Способ антимутагенного воздействия на организм в эксперименте
Владельцы патента RU 2440135:
Учреждение Российской академии наук Институт биомедицинских исследований Владикавказского научного центра РАН и правительства РСО-Алания (УРАН ИБМИ ВНЦ) (RU)
Изобретение относится к медицине и может быть использовано при защите организма от мутагенного воздействия тяжелых металлов в эксперименте. Способ включает введение в организм в качестве антимутагенного вещества препарата «Мелаксен» в дозах от 5,25·10-7 мг до 21,0·10-7 мг на 100 г живого веса, ежедневно в течение 3-7 дней перед сном на фоне кадмия. Использование изобретения позволяет расширить арсенал средств для снижения мутагенного эффекта кадмия. 1 таб.
Изобретение относится к экологии и медицине и может найти применение при защите организма от мутагенного воздействия химических агентов окружающей среды, в частности от тяжелых металлов.
Известен способ антимутагенного воздействия, при котором используют препараты белкового происхождения (см. Генгель Ф.И. Антимутагенное действие препарата видоспецифичного интерферона. Вестник РАМН, 1993, №4, с.613-617).
Недостаток данного способа заключается в том, что действие белкового препарата интерферона проявляется только на фоне авитаминозов и, тем самым, не достигает полного эффекта воздействия.
Известен также способ антимутагенного воздействия, при котором используют в качестве антимутагена аспартам-дипептид, молекула которого состоит из остатков двух аминокислот аспаргиновой и фенилаланиновой, снижающий кластогенное действие алкилирующих агенотов, например, циклофосфамид, или прооксиданты, например, диоксидин (см. патент RU № 2145869, МПК7 А61К 38/05, С07К 5/075, опубл. 27.02.2000 г.).
Однако известные антимутагены применяются в качестве пищевой добавки в течение пяти дней перед инъекцией диоксидина-мутагена - с высокой цитогенетической активностью.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ антимутагенного воздействия на организм, включающий введение в организм антимутагенных веществ в заданных дозах (см. патент RU №2261704, МПК7 А61К 31/205, A61P 43/00, опубл. 10.10.2005 г.).
Недостатком прототипа является сужение ареала использования естественного метаболизма из растительного сырья.
Технический результат заключается в расширении способов защиты живого организма от мутагенного воздействия генотоксикантов окружающей среды, тяжелых металлов, в частности, кадмия.
Решение технического результата достигается тем, что в способе антимутагенного воздействия на организм в эксперименте, включающем введение антимутагенных веществ в заданных дозах, согласно изобретению, в качестве антимутагенного вещества, вводят в организм животного препарат «Мелаксен» в дозах от 5,25·10-7 мг до 21,0·10-7 мг на 100 г живого веса, ежедневно в течение 3-7 дней перед сном на фоне кадмия Cd·10-7µ.
Данный способ позволит защитить живой организм от мутагенного воздействия генотоксикантов окружающей среды, тяжелых металлов, в частности кадмия.
При введении в живой организм менее 5,25·10-7 мг на 100 г веса животного резко снижается генетическая активность “Мелаксена” на фоне тяжелых металлов, а при дозе выше 21,0·10-7 мг на 100 г веса, снижается коэффициент защиты организма от воздействия тяжелых металлов, в частности от кадмия.
Использование "Мелаксена" в течение менее 3-х дней не дало результатов, а при использовании более 7 дней проявлялся негативный эффект, выражающийся в снижении коэффициента защиты с 92,1% до 28%.
Данный способ позволит защитить живой организм от мутагенного воздействия генотоксикантов окружающей среды, тяжелых металлов, в частности кадмия.
Сущность способа поясняется таблицей, в которой представлена цитогенетическая активность "Мелаксена" и его модифицирующие эффекты на фоне тяжелых металлов, например, Cd·10-7µ.
"Мелаксен" - химический аналог биогенного амина мелатонина. Химическая формула N-ацетил-5 метокситриптамин. Молекулярная масса 232, растворяется в воде, в спирте, липидах, хорошо проникает через гематоэнцефалический барьер. Используется в качестве снотворного средства, а также в качестве адаптогена для нормализации биологических ритмов.
Способ антимутагенного воздействия на организм в эксперименте осуществляют следующим образом.
В данном способе получены результаты генетической активности мелаксена отдельно и на фоне кадмия Cd·10-7µ.
