CC BY
9
ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНОГО СОЕДИНЕНИЯ, СИНТЕЗИРУЕМОГО НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ И МЕКСИДОЛА, НА РАЗВИВШИЙСЯ ОКСИДАТИВНЫЙ СТРЕСС В ПЕЧЕНИ БЕЛЫХ КРЫС НА МОДЕЛИ ЛЕКАРСТВЕННОГО ГЕПАТИТА
УДК 615.1
3.4.3.— организация фармацевтического дела Поступила 30.08.2022
И.М. Багиров, С.В. Гулиева
Научно-исследовательский центр Азербайджанского медицинского университета, Баку
Цель работы — изучить влияние комплексного соединения на основе палладия и мексидола (КСПМ) на окислительный стресс, развившийся в печени белых крыс на модели лекарственного гепатита.
Материалы и методы. Опыты проведены на 30 белых крысах, разделенных на 6 групп по 5 голов в каждой. Изучено состояние окислительного стресса в печени интактных белых крыс 1-й группы. У остальных подопытных животных модель гепатита создавали введением парацетамола. Во 2-й группе наблюдали за патологическим процессом в течение 3 дней, в 3-й — в течение 10 дней. В 4-й группе вводили в брюшную полость 0,02 мг/кг КСПМ 1 раз в сутки в течение 3 сут, в 5-й группе — в течение 7 сут. В 6-й группе вводили КСПМ в брюшную полость в течение 7 сут, а концентрацию пероксида водорода, диеновых конъюгатов и малонового диальдегида в ткани печени определяли через 3 сут после последней инъекции.
Результаты. Установлено, что оксидативный стресс развивается в печени у 100% животных, у которых создана модель лекарственного гепатита, и сохраняется в течение 7 дней. В этот период введение в организм КСПМ гасит окислительный стресс.
Заключение. Таким образом, КСПМ является достаточно сильным антиоксидантным препаратом и малотоксичен. Действие препарата зависит от времени его введения в организм. Ключевые слова: КСПМ; лекарственный гепатит; антиоксидант; свободное перекисное окисление липидов.
THE INFLUENCE OF A COMPLEX COMPOUND SYNTHESIZED ON THE BASIS OF PALLADIUM AND MEXIDOL ON THE DEVELOPED OXIDATIVE STRESS IN THE LIVER OF WHITE RATS ON A MODEL OF DRUG-INDUCED HEPATITIS
I.M. Baghirov, S.V. Guliyeva
Scientific Research Center of the Azerbaijan Medical University, Baku
The aim of work is to study the effect of a complex compound based on palladium and mexidol (CMPM) on oxidative stress that developed in liver of white rats on a model of drug-induced hepatitis.
Materials and methods. The experiments were carried out on 30 white rats, divided into 6 groups of 5 samples. The state of oxidative stress in liver of intact white rats of the 1st group was studied. An animal model of hepatitis was created by administration of paracetamol for the rest of the test subjects. The pathological process was observed for 3 days in the 2nd group, in the 3rd — for 10 days. In the 4th group, 0.02 mg/kg of CMPM was injected into the abdominal cavity 1 time per day for 3 days, in the 5th group — for 7 days. In the 6th group, CMPM into the abdominal cavity for 7 days, and the concentration of peroxide hydrogen, diene conjugates and malondialdehyde in liver tissue determined 3 days after the last injection.
Results. It has been established that oxidative stress develops in the liver in 100% of animals in which a model of drug-induced hepatitis has been created, and was being kept for 7 days. During this period, the introduction of CMPM into the body relieves oxidative stress.
Conclusion. Thus, CMPM is strong enough antioxidant and low toxicity. The effect of the drug depends on the time of its introduction into the body.
Key words: CMPM; medicinal hepatitis; antioxidant; free lipid peroxidation.
ВВЕДЕНИЕ
Продолжает расти число больных гепатитом, развивающимся в результате токсического действия на печень лекарственных средств различ ного происхождения. Причиной этого является, с одной стороны, повышение числа случаев отпуска лекарственных средств из аптек без ре цепта врача, а с другой — увеличение количества лекарственных средств, оказывающих ток сическое действие [1-3]. В связи с этим одним из приоритетных направлений фармацевтических и химических наук является синтез гепатотроп ного биологически активного вещества, обладающего широким спектром действия и минимальной токсичностью.
