Способ повышения эффективности терапии нарушений в легочной ткани при цитостатических воздействиях
Владельцы патента RU 2497523:
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт фармакологии" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к терапии и пульмонологии, и может быть использовано для фармакологической коррекции нарушений в легочной ткани, развивающихся при назначении цитостатиков. Для этого через 3 часа после применения цитостатика, а затем через 1, 3, 7, 10 суток, лабораторным животным вводят нейролептик галоперидол, дополнительно каждый раз за 1 час до применения галоперидола, интраназально вводят иммобилизированную на полиэтиленгликоле гиалуронидазу. Способ позволяет повысить эффективность терапии нарушений в легочной ткани при цитостатических воздействиях за счет выраженного противовоспалительного действия при усилении биологической активности и понижении токсичности и иммуногенности. 1 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области медицины, а именно к терапии и пульмонологии, и может быть использовано для фармакологической коррекции нарушений в легочной ткани, развивающихся при назначении цитостатиков.
Профилактика и предупреждение развития лекарственно индуцированных интерстициальных поражений легких, частым проявлением которых является идиопатический фиброз легких, является серьезной проблемой для клиницистов [1]. До настоящего времени не ясны механизмы возникновения заболевания, и, как следствие этого, нет лекарственных препаратов, препятствующих развитию фиброза легких. Терапия фиброза легких направлена главным образом на профилактику быстрого прогрессирования заболевания, а не на его предупреждение [2].
По современным представлениям течение экспериментального блеомицин-индуцированного фиброза характеризуется не только повреждением эндотелия, эпителиальных структур и легочного интерстиция, развитием воспаления, повышения числа клеток с фиброгенной активностью и накоплением патологических типов коллагена [3], но и повышением концентрации гиалуроновой кислоты (ГК) в паренхиме [4].
Известен способ коррекции нарушений в легочной ткани под влиянием нейролептика [5]
Данный способ является близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.
Недостатком способа является, побочные эффекты нейролептика и высокая вероятность аллергических реакций, которые могут ограничивать его клиническую эффективность [6].
Перспективным для лечения идиопатического фиброза легких может являться комплексное влияние на легочную ткань - продукцию провоспалительных и профибротических факторов, в том числе, трансформирующего фактора роста β1(TGF-β1), воздействие на синтез коллагена и препятствие отложению коллагена в паренхиме легких что, предположительно, будет тормозить развитие фиброза легких и усиливать эффект нейролептика галоперидола.
Целью данного изобретения является повышение эффективности терапии нарушений в легочной ткани при цитостатических воздействиях.
Поставленная цель достигается тем, что через 3 часа после применения цитостатика, а затем через 1, 3, 7, 10 сут лабораторным животным вводят нейролептик галоперидол, дополнительно каждый раз за 1 час до применения галоперидола интраназально вводят иммобилизированную на полиэтиленгликоле гиалуронидазу.
Совместное применение иммобилизированной на полиэтиленгликоле гиалуронидазы и нейролептика галоперидола стало возможным благодаря выявленному авторами новому свойству иммобилизированной на полиэтиленгликоле гиалуронидазы потенцировать антифибротическое действие нейролептика в условиях введения цитостатиков.
Новым в предлагаемом изобретении является совместное последовательное использование имммобилизированной на полиэтиленгликоле гиалуронидазы и нейролептика галоперидола после введения цитостатика.
Галоперидол (АТС код: №05AD01) - нейролептический препарат энергетического действия, по химической структуре относится к группе производных бутирофенона. Обладает антипсихотическим, психомоторным успокаивающим и выраженным противорвотным эффектом. Блокирует центральные альфа-адренергические и дофаминовые, серотониновые рецепторы [6]. Применяют препарат при патологических процессах, сопровождаемых психомоторным возбуждением различного генеза (маниях, деменциях, олигофрениях, алкоголизме, психопатиях), при острых и хронических шизофрениях, острой конфузии, хорее Харингтона [6]. Галоперидол может вызывать побочные эффекты со стороны различных органов и систем (нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной, мочевыделительной, репродуктивной и т.п.), а также выраженные аллергические реакции [6].
Гиалуроновая кислота основной компонент экстрацеллюлярного матрикса, который динамически изменяется во время повреждения тканей и воспалении. В эксперименте показано, что продукция гиалуроновой кислоты возрастает в несколько раз после интратрахеальной инсталляции блеомицина, что связывают с повреждением паренхимы легких и воспалением [7]. Таким образом, гиалуроновая кислота может выступать одним из прогностических критериев идиопатического фиброза легких [7].
