Способ снижения прооксидантного действия переменного магнитного поля низкой частоты в эксперименте
Владельцы патента RU 2792899:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к медицине и ветеринарии, в частности к способу снижения прооксидантного действия переменного магнитного поля низкой частоты в эксперименте. Заявленный способ заключается в ежедневном внутрибрюшинном введении лабораторным животным крысам Цитофлавина в дозе 100 мг/кг по сукцинату в течение 6 дней непосредственно перед воздействием переменного магнитного поля с частотой 50 Гц, индукцией магнитного поля 0,4 мТл и длительностью экспозиции 3 ч. Вышеописанный способ обеспечивает уменьшение длительности курса коррекции антиоксидантного статуса теплокровного организма до 6 дней введением сукцинатсодержащего препарата Цитофлавин лабораторным животным, на которых воздействовали переменным магнитным полем низкой частоты. 2 табл., 1 пр.
Изобретение относится к медицине и ветеринарии, в частности к фармакологии, может быть использовано для снижения прооксидантного действия переменного магнитного поля низкой частоты и найти применение в клинической практике для повышения адаптационных возможностей организма в условиях воздействия стресс-факторов.
Переменное магнитное поле низкой частоты (ПМП НЧ) индуцирует образование свободных радикалов в организме лабораторных животных при длительной экспозиции [1, Перов С.Ю. и соавт., Известия Саратовского университета, 2015]. С усилением эндогенной продукции свободных радикалов при индукции магнитного поля свыше 0,3 мкТл ученые института радиобиологии НАН Беларуси связывают увеличение рисков возникновения неоплазий и неонкологических заболеваний [2, Петренев Д.Р., Известия Гомельского государственного университета имени Ф. Скорины, 2015]. Установлено, что индукция эндогенного синтеза свободных радикалов с избыточным накоплением продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), в том числе в условиях воздействия электромагнитного излучения, является предиктором в формировании оксидативного стресса и ключевым звеном в патогенезе большинства патологических состояний и заболеваний [3, Штэйн Я., Анализ риска здоровью, 2021], что обосновывает назначение лекарственных препаратов, обладающих антиоксидантным и мембранопротекторным действием, для коррекции процессов ПОЛ, индуцированных воздействием ПМП НЧ.
Известен способ снижения отрицательного воздействия и интенсивности свободно-радикального окисления на фоне восстановления потенциала эндогенной антиоксидантной системы при воздействии на крыс внешнего низкочастотного электромагнитного поля в течение 10 дней (время экспозиции – 1 час ежедневно) выпаиванием лабораторным животным дистиллированной минерализованной воды, обедненной по дейтерию (100 ppm) [4, Леошко И.С. и соавт., Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2016]. Недостатками способа является обязательное наличие специальной установки, разработанной в Кубанском государственном университете для получения воды с пониженным содержанием дейтерия, и невозможностью точного дозирования корригирующего средства, в частности воды с пониженным содержанием дейтерия, в условиях самостоятельного потребления крысами воды.
Известны способ коррекции процессов перекисного окисления липидов биомембран в условиях воздействия прооксидантного фактора (ультрафиолетовое облучение) [5, Патент РФ № 2550016] и способ коррекции антиоксидантного статуса в условиях теплового воздействия на организм пероральным введением лабораторным животным настоя травы звездчатки в дозе 5 мл/кг массы ежедневно [6, Патент России № 2661601]. Недостатком этих способов является ограничение длительности и условий хранения настоя (готовые настои хранятся не более 3–4 дней при температуре 0° – +2°С [7, Симонова Н.В., Анохина Р.А. Общая рецептура, 2022].
Известен способ снижения интенсивности процессов липопероксидации, индуцированных переменным магнитным полем низкой частоты в эксперименте, внутрибрюшинным введением препарата Цитофлавин в дозе 100 мг/кг массы ежедневно в течение 21 дня [8, Доровских В.А. и соавт., Экспериментальная и клиническая фармакология, 2022].
Известен способ повышения адаптационных возможностей организма и снижения прооксидантного действия теплового стресса, включающий ежедневное внутрибрюшинное введение животным лекарственного препарата Цитофлавин в дозе 100 мг/кг массы в течение 14 дней непосредственно перед их перегреванием [9, Патент РФ №2553374]. Данное техническое решение взято нами за прототип.
