Средство, препятствующее развитию нарушений в легочной ткани и системе крови при цитостатическом воздействии
Владельцы патента RU 2464983:
Учреждение Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт фармакологии Сибирского отделения РАМН (RU)
Предложено применение ципрогептадина в качестве средства, препятствующего развитию нарушений в легочной ткани и системе крови, вызванных введением цитостатиков. Показано, что ципрогептадин препятствовал инфильтрации альвеол, отеку межальвеолярных перегородок, препятствовал развитию соединительной ткани в легких, при этом в крови снижалось количество лимфоцитов и количество нейтрофильных гранулоцитов снижалось в периферической крови и в костном мозге. Изобретение может быть использовано для фармакологической коррекции фиброза легких и нарушений в системе крови, развивающихся при назначении противоопухолевых препаратов. 1 ил., 2 табл.
Изобретение относится к области медицины, а именно к терапии, пульмонологии и гематологии, и может быть использовано для фармакологической коррекции фиброза легких и нарушений в системе крови, развивающихся при назначении противоопухолевых препаратов.
Идиопатический фиброз легких представляет собой хроническое прогрессирующее заболевание, характеризующееся развитием воспаления, интерстициального фиброза и нарастающей дыхательной недостаточностью [1]. Повреждение легочной ткани приводит к активации альвеолярных макрофагов и высвобождению медиаторов, которые привлекают в очаг воспаления клетки крови (нейтрофилы, моноциты, лимфоциты, эозинофилы), усугубляющие течение заболевания. Учитывая патогенез заболевания, в терапии используют глюкокортикостероиды, часто в комбинации с цитостатическими агентами (циклофосфан, азатиоприл), антиоксиданты (N-ацетилцистеин), антифиброзные средства (D-пеницилламин, колхицин) [2]. Однако ни одно из лекарственных средств не позволяет предупредить развитие фиброза легких, они лишь способны притормозить его прогрессирование. Поэтому поиск препаратов, препятствующих развитию фиброза, представляется актуальным.
Задачей, решаемой данным изобретением, является расширение арсенала средств, препятствующих развитию нарушений в легочной ткани и системе крови при цитостатических воздействиях.
Поставленная задача достигается применением антисеротонинового препарата ципрогептадина в качестве средства, способного препятствовать развитию нарушений в легочной ткани и системе крови, вызванных введением цитостатиков.
Новым в предлагаемом изобретении является использование препарата ципрогептадина на следующий день после введения цитостатика.
Нами впервые выявлена способность ципрогептадина препятствовать развитию нарушений в легочной ткани и системе крови, развивающихся при использовании цитостатических препаратов.
Применение ципрогептадина по новому назначению стало возможным благодаря выявленному авторами новому свойству препятствовать развитию нарушений в легочной ткани и системе крови при введении цитостатиков.
Ципрогептадин (перитол) относится к фармакологической группе блокаторов H1 гистаминовых рецепторов (регистрационный номер И №012084/02), также проявляет антисеротониновую и М-холинеблокирующую активность. Применяют препарат при аллергических заболеваниях, мигрени, он оказывает выраженное седативное действие [3].
Воспаление и фиброз легочного интерстиция, воздухоносных пространств, дезорганизация структурно-функциональных единиц паренхимы легких приводит к нарушению газообмена и развитию дыхательной недостаточности. В экспериментальных исследованиях было показано, что развитие фиброза легких зависит от содержания нейтрофилов и наличия компонентов системы комплимента в крови [4]. Вместе с тем известно, что серотонин играет важную роль в патогенезе фибротических заболеваний различных органов (печень, сердце) [5, 6] и оказывает митогенное влияние на гемопоэтические и стромальные клетки-предшественники in vitro [7].
Отличительные признаки проявили в заявляемой совокупности новые свойства, явным образом не вытекающие из уровня техники в данной области и неочевидные для специалиста. Идентичной совокупности признаков не обнаружено в проанализированной патентной и научно-медицинской литературе.
Изобретение может быть использовано для повышения эффективности лекарственной химиотерапии в эксперименте и клинике.
Исходя из вышеизложенного, заявляемое изобретение соответствует критериям патентоспособности изобретения «Новизна», «Изобретательский уровень» и «Промышленная применимость».
