ВЛИЯНИЕ МЕКСИДОЛ-ВЕТ® НА ТЕЧЕНИЕ И ИСХОД ОСТРОГО РАДИАЦИОННОГО ПОРАЖЕНИЯ У КРЫС
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
В работе представлены экспериментальные данные по влиянию препарата Мексидол-Вет® на течение и исход острого радиационного поражения у крыс, вызванного однократным общим внешним гамма-излучением. Отмечено снижение летальности у животных на 20 % относительно контрольных значений, активация эритропоэза, снижение тяжести эритроцитопении, лейкоцитопении и тромбоцитопении на фоне применения Мексидол-Вет®. Предполагаемым механизмом радиозащитного и лечебного действия являются выраженные антиоксидантные и мембранопротекторные свойства препарата.

Ключевые слова:
Мексидол-Вет®, гамма-излучение, эритроциты, лейкоциты, тромбоциты, радиопротектор, крысы, радиационное поражение, антиоксидант, мембранопротектор
Текст
Текст произведения (PDF): Читать Скачать

Введение

Широкое использование ионизирующих излучений и радиоактивных веществ в диагностических и терапевтических целях в ветеринарной медицине, биологии, экспериментальных и научных исследованиях вынуждает специалистов искать средства с потенциальным радиозащитным и лечебным действием. Следует отметить, что в патогенезе лучевой патологии немалая роль отводится звеньям первичного непрямого и опосредованного действия ионизирующих излучений. При этом тяжесть течения и исход острого радиационного поражения могут определяться, в том числе, антиоксидантным статусом животных [1, 9].

Сегодня учеными разработаны и апробированы лекарственные препараты, оказывающие радиозащитное и лечебное действие при острых радиационных поражениях, отнесенные к различным группам, которые имеют различные механизмы действия [7, 11].

Одной из главных задач составления рецептур является снижение токсичности противолучевых средств с одновременным потенцированием радиозащитного и лечебного действия. При этом комбинирование препаратов с принципиально разным механизмом противолучевого действия, реализуемым на разных этапах развития радиационного поражения, может значительно повысить лечебный и защитный эффект от воздействия ионизирующих излучений [5, 8].

Мексидол-Вет® ― это оригинальный препарат, производимый в России, который в химическом отношении представляет собой 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцинат и обладает широким спектром фармакологических эффектов. Основу данного препарата составляют янтарная кислота и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридин, которые функционально связаны между собой. Антиоксидантные и мембранопротекторные свойства препарата Мексидол-Вет® определяются 3-гидроксипиридином, входящим в его структуру [4, 10]. Описанные свойства препарата Мексидол-Вет® открывают возможность его использования в качестве радиозащитного и лечебного средства при остром радиационном поражении, что и определяет актуальность и практическую значимость необходимости изучения данных свойств.

 

Цель исследования

Изучить радиозащитную и радиотерапевтическую эффективность препарата Мексидол-Вет® при остром внешнем однократном воздействии γ-излучения у крыс.

 

Материалы и методы

Для проведения эксперимента использовали аутбредных крыс-самцов (n=50), в возрасте 3,5 мес, масса которых к моменту начала исследования составляла 254,2±11,4 г.

Экспериментальная работа выполнена с соблюдением принципов биоэтики в соответствии с «Правилами надлежащей лабораторной практики», утвержденными приказом Минздрава России от 01.04.2016 N199н, «Этическим кодексом» от 1985 года, в частности, его разделом «Международные рекомендации по проведению медико-биологических исследований с использованием животных», требованиями Федерации европейских научных ассоциаций по содержанию и использованию лабораторных животных в научных исследованиях (FELASA) и Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации (2000).

