Способ воздействия антимутагенного средства на организм
Владельцы патента RU 2449780:
Учреждение Российской Академии Наук Институт биомедицинских исследований Владикавказского научного центра РАН и правительства РСО-Алания (УРАН ИБМИ ВНЦ) (RU)
Изобретение относится к медицине, в частности к токсикологии, и может быть использовано для защиты организма от мутагенного воздействия химических генотоксикантов. Для этого вводят "убихинон-коэнзим Q10" в дозе 0,003-0,009 мл на 100 г живого веса на фоне тяжелого металла в течение 3-7 дней. Способ позволяет обеспечить защитный эффект при воздействии генотоксикантов за счет регенерации активной формы "убихинон-коэнзим Q10" ферментной системой и восстановления активности витамина Е при подержании равновесия биохимических процессов в клетках. 3 табл.
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и медицине, в частности к медицинской экологии, и может найти применение при защите организма от мутагенного воздействия химических генотоксикантов окружающей среды.
Известен способ применения антимутагена, при котором используют средство "эйкозавитол", приготовленное на основе жира рыб Обского бассейна (см. патент №2355408, опубликован 20.08.2009 г., МПК9 А61K 35/60, А61K 31/202, А61Р 43/00).
Недостатками данного способа являются высокие затраты и узкий ареал распространения.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ применения антимутагена, при котором используют лекарственный препарат "Убихинон Q10", на фоне онкопрепарата фотрина (см. Дурнев А.Д., Середенин С.Б. Мутагены. Скрининг и фармакологическая профилактика воздействий // М.: Медицина, 1998 г., с.231-233).
Недостатками прототипа являются высокие дозы применяемых средств и узкий арсенал распространения, т.к. используется только на фоне онкопрепарата фотрина.
Технический результат заключается в снижении дозы "убихинон Q10" как антимутагена коррекции воздействия тяжелых металлов на хромосомную аберрацию - показатель генетических повреждений, и расширении ассортимента антимутагенных средств.
Техническое решение достигается тем, что в способе коррекции воздействия мутагеном на организм, включающем введение препарата "Убихинон-коэнзим Q10", согласно изобретению введение препарата "Убихинон-коэнзим Q10" осуществляют в дозе 0,003-0,009 мл на 100 г живого веса организма на фоне тяжелого металла в течение 3-7 дней.
Данный способ позволит снизить дозы "убихинон Q10" и расширить ассортимент антимутагенных средств.
Способ коррекции воздействия мутагеном на организм поясняется таблицами 1, 2, 3.
Синонимом кофермента убихинон Q10 является коэнзим Q10, который представляет собой жирорастворимое соединение из класса бензохинонов. Обозначение "убихинон" образовано слиянием двух слов "ubiguinous" (повсеместный) и "guinone" (хинон).
Это название подчеркивает активное участие данного вещества в жизнедеятельности всех органов и систем в организме человека. Коэнзим Q10 является важнейшим элементом синтеза АТФ, являющейся носителем биохимической энергии. Показано, что дефицит коэнзима Q10 на 25% является предпосылкой развития многих патологических состояний, он обладает выраженной антиоксидантной активностью, дезактивируя свободные радикалы, и способствует сохранению целостности клеточных структур, он способствует поддержанию равновесия биохимических процессов.
Способ осуществляют следующим образом.
Для реализации способа коррекции воздействия мутагеном на организм была проведена серия цитогенетических экспериментов по изучению генетической активности лекарственного препарата убихинон Q10 в клетках костного мозга млекопитающих (крысы линии "Wistar") весом в среднем по 150-180 г по общепринятой методике. Критерием оценки цитогенетической активности лекарственного препарата "Убихинон Q10" на фоне воздействия тяжелого металла, например Cd, известного как сильный мутаген, была проанализирована динамика учета хромосомных аберраций (ХА), свидетельствующих о чувствительности генотипа к воздействию комплекса факторов окружающей среды (лекарства и Cd).
Материалы исследований представлены в таблице 1 четырнадцатью вариантами экспериментов. Лекарственный препарат "Убихинон Q10" (У-Q10) изучали в двух концентрациях - 0,003 и 0,009 мл на 100 г веса животных. Расчет данных доз исходил из терапевтической дозы для человека. Доза 0,003 мл - минимальная, 0,009 - максимальная.
В каждом варианте эксперимента в среднем анализировали результат 4-5 животных, а количество метафазных пластинок анализировали в пределах от 450-600.