Эксперименты проводили на крысах линии Wistar. Приведено 13 вариантов экспериментов (см. таблица). В каждом варианте эксперимента в основном было использовано по 5 животных весом 180-200 грамм, по 500-700 метафазных пластинок. Во всех экспериментах оценивали количество клеток костного мозга с хромосомными аберрациями (ХА), повреждениями (кластогеный эффект) - путем микроскопического анализа цитогенетических препаратов, приготовленных по общепринятой методике.
В первом варианте эксперимента представлены материалы по мутагенной активности кадмия. У пяти цитогенетически обследованных животных уровень ХА варьировал в пределах от 5,3±1,83% до 6,7±2,0%, средний уровень ХА составил 6%, что в 4,6 раза превышает контрольные данные.
Во втором и третьем вариантах отражены результаты генетической активности одного "Мелаксена", который вводили животным в дозировке - 21,0·10-7 мг из расчета на 100 г живого веса - доза, рассчитанная исходя из терапевтической, рекомендуемой человеку, 2-я доза - составляла 1/4 часть в количестве - 5,25·10-7 мг на 100 г веса животного.
Обе исследуемые дозы проявили антимутагенную активность и снизили уровень ХА на фоне контроля в 3 раза, а на фоне кадмия - в 4 раза.
Следующие варианты экспериментов: 4-5 отражают материалы предобработки малой дозой "Мелаксена" и нормальной терапевтической на фоне кадмия. Животным по 3 дня вечером вводили "Мелаксен", утром кадмий. Оказалось, что малая доза "Мелаксена" в 2,5 раза снизила уровень ХА и проявила коэффициент защиты 59,15%, а терапевтическая доза снизила с 6% до 1%, а коэффициент защиты оказался почти в 1,5 раза выше по сравнению с малой дозой (92,1%).
Шестой и седьмой варианты экспериментов демонстрируют результат постобработки животных "Мелаксеном" на фоне предобработки их кадмием - в этой серии экспериментов малая доза "Мелаксена" проявляла меньший уровень защиты генотипа - коэффициент защиты составил 40%, чем терапевтическая 57,23%. Следующие варианты экспериментов восьмой-девятый животные получали только "Мелаксен", в течение 7 дней малая его доза не проявила достоверных изменений уровня ХА (1,92% в контроле - 1,3%), а терапевтическая доза - снизила спонтанный уровень ХА почти в 2 раза).
Десятый - одиннадцатый варианты эксперимента животным по 7 дней вводили "Мелаксен" вечером и по 3 дня кадмий. В экспозиции предобработки "Мелаксеном" - получили эффект, аналогичный 4 и 5 вариантам. В данной ситуации - терапевтическая доза более чем в 1,5 раза превзошла защитный эффект, по сравнению с действием малой дозы "Мелаксена".
В вариантах 12-13 животные по три дня получали кадмий и по 7 дней - "Мелаксен". В данной экспозиции - малая доза "Мелаксена" в постобработке показала незначительный уровень защиты (19,57%), по сравнению с терапевтической дозой, которая проявила эффект защиты в 46,38% случаев.
Анализируя спектр ХА, мы отмечали доминирование аберрации хроматидного типа - свидетельство о том, что синтетическая фаза митоза (S) и постсинтетическая (J2) являются наиболее чувствительными к комплексному воздействию лекарства и кадмия.
Таким образом, представленные материалы свидетельствуют о том, что:
1. "Мелаксен" - лекарственный препарат, не обладающий мутагенным эффектом, напротив - он проявил выраженный антимутагенный эффект, снизив в контроле спонтанный уровень мутагенеза с 1,3±0,92% до 0,6±0,69%.
2. На фоне воздействия кадмия - особенно в вариантах предобработки - 5 вариант и 11 вариант, защитный эффект "Мелаксена" более выражен при действии терапевтической дозы "Мелаксена" (92,1%; 69,79%). Наиболее высокий защитный эффект достигается при приеме "Мелаксена" ежедневно в течение 3-7 дней перед сном. При семидневном приеме в экспозиции предобработки терапевтической дозой (7 дней "Мелаксен" + 3 дня кадмий) получен коэффициент защиты - 69,79% - вариант эксперимента 11, а при трехдневной предобработке "Мелаксеном" (3 дня "Мелаксен" + 3 дня кадмий), вариант эксперимента 5-92,1%.