В ходе эксперимента было сформировано 5 групп подопытных животных по 10 особей в каждой. Группы формировались по принципу аналогов: 1-я группа ― интактные животные: им выполняли ложное внутримышечное введение; 2-я группа ― контроль облучения А: до лучевого воздействия внутримышечно инъецировали воду для инъекций в объеме 0,2 мл, с интервалом 12 ч, 2 раза в день, ежедневно, 15 дней; 3-я группа ― контроль облучения Б: через 1 ч после лучевого воздействия внутримышечно инъецировали воду для инъекций в объеме 0,2 мл, с интервалом 12 ч, 2 раза в день, ежедневно, 15 дней; 4-я группа ― подопытные животные А: до лучевого воздействия внутримышечно инъецировали Мексидол-Вет® в дозе 15 мг/кг/введение, с интервалом 12 ч, 2 раза в день, ежедневно, 15 дней; 5-я группа ― подопытные животные Б: через 1 ч после лучевого воздействия внутримышечно инъецировали Мексидол-Вет® в дозе 15 мг/кг/введение, с интервалом 12 ч, 2 раза в день, ежедневно, 15 дней.

Для моделирования острого радиационного поражения крыс подвергали общему внешнему однократному воздействию γ-излучения 137Cs, в дозе 6.0 Гр при мощности дозы 0.99 Гр/мин.

За подопытными животными было установлено ежедневное, в течение 30 сут, наблюдение, которое включало в себя оценку клинических признаков заболевания, термометрию, определение массы тела, регистрацию гибели. Абсолютное содержание лейкоцитов и тромбоцитов в крови животных определяли с использованием автоматического ветеринарного гематологического анализатора «Mindray BC-2800 Vet» (Shenzhen Mindray Bio-Medical Electronics Co., Ltd., КНР).

Выживших животных выводили из эксперимента посредством передозировки (80 мг/кг) общего наркоза (Золетил®, Virbac, Франция) с последующей декапитацией на гильотине.

Полученные данные подвергали статистической обработке. С помощью U-критерия Манна-Уитни, определяли достоверность различий между экспериментальными группами в показателях абсолютного содержания лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов в периферической крови. Данные представлены в виде медианы с квартильным размахом от 25 до 75 % (Me [25…75 %]).

 

Результаты и обсуждение

Однократное воздействие общего внешнего γ-излучения 137Cs в дозе 6.0 Гр, при мощности дозы 0.99 Гр/мин приводило к развитию у крыс острого радиационного поражения средней степени тяжести. Введение Мексидол-Вет® до облучения способствовало снижению летальности у облученных животных, что характеризует благоприятное влияние на течение и исход острого радиационного поражения. Как видно из данных, приведенных в таблице 1, гибель крыс отмечали в период с 7-х по 19-е сутки после облучения. Уровень 30-дневной выживаемости у контрольных животных групп А и Б составлял, соответственно, 30 % и 20 %. У подопытных животных на фоне применения препарата Мексидол-Вет® до и после лучевого воздействия уровень 30-дневной выживаемости составлял 50 % и 40 %, соответственно.

 

1.                               Динамика летальности крыс после однократного общего внешнего воздействия γ-излучения (n=10)

Dynamics of the mortality of rats after a single general external exposure to γ-radiation (n = 10)

Группа

Мексидол-Вет®, мг/кг/введение

Летальность

Сутки наблюдения

3-и

7-е

12-е

19-е

25-е

30-е

Интактные животные

Погибшие/выжившие

0/10

0/10

0/10

0/10

0/10

0/10

Гибель,%

0

0

0

0

0

0

Контроль облучения А

Погибшие/выжившие

0/10

2/10

4/10

7/10

7/10

7/10

Гибель, %

0

20

40

70

70

70

Контроль облучения Б

Погибшие/выжившие

0/10

3/10

3/10

8/10

8/10

8/10

Гибель, %

0

30

30

80

80

80

Подопытные животные А (до облучения)

15,0

Погибшие/выжившие

0/10

0/10

4/10

5/10

5/10

5/10

Гибель, %

0

0

40

50

50

50

Подопытные животные Б (после облучения)

15,0

Погибшие/выжившие

0/10

0/10

3/10

6/10

6/10

6/10

Гибель, %

0

0

30

60

60

60

 

Период «первичных реакций» на облучение у крыс характеризовался повышением общей температуры тела на 1,1…1,3 оС (p≤0.05), общим возбуждением в течение 1…1,5 ч после воздействия γ-излучения, которое проявлялось в виде повышения двигательной активности, частыми стойками, грумингом, отказом от корма, полидипсией, повышением тактильной чувствительности. Затем отмечали признаки общего угнетения; пищевая активность сохранялась, но была понижена; полидипсия выражена; реакция на внешние раздражители сохранялась, но была понижена; шерстный покров был взъерошен.

