CC BY
24
© А.И.Гоженко, М.В.Трусова, 2007
УДК 616.61-008.64-036.92-02:615.872.4]:615.272-092.4
А.И. Гоженко, М.В. Трусова
ВЛИЯНИЕ ГЛЮТАРГИНА И АРГИНИНА НА ТЕЧЕНИЕ ИНДУЦИРОВАННОЙ ИФОСФАМИДОМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ У БЕЛЫХ КРЫС
A.I. Gozhenko, M.V. Trusova
EFFECTS OF GLUTARGINE AND ARGININE ON THE COURSE OF IFOSFAMIDE INDUCED EXPERIMENTAL RENAL FAILURE IN WHITE RATS
Лаборатория экспериментальной и клинической патологии Научно-исследовательского института медицины транспорта, г. Одесса, Украина
РЕФЕРАТ
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Экспериментальное исследование нефропротекторного эффекта аргинина и глютаргина у крыс, получавших цитостатик ифосфамид. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. Нефротоксическое влияние ифосфамида изучали на белых крысах в условиях 5% водного диуреза через 7 суток после ежедневного в/б введения цитостатика в количестве 5 мг/100 г м.т. Защитное действие аргинина или глютаргина исследовали в условиях водного диуреза после 7-суточного комбинированного введения ифосфамида и одного из препаратов. РЕЗУЛЬТАТЫ. Установлено, что введение ифосфамида белым крысам в течение 7 суток вызывает умеренное снижение скорости клубочковой фильтрации и значений стандартизированной на 1 мл клубочкового фильтрата экскреции осмотически активных веществ и белка. В свою очередь, комбинированное с ифосфамидом введение животным глютаргина или аргинина способствует восстановлению величины скорости клубочковой фильтрации и нормализации почечного транспорта осмотически активных веществ и протеинов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Нефротоксическое действие ифосфамида реализуется на канальцевом и клубочковом уровне, а глютаргин и аргинин снижают степень повреждения почек.
Ключевые слова: ифосфамид, нефротоксичность, нефропротекция, аргинин, глютаргин. ABSTRACT
THE AIM of the investigation was to study in experiments the nephroprotective effect of arginine and glutargine in rats receiving cytostatic ifosfamide. MATERIALS AND METHODS. The nephrotoxic effects of ifosfamide were studied in white rats under conditions of 5% water diuresis in 7 days after daily administration of the cytostatic (5 mg/100 g b.m). Protective effects of arginine or glutargine were studied under conditions of water diuresis after the 7-day combined administration of ifosfamide and one of the substances. RESULTS. It was found that administration of ifosfamide to white rats during 7 days caused a moderate decrease of glomerular filtration rate and the values of standardized per 1 ml of the glomerular filtrate of excretion of osmotically active substances and proteins. In its turn, a combined administration to the animals of glutargine and arginine contributes to reestablishment of the glomerular filtration rate and normalization of transport of osmotically active substances and proteins. CONCLUSION. The nephrotoxic effects of glutargine and arginine are realized at the channel and glomerule level, and glutargine and arginine decrease the degree of kidney lesion.
Key words: ifosfamide, nephrotoxicity, nephroprotection, glutargine, arginine.