Основным ферментом, регулирующим метаболизм гиалуроновой кислоты, является гиалуронидаза. Расщепляя гиалуроновую кислоту на фрагменты (глюкозамины и глюкуроновая кислота), фермент тем самым увеличивает проницаемость тканей, в том числе для фармакологических агентов [6, 7, 8]. Основным показанием для применения гиалуронидазы являются контрактуры суставов, рубцы после ожогов и операций, анкилозирующий спондилоартрит, склеродермия, травматические поражения сплетений и периферических нервов (плексит, неврит), гематомы, тяжелые заболевания поясничных дисков и другие [6]. Однако, несмотря на выявленную эффективность действия препарата, использование нативной гиалуронидазы во многом ограничено, благодаря высокой способности фермента вызывать аллергические реакции и короткому периоду полувыведения из плазмы при системном введении [6, 9].
На сегодняшний день модификация пептидных препаратов пегилированием активно развивающееся направление фармакологии. Пегилированные лекарственные препараты пептидной структуры имеют ряд весомых и несомненных преимуществ, которые ранее были просто невозможны при использовании нативных аналогов: усиление биологической активности и понижение токсичности и иммуногенности [10].
Поэтому, наиболее перспективным подходом может являться совместное использование иммобилизированной на полиэтиленгликоле гиалуронидазы и нейролептика при цитостатическом фиброзе легких.
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 устойчивости легочной ткани к отложению фибротических масс при фибротических заболеваниях в легких.
Предлагаемый способ был изучен в экспериментах на 7-8 недельных мышах линии C57BL/6J в количестве 128 штук. Животные первой категории, инбредные мыши, получены из питомника отдела экспериментального биомедицинского моделирования ФГБУ «НИИ фармакологии» СО РАМН (сертификат имеется). Использование животных в экспериментах обосновано и согласовано с Комиссией по контролю за содержанием и использованием лабораторных животных ФГБУ «НИИ фармакологии» СО РАМН.
Способ будет понятен из следующего описания и приложенного к нему рисунка 1.
На рис.1 изображено легкое мыши, при окрашивании ткани легкого гематоксилином и эозином: а - интактной, б - получавшей блеомицин, в - получавшей нейролептик на фоне моделирования фиброза; г - получавшей иммобилизированную на полиэтиленгликоле гиалуронидазу и нейролептик на фоне моделирования фиброза; легкое мыши, при окрашивании ткани легкого по Ван-Гизону на соединительную ткань: д - интактной; е - получавшей блеомицин; ж - получавшей нейролептик на фоне моделирования фиброза; з - получавшей иммобилизированную по полиэтиленгликоле гиалуронидазу и нейролептик на фоне моделирования фиброза.
Способ осуществляют следующим образом:
Фиброз легкого моделировали однократным интратрахеальным введением 80 мкг блеомицина («Блеомицетин», ОАО «Лэнсфарм», 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: вызывает пневмонию, фибротические изменения в паренхиме легких [6].
Нейролептик галоперидол ("Gedeon Richter A.O.", Венгрия) вводили внутрибрюшинно в дозе (1,5 мг/кг) через 3 ч и на 1, 3, 6, 7, 10-е сут после интратрахеального введения цитостатика.
Иммобилизированную гиалуронидазу (ООО «Scientific Future Management», г.Новосибирск), модифицированную активированным полиэтиленгликолем молекулярной массой 1500 Да с помощью электронно-лучевого синтеза вводили интраназально в дозе 16 ЕД на мышь (20 г) через 2 часа, 1, 3, 7, 10 сут после интратрахеального введения блеомицина, через 1 час после инокуляции иммобилизированной гиалуронидазы вводили нейролептик галоперидол в дозе 1,5 мг/кг.
Заявляемая доза и режим введения иммобилизированной на полиэтиленгликоле гиалуронидазы подобраны опытным путем и являются оптимальными для получения заявленного технического результата. Повышение дозы и кратности введения отменяют получение заявленного технического результата. Снижение дозы и/или однократное введение препарата значительно снижают эффективность способа.
В качестве фона использовали интактных животных (интактный контроль).
На 3, 7, 14 и 21-е сут после введения блеомицина проводили эвтаназию мышей передозировкой CO2 и изучали морфологическую картину легких. Для гистологического исследования из средней части правого легкого по стандартной методике готовили парафиновые блоки. С каждого блока получали срезы, которые окрашивали гематоксилином и эозином для изучения содержания лимфоцитов, макрофагов, нейтрофилов и плазматических клеток и по Ван-Гизону на соединительную ткань [11].
Математическую обработку результатов производили с применением стандартных методов вариационной статистики. Достоверность различий оценивали с использованием параметрического t критерия Стьюдента или непараметрического U критерия Манна-Уитни.
Пример.
