CC BY
20N.I.Silkina, V.R.Mikryakov
LIPIDE PEROXIDATION PROCESSES AND ANTI-RADICAL SYSTEM IN FISH TISSUES EXPOSED
TO PHENOL AND NAPHTHALENE
I.D. Papanin Institute of Inland Waters Biology, Russian Academy of Sciences, Borok, Yaroslav Region
Data are reported on assessment of the state of lipid peroxidation processes and of anti-radical system in tissues of liver, kidneys and spleen of crucians exposed to phenol and naphthalene in water. Long stay of fishes in water with a low concentration of toxic substances led to the activation of lipide peroxidation processes, exhaustion of anti-oxidation potential of fish organisms, changes in oxidation-reduction balance.
УДК [615.31:547.321]:615.451.35
Г.А.Ливанов, С.П.Нечипоренко, А.Н.Лодягин, С.Е.Колбасов
РАЗРАБОТКА АЭРОЗОЛЬНОЙ ЛЕКАРСТВЕННОЙ ФОРМЫ ПРЕПАРАТА НА ОСНОВЕ ПЕРФТОРУГЛЕРОДОВ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ОСТРЫХ ПОРАЖЕНИЙ ЛЕГКИХ РАЗДРАЖАЮЩИМИ ВЕЩЕСТВАМИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
ГУ Институт токсикологии Минздравсоцразвития, С.-Петербург
Представлены экспериментальные материалы по изучению эффективности ингаляционного применения новой рецептуры на основе перфторуглеродов при токсическом отеке легких. Показано, что рецептура обладает эде-мопротективной активностью.
Ключевые слова: перфторан, педифен, сальбутамол, токсический отек легких.
Введение. Проблема лечения токсического отека легких остается весьма актуальной. Это связано с тем, что при массовых отравлениях такими широко распространенными в промышленности соединениями, как хлор, аммиак, окислы азота, ряд кислот развитие токсического отека легких определяет тяжесть и прогноз интоксикации.
В настоящее время наиболее перспективным в пульмонологии является применение лекарственных препаратов в ингаляционной форме, позволяющей доставлять препарат непосредственно к органу-мишени и исключить многие побочные эффекты, связанные с резорбцией. Поэтому на основании литературных данных о фармакологических эффектах компонентов возможного препарата была составлена экспериментальная рецептура: перфторуглерод (перфторан) — для повышения доступности рецепторов, улучшения транспорта кислорода и повышения активности легочных сурфактантов, педифен — для улучшения проходимости бронхов, в качестве местноанестезирующего и антибактериального средства, сальбутамол — в качестве бронхоли-тика и средства, улучшающего микроциркуляцию в легких и активатора легочных сурфактан-тов.
Изучение специфической фармакологической активности нового препарата целесообраз-
но было проводить на доступных и воспроизводимых моделях заболеваний легких.
Материалы и методы исследования. В качестве моделей токсического отека легких были выбраны ингаляционные воздействия аммиаком и хлором на крыс, диоксидом азота на мышей.
С целью обеспечения доставки лекарственного средства непосредственно к органу-мишени смесь перфторана с педифеном и сальбутамо-лом вводили ингаляционно.
Перфторан известен как препарат, предназначенный для применения в качестве плазмоза-мещающего средства с газотранспортной функцией (ВФС 42-2576-95 от 13.02.1996 г.). Известно также, что перфторан может быть использован внутривенно для лечения отека, вызванного черепно-мозговой травмой [3]. Сведения об ингаляционном использовании перфторана для лечения химических поражений легких отсутствуют, в то время, как известно об ингаляционном применении перфторуглеродов при других видах патологических процессов [1, 2, 4].
Педифен — ^^диэтил-5,5-дифенил-2-пен-тиламина гидрохлорид, является н-холинобло-катором с местноанестезирующими, антиокси-дантными и антимикробными свойствами. Известно, что холинолитики используются для купирования бронхообтурационного синдрома при ХПЛ веществами раздражающего типа действия.