В последнее время многие химики и фармацевты отдают предпочтение координационным соединени ям при синтезе лекарственных препаратов [4-6]. Одним из таких соединений является комплексное соединение (С8Н120^2 ^С14] на основе палладия и мексидола (КСПМ), синтезированное профессором Х.И. Гасановым в Научно-исследовательском центре Азербайджанского медицинского университета [7, 8].
Цель исследования — изучить влияние КСПМ на интенсивность оксидативного стресса, развивающе гося в печени белых крыс на модели лекарственного гепатита с использованием парацетамола.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследования проведены на 30 белых крысах весом 140-260 г, животные были разделены на 6 групп по 5 голов в каждой. В печени интактных крыс 1-й группы изучали состояние окислительного стресса.
У остальных подопытных животных создавали модель гепатита путем введения парацетамола. Во 2-й группе наблюдали за патологическим процессом в течение 3 дней, а в 3-й группе — в течение 10 дней.
Белым крысам, входящим в 4-ю группу, вводили КСПМ один раз в сутки в дозе 0,02 мг/кг в брюшную полость в течение 3 сут, а в 5-й группе — в течение 7 сут. В 6-й группе вводили КСПМ в брюшную полость в течение 7 сут, а через 3 сут после последней инъекции в гомогенате из ткани печени определяли концентрацию свободных продуктов перекисного окисления липидов.
При проведении экспериментов строго соблюда лись правила Европейской комиссии по биоэтике (Страсбург, 1986 г.). Для этого каждую манипуляцию проводили под наркозом (введение 0,5 мл раствора калипсола в брюшную полость). По окончании опытов белых крыс декапитировали под наркозом, из влекали из них печень и гомогенизировали. Для этого мелкие кусочки, полученные при измельчении пе чени, с помощью гомогенизатора доводили до
состояния однородной массы. Полученный гомоге-нат заливали физиологическим раствором в соотношении 1:2, промывали, собирали в пробирку и центрифугировали в течение 10 мин при 3000 об/мин. Концентрацию маркеров оксидативного стресса определяли, собирая жидкую часть пипеткой.
Модель лекарственного гепатита была создана с использованием препарата парацетамола. С этой целью белым крысам в течение 2 нед давали корм с добавлением растворенной в воде суспензии пара цетамола в дозе 500 мг/кг и 1 мл 40% спирта. На основании повышения уровня биохимических маркеров (АСТ, АЛТ, ферментов глутаминтрансферазы, КФК, ЛДГ и щелочной фосфатазы) в крови подтверждено возникновение модели лекарственного гепатита. Для оценки оксидативного стресса в гомогенате печени были определены концентрации перекиси водорода (H2O2) по методу Т. Askawa, S. Matusushita [8], диеновых конъюгатов (ДК) по методу И.Д. Стальной [9], малонового диальдегида (МДА) по методу М. Учияма, М. Мичара [10].
Статистическую значимость различий, полученных в результате экспериментов, рассчитывали на персональном компьютере с помощью прикладных программ Microsoft Office Excel — ПО, применением t-критерия Стьюдента и непараметрического U-кри-терия Уилкоксона-Манна-Уитни на основе современных рекомендаций [11-14]. Статистическое различие считалось достоверным при значении р<0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Минимальные и максимальные пределы значе ний маркеров перекисного окисления липидов (табл. 1) у экспериментальных животных на модели лекарственного гепатита (2 я группа) резко возрос ли по сравнению с уровнем интактных крыс (1-я группа). Так, по сравнению с интактным состоянием в гомогенате печени белых крыс 2-й группы средняя концентрация H2O2 составила 79% (p<0,001), средняя концентрация ДК — 40% (p<0,01), средняя концентрация МДА повысилась до 133% (p<0,001).
Основной целью экспериментов, проведенных на белых крысах 3 й группы, было изучение продолжи тельности окислительного стресса в печени на мо дели лекарственного гепатита. Для выяснения этого вопроса через 10 дней после создания модели ле карственного гепатита животные были выведены из эксперимента и изучен процесс свободного окисле ния липидов в печеночном гомогенате.
