CC BY
25
С. С. ЗЫКОВА S. S. ZYKOVA
доцент кафедры зоотехнии
ФКОУ ВПО Пермский институт ФСИН России,
кандидат фармацевтических наук,
старший лейтенант внутренней службы
перспективы применения антиоксидантов в кинологической практике учреждений УИС
Prospects of application of antioxidants in cynological practice of the penitentiary system institutions
Аннотация. В кинологических подразделениях учреждений уголовно-исполнительной системы России специалистами-ветеринарами выполняются задачи поддержания здоровья, проводится эффективная профилактика заболеваний животных. В основе большинства патологических процессов находится процесс, который называют окислительным стрессом. При изучении механизма действия ан-тиоксидантных веществ было установлено, что многие из них реализуют свои эффекты через холино- и глутаматер-гические медиаторные системы мозга. Указанная совокупность свойств послужила основанием для использования антиоксидантов для коррекции нейродегенеративных процессов у собак.
Ключевые слова: пенитенциарная система России, кинология, окислительный стресс, антиоксиданты, витамины.
Abstract. In canine units of penitentiary system of Russia expert-veterinarians perform the tasks on health maintaining and conduct effective prevention of animal diseases. The basis of most pathological processes is a process termed as oxidative stress. When investigating the mechanism of action of antioxidant substances, it was found that many of them realize their effects via cholinergic and glutamatergic brain mediator systems. The specified set of properties served as the basis for the use of antioxidants for the correction of neurodegenerative processes in dogs.
Key words: penitentiary system of Russia, cynology, oxidative stress, antioxidants, vitamins.
Важное место в кинологических подразделениях учреждений ФСИН России отводится эффективной профилактике заболеваний животных. В основе проводимых мероприятий лежит целесообразность и эффективность, но немаловажным является также экономическая составляющая. Все больше современных методов лечения также оцениваются определенными фармако-эко-номическими расчетами, которые позволяют существенно экономить финансовые затраты в сравнении с традиционными, широко используемыми методами.
Цель данной статьи - обозначение основных возможностей использования антиокси-дантов в ветеринарной практике кинологических подразделений ФСИН России.
В 50-е годы XX века Н. М. Эмануэль выдвинул гипотезу о том, что ключевую роль в онкогенезе, процессах старения играют атомы и молекулы, имеющие свободный электрон на внешнем уровне - свободные радикалы.
Свободные радикалы постоянно образуются в организме человека и животных. В определенной концентрации эти соединения являются необходимыми, поскольку именно
они инициируют различные специфические биохимические и физиологические процессы. Однако повышенный уровень свободных радикалов приводит к тому, что в качестве мишеней они выбирают клеточные мембраны и другие биомолекулы, в том числе нуклеиновых кислот, вызывая их повреждение. Таким образом, генетическая основа любого организма подвергается видоизменениям, что, безусловно, недопустимо.
Впервые вместе со своими сотрудниками Н. М. Эмануэль успешно применил ингибиторы свободно-радикальных реакций в медицинской практике - в онкологии, травматологии и военной медицине.
В последнее время повышенное внимание уделяется выяснению роли и значения свободно-радикального окисления (СРО) в норме и при патологии, определению места антиоксидантов в лечении различных заболеваний. Свободные радикалы (СР) образуются в организме в результате метаболизма растворенного в тканях кислорода. Образующиеся при этом активные кислородные радикалы вызывают окисление липидов, белков в составе мембран, а также полисахаридов и нуклеиновых кислот. Повреждающему действию свободно-радикальных частиц противостоит эндогенная многоуровневая антиоксидантная система организма. Однако при интенсивном образовании СР и ввиду лавинообразного характера цепного механизма реакций, приводящих к их образованию, а также при недостаточной активности антиоксидантной системы, компенсирующей последствия возникновения избытка свободных радикалов, возникает окислительный стресс, который может служить причиной многочисленных патологий - сердечно-сосудистых, эндокринных, нейродегене-ративных [1].
