Способ профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных

Изобретение относится к области экспериментальной биологии. Способ заключается в том, что животным ежедневно 1 раз в сутки подкожно вводят ацизол в дозе 30 мг/кг, одновременно с ежедневным введением ацетата свинца через зонд в желудок в дозе 40 мг/кг. Способ позволяет эффективно профилактировать хроническую токсическую артериальную гипертонию и кардиопатию у экспериментальных животных при исследовании хронического токсического действия тяжелых металлов, в частности свинца, на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы. 2 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к экологии, медицине, токсикологии, экспериментальной биологии и может быть использовано при исследовании методов профилактики поражений при хроническом токсическом действии тяжелых металлов, в частности свинца, на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы.

Антропогенное загрязнение окружающей человека среды во многом связано с микроэлементами из группы тяжелых металлов, среди которых свинец, включенный в списки приоритетных загрязнителей рядом международных организаций, включая ВОЗ. Соединения свинца отличаются высокой токсичностью, способностью накапливаться в организме, оказывая политропное токсическое воздействие (Трахтенберг И.М. и др. 1994). Проникая в организм, свинец и его соединения способствуют развитию сердечно-сосудистой патологии, являются фактором риска в формировании миокардиодистрофии, артериальной гипертонии и ишемической болезни сердца (Кирсанкина Е.В. 2003). Проведенные исследования установили статистически значимое повышение показателей относительного риска смерти от сердечно-сосудистых заболеваний у рабочих, подвергавшихся действию аэрозолей свинца на производстве по сравнению с контролем (Бардина О.С. и др., 1994; Измеров Н.Ф. 1998). Известно, что высокие дозы свинца при длительном воздействии на организм увеличивают распространенность высокого артериального давления (Соломенчук Т.М. 1996). Даже относительно низкие концентрации свинца способствуют повышению артериального давления (Harlan W. 1988), что свидетельствует о высокой токсичности тяжелого металла.

В связи с прогрессирующим ухудшением экологической обстановки и постоянным увеличением концентрации свинца в окружающей среде, поиск эффективных средств профилактики его токсических влияний на организм человека является одной из наиболее актуальных проблем медицины.

Известно множество средств, восстанавливающих обменные процессы, нарушение которых происходит в результате токсического действия тяжелых металлов на организм. К ним относятся тиоловые соединения - унитиол, тиосульфат натрия, сукцимер, различные комплексоны - динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, пентацин, дефероксамин и др. (Машковский М.Д. Лекарственные средства: в 2-х томах. Т.2. - Харьков «Торсинг», 1998. С.212-220). Но наряду с профилактическим и лечебным эффектом они могут вызывать различные побочные эффекты: расстройства функций ЖКТ, аллергические реакции, лейкопению и др. Также они способны выводить из организма микроэлементы, жизненно важные ионы, как железо, кальций и др., и вызывать нарушение обменных процессов, что затрудняет их длительное применение.

В качестве средства, восстанавливающего и стабилизирующего обменные процессы в организме при хроническом отравлении свинцом, был выбран ацизол. Ацизол представляет собой комплексное цинкорганическое соединение. Его химическая структура бис(1-винилимидазол)цинкдиацетат. Ацизол разрабатывался как противогипоксическое средство при отравлениях угарным газом и является единственным лекарственным средством для профилактики и спасения жизни при указанном поражении. Ацизол - уникальный препарат по своим фармакологическим свойствам и широте использования, не оказывает токсического действия на организм человека и животного, не имеет побочных эффектов. Ацизол восполняет концентрацию цинка в ферментативных системах, способствует оптимизации процессов тканевого дыхания, улучшает кислород-связывающие свойства крови, благодаря антигипоксантному и антиоксидантному действию ацизол обладает мембранопротекторным свойством.

Ранее ацизол применялся в качестве антидота при отравлениях монооксидом углерода, гепатопротектора, средства для лечения псориаза, адаптогена, коронарноактивного антиишемического и антиаритмического средства.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в разработке способа профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных.