При интратрахеальном введении блеомицина в легких мышей отмечаются изменения, характерные для токсического фиброзирующего альвеолита. В ранние сроки после инсталляции блеомицина (3 сут) наблюдается выраженная сосудистая реакция, характеризующаяся венозным полнокровием в стенках альвеол и отеком эпителия межальвеолярных перегородок. Вокруг крупных сосудов и перибронхиально обнаруживаются воспалительные инфильтраты, содержащие лимфоциты, гистиоциты, альвеолярные макрофаги, нейтрофильные и эозинофильные лейкоциты. На 21 сут воспалительный процесс в легких достигает максимальной выраженности (рис.1,б).
С помощью гистохимической окраски (по Ван-Гизону) выявляется интенсивное отложение коллагеновых волокон в легочной ткани животных после инсталляции блеомицина (табл.1). На 7-е сутки опыта отмечается преимущественно перибронхиальный и околососудистый фиброз, который распространяется на альвеолярные перегородки и к 14-е суткам превращается в интерстициальный. К 21-м суткам исследования разворачивается картина обширного распространенного пневмофиброза (рис.1,е, табл.1).
Изолированно вводимый галоперидол снижает выраженность воспалительной реакции в легких на фоне инсталляции блеомицина. Отмечается уменьшение отека альвеолярного эпителия, экссудации и инфильтрации стенок и просвета альвеол клетками воспаления.
| Таблица 1 | |||
| Содержание соединительной ткани в легких мышей линии С57В1/6 после интратрахеального введения блеомицина (количество коллагеновых волокон от общей площади легочной ткани, %) | |||
| Сроки исследования, сутки | Интактный контроль 1,12±0,03 | ||
| Блеомицин (и/т) | Блеомицин (и/т) + галоперидол (в/б) | Блеомицин (и/т) + имГД (и/н) + галоперидол (в/б) | |
| 7 сутки | 3,07±0,07 | 2,09±0,15 | - |
| * | * | ||
| 14 сутки | 3,91±0,07 | 2,75±0,12 | 1,22±0,14 |
| * | *, • | • | |
| 21 сутки | 4,24±0,16 | 2,12±0,13 | 1,40±0,20 |
| * | *, • | • | |
| Примечание. имГД - иммобилизированная гиалуронидаза, и/т - интратрахеальное введение, и/н - интраназальное введение, в/б - внутрибрюшинное введение; | |||
| * достоверность различия с мышами интактного контроля (Р<0,05), • достоверность различия с мышами, получавшими блеомицин (Р<0,05). |
Одновременно галоперидол уменьшает степень десквамации альвеоцитов в просвет альвеол, вследствие чего не происходит облитерация альвеол, сохраняется функция альвеолярно-капиллярной мембраны и замедляется деструкция легочной ткани, вызванная цитостатиком (рис.1,в).
Галоперидол, препятствует отложению коллагена в легких мышей блеомицинового контроля, начиная с 7-х суток опыта. Наибольшая антифибротическая активность галоперидола проявляется на 21-е сутки: содержание фиброзных масс в паренхиме легких животных, более чем в 2 раза ниже по сравнению с животными блеомицинового контроля (рис.1,ж, табл.1).
Противовоспалительный эффект совместного назначения нейролептика галоперидола и иммобилизированной на полиэтиленгликоле гиалуронидазы по характеру и интенсивности превосходит таковой у животных, изолировано получавших только галоперидол. Так, у мышей, получавших последовательно иммобилизированную на полиэтиленгликоле гиалуронидазу и галоперидол, отмечается снижение гиперемии и отечных явлений, инфильтрации воспалительными клетками (в том числе уменьшение доли нейтрофильных лейкоцитов), имевших место в легких мышей блеомицинового контроля. Отсутствуют кисты, при этом сохраняется легочной рисунок, в том числе, структура альвеол (рис.1,г). Применение галоперидола на фоне курсового введения модифицированной полиэтиленгликолем гиалуронидазы оказывает более значительное антифибротическое действие, чем изолированно вводимый нейролептик. Так, содержание коллагеновых волокон в легких мышей этой группы не отличается от количества фибротических масс у животных интактного контроля (14, 21-е сутки) (рис.1,з, табл.1).
Таким образом, на модели блеомицинового фиброза легких показано, что введение галоперидола на фоне назначения иммобилизированной на полиэтиленгликоле гиалуронидазы оказывает более выраженное противовоспалительное действие, чем в случае применения галоперидола изолированно, при этом отложения фиброзных масс в паренхиме легких не обнаружено.
Литература
Способ повышения эффективности терапии нарушений в легочной ткани при цитостатическом воздействии, заключающийся в том, что через 3 ч после применения цитостатика вводят нейролептик галоперидол, а затем его вводят через 1, 3, 7, 10 сут, отличающийся тем, что лабораторным животным дополнительно интраназально вводят иммобилизированную на полиэтиленгликоле гиалуронидазу за 1 ч до введения галоперидола.