ВВЕДЕНИЕ
По данным литературы, хроническое введение пациентам противоопухолевого препарата ифосфамида вызывает отчетливый нефротоксический эффект, проявляющийся наряду с поражением каналь-цевого отдела нефрона [1] в патологических изменениях кровеносных сосудов почки [2] и склерозировании клубочков [3]. Поскольку полная отмена или замена препарата в большинстве клинических случаев невозможна, предпринимаются попытки минимизировать его нефротоксическое действие [4,5]. Возможно, нарушение путей биотрансформации и метаболического клиренса ифос-
фамида, а также его высокотоксичных промежуточных метаболитов ферментными комплексами гепатоцитов вносит определенный вклад в усиление ренотропного влияния препарата [6]. Вместе с тем, в отечественной литературе предлагается к использованию аминокислота аргинин, способствующая нормализации деятельности почек в условиях ренальных дисфункций токсического генеза [7], а также фармакологический препарат глютаргин, повышающий устойчивость гепатоцитов к токсическим воздействиям различным ксенобиотиков, обладающий способностью к восстановлению внутриорганного кровотока [8]. Таким образом,
Таблица 1
Влияние аргинина и глютаргина на функциональное состояние почек белых крыс, получавших ифосфамид в течение 7 суток (X ± m)
Исследуемые Контроль Ифосфамид Ифосфамид Ифосфамид
показатели n=10 +глютаргин +аргинин
гр.1, n=10 гр.2, n=10 гр.3, n=10
Диурез, мл/ч/100 г м.т. 1,8±0,2 2,3±0,2 2,3±0,2 2,1±0,2
Креатинин мочи,мкмоль/л 1807±92 p<0,01 971±70 1184±46 p<0,05 1257±51 p<0,01
Экскреция креатинина,мкмоль/ч/100 г м.т. 2,8±0,3 p<0,01 2,1±0,2 2,3±0,2 2,7±0,2 p<0,05
Белок мочи,мг/л 27±4 32±2 34±4 37±3
Экскреция белка,мг/ч/100 г м.т. 0,047±0,003 0,067±0,002 0,069±0,005 0,076±0,004
Осмоляльность мочи,мосм/кг Н2О 98±7 105±3 107±8 110±9
Экскреция осмотически активных
веществ, мосм/ч/100 г М.Т 0,16±0,01 0,23±0,02 0,23±0,02 0,23±0,02
п - число наблюдений; р - показатель достоверности отличий в сравнении с группой животных, получавших только ифосфамид.
целью данной работы было исследование нефропро-текторного эффекта аргинина и глютаргина в условиях индуцированного цитостатиком ифосфами-дом токсического поражения почек у белых крыс.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В эксперимент отбирали беспородных белых крыс-самцов с массой тела 100-120 г. Животных произвольным образом распределяли на 4 группы и содержали на стандартном рационе в течение всего эксперимента. Крысам 1-й группы (n=10) на протяжении 7 суток внутрибрюшинно вводили водный раствор ифосфамида (производства фирмы ASTA Medica AG, Германия) по 5 мг на 100 г м.т. Животным 2-й группы (n=10) ифосфамид вводили по выше указанной схеме, кроме того, через 5 часов после каждого введения ифосфамида крысам внутрибрюшинно вводили глютаргин (производства ФК «Здоров'я», Украина) по 4 мг на 100 г м.т. Животным 3 группы (n=10), на фоне назначения ифос-фамида, вводили внутрижелудочно водный раствор препарата L-аргинина гидрохлорида (производство Луганского ХФЗ, Украина) из расчета 2 мг на 100 г массы тела. Крысам контрольной группы (n=10) ежедневно вводили воду, не содержащую ифосфа-мида. Функциональное состояние почек животных исследовали по данным индуцированного водного диуреза в соответствии с описанной в литературе методикой [9]. С этой целью животным внутриже-лудочно металлическим зондом вводили отстоявшуюся водопроводную воду в объеме 5 % от массы тела и помещали для сбора мочи на 2 часа в обменные клетки. Из эксперимента животных выводили путем декапитации под легкой эфирной анестезией. Собранную кровь стабилизировали гепарином, центрифугировали 15 мин при 3000 об/мин., а полученную плазму крови отбирали для дальнейших исследований. В полученных образцах мочи и плазмы крови определяли концентрацию креатини-
на фотометрическим методом в реакции с пикриновой кислотой [10] на спектрофотометре СФ-46 (Россия), осмоляльность - криоскопическим методом на осмометре 3Б3 (США). Концентрацию белка в моче определяли фотометрически в реакции с сульфосалициловой кислотой [11]. Расчетные параметры деятельности почек вычисляли в соответствии с описанными в литературе формулами [9]. Показатели экскреции почками исследуемых веществ представлены в расчете на 100 г м.т. животных. Статистический анализ полученных данных проводили с использованием критерия Стьюдента по общепринятой методике.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Согласно представленным в табл. 1 результатам исследований функции почек, введение животным только ифосфамида в течение 7 суток (1-я группа) вызывает умеренные изменения исследуемых показателей: понижение концентрации креа-тинина в моче в 2 раза и его экскреции на 25%. В свою очередь, комбинированное с ифосфамидом назначение глютаргина (2-я группа) или Ь-аргини-на (3-я группа) способствует нормализации данных параметров в сравнении с 1-й группой. Отметим, что ни в одной из групп животных, получавших цитостатик не найдено статистически значимого повышения концентрации белка в моче, а также усиления экскреции почками белка или осмотически активных веществ.