Технической проблемой, решаемой данным изобретением, является расширение арсенала средств, снижающих прооксидантное действие стресс-факторов, на основе отечественной фармацевтической продукции в условиях уменьшения курсовой дозы сукцинатсодержащего корректора и, следовательно, повышения фармакоэкономической эффективности.
Проблема решена путем разработки нового способа снижения прооксидантного действия переменного магнитного поля низкой частоты в эксперименте внутрибрюшинным введением крысам препарата Цитофлавин (группировочное наименование: инозин + никотинамид + рибофлавин + янтарная кислота) производства НТФФ «Полисан» г. Санкт-Петербург (Регистрационный номер: Р-003135/01 от 21.11.2008 г.). Препарат Цитофлавин представляет собой раствор для парентерального введения (фармакотерапевтическая группа: метаболическое средство), в состав которого входят следующие активные компоненты (на 1 л раствора): янтарная кислота – 100 г; никотинамид – 10 г; рибоксин (инозин) – 20 г; рибофлавина мононуклеотид – 2 г.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе снижения прооксидантного действия переменного магнитного поля низкой частоты (ПМП НЧ) в эксперименте, включающем ежедневное внутрибрюшинное введение лабораторным животным препарата Цитофлавин в дозе 100 мг/кг по сукцинату, крысам вводят сукцинатсодержащий фармакокорректор в течение 6 дней непосредственно перед воздействием ПМП НЧ.
ПМП НЧ, обладающее высокой проникающей способностью, создавали системой колец Гельмгольца (диаметр 1 метр), запитанной от источника переменного тока частотой 50 Гц, с индукцией магнитного поля 0,4 мТл, при этом клетки с животными помещали в центре установки. Для измерения магнитной индукции использовали тесламетр универсальный ТПУ-2В. Воздействие ПМП НЧ осуществляли ежедневно в течение 6 дней, длительность экспозиции – 3 ч.
Осуществление способа. Экспериментальным животным (крысам), находящимся в стандартных условиях вивария, в течение 6 дней непосредственно перед воздействием переменного магнитного поля с частотой 50 Гц, индукцией магнитного поля 0,4 мТл и длительностью экспозиции 3 ч ежедневно внутрибрюшинно вводят Цитофлавин в дозе 100 мг/кг по сукцинату (1 мл/кг).
Эксперимент проводили на 30 белых беспородных крысах-самцах массой 180–200 г, содержащихся на стандартном рационе питания, в течение 7 дней. Животные были разделены на 3 группы: 1-я – интактная группа, животные находились в стандартных условиях вивария, получали ежедневно внутрибрюшинно эквиобъемное вводимому препарату Цитофлавин (3-я группа) количество раствора натрия хлорида 0,9% (1 мл/кг); 2-я – контрольная группа, животных подвергали воздействию ПМП НЧ ежедневно в течение 6 дней на фоне ежедневного внутрибрюшинного введения животным непосредственно перед воздействием ПМП НЧ раствора натрия хлорида 0,9% (1 мл/кг); 3-я – экспериментальная группа, животным в течение 6 дней ежедневно внутрибрюшинно вводили препарат Цитофлавин в дозе 100 мг/кг по сукцинату (1 мл/кг) непосредственно перед воздействием ПМП НЧ. На 7й день эксперимента животные забивались путем декапитации. Результаты учитывались по соотношению содержания продуктов ПОЛ (гидроперекисей липидов, диеновых конъюгатов, малонового диальдегида), основных компонентов антиоксидантной системы (АОС) – церулоплазмина, витамина Е, каталазы – в крови крыс экспериментальной группы в сравнении с животными интактной и контрольной групп, обработаны стандартными параметрическими методами с использованием t-критерия Стьюдента.
Способ позволил обеспечить снижение прооксидантного действия ПМП НЧ в эксперименте, базируемое на уменьшении содержания продуктов пероксидации в крови животных и увеличении активности компонентов АОС, в условиях снижения курсовой дозы сукцинатсодержащего корректора в сравнении с прототипом.