Использование предлагаемого способа позволит по сравнению с прототипом защитить живой организм от воздействия генотоксикантов окружающей среды, снизить мутагенный эффект тяжелых металлов, улучшить состояние организма.
| Таблица | ||||||||||||||||||
| Цитогенетическая активность "Мелаксена" и его модифицирующие эффекты на фоне тяжелых металлов Cd·10-7 µ | ||||||||||||||||||
| Вариант эксперимента | Вре мя Кол-во дней | Кол-во анализа метафаз М | Кол-во метафаз с аберр. МА | Кол -во абер ран т. хромосом | % Аберраций ±m | Cpe д.ар ифм % аберраций | Коэф. защиты От сред. Ариф м.% | Спектр аберраций | Std | P | M A/A | A\M A | ||||||
| Пуль вериз ация | Коль ц. хромосома | Парные ф. | полиплоидия | Один очные ф | эндоредупликация | |||||||||||||
| контроль 1 животное |
3 | 150 | 2 | 2 | 1,3±0,92 | - | - | - | - | - | - | 2 | - | - | - | 1 | 1 | |
| 2 жив. | 150 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||||
| 3 жив. | 150 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||||
| I | Cd·10-7 µ | 3 | 150 | 9 | 9 | 6±1,93 | 6±2 | - | 1 | 1 | 1 | 6 | 2,80 | <0,05 | 1 | 1 | ||
| 1 животное | ||||||||||||||||||
| 2 жив. | 150 | 8 | 8 | 5,3±1,83 | - | - | 2 | 1 | 3 | 2 | 2,53 | <0,05 | ||||||
| 3 жив. | 100 | 6 | 6 | 6±2,37 | - | 1 | 2 | 1 | 2 | - | 2,15 | <0,05 | 1 | 1 | ||||
| 4 жив. | 150 | 10 | 10 | 6,7±2,0 | 2 | - | 2 | 1 | 4 | 1 | 3,05 | <0,01 | 1 | 1 | ||||
| 5 жив. | 150 | 9 | 9 | 6±1,93 | 1 | - | 2 | - | 6 | - | 2,80 | <0,01 | 1 | 1 | ||||
| II | Мел. 21,0·10-7 мг на 100 г животного | 3 | 150 | 1 | 1 | 0,6±0,63 | 0,7±0,59 | - | - | - | - | - | 1 | - | 1,04 | - | 1 | 1 |
| 2 жив. | 100 | 0 | 0 | 0 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||||
| 3 жив. | 150 | 1 | 1 | 0,6±0,63 | - | - | - | - | 1 | - | 1,04 | - | 1 | 1 | ||||
| 4 жив. | 150 | 2 | 2 | 1,3±0,92 | - | - | 1 | - | 1 | - | - | - | 1 | 1 | ||||
| 5 жив. | 100 | 1 | 1 | 1±0,77 | - | - | 1 | - | - | - | 1,4 | - | 1 | 1 | ||||
| III | Мел 5,25·10-7 мг на 100 г | 150 | 0 | 0 | 0 | - | - | - | - | - | - | 0 | - | 0 | 0 |
| животного | 3 | 0,58±0,46 | ||||||||||||||||
| 2 жив. | 150 | 1 | 1 | 0,6±0,63 | - | - | - | - | 1 | - | 1,04 | - | 1 | 1 | ||||
| 3 жив. | 100 | 0 | 0 | 0 | - | - | - | - | - | - | 0 | - | 0 | 0 | ||||
| 4 жив. | 150 | 2 | 2 | 1,3±0,92 | - | - | - | - | 2 | - | 0 | - | 1 | 1 | ||||
| 5 жив. | 100 | 1 | 1 | 1±0,77 | - | - | - | - | 1 | - | 1,4 | - | 1 | 1 | ||||
| IV | Мел. 5,25·10-7 мг на 100 г + Cd·10-7 µ | 3+3 | 150 | 2 | 2 | 1,3±0,92 | 2,5±0,46 | 59,15 | 2 | 1 | 1 | |||||||
| 1 жив. | ||||||||||||||||||