Обоснование выбранных параметров доз 0,003-0,009 мл объясняется тем, что из всех вариантов опыта эти дозы наиболее оптимальные для снижения мутагенного эффекта.
Дозы обоснованы исходя из терапевтических норм для человека, по количеству антимутагена и длительности проявления положительного эффекта в течение 3-7 дней.
Анализ исследований, представленных в таблицах 1, 2, показывает, что метафазный анализ контрольной группы животных выявил уровень ХА 1,2±0,9% (I вариант эксперимента). II вариант и III показывают генетический эффект У-Q10 в минимальной и максимальной дозе, где мы наблюдали выраженный его защитный эффект, проявившийся в значительном снижении уровня ХА c 1,2±0,9 до 0,7±0,65%, IV вариант эксперимента показывает высокий кластогенный эффект Cd, который индуцировал 5,87±1,78% ХА. В V, VI вариантах эксперимента показан результат воздействия на животных в течение 3-х дней У-Q10 в минимальной и максимальной дозах на фоне Cd, и выявлен его высокий защитный эффект, проявившийся в снижении в 1,5 раза уровня ХА (с 1,34=1=0,99% до 0,83=1=0,75%) и в росте соответственно коэффициента защиты (89,5% и 97,22%). Данные результаты получены в вариантах предобработки животных «убихинон-коэнзим Q10»; VII и VIII варианты представляют те же экспозиции, только в положении постобработки «убихинон-коэнзим Q10» - в результате мы получаем другой, менее выраженный защитный эффект (соответственно 53,96% и 62,53%). Здесь мы выявили более высокий защитный эффект в дозе «убихинон-коэнзим Q10» - 0,009 мл; в вариантах эксперимента IX и Х животные получали «убихинон-коэнзим Q10» 7 дней; в мини-дозе выявлено количество ХА в 2 раза ниже контроля (1,2=1=0,9% и 0,55±0,55%), в максимальной дозе «убихинон-коэнзим Q10» снизил спонтанный уровень ХА до 0,35±0,30%, т.е. в 3 раза. В XI-XII вариантах эксперимента животные по 7 дней получали «убихинон-коэнзим Q10» и по 3 дня получали Cd в 2-х дозах - варианты предобработки «убихинон-коэнзим Q10»; мы наблюдаем зависимость "доза-эффект", увеличение коэффициента защиты с 84,79 до 97,43%, а XIII-XIV варианты постобработки «убихинон-коэнзим Q10» - снижение коэффициента защиты соответственно на 11,79% и 23,77%.
Общий анализ полученных результатов дает основание утверждать, что «убихинон-коэнзим Q10» не мутаген, а в изучаемых концентрациях проявил выраженный антимутагенный эффект. Введение солей Cd в организм крыс приводило к росту ХА (5,87±1,78% относительно контроля - 1,2±0,9%).
В вариантах пред- и постобработки животных «убихинон-коэнзим Q10» проявил защитный эффект, но более убедительный и выраженный коэффициент защиты мы получили в вариантах предобработки в повышенной дозе «убихинон-коэнзим Q10» (0,009 мл - 7 дней), коэффициент защиты максимальный 97,43%.
Результаты эксперимента выявили позитивные зависимости: "доза-эффект" и "время-эффект". Максимальный коэффициент защиты получен во всех вариантах предобработки «убихинон-коэнзим Q10» и особенно в максимальной его дозе (0,009 мл на 100 г веса животного).
Необходимо отметить, что под влиянием убихинон-коэнзим Q10 отмечается четкая тенденция к уменьшению количества клеток с внутрихромосомными обменами (кольцевые хромосомы), межхромосомными обменами (реципрокные транслокации), уменьшение ацентрических образований (парные фрагменты), представленных в виде концевых делеций хромосом, и снижение количества (таблица 2) аберраций хроматидного типа, в основе образования которых лежит повреждение одной хроматиды. Среди обнаруженных аберраций более 90% составили ацентрические фрагменты (одиночные и парные), что является свидетельством того факта, что геном экспериментальных животных проявил высокую чувствительность на стадиях G1 и G2 митотического цикла клетки.
В таблице 3 показан позитивный эффект митотического индекса (MI), который на фоне кадмия угнетается в 3 раза (вариант эксперимента - I, IV), a на фоне «убихинон-коэнзим Q10» - минимальная и максимальная дозы в течение 7 дней MI доводят до контроля (в/э 9,10).
