Средство для коррекции нарушений в легочной ткани при цитостатическом воздействии

Предложено применение гистохрома (он же эхинохром А или пентагидроксиэтилнафтохинон) в качестве средства, способного предотвращать фиброз легких, развивающийся при воздействии цитостатиков. Технический результат состоит в предотвращении гипертрофии межальвеолярной соединительной ткани в легких на фоне введения блеомицина. Изобретение может быть использовано для фармакологической профилактики и коррекции нарушений в легочной ткани, вызванных введением цитостатиков. 4 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области медицины, а именно к пульмонологии, онкологии и может быть использовано для фармакологической профилактики и коррекции нарушений в легочной ткани, развивающихся при цитостатической медикаментозной терапии.

Ряд антибиотиков, блеомицин в том числе, обладает выраженным цитостатическим действием и используется в терапии злокачественных опухолей. Но осложнения, вызываемые цитостатиками, резко ограничивают возможности применения этих лекарственных препаратов. Наиболее сильным побочным эффектом является быстро прогрессирующий фиброз легких, приводящий к возникновению дыхательной недостаточности и смерти [Azambuja E., Fleck J.F., Batista R.G., Menna Barreto S.S. Bleomycin lung toxicity: who are the patients with increased risk? // Pulmonary Pharmacology and Therapeutics. - 2005. - Vol. 18. - P. 363-366]. В связи с этим актуальной является проблема поиска фармакологических препаратов для профилактики и лечения патологических изменений в легких, вызванных цитостатическими агентами.

Для терапии фиброза легких в настоящее время применяют кортикостероиды [Antin-Ozerkis D., Rubinowitz A., Evans J., Homer R.J., Matthay R.A. Interstitial lung disease in the connective tissue diseases // Clin. Chest. Med. - 2012. - Vol. 33, N 1. - P. 123-149.], муколитический препарат с антиоксидантными свойствами N-ацетилцистеин [Demedts M., Behr J., Buhl R., Costabel U., Dekhuijzen R., Jansen H.M. Highdose acetylcysteine in idiopathic pulmonaryfibrosis // N Engl. J. Med. - 2005. - Vol. 353. - P. 2229-2242.], комплексообразующее соединение D-пеницилламин [Jinnin M., Ihn H., Asano Y, Yamane K, Yazawa N, Tamaki K. Effect of D-penicillamine on pulmonary fibrosis in patients with systemic sclerosis // Ann. Rheum. Dis. - 2003. - Vol. 62, N 10. - Р. 1019-1020], препарат колхицин - из фармакологической группы средств, влияющих на обмен мочевой кислоты [Fiorucci E., Lucantoni G., Paone G. et al. Colchicine, cyclophosphamide and prednisone in the treatment of mild-moderate idiopathic pulmonary fibrosis: comparison of three currently available therapeutic regimens // Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. - 2008. - Vol. 12, N 2. - P. 105-111].

Выявлено антифибротическое действие симпатолитика резерпина [Скурихин Е.Г., Хмелевская Е.С., Першина О.В. и др. Механизмы противовоспалительного и антифибротического действия симпатолитика в условиях токсического пневмофиброза // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2012. - N 5. - С. 590-595.], нейролептика галоперидола [Патент RU 2455991, 20.07.2012, Бюл. №20.], иммобилизированной гиалуронидазы [Дыгай A.M., Скурихин Е.Г., Ермакова Н.Н., Резцова A.M., Першина О.В., Хмелевская Е.С., Крупин В.А., Степанова И.Э., Резцова В.М., Артамонов А.В., Бекарев А.А., Мадонов П.Г., Киншт Д.Н. Антифибротические эффекты иммобилизированной гиалуронидазы при повторяющихся травмах альвеолярного эпителия блеомицином // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2013. - № 4. - С. 499-504].

Задачей, решаемой данным изобретением, является расширение арсенала средств, способных предотвращать нарушения в легочной ткани при цитостатическом воздействии.

Технический результат - предотвращение развития фиброза легких и лимфоидной инфильтрации бронхов при цитостатическом воздействии.

Технический результат достигается применением гистохрома в качестве средства многофакторного действия, способного предотвращать развитие фиброза легких и лимфоидной инфильтрации бронхов при введении цитостатиков.

Гистохром (он же эхинохром А или пентагидроксиэтилнафтохинон) входит в Реестр лекарственных средств, разрешенных к применению в Российской Федерации [Большая Российская энциклопедия лекарственных средств, М., 2001, «Ремедиум», том 2, с. 171]. Фармакотерапевтическая группа: антиоксидантное средство.