Предлагаемое действие циирогептадина изучено в экспериментах на мышах линии C57BL/6 в количестве 210 штук, массой 20-22 г. Животные первой категории, конвенциональные линейные мыши, получены из питомника отдела экспериментального биомедицинского моделирования НИИ фармакологии СО РАМН (сертификат имеется). Использование животных в экспериментах обосновано и согласовано с Комиссией по контролю за содержанием и использованием лабораторных животных НИИ фармакологии СО РАМН.
Изобретение будет понятно из следующего описания и приложенного к нему рис.1,где изображено легкое мыши, при окрашивании ткани легкого гематоксилином и эозином: А - интактной, Б - получавшей блеомицин, В - получавшей ципрогептадин на фоне моделирования фиброза легких; легкое мыши, при окрашивании ткани легкого по Ван-Гизоу на соединительную ткань: Г - интактной; Д - получавшей блеомицин; Е - получавшей ципрогептадин на фоне моделирования фиброза легких.
Изобретение осуществляют следующим образом.
Фиброз легкого моделировали однократным интратрахеальным введением 80 мкг блеомицина («Блеомицетип», ОАО «Лэпсфарм», Россия) в 30 мкл физиологического раствора. Контрольным животным в аналогичных условиях вводили эквивалентный объем физиологического раствора (контроль). Блеомицин относится к группе противоопухолевых антибиотиков. Его механизм действия до конца не выяснен, хотя известно, что он способен подавлять синтез нуклеиновых кислот (преимущественно ДНК) и белка. Препарат активен в отношении клеток, находящихся как в митотическом цикле, так и вне его, но проявляет большую активность в фазе G2. Основное токсическое действие цитостатик оказывает на легкие (пневмонии, фиброз легких) [3].
Антисеротониновый препарат ципрогептадин вводили внутрибрюшинно на следующий день после введения блеомицина в течение 25 дней в дозе 2 мг/кг/день. Непосредственно перед использованием препарат растворяли в стерильном физиологическом растворе. В качестве фона использовали интактных животных (интактный контроль).
На 3, 7, 14, 21 и 25 сут после введения блеомицина стандартными гематологическими методами в периферической крови определяли общее количество лейкоцитов и абсолютное содержание их отдельных форм. После этого мышей умерщвляли передозировкой CO2, изучали морфологическую картину легких и клеточность костного мозга [8]. Для гистологического исследования кусочки легких фиксировали в 10% формалине. По стандартной гистологической методике выполняли проводку материала, заливали объекты исследования в парафиновые блоки, с которых делали гистологические срезы толщиной 5 мкм. Депарафинированные срезы окрашивали гематоксилин-эозином и по Ван-Гизону на соединительную ткань [9]. С помощью компьютерного графического анализа на стандартной площади гистологического среза измеряли площадь коллагеновых волокон в ткани легкого. Затем вычисляли долю этих показателей от стандартной площади среза.
Математическую обработку результатов производили с применением стандартных методов вариационной статистики. Достоверность различий оценивали с использованием непараметрического U критерия Уилкоксона-Манна-Уитни, при анализе данных, выраженных в долях, использовали точный метод Фишера.
Пример
При окрашивании ткани легкого гемагоксилином и эозином выявляется развитие отека межальвеолярных перегородок, инфильтрация интерстиция альвеол нейтрофилами, лимфошлами, макрофагами и плазматическими клетками, что приводит к значительному нарушению гистоархитектоники легочной ткани мышей, получавших блеомицин (рис.1Б). В стенках альвеол наблюдается венозное полнокровие и кровоизлияния. В центральных отделах органа встречаются участки, где легочный рисунок отсутствовал, часть альвеол эмфизематозно расширена.
При окрашивании легкого по Ван-Гизоу на соединительную ткань в интерстиции альвеол мышей, получавших блеомицин, отмечается усиление образования коллагеновых волокон и прогрессирующее разрастание соединительной ткани (рис.1Д). На 7 сут эксперимента соединительная ткань располагается в основном периваскулярно и перибропхиально, содержание соединительной ткани составляет 1,76±0,22% от площади ткани легкого (табл.1). На 14, 21 сут опыта наблюдается диффузное распространение фибротических масс.