Результаты показали, что интенсивность перекисного окисления свободных липидов в гомогенате печени сохранялась. Так, все три показателя (Н2О2, ДК и МДА) по сравнению с интактным состоянием увеличились: концентрация Н2О2 составила 82,5% (р<0,001), концентрация диеновых конъюгатов — 41% (р<0,05), концентрация МДА — более
Таблица 1
Изменения маркеров интенсивности процесса свободного окисления липидов в печени экспериментальных животных
на модели лекарственного гепатита
Группы Статистические показатели H2O2 (у.е.) ДК (0232/мл) МДА (нмоль/мг)
Min 1,6 1,1 0,9
Max 2,3 1,8 1,4
1-я M±5 2,00±0,29 1,42±0,26 1,14±0,21
M 0,13 0,12 0,09
5 0,29 0,26 0,21
Min 3,0 1,6 2,2
Max 4,1 2,3 3,0
2-я M±5 3,58±0,48 2,00±0,29 2,66±0,30
m 0,22 0,13 0,13
5 0,48 0,29 0,30
p< 0,001 0,010 0,001
Таблица 2
Изменения маркеров интенсивности процесса свободного окисления липидов в печени экспериментальных животных
на модели лекарственного гепатита в течение 10 сут
Группы Статистические показатели H2O2 (у.е.) ДК (0232/мл) МДА (нмоль/мг)
Min 3,0 1,6 2,2
Max 4,1 2,3 3,0
2-я M±5 3,58±0,48 2,00±0,29 2,66±0,30
m 0,22 0,13 0,13
5 0,48 0,29 0,30
p< 0,001 0,010 0,001
Min 1,8 1,1 1,3
Max 3,3 2,1 2,2
3-я M±5 2,46±0,65 1,72±0,41 1,80±0,34
m 0,29 0,19 0,15
5 0,65 0,41 0,34
p< 0,05 0,05 0,01
139,5% (р<0,001). Концентрация перекисей липидов была зафиксирована как высокая не только по сравнению с уровнем в интактном состоянии, но даже по сравнению с моделью лекарственного гепатита (табл. 2). Концентрация Н2О2 в печени подопытных животных, входящих в 3-ю группу, повысилась на 2%, а концентрация МДА — на 3%. Рост концентрации ДК был очень незначительным и со ставил 0,5%.
Итак, концентрация ДК в печени подопытных животных, входящих в 3-ю группу, только у 1 крысы (20%) была на нормальном уровне. Концентрации
Н202 и МДА оказались выше нормы у 100% белых крыс.
Нижеуказанные результаты были получены на экспериментальных животных, включенных в группу 4. В результате введения в организм КСПМ значительно снизилась интенсивность процесса свободноради-кального окисления липидов (табл. 3). Концентрация Н2О2 в печени уменьшилась на 31% (р<0,05), содержание ДК — на 14% (р=0,05), МДА — на 32% (р<0,01) по сравнению с результатами 2-й группы.
Таким образом, итоги наших экспериментов показали, что благодаря введению в организм КСПМ блоки-
Таблица 3
Влияние КПСМ в дозе 0,02 мг/кг на свободное перекисное окисление липидов в печени в течение 3 и 7 сут
Группы Статистические показатели H2O2 (у.е.) ДК (0232/мл) МДА (нмоль/мг)
Min 3,0 1,6 2,2
Max 4,1 2,3 3,0
2-я M±5 3,58±0,48 2,00±0,29 2,66±0,30
m 0,22 0,13 0,13
5 0,48 0,29 0,30
p< 0,001 0,010 0,001
Min 1,1 1,1 1,3
Max 2,2 2,1 2,2
4-я M±5 1,76±0,42 1,72±0,41 1,80±0,34
m 0,19 0,19 0,15
5 0,42 0,41 0,34
p< н/Д н/д 0,01
Min 1,6 1,2 1,0
Max 2,7 2,0 2,1
5-я M±5 2,12±0,47 1,64±0,30 1,54±0,46
m 0,21 0,14 0,21
5 0,47 0,30 0,46
p< 0,05 0,05 0,05
ровалась высокая интенсивность перекисного окисления липидов в печени, резко снижалась концентрация ее продуктов. Однако уровни Н2О2, ДК и МДА в гомогенате интактной печени были выше на 23, 21 и 58% соответственно. Концентрация Н2О2 была в пределах нормы у 60% животных, содержание ДК — у 40%. Концентрация МДА снизилась до нормального уровня только у 20% подопытных крыс.