Начальным этапом развития окислительного стресса является образование высокоактивных свободно-радикальных форм кислорода. Причинами этого процесса могут быть как нарушение функций митохондрий, например при гипоксии, с прекращением образования молекул воды - конечного продукта кислородного метаболизма - и накоплением промежуточных свободно-радикальных форм кислорода, так и подавление активности антиоксидантных си-
стем, нейтрализующих свободные радикалы. Образовавшиеся свободные радикалы взаимодействуют с фосфолипидами, а именно с ненасыщенными жирными кислотами, входящими в их состав и высвобождающимися при распаде фосфолипидов, - происходит перекисное окисление [2].
Фосфатидилхолины (лецитины, РЬ) - природные поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые применяются в производстве пищевых продуктов, лекарственных и косметических средств, а также в индивидуальном виде в качестве биологически активной добавки. Наряду с лецитинами для структурной стабилизации продуктов применяют другие природные фосфолипиды (фосфатидилэтано-ламины, серины, инозитолы) и нетоксичные синтетические неионные ПАВ, содержащие гидрофильные полиоксиэтиленовые фрагменты (плюроники, твины, тритоны и т. д.). Фосфо-липиды являются основными компонентами клеточных мембран и мембран субклеточных органелл животных, растений и микроорганизмов.
В последнее десятилетие установлено, что добавки ПАВ могут оказывать существенное влияние на скорость и механизм окисления углеводородов и липидов. Характер влияния зависит от природы ПАВ и окисляющегося субстрата. Катионные ПАВ катализируют процессы радикально-цепного окисления углеводородов и липидов, ускоряя распад гидропе-роксидов на свободные радикалы. Характер влияния анионных ПАВ сильно зависит от строения полярной головки ПАВ и природы гидропероксида. Для структурной стабилизации пищевых и лекарственных продуктов используют, как правило, неионные ПАВ. Фос-фатидилхолины (лецитины) имеют структуру цвиттер-ионов, однако в зависимости от рН или наличия ионов металлов могут выступать как катионные или анионные ПАВ.
Таким образом, даже наличие стабилизаторов, эмульгаторов и консервантов в кормах может оказывать как антиоксидантный, так и прооксидантный эффект [3].
Аналогичную картину наблюдают и ветеринарные врачи: увеличивается число заболеваний, связанных с недостаточностью иммунной системы (иммунодефициты, аллергические
состояния), все больше животных страдают сердечно-сосудистыми и нервными расстройствами.
Задачей ветеринарных специалистов, кинологов является использование возможности химии антиоксидантов в коррекции возрастных изменений, лечении патологий обмена веществ и различных аутоиммунных заболеваний.
Антиоксиданты, несмотря на свою универсальность, - не панацея, а очень тонкий регулирующий инструмент. Эффективность антиоксидантов зависит от дозы препарата нелинейно. В больших концентрациях анти-оксиданты начинают действовать в обратном направлении и не тормозят, а напротив, ускоряют свободно-радикальные реакции, тем самым превращаясь в прооксиданты. Дело в том, что взаимодействуя со свободным радикалом, антиоксидант сам превращается в радикал, только менее активный. Пока таких радикалов мало, они не опасны для организма. Но если их накапливается слишком много, вклад в окисление становится весомым. Многое зависит от стадии болезни, характера свободно-радикальных процессов и начального уровня антиоксидантов в организме. Например, одни и те же дозы антиоксиданта могут тормозить канцерогенез на начальном этапе и усиливать рост опухолей на более поздней стадии болезни. Универсальность свойств антиоксидан-тов и возможность положительно влиять на течение самых разнообразных нормальных и патологических состояний оборачивается необходимостью точно знать природу радикалов, которые вызывают неблагоприятные изменения, концентрацию и физико-химические характеристики антиоксидантов, а также время, когда их надо вводить в организм. Неправильный подход к антиоксидантной терапии может привести к отрицательным результатам.
Наиболее распространенная современная классификация антиоксидантов по механизму антиокислительного действия состоит из трех основных групп.