| Таблица 1 | ||
| Содержание соединительной ткани (% от площади ткани) в легких мышей линии C57BL/6 в условиях интратрахеального введения блеомицина и применения ципрогептадина на фоне моделирования фиброза легких (М±m) | ||
| Сроки исследования, сутки | Блеомицин | Ципрогептадин |
| Интактный контроль | 1,86±0,25 | 1,86±0,25 |
| 7 сутки | 1,98±0,58 | 1,27±0,62 |
| 14 сутки | 3,09±0,23* | 2,28±0,31& |
| 21 сутки | 2,94±1,04* | 1,99±0,82& |
| 25 сутки | 5,33±1,14* | 3,22±0,45*& |
| Примечание. Р<0,05 - отмечена достоверность различия показателя: от интактного контроля - *; от блеомицинового контроля - &. |
Картина пневмофиброза наиболее выражена на 25 сут наблюдения (рис.1Д), когда содержание коллагеновых волокон составляет 5,33±1,14% от площади ткани легкого (табл.1).
Повреждение легочной ткани блеомицином сопровождается лимфо- (3, 14 сут) и лейкоцитозом (3-25 сут) в периферической крови. В костном мозге регистрируется увеличение содержания незрелых и зрелых форм нейтрофилов на протяжении всего периода наблюдения (табл.2).
Курсовое введение ципрогептадина на фоне инсталляции блеомицина препятствует инфильтрации альвеол и отеку межальвеолярных перегородок воспалительными клетками (рис.1В). Кроме того, применение антисеротонинового препарата препятствует развитию соединительной ткани в легких (рис.1Е). Так, содержание коллагеновых волокон достоверно ниже блеомицинового контроля на 14, 21, 25 сут опыта и сопоставимо с таковым в интактной группе на 14, 21 сут (табл.1). При введении ципрогептадина снижается количество лимфоцитов (3, 14 сут) и палочкоядерных нейтрофильных гранулоцитов (21 сут) в периферической крови, а также зрелых нейтрофильных гранулоцитов (3 сут) костном мозге (табл.2).
Таким образом, применение ципрогептадина на фоне введения блеомицина препятствует развитию воспалительной реакции за счет снижения числа лимфоцитов и нейтрофильных гранулоцитов и уменьшает развитие соединительной ткани в легких.
Литература
1. Илькович М.М., Новикова Л.Н., Сперанская А.А. Идиопатический фиброзирующий альвеолит. // Участковый терапевт. - 2009. - №6. - С.1-3.
2. Андреева И.И. Фиброзирующие альвеолиты. В кн.: Саперов В.Н, Андреева И.И., Мусалимова Г.Г. (ред.) Практическая пульмонология. - Чебоксары: Изд-во Чуваш, гос. ун-та; 2007. С.511-514.
3. Машковский М.Д. Лекарственные средства. Пособие для врачей. - 15-е изд., перераб., испр. и доп.- М.: «Новая волна», Издатель Умеренков, 2008. - С.293, 1003-1004.
4. Thrall R.S., Phan S.H., McCormick J.K., Ward P.A. The development of bleomycin-induced pulmonary fibrosis in neutrophil-depleted and complement-depleted rats. // Am. J. Pathol. - 1981. - Vol.105, №1. - P.76-81.
5. Ruddell R.G., Oakley F., Hussain Z. et al. A role of serotonin (5-HT) in hepatic stellate cell function and liver fibrosis. // Am. J. Pathol. - 2006. - Vol.169. - P.861-876.
6. Bell H.K., Proston G.J., Vora J. et al. Cutaneuos manifestation of the malignant carcinoid syndrome. // Br. J. Dermatol. - 2005. - Vol.152. - P.71-75.
7. Yang M., Li K., Ng P.С. et al. Promoting effects of serotonin on hematopoiesis: in vivo expansion of cord blood CD34+ stem/progenitor cells, proliferation of bone marrow stromal cells, and antiapoptosis. // Stem Cells. - 2007. - Vol.25. - P.1800-1806.
8. Гольдберг Е.Д., Дыгай A.M., Шахов В.П. Методы культуры ткани в гематологии. - Томск, 1992. - С.80, 208.
9. Меркулов Г.А. Курс патогистологической техники. - СПб: Медицина, 1969. - С.14, 36-38, 58, 98-100, 163, 170.
Применение ципрогептадина в качестве средства, препятствующего развитию нарушений в легочной ткани и системе крови, вызванных введением цитостатиков.