Таким образом, наши результаты доказали, что новое соединение, синтезированное на основе палладия и мексидола, значительно ослабляет интенсив ность процесса свободнорадикального окисления липидов.
У экспериментальных животных, включенных в 5 ю группу, определяли зависимость антиоксидантного действия КСПМ от времени его введения в организм. Для этого белым крысам в течение 7 дней в брюшную полость вводили КСПМ в дозе 0,02 мг/кг. Установлено, что интенсивность свободного окисления липидов в печени животных 5 й группы резко снизилась. Так, концентрация Н202 в гомогенате уменьшилась на 41% (р<0,001) по сравнению со 2-й группой и на 14% по сравнению с 3-й группой.
Под действием КСПМ концентрация ДК в печеночном гомогенате динамично снижалась (табл. 3). Эта разница по сравнению со 2-й группой составила 5%.
По сравнению с интактным состоянием средняя концентрация ДК в гомогенате продолжала оставаться на высоком уровне. Данная разница составила 15%. Наблюдалось уменьшение на 42% по сравнению со 2 й группой и на 14% по сравнению с 3 й группой. Это следует объяснить действием биологически актив ного вещества, введенного в брюшную полость. Однако интраабдоминальное введение КСПМ ни в течение 3, ни в течение 7 дней не могло снизить повы шенный уровень продуктов перекисного окисления липидов до нормального уровня, а концентрация МДА в гомогенате печени превышала норму на 35%.
У животных 6-й группы определяли продолжительность действия КСПМ в организме. КСПМ в дозе 0,02 мг/кг вводили в брюшную полость крыс в течение 7 сут, а подопытных животных выводили из эксперимента через 3 сут после последней инъекции. Концентра ция Н202 в гомогенате печени (табл. 4) снизилась на 40% по сравнению со 2-й группой (р<0,01). Средняя концентрация пероксида водорода вновь увеличилась на 2% по сравнению с 4-й группой. Естественно, средняя концентрация пероксида водорода не достигла уровня крыс в интактном состоянии и была выше на 8%.
Таким образом, результаты наших экспериментов показали, что концентрация Н2О2 в ткани печени вновь возрастала через 3 дня после прекращения введения
Таблица 4
Изменения свободнорадикального окисления липидов в печени через 3 дня после прекращения введения КПСМ у экспериментальных животных с моделью лекарственного гепатита
Группы Статистические показатели H2O2 (у.е.) ДК (0232/мл) МДА (нмоль/мг)
Min 3,0 1,6 2,2
Max 4,1 2,3 3,0
2-я M±5 3,58±0,48 2,00±0,29 2,66±0,29
m 0,22 0,13 0,13
5 0,48 0,29 0,30
p< 0,001 0,010 0,001
Min 1,6 1,2 1,0
Max 2,7 2,0 2,1
5-я M±5 2,12±0,47 1,64±0,30 1,54±0,46
m 0,21 0,14 0,21
5 0,47 0,30 0,46
Min 1,5 1,2 0,8
Max 2,9 1,9 2,1
6-я M±5 2,16±0,58 1,58±0,26 1,52±0,51
m 0,26 0,12 0,23
5 0,58 0,26 0,51
в организм КСПМ. В отличие от пероксида водорода, концентрация ДК, являющегося промежуточным про дуктом свободного перекисного окисления липидов, продолжала снижаться, несмотря на прекращение введения комплексного соединения. По сравнению со 2-й группой концентрация ДК в печени животных 6-й группы снизилась на 21% (р<0,05), по сравнению с 5- й группой — на 4%.