Гистохром взаимодействует с активными формами кислорода, свободными радикалами, снижает количество продуктов перекисного окисления липидов, является хелатором металлов переменной валентности [Lebedev A.V., Ivanova M.V., Levitsky D.O. Echinochrome, a naturally occurring iron chelator and free radical scavenger in artificial and natural membrane systems // Life Sci. - 2005. - Vol. 76, N 8. - P. 863-875.].

Гистохром обладает мембраностабилизирующим, антигипоксантным и антивоспалительным эффектом, применяется в кардиологии [Патент РФ 2137472, 1999; Приказ Минздрава РФ от 18.03.99 №91 о разрешении медицинского применения лекарственных средств. Приложение №2], офтальмологии [Патент РФ 2248820, 2005; Приказ Минздрава РФ от 18.03.99 №91 о разрешении медицинского применения лекарственных средств. Приложение №2], неврологии [Патент РФ 2266737, 2005]. Предложено применение гистохрома в качестве диуретического средства [Патент РФ 2408367, 10.01.2011, Бюл. №1].

Использование гистохрома в качестве средства многофакторного действия, способного предотвращать нарушения в легочной ткани, вызванные введением цитостатиков, в патентной и научно-медицинской литературе не описано. Новым в предлагаемом изобретении является то, что гистохром может применяться как средство, способное предотвращать нарушения в легочной ткани, вызванные введением цитостатиков. Новым в предлагаемом изобретении является использование гистохрома в день введения цитостатика, а также на 2-, 3-, 4- и 5-е сутки после введения цитостатика.

Применение гистохрома по новому назначению стало возможным благодаря выявленному авторами новому свойству препарата: за счет многофакторного действия предотвращать фиброз легочной ткани, развивающийся при воздействии цитостатиков.

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 цитостатической медикаментозной терапии в эксперименте и клинике.

Исходя из вышеизложенного, заявляемое изобретение соответствует критериям патентоспособности изобретения «Новизна», «Изобретательский уровень» и «Промышленная применимость».

Предлагаемое действие гистохрома изучено на экспериментальной модели повреждения легких, вызванного введением цитостатика - противоопухолевого антибиотика блеомицина. Пневмофиброз является побочным эффектом применения блеомицина. Одним из молекулярных механизмом формирования блеомицин-индуцированного фиброза легких считается оксидативный стресс. Блеомицин-индуцированная гиперпродукция активных форм кислорода, свободных радикалов инициирует и поддерживает процессы деструкции в легких и последующее разрастание соединительной ткани [Teke Т., Maden E., Kiyici A. et al. Cigarette smoke and bleomycininduced pulmonary oxidative stress in rats // Exp. Ther. Med. - 2012. - Vol. 4, N 1. - P. 121-124].

Изобретение осуществляют следующим образом.

Экспериментальных животных - неполовозрелых белых крыс - делят на три группы, по 10 особей в каждой группе.

Первая группа или группа «блеомицин + гистохром» - крысы, которым в возрасте 24 суток внутримышечно однократно вводят блеомицин в дозе 3 мг/кг; кроме того, в день введения блеомицина, а также на 2-, 3-, 4- и 5-е сутки после этого животным внутримышечно вводят гистохром в дозе 0,3 мг/кг (в виде препарата «Раствор «Гистохрома» 0,02% для инъекций»).

Вторая группа или группа «блеомицин» - крысы, которым в той же дозе и в том же режиме вводят блеомицин, а также 0,9% раствор NaCl в эквиобъемном количестве и в том же режиме, что и препарат «Раствор «Гистохрома» 0,02% для инъекций».

Третья группа или группа «интактные» крысы.

Забой крыс всех групп проводят одновременно, по достижении ими возраста 50 суток, декапитацией. Правое легкое фиксируют в жидкости Карнуа, заливают в парафин. Срезы толщиной 6 мкм, окрашенные гематоксилином и эозином, подвергают гистологическому исследованию, а также морфометрии, включающей определение удельного объема просветов альвеол и межальвеолярных перегородок и их соотношения.