1. Антирадикальные средства (скэвиндже-ры - от англ. scavengers - мусорщики):
■ эндогенные соединения: a-токоферол (витамин Е), кислота аскорбиновая (витамин С), ретинол (витамин А), b-каро-тин (провитамин А), убихинон (убинон);
■ синтетические препараты: ионол (дибу-нол), эмоксипин, пробукол (фенбутол), диметилсульфоксид (димексид), олифен (гипоксен).
2. Антиоксидантные ферменты и их активаторы: супероксиддисмутаза (эрисод, орготе-ин), натрия селенит.
3. Блокаторы образования свободных радикалов: аллопуринол (милурит), антигипок-санты [4].
Примером витаминсодержащего антиокси-данта является карофертин, который содержит в качестве действующего вещества бета-каротин 10 мг/мл [5]. Недостаток бета-каротина в организме вызывает нарушения репродуктивной функции, такие как скрытая охота, задержание овуляции, образование кист, удлинение периода между родами и охотами. Применение бета-каротина у животных приводит к повышению резистентности как новорожденных, так и взрослых животных, к снижению заболеваемости инфекционными и паразитарными болезнями. Кроме того, препарат эффективен после антибиотикотерапии, при физических нагрузках, а также нормализует белковый обмен.
Основными показаниями к применению антиоксидантов являются избыточно активированные процессы свободно-радикального окисления, сопровождающие различную патологию.
После применения препарата наблюдается улучшение качества шерстного покрова собак. После всасывания бета-каротин связывается липопротеинами и депонируется в жировой ткани, печени, плазме и яичниках. В печени и яичниках бета-каротин преобразуется в витамин А [6].
Для животных нет четких критериев потребления антиоксидантов, если речь идет не о витаминах.
В ветеринарной практике с 2001 года зарегистрирован и выпускается аналог мексидола -эмицидин, адаптированный для животных по дозам и фасовке [7,8].
Для применения в ветеринарии зарегистрирован препарат мексидол-вет (форма выпуска: раствор 2,5 %, 1 мл; 5 %, 2 мл и таблетки по 50 мг; производитель: ФГУП «Государственный завод медицинских препаратов») и
может с успехом применяться в ветеринарии для лечения многих состояний и заболеваний, а именно:
■ стрессы (об этом свидетельствует либо чрезмерная внезапная агрессивность собаки, либо апатия);
■ возрастные патологии сердечно-сосудистой системы собак;
■ в комплексной терапии черепно-мозговых травм;
■ при переохлаждении;
■ при различных судорожных состояниях;
■ при патологиях печени, желудочно-кишечного тракта и интоксикациях разного генеза;
■ в комплексной гормональной терапии;
■ в качестве восстановительной терапии в послеоперационных состояниях.
При применении мексидола-вет и эмицеди-на у молодых собак достигается хороший но-отропный и анксиолитический эффект, который связан с улучшением процессов запоминания и фиксации информации, что необходимо для качественной дрессировки.
Мексидол-вет и эмицидин эффективны для улучшения жизнедеятельности при экстремальных воздействиях (гипоксия, интоксикации, лишение сна, травма, физические перегрузки и др.), при нейроинфекциях, острых и хронических нарушениях мозгового кровообращения, заболеваниях сердечно-сосудистой системы.
В случаях дископатий с компрессией спинного мозга у собак применение эмицидина позволяет снизить количество гормонов при этом не снижая эффективности нейропротекторно-го влияния. Снижение дозы кортикостероидов уменьшает вероятность развития целого ряда вторичных негативных процессов, особенно если они возникают в послеоперационный период (лейкопения, нагноительные процессы на коже, в ране, иммунодепрессивное состояние, асцит).
Эмицидин используется в офтальмологии при кератитах и конъюнктивитах.