Таблица 1
Эффективность рецептур при острой тяжелой ингаляционной затравке крыс аммиаком
Условия эксперимента Время гибели животных, часы Эффект через сутки, пало/всего Весовой коэффициент легких (ВКЛ), мг/100 г массы тела
Интактные животные — — 6,5±0,5
Контроль 1,5 10/10 19,5±1,5*
Перфторан (ингаляционно) 12 6/10 9,5±2,5
Перфторан + педифен 16 3/10 8,5±1,5
Перфторан + педифен + сальбутамол 16 1/10 8,5±1,5
Примечание. * — достоверные отличия от интактных животных при р < 0,05
Сальбутамол — известный бронхолитик из группы р2-адреномиметиков, широко используется для купирования бронхоспазма при бронхиальной астме и обструктивном бронхите.
Для лечебного применения была составлена экспериментальная рецептура, состоящая из 1% раствора педифена и 0,5% раствора сальбутамо-ла в перфторане.
Результаты и обсуждение. Эффективность рецептур при аммиачном отеке легких. Для затравки опытных и контрольных животных группами по 10 особей мужского пола помещали в камеру типа Б.А.Курляндского объемом 200 литров, в которую динамическим способом нагнетался аммиачный аэрозоль в концентрации 20 мг/л. Концентрация 20 мг/л при 20 минутном воздействии составляет приблизительно 3 LCt50 (1,5—2 LCt99). Далее контрольных животных извлекали из камеры в садки для последующего наблюдения, а экспериментальную группу оставляли в камере, куда ингаляционно распыляли аэрозоли рецептур. Расчетные концентрации препаратов в камере с учетом сорбционных потерь составляли 50 мг/л. Животные находились в камере 10 мин, поэтому каждое из них с учетом средней величины легочной вентиляции для крыс (0,08 л/мин) поглотило ингаляционно дозу препаратов, равную 250 мг/кг массы. После этого экспериментальных животных также помещали в садки для последующего наблюдения. Результаты эксперимента представлены в табл. 1.
Следует отметить, что через 15 мин от начала затравки у всех животных отмечали ярко выраженные симптомы раздражения глаз, открытых участков кожи и верхних дыхательных путей, которые сочетались с заторможенностью, сопором
и боковым положением тела. Через 20—30 мин наблюдали атаксию, мышечные подергивания и тремор головы. У части животных в это время отмечали короткие периоды двигательного возбуждения с развитием быстро проходящих кло-нических судорожных приступов. Через 40—45 мин наблюдали гибель отдельных особей (контрольных) при явлениях паралича и остановки дыхания.
Гистологически в легких контрольных животных выявлялся венозный стаз и альвеолярный отек, геморрагические инфаркты и субплевральные кровоизлияния. Все контрольные животные погибли в течение 2—3 ч после затравки.
При вскрытии и гистологическом исследовании опытных животных в легких отмечалось венозное полнокровие, субплевральные точечные кровоизлияния и начальный интерстициальный отек. Таким образом, ингаляционное применение испытанных рецептур при тяжелой интоксикации крыс аммиаком повышает выживаемость животных, облегчает течение интоксикации и уменьшает гидратацию легочной ткани.
Оценка эффективности рецептуры при тяжелой интоксикации хлором. Ингаляционное воздействие хлора на крыс осуществляли в течение 15 мин в концентрации 5 мг/л. Рецептуру применяли в той же дозе и по той же схеме, как в опыте с аммиаком. Результаты представлены в табл. 2.
Оказалось, что применение рецептуры благоприятно сказывается на течении и исходе интоксикации: на 40% повышается выживаемость животных, увеличивается продолжительность жизни погибающих особей с параллельным снижением почти в 2 раза уровня гидратации легких. В данном случае можно также предположить, что
Таблица 2
Эффективность рецептуры при отеке легких, вызванном хлором
Условия эксперимента Время гибели 50% животных, часы Эффект через сутки, пало/всего Весовой коэффициент легких (ВКЛ), мг/100 г массы тела
Интактные животные - - 6,5±0,5
Контроль 3,5 10/10 21,6±2,8
Перфторан + педифен + сальбутамол 12 6/10 10,2±1,5
Таблица 3
ВКЛ (мг/10 г массы тела), содержание МДА (Нмоль/мг белка), АК (мкг/мг белка), Г^^ (мкг/мг белка) в легких мышей и эффективность глутовента при острой тяжелой затравке диоксидом азота, М±m
Условия эксперимента Эффект через сутки, пало/всего Время гибели 50% животных, часы ВКЛ МДА АК Г^Н
Интактные - - 50±2 2,82+0,31 3,27+0,13 3,72+0,11
Контроль б/10 б 1б7±23* 4,27+0,28* 1,бб+0,17* 1,53+0,18*
Перфторан + педифен + сальбутамол 3/10 - б0±5 2,92+0,51 3,12+0,18 3,18+0,29
Перфторан 5/10 18 90±9* 3,27+0,21* 2,1б+0,29* 1,б8+0,24*
Примечание. * — достоверные отличия от интактных животных при р < 0,05
препарат предотвращает или уменьшает степень выраженности токсического отека легких.