Биогенез активных форм кислорода (АФК) в легких исследуют методом хемилюминесценции (ХМЛ). Алгоритм ХМЛ-анализа включает определение: S-sp - светосуммы за 1 минуту спонтанной ХМЛ, величина которой прямо коррелирует с интенсивностью генерации АФК; h - амплитуды быстрой вспышки Fe²⁺ - индуцированного свечения, отражающей содержание гидроперекисей липидов; Sind-1 - светосуммы за 4 минуты Fe⁺² - индуцированного свечения, величина которой зависит от скорости образования перекисных радикалов; S-luc - светосуммы за 1 минуту люцигенин-зависимого свечения, величина которой прямо коррелирует с образованием супероксиданион радикала; S-lum - светосуммы за 1 минуту люминол-зависимой ХМЛ, величина которой прямо зависит от интенсивности образования гидроксил-радикала; H - амплитуды H₂0₂ - индуцированного люминол-зависимого свечения, величина которой обратно коррелирует с перекисной резистентностью субстрата; Sind-2 - светосуммы за 2 минуты H₂0₂ - индуцированной люминол-зависимой ХМЛ, величина которой обратно коррелирует с активностью антиоксидантной антирадикальной защиты. Интенсивность ХМЛ, измеренную в милливольтах, рассчитывают на 1 г влажной ткани, взятой во время забоя животных, и выражают в относительных единицах. Математическую обработку результатов проводят с применением стандартных методов вариационной статистики. Достоверность различий оценивают с использованием параметрического t-критерия Стьюдента или непараметрического U-критерия Манна-Уитни.

Пример. При изучении гистологических препаратов легких крыс, получавших блеомицин, выявляется выраженное утолщение межальвеолярных перегородок (рис. 1). Межальвеолярные перегородки содержат значительно увеличенное количество фибробластов, макрофагов, лейкоцитов. Гипертрофия межальвеолярной соединительной ткани имеет диффузный характер и наиболее выражена в субплевральной области (рис. 2). При морфометрическом анализе выявляется, что соотношение объемной плотности межальвеолярных перегородок и просветов альвеол у крыс группы «блеомицин» составляет 1,04±0,08, тогда как у интактных животных 0,77±0,096 (P<0,05). В стенках бронхов встречаются очаги лимфоидной инфильтрации, иногда охватывающие большую часть периметра бронхов (рис. 3).

Результаты ХМЛ-анализа (таблица) свидетельствуют, что в легких крыс группы «блеомицин» в сравнении с показателями группы «интактные» достоверно повышены уровни генерации активных форм кислорода (Ssp), в т.ч. супероксид-анион радикалов (Slue), гидроксил-радикалов (Slum) перекисных радикалов (Sind-1) - в 2,5-, 2,6-, 2,5- и 3,0 раза, соответственно. Увеличено содержание гидроперекисей липидов (h) в 2,9 раза. Гиперпродукция активных форм кислорода, свободных радикалов сопровождается ослаблением антиоксидантной антирадикальной защиты и перекисной резистентности, о чем свидетельствует обратная динамика соответствующих ХМЛ-показателей: увеличение Sind-2 в 3,3 раза и H в 3,0 раза. Подобные нарушения в системе «генерация - детоксикация» активных форм кислорода свидетельствуют о наличии тяжелого оксидативного стресса в легких животных, повергнутых воздействию цитостатика блеомицина.

Следовательно, воздействие блеомицина вызывает развитие в легких соединительной ткани (фиброза), лимфоидной инфильтрации бронхов, оксидативного стресса.

Введение гистохрома животным, которым был инъецирован блеомицин, оказывает выраженный эффект на легкие крыс (рис. 4). При обзорном изучении препаратов легких крыс группы «блеомицин + гистохром» не обнаруживается гипертрофии межальвеолярной соединительной ткани. Это подтверждается результатами морфометрии: отношение удельного объема межальвеолярных перегородок к удельному объему просветов альвеол равняется 0,8±0,06, то есть близко к таковому у интактных животных (0,77±0,096) и достоверно меньше, чем у животных группы «блеомицин» (1,04±0,08, Р<0,05). Кроме того, гистохром предотвращает развитие лимфоидной инфильтрации бронхов.

Введение гистохрома корригирует нарушения генерации и детоксикации АФК в легких крыс, получивших инъекцию блеомицина (таблица). Величины всех ХМЛ-параметров, характеризующих выраженность оксидативного стресса, в группе «блеомицин + гистохром» достоверно меньше, чем в группе «блеомицин» в 1,7-2,2 раза.

Таким образом, за счет многофакторного действия гистохром предотвращает развитие важных последствий токсического действия блеомицина на легкие - разрастание межальвеолярной соединительной ткани (фиброз) и лимфоидную инфильтрацию бронхов, в также корригирует оксидативный стресс.

Применение гистохрома в качестве средства, способного предотвращать фиброз легочной ткани, развивающийся при воздействии цитостатиками.