| 2 жив. | 150 | 4 | 4 | 2,6±1,29 | - | - | 1 | - | - | 3 | 1,4 | - | 1 | 1 | ||||
| 3 жив. | 150 | 4 | 4 | 2,6±1,29 | - | - | 2 | - | - | 2 | 1,4 | - | 1 | 1 | ||||
| 4 жив. | 100 | 3 | 3 | 3±1,7 | - | - | 1 | - | - | 2 | 1,19 | - | 1 | 1 | ||||
| 5 жив. | 100 | 3 | 3 | 3±1,7 | - | - | 2 | - | - | 1 | 1,19 | - | 1 | 1 | ||||
| V | Мел. 21,0-10-7 мг на 100 г + Cd·10-7 µ | 3+3 | 170 | 1 | 1 | 0,5±0,54 | 1±0,81 | 92,1 | - | - | - | - | 1 | - | 1,08 | - | 1 | 1 |
| 1 жив. | ||||||||||||||||||
| 2 жив. | 105 | 2 | 2 | 1,9±1,3 | - | - | 1 | - | 1 | - | 0,65 | - | 1 | 1 | ||||
| 3 жив. | 100 | 1 | 1 | 1±0,77 | - | - | - | - | 1 | - | 1,4 | - | 1 | 1 | ||||
| 4 жив. | 150 | 1 | 1 | 0,6±0,63 | - | - | - | - | 1 | - | 1,4 | - | 1 | 1 | ||||
| VI | Cd·10-7 µ + Мел. 5,25·10-7 мг на 100 г | 3+3 | 150 | 3 | 3 | 2±1,3 | 3,4±1,76 | 40 | - | - | - | - | 3 | - | 1,63 | - | 1 | 1 |
| 1 жив. | ||||||||||||||||||
| 2 жив. | 150 | 4 | 4 | 2,6±1,6 | - | - | 1 | - | 3 | - | 0,22 | - | 1 | 1 | ||||
| 3 жив. | 150 | 2 | 2 | 1,3±0,92 | - | - | 1 | - | 1 | - | - | - | 1 | 1 | ||||
| 4 жив. | 70 | 5 | 5 | 7,1±3,06 | - | - | 2 | - | 3 | - | 2 | <0,05 | 1 | 1 | ||||
| 5 жив. | 100 | 4 | 4 | 4±1,9 | - | - | 2 | - | 2 | - | 1,62 | - | 1 | 1 | ||||
| VII | Cd·10-7 µ + Мел. 21,0·107 мг на 100 г | 3+3 | 150 | 2 | 2 | 1,3±0,92 | 2,71±1,73 | 57,23 | - | - | 1 | - | 1 | - | - | - | 1 | 1 |
| 1 жив. | ||||||||||||||||||
| 2 жив. | 90 | 3 | 3 | 3,3±1,88 | - | - | - | - | 3 | - | 1,22 | - | 1 | 1 | ||||
| 3 жив. | 100 | 4 | 4 | 2,6±1,9 | - | - | 2 | - | 2 | - | 1,62 | - | 1 | 1 | ||||
| 4 жив. | 80 | 3 | 3 | 3,75±2,1 | - | - | 1 | - | 2 | - | 1,28 | - | 1 | 1 | ||||
| 2 | ||||||||||||||||||
| 5 жив. | 75 | 2 | 2 | 2,6±1,83 | - | - | - | - | 2 | - | 0,86 | - | 1 | 1 | ||||
| VIII | Мел. 5,25·10-7 (мг на. 100 г | 7 | 150 | 5 | 5 | 3,3±1,45 | 1,92±1,1 | - | - | - | 2 | - | 3 | - | 1,78 | - | 1 | 1 |
| 1 жив. | ||||||||||||||||||
| 2 жив. | 100 | 3 | 3 | 3±1,7 | - | - | - | - | 3 | - | 1,19 | - | 1 | 1 | ||||
| 3 жив. | 40 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||||
| 4 жив. | 150 | 2 | 2 | 1,3±0,92 | - | - | - | - | 2 | - | 0,45 | - | 1 | 1 | ||||
| 5 жив. | 100 | 2 | 2 | 2±1,4 | - | - | 1 | - | 1 | - | 0,6 | - | 1 | 1 | ||||
| IX | Мел. 21,0·107 мг на 100 г | 7 | 150 | 1 | 1 | 0,6±0,63 | 0,8±0,6 | - | - | - | - | 1 | - | 1,04 | - | 1 | 1 | |
| 1 жив. | ||||||||||||||||||
| 2 жив. | 80 | 2 | 2 | 2,5±1,74 | - | - | - | - | 2 | - | 0,81 | - | 1 | 1 | ||||
| 3 жив. | 100 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||||
