
10. Козинец Г.И. Кроветворение в норме и патологии, консерватизм и современные аспекты / Информационный сборник №1. - СПб.: НПФ «Абрис+», 2000. - С. 2-9.