Решение этой задачи обеспечивает значительное снижение артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных при хроническом отравлении свинцом путем мембранопротекторного действия ацизола и его способности оптимизировать тканевое дыхание, посредством улучшения кислород-связывающих свойств крови. Цитотоксичность свинца обусловлена двумя основными патофизиологическими механизмами: усилением перекисного окисления липидов за счет снижения антиокислительной защиты клетки и угнетением тканевого дыхания вследствие изменения мембранного потенциала митохондрий и нарушения активности ферментов дыхательной цепи. Ацизол, в свою очередь, способствует оптимизации тканевого дыхания, улучшая кислород-связывающие свойства крови, способствуя снижению нарушений процессов тканевого дыхания; обладая антигипоксантным и антиоксидантным действием, ацизол оказывает мембранопротекторное действие, способствуя стабилизации патологического процесса.

Для достижения этого технического результата заявляемое изобретение - способ профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных, отличающийся тем, что животным ежедневно 1 раз в сутки подкожно вводят ацизол в дозе 30 мг/кг, одновременно с ежедневным введением ацетата свинца через зонд в желудок в дозе 40 мг/кг.

Предлагаемый способ отличается тем, что впервые применяется фармакологический препарат - ацизол с целью профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных.

Между признаками заявляемого способа и результатом существует следующая причинно-следственная связь: ацизол, способствуя нормализации обменных процессов, стабилизируя процессы тканевого дыхания, обладая мембранопротекторным действием, уменьшая токсическое действие свинца на организм, обладает детоксикационым действием.

Профилактическое введение ацизола, подкожно в дозировке 30 мг/кг, каждый день, одновременно с внутрижелудочным введением раствора ацетата свинца в дозировке 40 мг/кг на протяжении 14 дней, приводит к снижению выраженности артериальной гипертонии и кардиопатии, к значительному восстановлению функций сердечно-сосудистой системы. Заявляемый способ является эффективным, экономически выгодным и легко воспроизводимым.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалистов явным образом из известного уровня медицины, так как из него не выявляется вышеуказанная возможность получения способа профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных, включающего подкожное введение ацизола каждый день, одновременно с ежедневным введением раствора ацетата свинца через атравматичный зонд в желудок в течение 14 дней, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована в медицине с получением результата, заключающегося в эффективном и легко воспроизводимом способе профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных, путем выраженного мембранопротекторного действия препарата, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».

Данный способ осуществляется следующим образом.

Для получения токсического вещества ацетат свинца растворяют в стерильной дистиллированной воде таким образом, что на единицу раствора, равную 0,2 мл, приходится 8 мг свинца (в пересчете на металл). На каждые 100 г веса крысы вводят 0,1 мл токсического раствора, что не является чрезмерной водной нагрузкой на организм экспериментального животного. Раствор ацизола приготавливают таким образом, что на каждую единицу раствора, равную 1 мл, приходится 30 мг ацизола. Раствор ацизола для каждой инъекции готовят ежедневно перед введением. Раствор ацетата свинца вводят через атравматичный зонд в желудок в дозировке 40 мг/кг, ежедневно 1 раз в сутки в течение 14 дней двум группам животных (№1 и №2). Одновременно с первого дня введения ацетата свинца, группе №2 каждый день подкожно вводят ацизол в дозировке 30 мг/кг, с помощью инсулинового шприца одноразового использования. По истечении срока эксперимента крысы забивались с использованием тиопентала. Для гистологических исследований образцы тканей (сердце) фиксировали в 10% нейтральном формалине, после чего подвергали заливке в парафин с последующим приготовлением срезов толщиной 7-8 микрон. Срезы окрашивались гематоксилином и эозином. Изучение срезов проводилось в проходящем свете при помощи микроскопа Микмед-1 под увеличением 80*200*400.