Отмечая высокий защитный эффект «убихинон-коэнзим Q10», исследуемый лекарственный препарат обладает высокой способностью поддерживать равновесие биохимических процессов в клетках.
Уникальность препарата «убихинон-коэнзим Q10» в том, что его активная форма регенерируется ферментной системой и восстанавливает активность витамина Е, в отличие от других антиоксидантов (вит. А, С, Е), которые, выполняя свою функцию, необратимо окисляются.
Использование предлагаемого способа позволит по сравнению с прототипом снизить дозы «убихинон-коэнзим Q10» и расширить ассортимент антимутагенных средств.
| Таблица 2 | ||
| Спектр аберраций хромосомного и хроматидного типов | ||
| Варианты эксперимента | Аберрации хромосомного типа, % | Аберрации хроматидного типа, % |
| 1. Контроль | 16.7 | 83.3 |
| 2. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,003/3 дня) | 16.7 | 83.3 |
| 3. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,009/3 дня) | 16.7 | 83.3 |
| 4. Cd·10-7 µ (3 дня) | 61.3 | 38.7 |
| 5. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,003/3 дня) + Cd·10-7 µ (3 дня) | 45.4 | 54.6 |
| 6. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,009/3 дня) + Cd·10-7 µ (3 дня) | 50 | 50 |
| 7. Cd·10-7 µ (3 дня) + Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,003/3 дня) | 60 | 40 |
| 8. Cd·10-7 µ (3 дня) + Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,009/3 дня) | 53,3 | 46,7 |
| 9. Убихинон (конц. 0,003/7 дней) | 33.3 | 66.7 |
| 10. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,009/7 дней) | 0 | 100 |
| 11. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,003/7 дней) | 33,3 | 66,7 |
| 12. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,009/7 дней) + Cd·10-7 µ (3 дня) | 50 | 50 |
| 13. Cd·10-7 µ (3 дня) + Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,003/7 дней) | 40 | 60 |
| 14. Cd·10-7 µ (3 дня) + Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,009/7 дней) | 53.8 | 46.2 |
| Таблица 3 | |||
| Коэффициент защиты препарата «Убихинон-коэнзим Q10» в экспериментах с Cd·10-7 µ, средний арифметический процент аберраций и величина MJ | |||
| Варианты эксперимента | Коэффициент защиты, % | Средний арифм. процент аберраций, ±m | MJ, % |
| 1. Контроль | 1.2±0.9 | 15,9 | |
| 2. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,003/3 дня) | 0.85±0.66 | 13,9 | |
| 3. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,009/3 дня) | 0.7±0.65 | 14,1 | |
| 4. Cd·10-7 µ (3 дня) | 5.87±1.78 | 5,8 | |
| 5. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,003/3 дня) + Cd·10-7 µ (3 дня) | 89.5 | 1.34±0.99 | 6,7 |
| 6. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,009/3 дня) + Cd·10-7 µ (3 дня) | 96,36 | 0.83±0.75 | 9,5 |
| 7. Cd·10-7 µ (3 дня) + Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,003/3 дня) 6,8 | 53.96 | 3±1.68 | 6,2 |
| 8. Cd·10-7 µ (3 дня) Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,009/3 дня) | 59,74 | 2.58±1.3 | 6,8 |
| 9. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,003/7 дней) | 0.55±0.55 | 13,3 | |
| 10. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,009/7 дней) | 0.35±0.36 | 15,7 | |
| 11. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,003/7 дней) + Cd·10-7 | 84.8 | 1.26±0.92 | 8,3 |
| 12. Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,009/7 дней) + Cd·10-7 µ (3 дня) | 97.22 | 0.47±0.47 | 9,9 |
| 13. Cd·10-µ 3 дня + Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,003/7 дней) | 94,4 | 1.81±1.25 | 7,6 |
| 14. Cd·10-7 µ (3 дня) + Убихинон-коэнзим Q10 (конц. 0,009/7 дней) | 73.66 | 1.58±0.93 | 10,2 |
Способ коррекции воздействия мутагеном на организм, включающий введение препарата "убихинон - коэнзим Q10", отличающийся тем, что введение препарата "убихинон - коэнзим Q10" осуществляют в дозе 0,003-0,009 мл на 100 г живого веса организма на фоне тяжелого металла в течение 3-7 дней.