Таким образом, через 3 дня после прекращения введения в организм КСПМ концентрация МДА, конечного продукта свободного перекисного окисления липидов, на 33% превышала уровень в интакт-ном состоянии. Однако по сравнению с эксперимен тальными животными на модели лекарственного гепатита уровень МДА в печени был снижен на 43% (р<0,01). Несмотря на прекращение введения в организм КСПМ, сохранялась пониженная концентрация МДА в печени. По сравнению с 5 й группой эта раз ница составила 1%. Таким образом, комплексное соединение, синтезированное на основе палладия и мексидола, фармакологическое действие которого мы изучали, обладает антиоксидантными свойствами, и даже после прекращения его введения в организм продолжается восстановление промежуточных и конечных продуктов перекисного окисле ния липидов в печени (см. табл. 4).
Это представление подтверждается и количеством подопытных животных 6-й группы, у которых концен-
трация маркеров перекисного окисления липидов в печени достигала нормального уровня. Так, в 6- й группе нормализовалось содержание МДА у 40% подопытных крыс, концентрация Н2О2 — у 60% животных и уровень ДК — у 80%.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результаты наших экспериментов показывают, что модель лекарственного гепатита, созданная путем введения парацетамола подопытным животным, по рождает окислительный стресс в печени, повреждает гепатоциты. По мере усиления свободного перекисного окисления липидов образующиеся из него промежуточные продукты дополнительно повреждают гепатоциты и патологический процесс становится более интенсивным. Окислительный стресс сохраняется до 10 дней после создания модели лекарственно го гепатита. Так как КПСМ, вводимый в организм, содержит мексидол, то применение данного препарата укрепляет систему антиоксидантной защиты организма и снижает интенсивность окислительного стресса.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Ревякин А.О., Капанадзе Г.Д., Касинская Н.В., Степанова О.И., Баранова О.В., Киселев А.Г. Моделирование лекарственного токсического гепатита на крысах. Биомедицина 2014; 1(1): 52-53. Revyakin А.О.,
Kapanadze G.D., Kasinskaya N.V., Stepanova O.I., Baranova O.V., Kiselyov A.G. Modeling of medicinal toxic hepatitis on rats. Biomeditsina 2014; 1(1): 52-53.
2. Ивашкин В.Т., Барановский А.Ю., Райхельсон К.Л., Пальгова Л.К., Маевская М.В., Кондрашина Э.А., Марченко Н.В., Некрасова Т.П., Никитин И.Г. Лекарственные поражения печени (клинические рекомендации для врачей). Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопрок-тологии 2019; 29(1): 101-131. Ivashkin V.T., Baranovsky A.Yu., Raikhelson K.L., Palgova L.K., Maevskaya M.V., Kondrashina E.A., Marchenko N.V., Nekrasova T. P., Nikitin I.G. Drug-induced liver injuries (clinical guidelines for physicians). Rossijskij zurnal gastroenterologii, gepatologii, koloproktologii 2019; 29(1): 101-131.
3. Шифф Ю.Р., Соррел М.Ф., Мэддрей У. С. Алкогольные, лекарственные, генетические и метаболические заболевания. Пер. с англ. под ред. Мухина Н.А, Абдурахманова Д.Т., Бур-невича Э.З., Лопаткиной Т.Н., Танащук Е.Л. М: ГЭОТАР-Ме-диа; 2011; 480 с. Shiff Yu.R., Sorrel M.F., Meddrey U.S. Alkogol'nye, lekarstvennye, geneticheskie i metabolicheskie zabolevaniya [Alcoholic, drug, genetic and metabolic diseases]. Translation from English. Mukhin N.A, Abdurakhmanov D.T., Burnevich E.Z., Lopatkina T. N., Tanashchuk E.L. (editors). Moscow: GEOTAR-Media; 2011; 480 p.
4. Dooley J.S., Lok A.S.F., Burroughs A.K., Heathcote E.L. Sherlock's disease of the liver and biliary system. 12th ed. New Delhi: Wiley-Blackwell; 2011; 771 p.