Эффективность рецептуры при токсическом отеке легких, вызванном диоксидом азота. Для затравки опытных и контрольных животных группами по 10 особей мужского пола помещали в камеру типа Б.А. Курляндского объемом 100 л, в которую подавался диоксид азота в концентрации 1,5 мг/л в течение 1 ч. Далее контрольных животных извлекали из камеры в садки для наблюдения, а экпериментальные группы в других камерах подвергали в течение 15 мин лечебному ингаляционному воздействию перфторана и комбинированной рецептуры. У погибших и выживших животных определяли ВКЛ, МДА, АК и Г-8Н легких. Результаты представлены в табл. 3, которые свидетельствуют о высокой эффективности ингаляционного применения рецептуры по сравнению с чистым перфтораном: в 2 раза возросла выживаемость животных, более чем в 4 раза, увеличилась продолжительность жизни погибающих мышей.
В контрольной группе при вскрытии после эфтаназии выживших животных через сутки отмечали: венозный стаз, отек легких, геморрагические инфаркты и субплевральные кровоизлияния, к которым присоединялись бронхопневмонии с ателектазами и компенсаторной эмфиземой легких.
При вскрытии погибших и выживших животных после лечения рецептурой в легких наблюдали менее выраженные изменения: незначительные признаки интерстициального отека и венозного стаза с единичными точечными субплевральными кровоизлияниями при полном отсутствии отека альвеол, инфарктов легких, ателектазов, эмфиземы и пневмоний. Эти данные подтверждались величинами ВКЛ, которые в случае лечения рецептурой почти не отличались от интактнои группы.
Обращают на себя внимание показатели ПОЛ и антирадикальной защиты легких при лечении мышей рецептурой. Препарат достоверно тор-
мозил активацию процессов ПОЛ и повышал уровень антиоксидантной защиты легких, в особенности Г-SH.
Заключение. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили теоретическое предположение о том, что перфторуглероды, введенные ингаляционно, способны оказывать протективное действие при токсическом отеке легких. Механизм этого действия, вероятно, обусловлен особенностями физико-химических и биологических свойств перфторуглеродов.
Рецептура и ее компоненты были испытаны на моделях токсических поражений легких аммиаком, окислами азота и хлором. Было показано, что рецептура при ингаляционном применении повышает выживаемость животных при тяжелых затравках в 2—3 раза, снижает степень легочной гидратации, уменьшает проявления бронхообтурации за счет воздействия на М-хо-линорецепторы, и ß2-адренорецепторы, повышения антиоксидантных резервов легких, активности легочных сурфактантов и улучшения микроциркуляции. При этом компоненты рецептуры обладают взаимным фармакологическим синергизмом.
Список литературы
1. Мороз В.В., Ливанов Г.А. Актуальные проблемы гипоксии критических состояний. Фармакотерапия гипоксии и ее последствий при критических состояниях: Материалы Всероссийской научной конференции. — СПб: НИИ СП им. И.И.Джанелидзе, 2004. — С. 44-45.
2. Ромоданов А.П. и др. Перфторан при внутричерепной гипертензии и отеке-набухании головного мозга. Перфторуглеродные активные среды для медицины и биологии. — Пущино, 1993. — С. 63-69.
3. Усенко Л.В., Белоярцев Ф.Ф. и др. RU 2049464, приоритет от 01.08.1988 г.