Динамика средней температуры тела у подопытных животных отражена на рис. 1.

 

Рис. 1. Динамика средней температуры тела (оС) у подопытных животных в период с 1 ч по 30 сут после воздействия γ-излучения (n=10)

Fig. 1. Dynamics of average body temperature (оС) in experimental animals in the period from 1 hour to 30 days after exposure to γ-radiation (n = 10)

 

По данным, приведенным на рисунке 1, можно отметить достоверное повышение температуры тела у всех животных, подвергнутых γ-излучению, на 0.9…1.4 оС (p≤0,05) через 1 и 3 ч относительно здоровых животных, с последующим снижением к 1-м суткам до фоновых значений. В период «разгара» заболевания существенных различий в динамике общей температуры тела у всех облученных животных не отмечали.

В таблице 2 отражены показатели динамики массы тела у крыс к 3-м, 7-м, 12-м и 30-м суткам после воздействия γ-излучения. Живая масса всех подопытных животных, подвергнутых лучевому воздействию, достоверно снижалась в период с 7-х по 30-е сутки относительно здоровых животных в среднем на 11 % в группе «Контроль облучения А», на 14 % в группе «Контроль облучения Б», на 10 и 11 % соответственно в группах «Подопытные животные А и Б». Однако использование препарата Мексидол-Вет® способствовало более быстрому восстановлению живой массы у подопытных животных. Так к 30-м суткам живая масса у крыс групп «Подопытные животные А и Б» была выше относительно контрольных значений в аналогичные сроки наблюдения соответственно на 4 % (р≤0,05) и 5 % (р≤0,05).

 

2.                               Динамика средней массы тела, грамм, у подопытных животных до и после воздействия γ-излучения. Me [25…75 %], (n=10)

Dynamics of the average body weight, grams, in experimental animals before and after exposure to γ-radiation. Me [25…75 %], (n = 10)

Срок, сутки наблюдения

Интактные животные

Контроль облучения А

Контроль облучения Б

Мексидол-Вет®, 15 мг/кг/введение

до облучения

после облучения

0 (Фон)

234

[229; 237]

235

[231; 238]

231

[227; 233]

235

[230; 237]

233

[229; 236]

3-и

230

[225; 231]

231

[226; 236]

228

[222; 230]

234

[231; 235]

233

[232; 234]

7-е

237

[233; 238]

230*

[222; 231]

223*

[219; 229]

230*

[225; 231]

229*#

[225; 229]

12-е

252

[249; 258]

223*

[216; 224]

221*

[220; 223]

225*

[219; 223]

219*

[217; 222]

30-е

266

[254; 267]

221*

[220; 223]

219*

[217; 221]

229*#

[217; 221]

231*#

[228; 234]

Примечание: * ― достоверность различий относительно интактных животных согласно U-критерию Манна-Уитни составляет ≤0,05;

# ― достоверность различий относительно животных группы «Контроль облучения» согласно U-критерию Манна-Уитни составляет ≤0,05.

 

Количественные характеристики абсолютного содержания эритроцитов у подопытных животных в период до облучения и после облучения на 1-е, 3-и, 12-е и 30-е сутки представлены в таблице 3.

 

3.                               Абсолютное содержание эритроцитов, •1012/л, в крови подопытных животных в период до облучения и после облучения. Me [25…75 %], (n=10)

Absolute content of red blood cells, •1012/l, in the blood of experimental animals in the period before and after irradiation. Me [25…75 %], (n = 10)

Срок, сутки наблюдения

Интактные животные

Контроль облучения А

Контроль облучения Б

Мексидол-Вет®, 15 мг/кг/введение

до облучения

после облучения

0 (Фон)

8,2

[8,1; 8,3]

8,1

[7,9; 8,4]

8,1

[7,9; 8,4]

9,4*#

[8,8; 9,6]

