Способ профилактики и лечения острого лучевого поражения
Владельцы патента RU 2694222:
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) (RU)
Изобретение относится к способу профилактики и лечения острого лучевого поражения, включающего использование препарата кальция, заключающегося в том, что соль кальция углекислого или соль кальция глюконата принимаются во время еды из расчета 4,0 г на 1 кг массы тела в сутки. Технический результат: предложен способ профилактики и лечения острого лучевого поражения, при котором увеличивается выживаемость биологических объектов, подвергающихся острому лучевому воздействию. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области медицины и касается радиационной биологии, а именно к разработке профилактических и лечебных средств и способов для защиты организма человека и животных от ионизирующего излучения.
Исследованию профилактики и лечения радиопатологии, вызванной высокими дозами как внешнего, так и внутреннего облучения посвящено огромное число научных работ. Однако, не всякий препарат, зарекомендовавший себя положительно в опытах на животных, может быть использован в медицинской практике в качестве индивидуального средства защиты Известно применение в качестве радиопротекторных средств химических веществ, снижающих уровень перекисных продуктов, таких как цистамин, мексамин, метионин и др. В качестве средств противолучевой защиты предлагаются вакцины (брюшно-тифозная, протейная), продигиозан (микробный полисахарид), дезоксинат (дегидрированная ДНК), индралин, интерлейкин-3 и др. (Саксонов П.П., Шашков B.C., Сергеев П.В. Радиационная фармакология. М.: "Медицина", 1976, 256 с.; Баранов А.Е., Рождественский Л.М. Аналитический обзор схем лечения острой лучевой болезни, использованных в эксперименте и клинике. // Радиационная биология. Радиоэкология. 2008. Т. 48, №3. С. 287-302.; Ярмоненко С.П. Противолучевая защита организма. М.: Атомиздат, 1969. 264 с.). В качестве основной причины, препятствующей практическому применению препаратов, авторы отмечают их высокую токсичность, определяющую малую терапевтическую широту (диапазон между токсическими и эффективными дозами) препаратов. Кратковременность защитного эффекта также следует отнести к существенным недостаткам радиомодификаторов.
Поиск высокоэффективных, малотоксичных и доступных средств противолучевой защиты проводится весьма широко.
Из многочисленного набора противолучевых средств защиты организма следует выделить биологически активные вещества (адаптогены), способные повышать сопротивляемость организма к различным неблагоприятным факторам, в том числе к радиационному воздействию. Такого рода вещества должны быть доступными, удобными для приема, не обладать кумулятивным действием при многократном применении, безвредными для организма, обладать большой широтой терапевтического действия, вызывать минимальные сдвиги в нормальных функциях организма или вовсе их не изменять и проявлять свое адаптогенное действие только на соответствующем фоне. К таким средствам следует отнести и кальций-содержащие препараты.
Известно применение для целей радиационной защиты природных средств: цеолито-содержащих туфов (RU 2028800,), использование которых, в качестве пищевой добавки, заметно повышает выживаемость животных в течении острого пострадиационного периода при облучении крыс в дозе 750 рад. Однако, данная пищевая добавка возможна только для включения в рацион животных, но не для людей.
Известна биологически-активная добавка к пище, содержащая 30 компонентов, в том числе 4 из них представляют препараты Са (RU 2164764), использование которой обеспечивает повышение неспецифической резистентности организма к воздействию ионизирующих излучений, усиливает эффективность действия существующих радиопротекторов и поддерживает высокую физическую и умственную работоспособность. Эта многокомпонентная пищевая добавка достаточно сложная, дорогая и рекомендована для усиления действия других радиопротекторов.
Известно средство профилактики отдаленных последствий при малых дозах радиационно-химических воздействий на организм (RU 2158594) в виде смеси артезианской питьевой воды «Елизавета», содержащей Са в кол-ве 8-14 мг/дм3 с природной хлоридно-натриевой минеральной водой, содержащей Са в кол-ве 100-140 мг/дм3. Эта смесь при длительном применении увеличивает продолжительность жизни в случае повреждающих воздействий на живой организм малых доз облучения и химических воздействий. Предлагаемое средство в качестве радиомодификатора не достаточно эффективно по сравнению с показателями выживаемости животных на срок 1,5 года контрольных групп. К тому же цифровые показатели статистически не достоверны.