4. Thomas S.R. et al. Perfluorocarbon compound aerosols for delivery to the lung as potential 19F magnetic resonance reportes of regional pulmonary pO2. // Invest. Radiol., 1997. — Jan 32(1). — Р. 39-38.
Материал поступил в редакцию 01.08.05.
G.A.Livanov, S.P.Nechiporenko, A.N.Lodyagin, S.Ye.Kolbasov
DEVELOPMENT OF A MEDICINAL PREPARATION IN AEROSOL FORM BASING ON PERFLUOROHYDROCARBONS TO CURE ACUTE LESION OF LUNGS CAUSED BY IRRITATING SUBSTANCES IN EXPERIMENT
State-owned Toxicology Institute, Ministry of Health and Social Development of Russia, St. Petersburg
Experimental results are reported on studies of inhalation effectiveness of a new preparation based of perfluorhydrocarbons for curing lung toxic edema. It was shown that the prescription produces edema-protective effect.
УДК [615.31:546.48].099+[615.31:546.815].099+616.61.099
Е.П.Киреева*, Б.А.Кацнельсон, Т.Д.Дегтярёва, Л.И.Привалова, И.Е.Валамина, О.Ю.Береснева, Н.П.Макаренко, С.А.Денисенко
НЕФРОТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ СВИНЦА, КАДМИЯ И ЕГО ТОРМОЖЕНИЕ
КОМПЛЕКСОМ БИОПРОТЕКТОРОВ
Медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий, ЦНИЛ Уральской государственной медицинской академии, Екатеринбург
Субхроническая интоксикация крыс кадмием и/или свинцом сопровождается функциональными и структурными нарушениями в почках с преобладанием повреждения канальцевого эпителия в случае свинца и гломеруляр-но-интерстициальных изменений в случае кадмия, но в обоих случаях при сочетании обоих проявлений нефро-токсического действия. Основным типом комбинированной токсичности свинца и кадмия является субаддитивность эффектов, однако по некоторым показателям выявляется аддитивность или даже эффект выше аддитивного. На фоне комбинированной интоксикации свинцом и кадмием профилактический эффект комплекса биопротекторов, включающего в своём составе глутамат, пектиновый энтеросорбент, поливитаминно-полиминеральный препарат и кальциевую биодобавку, проявляется по показателям снижения нефротоксичности даже в большей степени, чем по показателям системной токсичности металлов. Особо следует отметить существенное повышение их элиминации с мочой.
Ключевые слова: свинец, кадмий, нефротоксичность, биопротекторы.
Введение. Являясь для многих металлов основным органом выведения из организма, почки сами служат мишенью их токсического действия, причём для некоторых металлов (например, кадмия, свинца, ртути) почки служат одним из критических органов развития интоксикации в целом. Кадмий и свинец являются характерными загрязнителями среды обитания предприятиями цветной металлургии, в частности, медеплавильной промышленности и поэтому часто действуют в комбинации.
Наряду с экспериментальными данными, обзор которых можно найти в обобщающих монографиях Международной Программы по химической безопасности (IPCS) [1-4], специфическая нефротоксичность свинца и кадмия подтверждается и рядом эпидемиологических исследований. Однако они относятся почти исключительно к работающим в промышленности в условиях воздействия этих металлов или к взрослому
Фрагмент диссертационной работы
населению территорий с высокими уровнями загрязнения кадмием и, как правило, получены в ситуациях, в которых имеет место только или заведомо превалирует действие либо кадмия [5-9], либо свинца [10, 11]. Нами впервые было показано, что доклинические признаки повреждения почечных канальцев у детей могут быть значимо связаны с экологически обусловленной токсической нагрузкой на почки, оцениваемой по концентрации кадмия и свинца в моче при их совместном присутствии [12].
Именно на этой ранней стадии развития почечной патологии можно ожидать эффекта от так называемой биологической профилактики, основанной на применения безвредных средств, направленных как на выведение токсичных металлов из организма, так и на ослабление их токсических эффектов. Многими экспериментальными исследованиями, обобщёнными в [13], была подтверждена высокая эффективность ряда биопрофилактических комплексов (БПК), далее апробированных в контролируемых курсах
*