8,1

[7,8; 8,3]

1-е

8,2

[8,0; 8,4]

8,2

[7,9; 8,4]

8,3

[7,9; 8,5]

9,5*#

[8,9; 9,5]

8,3

[7,9; 8,5]

3-и

8,1

[7,9; 8,4]

8,1

[7,8; 8,9]

8,0

[7,8; 8,6]

8,9*#

[8,7; 9,0]

8,5*#

[8,2; 8,6]

12-е

8,2

[7,9; 8,5]

7,2*

[7,0; 7,5]

7,4*

[7,2; 7,7]

8,3#

[8,0; 8,5]

8,3#

[8,2; 8,4]

30-е

8,3

[8,1; 8,5]

8,1

[7,8; 8,1]

7,9

[7,9; 8,2]

8,0#

[7,6; 8,1]

8,8*#

[8,4; 8,9]

Примечание: * ― достоверность различий относительно интактных животных согласно U-критерию Манна-Уитни составляет ≤0,05;

# ― достоверность различий относительно животных группы «Контроль облучения А и Б» согласно U-критерию Манна-Уитни составляет ≤0,05.

 

Абсолютное содержание эритроцитов (табл. 3) у крыс контрольных групп А и Б на фоне лучевого воздействия достоверно снижается к 12-м суткам относительно здоровых животных. Введение Мексидол-Вет® животным до облучения способствовало достоверному увеличению концентрации эритроцитов до 9,4 [8,8; 9,6]•1012/л (р≤0,05) против 8,2 [8,1; 8,3]•1012/л у здоровых животных и 8,1 [7,9; 8,4]•1012/л в контроле облучения. Степень эритропении начинает нарастать к 12-м суткам после облучения, но сохраняется достоверно выше, чем у контрольных животных в аналогичный период. Введение Мексидол-Вет® животным после лучевого воздействия привело к стабилизации показателя абсолютного содержания эритроцитов в период «разгара» заболевания, на уровне 8,3 [8,2; 8,4]•1012/л, что достоверно выше чем у контроля 7,4 [7,2; 7,7]•1012/л.

 

Количественные характеристики абсолютного содержания лейкоцитов у подопытных животных в период до облучения и после облучения на 1, 3, 12 и 30 сут представлены в таблице 4.

 

4.                               Абсолютное содержание лейкоцитов, •109/л, в крови подопытных животных в период до облучения и после облучения. Me [25…75%], (n=10)

Absolute content of white blood cells, •109/l, in the blood of experimental animals in the period before and after irradiation. Me [25…75%], (n = 10)

Срок, сутки наблюдения

Интактные животные

Контроль облучения А

Контроль облучения Б

Мексидол-Вет®, 15 мг/кг/введение

до облучения

после облучения

0 (Фон)

10,9

[10,2; 11,5]

10,5

[10,0; 11,0]

10,8

[10,1; 10,9]

10,8

[10,2; 11,0]

10,6

[10,0; 11,4]

1-е

11,1

[10,6; 11,6]

12,0*

[11,6; 12,0]

11,7*

[11,5; 12,0]

11,7*

[9,4; 12,8]

11,5

[10,3; 11,9]

3-и

11,1

[10,6; 11,4]

8,5*

[8,2; 9,0]

8,9*#

[8,3; 9,4]

8,9*

[8,3; 9,4]

9,1*

[8,7; 9,6]

12-е

10,8

[10,5; 11,2]

6,3*

[6,0; 7,0]

6,6*#

[6,2; 6,8]

7,0*#

[6,9; 8,1]

7,4*#

[6,5; 8,2]

30-е

11,4

[10,9; 11,6]

8,0*

[7,4; 8,2]

7,9*

[7,6; 8,7]

8,7*#

[8,2; 9,0]

9,2*#

[8,4; 9,2]

Примечание: * ― достоверность различий относительно интактных животных согласно U-критерию Манна-Уитни составляет ≤0,05;

# ― достоверность различий относительно животных группы «Контроль облучения А и Б» согласно U-критерию Манна-Уитни составляет ≤0,05.