Вместе с тем, использование клиренс-методов (табл. 2) позволяет установить достоверное уменьшение значений клиренса креатинина - маркера скорости клубочковой фильтрации в группе животных, получавших только ифосфамид. Наряду с этим, в ходе изучения деятельности почек животных в группах 2 и 3 установлено, что введение соответственно глютаргина и аргинина предотвращают падение уровня клиренса креатинина, вызван-
Таблица 2
Данные клиренс-метода о влиянии аргинина и глютаргина на деятельность почек белых крыс,
получавших ифосфамид в течение 7 суток (М ± m)
Исследуемые показатели Контроль п=10 Ифосфамид гр.1, п=10 Ифосфамид +глютаргин гр.2, п=10 Ифосфамид+ аргинин гр.3, п=10
Клиренс креатинина,мкл/мин Стандартизированная на 1 мл клубочкового фильтрата экскреция осмотически активных веществ,мосм/мл Стандартизированная на 1 мл клубочкового фильтрата экскреция белка, мг/мл 578±29р<0,01 (5,0±0,3)х10-3 р<0,01 (1,4±0,1)х10-3 р<0,01 438±42 (8,1±0,5)х10-3 (2,6±0,2)х10-3 640±48р<0,01 (5,8±0,3)х10-3 р<0,01 (1,6±0,2)х10-3 р<0,01 690±34р<0,01 (6,1±0,4)х10-3 р<0,01 (1,9±0,2)х10-3 р<0,05
п - число наблюдений; р - показатель достоверности отличий в сравнении с группой животных, получавших только ифосфамид.
ное ифосфамидом. Кроме того, в 1-й группе найден отчетливый прирост значений стандартизированной экскреции белка и осмотически активных веществ (ОАВ). Однако комбинированное с глю-таргином и аргинином введение ифосфамида снижает темпы почечных потерь протеинов и ОАВ.
ОБСУЖДЕНИЕ
Согласно опубликованным в литературе данным, доза однократно вводимого крысам ифосфа-мида, составляет от 5 до 32 мг на 100 г массы тела в экспериментах по изучению кинетики препарата [12]. Кроме того, продолжительное введение цитостатика в количестве 5 мг на 100 г массы тела используется с целью моделирования индуцированной ифосфамидом почечной недостаточности [5]. При этом ежедневное назначение крысам ифосфамида в дозе по 5 мг/100 г м.т. в течение 5 суток сопровождается повреждением эпителия проксимального сегмента нефрона, снижением клиренса креатинина и более высокими темпами выделения почками натрия и фосфатов в условиях спонтанного диуреза [5]. Авторы указывают, что понижение скорости клубочковой фильтрации в данной серии экспериментов не является необратимым, что может свидетельствовать об адаптивном характере угнетения процессов фильтрации в ответ на ослабление эффективности проксимальной реабсорбции натрия и воды [13].
Результаты наших исследований демонстрируют, что назначение животным только ифосфамида в течение 7 суток по 5 мг на 100 г м.т. сопровождается умеренными изменениями параметров функционального состояния почек в условиях водной нагрузки: снижением скорости клубочковой фильтрации и повышением стандартизированных на 1 мл клубочкового фильтрата показателей экскреции почками белка и ОАВ. С другой стороны, введение глютаргина или аргинина в сочетании с ифос-фамидом оказывает благоприятное воздействие на деятельность почек как на сосудисто-клубочко-
вом, так и на канальцевом уровнях. Подтверждением такого вывода является положительная динамика значений клиренса креатинина и стандартизированных параметров экскреции белка и ОАВ у животных 2-й и 3-й групп. По нашему мнению, такой позитивный ренотропный эффект исследуемых препаратов заслуживает внимания. Поскольку, согласно данным литературы, восстановлению величины скорости клубочковой фильтрации под влиянием гипернатриевой диеты у крыс в острый и подострый периоды токсического повреждения проксимального сегмента нефрона, как правило, сопутствует увеличение почечных потерь физиологически важных веществ: белков, неорганических фосфатов, воды [13]. В то же время, повышенная активность внутрипочечных гуморальных систем, обуславливающих устойчивое снижение клиренса креатинина, не только ухудшает экскреторную функцию почек, что актуально в условиях длительного курса цитостатика, но и создает предпосылки для неблагоприятного прогноза течения ренальных дисфункций [14]. Действительно, данные литературы подтверждают, что назначение аргинина крысам с экспериментальной патологией почек токсического генеза способствует восстановлению величины скорости клубочковой фильтрации, канальцевого транспорта веществ, а также уменьшению почечных потерь осмотически активных веществ и нормализации почечного кровотока [15]. Экспериментально подтверждено, что обогащенная аргинином диета снижает риск хронизации почечной недостаточности вследствие угнетения активности ренин-анготензиновой системы [16]. К сожалению, ренопротекторное действие глютаргина изучено недостаточно. Возможно, наличие в составе препарата молекулы аргинина играет определенную роль в реализации исследованного в данной работе фармакологического эффекта. В то же время нельзя исключить, что его способность усиливать резистентность органов и функциональных систем к воздействию
токсических факторов [8] имеет важное значение в снижении нефротропного эффекта ифосфамида.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Введение ифосфамида белым крысам в течение 7 суток вызывает умеренное снижение скорости клубочковой фильтрации и значений стандартизированной на 1 мл клубочкового фильтрата экскреции осмотически активных веществ и белка.