Сущность способа подтверждается морфологически. Фиг.1 иллюстрирует морфологические признаки кардиопатии. При гистологическом исследовании сердца у экспериментальных животных в группе №1 выявились (Фиг.1), дистрофические изменения мышечных волокон (а), неравномерное их окрашивание эозином (б), наблюдается фрагментация и распад волокон (в). Строма отечна, сосуды полнокровны, стенка их с признаками плазматического пропитывания и периваскулярным отеком. Фиг.2 иллюстрирует отсутствие морфологических признаков кардиопатии. При гистологическом исследовании сердца в группе №2 отмечены (Фиг.2) слабо выраженные дистрофические изменения мышечных волокон, фрагментация которых не встречается. Данные гистологического исследования свидетельствуют об отсутствии признаков кардиопатии у животных второй группы, что говорит о наличии у ацизола способности ослаблять или предотвращать токсическое действие свинца на миокард у экспериментальных животных при хроническом отравлении свинцом.

Пример. Двум группам крыс-самцов линии Вистар массой 200-300 г вводили через атравматичный зонд в желудок раствор ацетата свинца в дозе 40 мг/кг каждый день в течение 14 дней. Одновременно с первого дня введения ацетата свинца, группе №2 каждый день подкожно вводился ацизол в дозировке 30 мг/кг. По истечении времени эксперимента (14 дней) в условиях внутрибрюшинной наркотизации тиопенталом натрия, во всех группах животных измерялось среднее артериальное давление (САД) инвазивно (кровавым способом) через пластиковый катетер, наполненный 10% раствором гепарина, вводимого в правую бедренную артерию электроманометром. Регистрация осуществлялась на мониторе МХ-04 с распечаткой данных на принтере Epson LX-1050+. По специальной формуле рассчитывалось удельное периферическое сосудистое сопротивление (УПСС).

Результаты исследования показали, что у крыс с внутрижелудочным введением ацетата свинца (группа №1) происходило достоверное увеличение (p<0,001) среднего артериального давления (САД) по сравнению с интактной группой (табл.1). Артериальная гипертония у опытной группы животных связана с достоверным увеличением (p<0,001) удельного периферического сосудистого сопротивления (табл.2). На фоне одновременного введения ацизола в группе №2 происходило достоверное снижение (p<0,001) среднего артериального давления (табл.1), по сравнению с группой №1 с изолированным введением ацетата свинца, вследствие достоверного уменьшения (p<0,001) удельного периферического сосудистого сопротивления (табл.2).

Таблица 1. Влияние ацизола на среднее артериальное давление, на фоне внутрижелудочного введения ацетата свинца в дозе 40 мг/кг (М±m).
Условия опыта	Стат. показатель	Среднее артериальное давление (мм рт.ст.)
Фон	М±m	101,7±1,43
14 дней ацетат свинца (40 мг/кг)	М±m	120,2±2,06
p	*)
14 дней ацетат свинца (40 мг/кг)+ацизол (30 мг/кг)	М±m	105,10±1,38
p	**)
Примечание: (*) - достоверное (p<0,001) изменение по сравнению с фоном. (**) - достоверное (p<0,001) изменение по сравнению с опытной группой.

Таблица 2. Влияние ацизола на показатели удельного периферического сопротивления сосудов, на фоне внутрижелудочного введения ацетата свинца в дозе 40 мг/кг (М±m).
Условия опыта	Стат. показатель	Удельное периферическое сосудистое сопротивление (усл. ед.)
Фон	М±m	1,547±0,0294
14 дней ацетат свинца (40 мг/кг)	М±m	1,923±0,028
p	*)
14 дней ацетат свинца (40 мг/кг) + ацизол (30 мг/кг)	М±m	1,694±0,039
p	**)
Примечание: (*) - достоверное (p<0,001) изменение по сравнению с фоном. (**) - достоверное (p<0,001) изменение по сравнению с опытной группой.

Из вышеизложенного следует, что применение ацизола является эффективным способом профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных.

Способ профилактики хронической токсической артериальной гипертонии и кардиопатии у экспериментальных животных, отличающийся тем, что животным ежедневно 1 раз в сутки подкожно вводят ацизол в дозе 30 мг/кг, одновременно с ежедневным введением ацетата свинца через зонд в желудок в дозе 40 мг/кг.