Известен способ использования очищенного мела в качестве кормовой добавки (по 30 мг/сут) как до, так и после затравки окисью трития в дозах 1,2 мКи/г (острая форма лучевой болезни) и 0,7 мКи/г (подострая форма лучевой болезни). Способ позволяет значительно повысить выживаемость крыс в подопытных группах (Казбекова Д.А., Калистратова B.C., Кулямин В.А. Радиозащитное действие кальция, вводимого с пищей, при поражении окисью трития // Радиобиология. 1979. Т. XIX. В.3. С. 402-407).
Использование данного способа для профилактики и лечения острой лучевой болезни при внутреннем облучении предполагает длительные (в течение 4 месяцев) включения в рацион животных дополнительного количества кальция в виде очищенного мела. Способ приемлем только для использования животным при пероральном поступлении радионуклидов.
Прототипом предлагаемого решения является способ профилактического применения дополнительных количеств кальция (160 мг в сутки) к рациону в течение 100 дней до внешнего облучения в дозе 6 и 7 Гр существенно увеличивало выживаемость животных к 30-му дню после лучевого воздействия на 20-26% по сравнению с контролем. Авторы также отмечают, что при дополнительном включении в рацион кальция в виде очищенного (перекристаллизованного) порошкового мела, на фоне затравки радиоактивным стронцием-90, у животных существенно сдерживаются лейкопения и эритропения, увеличивается показатель выживаемости, а также несколько снижается показатель остеосарком в расчете на 1 животное (Книжников В.А. Кальций и фтор. Радиационно-гигиенические аспекты. М.: Атомиздат.1975. 200 с; Книжников В.А., Гроздовская В.А. Влияние уровня кальция и фтора в рационе на устойчивость животных к комбинированному поражению внешним гамма-облучением и инкорпорированным стронцием-90 // Вопросы питания. 1968. №4. С. 24-30).
Длительное применение дополнительных количеств кальция в виде порошкового мела в качестве профилактического средства при остром внешнем или инкорпорированном облучении не достаточно раскрывает потенциальные возможности кальция, как лекарственного средства в силу весьма слабой растворимости мела в ЖКТ животных. Так известно, что обогащение пищевого рациона Са в виде порошка мела, для восполнения кальциевой недостаточности, оказалось безуспешным, поскольку Са в составе мела в организме не задерживается в результате его слабой растворимости в ЖКТ (Молчанова Л.П. Баланс кальция у взрослых и детей при потреблении ржаного и пшеничного хлеба, обогащенного кальцием за счет мела. - В кн.: Научные труды Института питания. М.; 1948. С. 119-121; Академия медицинских наук СССР). Синтезированный глюконат кальция, как и кальций углекислый (пищевая сода), имеет существенные преимущества перед другими соединениями кальция в виде отсутствия неприятного вкуса и хорошей усвояемости, что позволяет применять его для приема внутрь в виде порошка или таблеток (Глюконат кальция (глюконовокислый кальций). М., 1950 (МЗ СССР, Главное аптечное управление).
Технический результат предлагаемого решения заключается в увеличении выживаемости биологических объектов, подвергающихся острому лучевому воздействию.
Указанный технический результат достигается за счет того, что также как и в известном способе в качестве профилактического средства к рациону добавляют кальций.
Особенность заявляемого способа заключается в том, что соль кальция углекислого или соль кальция глюконата принимают во время еды из расчета 4,0 г на 1 кг массы тела в сутки, как отдельно, так и в сочетании с витаминами А и Д2, причем суточная доза витамина А составляет 400 ME, а витамина Д2 - 40 МЕ в расчете на 1 кг массы тела.
В предложенном нами способе кальций используют не в виде очищенного мела, как в известном способе, а в виде доступных легкорастворимых в ЖКТ солей кальция углекислого или кальция глюконата, как отдельно, так и в сочетании с рыбьим жиром.
Изобретение поясняется подробным описанием, клиническим примером и иллюстрацией, на которой изображен график выживаемости мышей в динамике эксперимента (%):
1 группа, биологический контроль;
2 группа, соль кальция углекислого вводилась с кормом в течение 10 дней (5 дней до и 5 дней после условного дня облучения);
3 группа, облучение в дозе 8,0Гр;
4 группа, облучение (8Гр) + соль кальция углекислого в течение 3-7 дней до и 6-10 дней после облучения;
5 группа, облучение (8Гр) + соль кальция углекислого + рыбий жир в течение 4 дней до и 6 дней после облучения;
6 группа, облучение (8Гр) + соль кальция глюконата + рыбий жир в течение 4 дней до и 6 дней после облучения;
7 группа, облучение (8Гр) + соль кальция углекислого в течение 6 дней, начиная с 4 дня после облучения.