 

Показатели абсолютного содержания лейкоцитов в периферической крови облученных животных (табл. 4) характеризуются достоверным лейкоцитозом к 1 суткам относительно здоровых животных с последующим прогрессивным снижением к 12-м суткам. При этом тяжесть абсолютной лейкопении у крыс на фоне применения препарата Мексидол-Вет® достоверно менее выражена относительно животных контрольных групп: так, к 12-м суткам количество лейкоцитов у подопытных животных групп А и Б составляло 7,0 [6,9; 8,1]•109/л и 7,4 [6,5; 8,2]•109/л, соответственно, относительно 6,3 [6,0; 7,0]•109/л и 6,6 [6,2; 6,8]•109/л в контролях.

Количественные характеристики абсолютного содержания тромбоцитов, у подопытных животных в период до облучения и после облучения на 1-е, 3-и, 12-е, 30-е сутки представлены в таблице 5.

 

5.                               Абсолютное содержание тромбоцитов, •109/л, в крови подопытных животных в период до облучения и после облучения. Me [25%;75%], (n=10)

Absolute content of platelets, •1012/l, in the blood of experimental animals in the period before and after irradiation. Me [25%; 75%], (n = 10)

Срок, сутки

Интактные животные

Контроль облучения А

Контроль облучения Б

Мексидол-Вет®, 15 мг/кг/введение

до облучения

после облучения

0 (Фон)

254

[233; 305]

271

[264; 312]

282

[258; 302]

263

[243; 281]

260

[237; 287]

1-е

299

[270; 310]

241*

[219; 263]

226*

[202; 268]

251

[235; 283]

244*

[218; 264]

3-и

280

[272; 399]

172*

[165; 209]

169*

[127; 184]

193*

[175; 201]

185*

[161; 192]

12-е

302

[289; 319]

49*

[33; 65]

56*#

[35;88]

110*#

[101; 131]

119*#

[112; 128]

30-е

290

[270; 322]

112*

[104; 126]

165*#

[124; 202]

132*#

[119; 139]

130*#

[125; 144]

Примечание: * ― достоверность различий относительно интактных животных согласно U-критерию Манна-Уитни составляет ≤0,05;

# ― достоверность различий относительно животных группы «Контроль облучения А и Б» согласно U-критерию Манна-Уитни составляет ≤0,05.

 

Динамика концентрации тромбоцитов в периферической крови в момент клинического проявления острого радиационного поражения характеризуется абсолютной тромбоцитопенией у всех подопытных животных, однако тяжесть ее проявления достоверно ниже у животных на фоне применения препарата Мексидол-Вет®.

Предполагаемым механизмом радиозащитного и терапевтического действия препарата Мексидол-Вет® может являться купирование оксидативного стресса у животных на фоне лучевого воздействия. Проявляя выраженную антиоксидантную активность, Мексидол-Вет® блокирует непрямое звено патогенеза острого радиационного поражения, связанное с радиолизом воды и перекисного окисления липидов. Кроме того, Мексидол-Вет® обладает мембранопротекторным и ангиопротекторным свойствами, что может благоприятно влиять на гемопоэз, устойчивость форменных элементов к действию ионизирующей радиации, снижение тяжести геморрагического синдрома в «скрытый» период и период «разгара». Полученные данные согласуются с выводами других ученых, испытывающих фармакологические субстанции, обладающие антиоксидантной активностью и влияющими на гемопоэз [2, 3, 6].

 

Выводы

1.                  Внутримышечное введение препарата Мексидол-Вет® крысам в дозе 15 мг/кг/введение, с интервалом 12 ч, 15 дней до общего внешнего однократного воздействия γ-излучения в дозе 6,0 Гр и аналогичный режим применения препарата после γ-излучения оказывает благоприятное влияние на течение острого радиационного поражения, повышая выживаемость животных до 50 и 40 %, соответственно, против 30 и 20 % в соответствующих контролях облучения.

2.                  Мексидол-Вет® определяет уменьшение степени тяжести панцитопении в периферической крови у крыс на фоне общего внешнего однократного воздействия γ-излучения в дозе 6,0 Гр, а также повышает скорость восстановления популяций эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов в крови у животных на фоне острого радиационного поражения.