Антирадикальная активность имеется также у синтетических препаратов, обладающих и другими фармакологическими свойствами. Так, например, антирадикальное средство ди-метилсульфоксид (димексид) облегчает про-
никновение лекарственных средств через биологические барьеры (кожу, слизистые и т. п.), то есть обладает свойствами пенетранта, оказывает местноанестезирующее, анальгетиче-ское и противомикробное действие, обладает умеренной фибринолитической активностью. Кроме того, диметилсульфоксид (димексид) широко используется в ветеринарной практике в качестве растворителя лекарственных веществ, нерастворимых в воде [9].
Как антиоксидант диметилсульфоксид является очень эффективной «ловушкой» для гидроксильного радикала, обладающего наиболее выраженным повреждающим действием. Он используется как наружное средство при воспалительных и некоторых других заболеваниях опорно-двигательного аппарата. Весьма высокий и устойчивый антиоксидантный эффект препарата обнаружен при тяжелых черепно-мозговых травмах. При данной патологии димексид, повышая антиоксидантный статус организма и препятствуя развитию вторичного повреждения головного мозга, оказывает нейропротекторный эффект [10].
Природные антиоксиданты хороши, когда речь идет о профилактике. Почти все они являются жирорастворимыми соединениями, а потому всасываются довольно медленно и действуют мягко. Этого достаточно, чтобы сгладить влияние неблагоприятных факторов окружающей среды или скорректировать незначительные отклонения в антиоксидантной системе молодого здорового организма. Совсем другое дело - острые состояния: инсульт, инфаркт, токсикозы, серьезные воспалительные процессы (перитонит, панкреатит), инфекционные заболевания и др. Здесь помощь нужна незамедлительно, ведь речь идет о жизни и смерти.
Комплексная терапия с использованием антиоксидантов позволяет быстро купировать симптомы заболевания, сокращает сроки лечения и реабилитации больных животных, предотвращает осложнения после перенесенных болезней. Поэтому требуется мощный антиок-сидант, причем, в отличие от жирорастворимых препаратов, он должен быть растворим в воде, чтобы благодаря парентеральному пути введения была возможность доставить антиок-сидант в нужное место моментально, с током крови.
Все антиоксиданты обладают гиполипи-демическим действием, уменьшают уровень общего холестерина и липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) в плазме крови, что является проявлением стрессостабилизирующей активности и может быть использовано для профилактики. ■
1. Дюмаев К. М., Воронина Т. А., Смирнов Л. Д. Антиоксиданты в профилактике и терапии патологий ЦНС. М.: Ин-т биомед. химии РАМН, 1995.
2. Скулачев В. П. Старение как атавистическая программа, которую можно изменить // Вестник Российской академии наук. - 2005. - Т. 75. - № 9. -С. 831-843.
3. Менгеле Е. А. Особенности окисления фосфо-липидов и неионных поверхностно-активных веществ: автореф. дис. ... канд. хим. наук. - М., 2010. -С. 32.
4. Мексидол: Рекомендации по применению. -М., 2005. - С. 20.
5. Справочник Видаль-Ветеринар. - 2013. - С. 32.
6. Zykova S. Research on biological activity of products synthesized by Tetraketones and arylidene-arylamines // World Applied Sciences Journal. 24 (4). -2013. - С. 476-480.
7. .Зыкова С. С., Любосеев В. Н. Применение анти-оксидантов в кинологической службе // Современные тенденции в образовании и науке: материалы междунар. научно-практ. конф. - Тамбов, 2013. -С. 23-27.
8. Зыкова С. С. Антиоксиданты: применение в кинологической практике // Современные проблемы анатомии, гистологии и эмбриологии животных: материалы междунар. научно-практ. конф. (24.04.2013) - Казань, 2013. - С. 44-47.
9. Зенков Н. К., Ланкин В. З., Менщикова Е. Б. Окислительный стресс. Биохимический и патофизиологический аспекты. - М.: Наука/Интерпериодика, 2001.
10. Активация липопероксидации как ведущий патогенетический фактор развития типовых патологических процессов и заболеваний различной этиологии // Коллектив авторов. - М.: Изд. Академия Естествознания, 2012. - С. 136.