Способ осуществляют следующим образом.
Препараты кальция (глюконат или углекислый) в виде порошка тщательно смешивают с размельченной и слегка увлажненной едой из расчета 0,1 г на 1 мышь в сутки или 4,0 г на 1 кг массы тела в сутки. Витамины А (ретинол) и Д2 (эргокальциферол) в виде очищенного для внутреннего применения рыбьего жира вводят per os по 1 капле ежедневно в соответствии со временем применения кальциевых препаратов. Суточная доза витамина А составляла 10 МЕ, витамина Д2 - 1 МЕ на 1 мышь, или 400 ME и 40 ME в расчете на 1 кг массы тела.
Проведенные нами исследования свидетельствуют о том, что предлагаемый способ профилактики и лечения острого лучевого поражения любого биообъекта предполагает включение в рацион дополнительного количества кальция, в 1,5-2 раза превышающего норму, в виде простых, доступных, легкорастворимых в ЖКТ фармакопейных препаратов (соль кальция углекислого, соль кальция глюконата) и препарата, усиливающего лечебный эффект - рыбьего жира, как источника витаминов А и Д2.
Эффективность применения заявленных препаратов поясняется примером.
Эксперимент проведен на 249 беспородных мышах-самках в возрасте 2,5 мес., массой 25-27,5 г. Животные содержались в условиях вивария при комфортном тепловом режиме и получали стандартный рацион на основе брикетированного корма. Однократное общее облучение животных гамма-лучами 137 Cs проводили на установке «Гамма-панорама» в дозе 8,0 Гр при мощности доза 2,0 Гр/мин. Препараты кальция (глюконат и углекислый) в виде порошка тщательно смешивались с размельченным и слегка увлажненным кормом из расчета 0,1 г на 1 мышь (весом ~25 г) в сутки. Витамины А (ретинол) и Д2 (эргокальциферол) в виде очищенного для внутреннего применения рыбьего жира вводились per os по 1 капле ежедневно в соответствии со временем применения кальциевых препаратов. Суточная доза витамина А приблизительно составляет 10 МЕ (международная единица), а витамина Д2 - 1 МЕ на животное.
Было сформировано 7 групп животных:
1 группа (57 особей) - биологический контроль;
2 группа (13 особей) - соль кальция углекислого вводилась с кормом в течение 10 дней: 5 дней до и 5 дней после условного дня облучения);
3 группа (63 особи) - облучение в дозе 8,0Гр;
4 группа (45 особей) - соль кальция углекислого в течение 3-7 дней до и 6-10 дней после облучения;
5 группа (20 особей) - соль кальция углекислого + рыбий жир в течение 4 дней до и 6 дней после облучения;
6 группа (21 особь) - соль кальция глюконата (соль кальция глюконата) + рыбий жир в течение 4 дней до и 6 дней после облучения;
7 группа (30 особей) - соль кальция углекислого в течение 6 дней, начиная с 4 дня после облучения.
Результатом эксперимента был показатель 30ти-суточной выживаемости животных. В результате чего выживаемость животных к 30-м суткам после лучевого воздействия (8 Гр) увеличивается с 31,7% (облученный контроль) до 80,0-95,0% (См. график).
Представленные данные свидетельствуют о том, что введение в рацион облученных животных дополнительно препаратов, содержащих Са (соль кальция углекислого и соль кальция глюконата), значительно увеличивает их выживаемость, которая к 30-м суткам после острого лучевого воздействия (8 Гр) превышает контрольные показатели в 2,5-3 раза. Дополнительное включение в рацион рыбьего жира, как источника витаминов А и Д2, увеличивает лечебный эффект еще на 10,5-15%.
Использование данного изобретения позволит увеличить выживаемость после острого лучевого воздействия на 48,3-63,3%, снизить радио поражающий эффект при пероральном поступлении радионуклидов, в частности, стронция-90, окиси трития, а также снизить лучевую нагрузку в комплексной профилактике при длительном нахождении человека в космосе.
1. Способ профилактики и лечения острого лучевого поражения, включающий использование препарата кальция, отличающийся тем, что соль кальция углекислого или соль кальция глюконата принимаются во время еды из расчета 4,0 г на 1 кг массы тела в сутки.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что одновременно с препаратами кальция принимают витамины А и D2, причем суточная доза витамина А составляет 400 ME, а витамина D2 - 40 МЕ в расчете на 1 кг массы тела.