В рамках данного исследования удалось оценить только парентеральное применение препарата Мексидол-Вет®, однако рекомендованная производителем последовательная терапия, рассчитанная 28 дней ― 7 дней раствор для инъекций в дозе 15 мг/кг 2 раза в день с переходом на таблетированную форму 21 день в дозе 7,5 мг/кг 2 раза в день ― является целесообразной для применения в клинической практике в качестве профилактического и лечебного средства купирования оксидативного стресса у животных на фоне лучевого воздействия. Предполагаем, что включение Мексидол-Вет® в качестве вспомогательного препарата в рецептуру средств, применяемых с радиозащитной и терапевтической целью при различных вариантах лучевого воздействия на животных, может определять более благоприятное течение и исход радиационных поражений у животных, в том числе возможно при назначении лучевой терапии, что существенно может расширить область его применения в ветеринарии.

 

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Список литературы

1. Аветисов, Г.М. Синдромы острой лучевой болезни. Клинические проявления, профилактика и лечение / Г.М. Аветисов, В.Г. Владимиров, С.Ф. Гончаров, В.И. Легеза, Г.Д. Селидовкин. – М.: ВЦМК «Защита», 2003. – 244 с.

2. Берестов, Д.С. Структурно-функциональная характеристика коры больших полушарий головного мозга при общем гамма-облучении и на фоне введения препарата ДАФС-25 /Д.С. Берестов: дис. … канд. биол. наук (защищена 6 ноября 2007). – Казань, 2007. – 178 с.

3. Васильев, Ю.Г. Кровь. Специальные вопросы (сельскохозяйственные и мелкие непродуктивные животные). Том. 2. Болезни крови различной этиологии: Монография / Ю.Г. Васильев, Е.И. Трошин, А.И. Любимов. – Ижевск: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, 2016. – 226 с.

4. Воронина, Т.А. Мексидол: спектр фармакологических эффектов / Т.А. Воронина // Журнал неврологии и психиатрии. – 2012. – № 12. – С. 86-90.

5. Гребенюк, А.Н. Современное состояние и перспективы разработки лекарственных средств для профилактики и ранней терапии радиационных поражений / А.Н. Гребенюк, В.Д. Гладких // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2019. – Т. 59. – №2. – С. 132-149.

6. Гребенюк, А.Н. Современные возможности профилактики и ранней терапии радиационных поражений / А.Н. Гребенюк, В.В. Зацепин, В.Б. Назаров, Т.Н. Власенко // Военно-медицинский журнал. – 2011. – № 2. – С. 13-17.

7. Драчёв, И.С. Экспериментальное обоснование подходов к разработке патогенетических средств профилактики и купирования ранних постлучевых желудочно-кишечных нарушений / И.С. Драчёв, В.И. Легеза, А.Б. Селезнёв, А.Н. Гребенюк // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2019. – Т. 59. – № 1. – С. 58-62.

8. Иванов, И.М. Перспективы ингаляционной доставки медицинских средств защиты при радиационных поражениях / И.М. Иванов, А.С. Никифоров, М.А. Юдин С.В. Чепур, Ю.А. Прошина, А.М. Свентицкая // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2020. – Т. 60. – № 2. – С. 175-188.

9. Легеза, В.И. Медицинская защита при радиационных авариях: некоторые итоги и уроки Чернобыльской катастрофы / В.И. Легеза, А.Н. Гребенюк, В.В. Зацепин // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2011. – Т. 51. – №1. – С. 70-75.

10. Лисицкая, К.В. Цитопротективный и антиоксидантный эффект препарата «МЕКСИДОЛ-ВЕТ» на культивируемых клетках человека и собаки (доклинические исследования) / К.В. Лисицкая // Российский ветеринарный журнал. – 2017. – № 3. – С. 35-38.

11. Рождественский, Л.М. Проблемы разработки отечественных противолучевых средств в кризисный период: поиск актуальных направлений развития / Л.М. Рождественский // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2020. – Т. 60. – № 3. – С. 279-290.

Войти или Создать
* Забыли пароль?