5. Ефименко И.А., Чураков А.В., Иванова Н.А., Ерофеева О.С. Некоторые аспекты биологической активности координационных соединений палладия. В кн.: Третья Всероссийская научная конференция (с международным участием) "Успехи синтеза и комплексообра-зования". М: Российский университет дружбы народов (РУДН); 2014; с. 17. Efimenko I.A., Churakov A.V., Ivanova N.A., Erofeeva O.S. Nekotorye aspekty biologicheskoy aktivnosti koordinatsionnykh soedineniy palladiya. V kn.: Tret'ya Vserossiyskaya nauchnaya konferentsiya (s mezh-dunarodnym uchastiem) "Uspekhi sinteza i kompleksoobrazovaniya" [Some aspects of the biological activity of palladium coordination compounds. In: Third All-Russian scientific conference (with international participation) "Successes in synthesis and complex formation]. Moscow: Rossiyskiy universitet druzhby narodov (RUDN); 2014; p. 17.
6. Кузнецова Н.Б., Кузнецов П.Е. Прогнозирование биологической активности лигандов каппа-опиоидного рецептора. Auditorium 2015; 4: 8-18. Kuznetsova N.B., Kuznetsov P. E. Prediction of the biological activity of kappa-opioid receptor ligands. Auditorium 2015; 4: 8-18.
7. Гасанов Х.И., Мирзаи Дж.И., Мамедова И.И., Касу-мов Ш.Г. Координационные соединения платины (II) и палладия (II) с серо-кислородсодержащими биологически активными ли-гандами. Баку; 2012; 143 с. Gasanov Kh.I., Mirzai Dzh.I., Mamedova I.I.,
Kasumov Sh.G. Koordinatsionnye soedineniya platiny (II) i palladiya (II) s sero-kislorodsoderzhashchimi biologicheski aktivnymi ligandami [Coordination compounds of platinum (II) and palladium (II) with sulfur-oxygen-containing biologically active ligands]. Baku; 2012; 143 p.
8. Asakawa T., Matsushita S. Coloring condition of thiobarbituric acid test for detecting lipid hydroperoxides. Lipids 1980; 15(3): 137140.
9. Стальная И.Д. Метод определения диеновой коньюгации ненасыщенных высших жирных кислот. В кн.: Современные методы в биохимии. Под ред. Ореховича М. М: Медицина; 1977; с. 63-64. Stal'naya I.D. Metod opredeleniya dienovoy kon'yugatsii nenasyshchennykh vysshikh zhirnykh kislot. V kn.: Sovremennye metody vbiokhimii [Method for determination of diene conjugation of unsaturated higher fatty acids. In: Modern methods in biochemistry]. Orekhovich M. (editor). Moscow: Meditsina; 1977; p. 63-64.
10. Mihara M., Uchiyama M. Determination of malonaldehyde precursors in tissues by thiobarbituric acid test. Anal Biochem 1978; 86(1): 271-278.
11. Соколов И.Д., Соколова Е.И, Трошин Л.П., Медведь О.М., Кол-таков О.М., Наумов С.Ю. Биометрия. Под ред. Трошина Л.П. Краснодар: КубГАУ; 2018; 161 с. Sokolov I.D., Sokolova E.I, Troshin L.P., Medved' O.M., Koltakov O.M., Naumov S.Yu. Biometriya [Biometrics]. Troshin L. P. (editor). Krasnodar: KubGAU; 2018; 161 p.
12. Кузенко М.С. Статистика в медико-биологических исследованиях. Научный журнал 2017; 7: 6-10. Kuzenko M. S. Statistics in biomedical research. Nauchnyy zhurnal 2017; 7: 6-10.
13. Цорин И.Б. Статистическая обработка качественных (категориальных) данных в фармакологических исследованиях. Фармакокинетика и фармакодинамика 2019; 2: 3-18. Tsorin I.B. Statistical processing of qualitative (nominal) data in pharmacological research. Farmakokinetika i farmakodinamika 2019; 2: 3-18.
14. Мюррей А. Эффективная работа в Microsoft Excel. М: ДМК Пресс; 2021; 276 с. Myurrey A. Effektivnaya rabota v Microsoft Excel [Work effectively in Microsoft Excel]. Moscow: DMK Press; 2021; 276 p.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ:
И.М. Багиров, к. фарм. н., очный докторант Азербайджанского медицинского университета, Баку;
С.В. Гулиева, к.б.н., доцент, заведующая отделом биохимии Научно-исследовательского центра Азербайджанского медицинского университета, Баку.
Для контактов: Гулиева Севда Вагиф кызы, е-mail: sevda.azmu@bk.ru