| 4 жив. | 140 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||||
| 5 жив. | 110 | 1 | 1 | 0,9±0,9 | - | - | - | - | 1 | - | 2,1 | <0,05 | 1 | 1 | ||||
| X | Мел. 5,25·10-7 мг на 100 г + Cd·10-7 µ | 7+3 | 150 | 5 | 5 | 3,3±1,45 | 4,46±2,27 | 45,96 | - | - | 2 | - | 3 | - | 1,78 | - | 1 | 1 |
| 1 жив. | ||||||||||||||||||
| 2 жив. | 150 | 3 | 3 | 2±1,39 | - | - | - | - | 3 | - | 1,63 | - | 1 | 1 | ||||
| 3 жив. | 90 | 5 | 5 | 5,5±2,4 | - | - | 2 | - | 3 | - | 1,9 | - | 1 | 1 | ||||
| 4 жив. | 100 | 4 | 4 | 4±1,95 | 1 | - | - | - | 3 | - | 0,4 | - | 1 | 1 | ||||
| 5 жив. | 40 | 3 | 3 | 7,5±4,16 | - | - | - | - | 3 | - | 1,55 | - | 1 | 1 | ||||
| XI | Мел. 21,0·10-7 мг на 100 г + Cd·10-7 µ | 7+3 | 150 | 2 | 2 | 2±0,92 | 2,22±1,43 | 69,79 | - | - | - | - | 2 | - | - | - | 1 | 1 |
| 1 жив. | ||||||||||||||||||
| 2 жив. | 100 | 1 | 1 | 0,6±0,63 | - | - | - | - | 1 | - | 1,04 | - | 1 | 1 | ||||
| 3 жив. | 100 | 4 | 4 | 4±1,9 | 2 | - | 1 | - | 1 | - | 1,62 | - | 1 | 1 | ||||
| 4 жив. | 80 | 2 | 2 | 2,5±1,74 | - | - | 2 | - | - | - | 0,81 | - | 1 | 1 | ||||
| 5 жив. | 50 | 1 | 1 | 2±1,98 | - | - | - | - | 1 | - | 0,4 | - | 1 | 1 | ||||
| XII | Cd·10-7 µ + Мел. 21,0·10-7 мг на 100 г | 3+7 | 150 | 3 | 3 | 2±1,39 | 3,32 | 46,38 | - | - | 2 | - | 1 | - | 1,63 | - | 1 | 1 |
| 1 жив. | ±1,86 | |||||||||||||||||
| 2 жив. | 50 | 2 | 2 | 4±2,77 | - | - | - | - | 2 | - | 1,03 | - | 1 | 1 | ||||
| 3 жив. | 100 | 5 | 5 | 5±2,17 | - | - | 2 | - | 3 | - | 1,88 | - | 1 | 1 | ||||
| 4 жив. | 150 | 4 | 4 | 2,6±1,29 | - | - | 2 | - | 2 | - | 1,4 | - | 1 | 1 | ||||
| 5 жив. | 100 | 3 | 3 | 3±1,7 | - | - | 1 | - | 2 | - | 1,19 | - | 1 | 1 | ||||
| XIII | Cd·10-7 µ + Мел. 5,25·10-7 на 100 г | 3+7 | 100 | 4 | 4 | 4±1,9 | 4,36±2,19 | 19,57 | 1 | 1 | - | - | 2 | - | 1,62 | - | 1 | 1 |
| 1 жив. | ||||||||||||||||||
| 2 жив. | 90 | 5 | 5 | 5,5±2,4 | 1 | - | 2 | 2 | - | - | 1,90 | - | 1 | 1 | ||||
| 3 жив. | 110 | 5 | 5 | 4,5±1,97 | - | - | - | 1 | 3 | 1 | 1,83 | - | 1 | 1 | ||||
| 4 жив. | 105 | 4 | 4 | 3,8±1,91 | - | - | 2 | - | 2 | - | 1,55 | - | 1 | 1 | ||||
| 5 жив. | 50 | 2 | 2 | 4±2,77 | 1 | - | - | 1 | - | - | 1,03 | - | 1 | 1 |
Способ антимутагенного воздействия на организм в эксперименте, включающий введение в организм антимутагенных веществ в заданных дозах, отличающийся тем, что в качестве антимутагенного вещества вводят в организм животного препарат «Мелаксен» в дозах от 5,25·10-7 мг до 21,0·10-7 мг на 100 г живого веса, ежедневно в течение 3-7 дней перед сном на фоне кадмия Cd·10-7µ.