2. Комбинированное с ифосфамидом введение животным глютаргина или аргинина способствует восстановлению величины скорости клубочковой фильтрации и нормализации почечного транспорта осмотически активных веществ и протеинов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Rossi R, Godde A, Kleinebrand A et al. Concentrating capacity in ifosfamide-induced severe renal dysfunction. Ren Fail 1995; 17(5): 551-557
2. Berns JS, Haghighat A, Staddon A et al. Severe, irreversible renal failure after ifosfamide treatment. A clinicopathologic report of two patients. Cancer 1995; 76 (3): 497-500
3. Prasad VK, Lewis IJ, Aparicio SR et al. Progressive glomerular toxicity of ifosfamide in children. Med Pediatr Oncol 1996; 27(3): 149-155
4. Bokemeyer C, Fels LM, Dunn T et al. Silibinin protects against cisplatin-induced nephrotoxicity without compromising cisplatin or ifosfamide anti-tumour activity. Br J Cancer 1996; 74(12): 2036-2041
5. Nissim I, Weinberg JM. Glycine attenuates Fanconi syndrome induced by maleate or ifosfamide in rats. Kidney Int
1996; 49(3): 684-695
6. Foxall PJ, Lenz EM, Lindon JC et al. Nuclear magnetic resonance and high-performance liquid chromatography-nuclear magnetic resonance studies on the toxicity and metabolism of ifosfamide. Ther Drug Monit 1996; 18(4): 498505
7. B03iaH0B ОФ, Гоженко Al, Федорук ОС. Гостра нирко-ва недостатнсть. Одеський медичний уыверситет, Одесса, 2003; 375
8. Меркулова ЮВ, Гомон ОН, Чайка ЛА. Глутарпн - HOBi принципи фармакотерапи захворювань печЫки: Зб. наук. праць наук.-практ. конф. Харюв, 2003: 7-9
9. Берхин ЕБ, Иванов ЮИ. Методы экспериментального исследования почек и водно-солевого обмена. Алтайское кн. Изд., Барнаул, 1972; 199
10. Рябов СИ, Наточин ЮВ, Бондаренко ББ. Диагностика болезней почек. Медицина, Л., 1979; 256
11. Михеева АИ, Богодарова ИА. К методике определения общего белка в моче на ФЭК-Н-56. Лаб дело 1969; (7): 441-442
12. Stuben J, Port R, Bertram B et al. Pharmacokinetics and whole-body distribution of the new chemotherapeutic agent beta-D-glucosylisophosphoramide mustard and its effects on the incorporation of [methyl-3H]-thymidine in various tissues of the rat. Cancer Chemother Pharmacol 1996; 38(4): 355-365
13. Гоженко АИ. Энергетическое обеспечение основных почечных функций и процессов в норме и при повреждении почек. Дис... д-ра мед. наук. Черновцы,1987; 368
14. Пшак ВП, Гоженко А1, Роговий Ю6. Тубуло-1нтерсти-ц!альний синдром.: Медакадемiя, Черывц^ 2002; 221
15. Lopau K, Kleinert D, Erler J et al. Tacrolimus in acute renal failure: does L-arginine-infusion prevent changes in renal hemodynamics? Transpl Int 2000; 13 (6): 436-442
16. Higashi Y, Oshima T, Ono N et al. Intravenous administration of L-arginine inhibits angiotensin-converting enzyme in humans. J Clin Endocrinol Metab 1995; 80(7): 21982202
Поступила в редакцию 07.01.2007 г.
Принята в печать 22.06.2007 г.