Исследовано содержание продуктов ПОЛ в плазме крови крыс интактной, контрольной и экспериментальной групп на 7-й день эксперимента (таблица 1). Результаты исследования показали, что содержание гидроперекисей липидов в крови контрольных животных, на которых осуществляли воздействие ПМП НЧ, достоверно выше на 14,2% относительно интактных крыс (р<0,05), диеновых конъюгатов – на 13,6% (р<0,05), малонового диальдегида – на 46,1 (р<0,05), что свидетельствует о повышении интенсивности процессов перекисного окисления липидов в условиях магнитной индукции. Введение сукцинатсодержащего корректора Цитофлавин на фоне воздействия ПМП НЧ позволило снизить в плазме крови крыс уровень первичных продуктов липопероксидации (гидроперекиси липидов, диеновые конъюгаты) на 9-10% (р<0,05), малонового диальдегида – на 26,4% (р<0,05).
Таблица 1
Содержание продуктов ПОЛ в плазме крови крыс на фоне воздействия ПМП НЧ и введения Цитофлавина (нмоль/мл)
| Группы животных | Гидроперекиси липидов | Диеновые конъюгаты | Малоновый диальдегид |
| Интактная группа | 30,3 ± 1,0 | 35,9 ± 1,3 | 3,9 ± 0,3 |
| Контрольная группа (ПМП НЧ) |
34,6 ± 1,0* | 40,8 ± 1,1* | 5,7 ± 0,3* |
| Экспериментальная группа (ПМП НЧ + Цитофлавин) | 31,4 ± 0,8** | 37,0 ± 0,8** | 4,2 ± 0,3** |
Примечание: * - значения, достоверно отличающиеся от значений интактных животных (р<0,05); ** - значения, достоверно отличающиеся от значений контрольных животных (р<0,05).
Повышение интенсивности процессов липопероксидации в условиях воздействия ПМП НЧ сопровождается снижением активности компонентов АОС в крови контрольных животных в сравнении с интактными крысами (таблица 2): уровень церулоплазмина в плазме крови животных группы контроля ниже на 17,4% (р<0,05), витамина Е – на 3,9% (р>0,05), активность каталазы – на 20,4% (р<0,05). В крови экспериментальных животных, получавших Цитофлавин на фоне воздействия ПМП НЧ, содержание церулоплазмина достоверно выше на 22,8% по сравнению с контрольной группой крыс (р<0,05), активность каталазы – на 21,6% (р<0,05), что подтверждает наличие у препарата Цитофлавин антиоксидантной, мембраностабилизирующей активности и согласуется с литературными данными [9, Патент РФ №2553374].
Таблица 2
Содержание основных компонентов АОС в крови крыс на фоне воздействия ПМП НЧ и введения Цитофлавина
| Группы животных | Церулоплазмин (мкг/мл) | Витамин Е (мкг/мл) | Каталаза (ммоль Н2О2 л-1с-1) |
| Интактная группа | 26,0 ± 1,2 | 46,2 ± 2,3 | 128,1 ± 3,0 |
| Контрольная группа (ПМП НЧ) |
21,5 ± 1,2* | 44,4 ± 1,2 (р>0,05) |
101,9 ± 4,3* |
| Экспериментальная группа (ПМП НЧ + Цитофлавин) | 26,4 ± 1,2** | 44,5±1,3 (р>0,05) |
124,4 ± 4,5** |
Примечание: * - значения, достоверно отличающиеся от значений интактных животных (р<0,05); ** - значения, достоверно отличающиеся от значений контрольных животных (р<0,05).
Таким образом, экспериментально установлена возможность снижения прооксидантного действия ПМП НЧ в эксперименте введением препарата Цитофлавин, основанная на уменьшении содержания продуктов липопероксидации и увеличении активности основных компонентов АОС (церулоплазмин, каталаза) в крови животных.
В целом, базируясь на полученных результатах, предложенный способ обеспечивает снижение прооксидантного действия ПМП НЧ в эксперименте в условиях уменьшения курсовой дозы сукцинатсодержащего препарата в сравнении с прототипом, что свидетельствует о наличии антиоксидантной, стресс-протективной активности и способности Цитфлавина препятствовать накоплению продуктов ПОЛ и формированию оксидативного стресса.
Технический результат использования изобретения заключается в уменьшении длительности курса коррекции антиоксидантного статуса теплокровного организма до 6 дней введением сукцинатсодержащего препарата Цитофлавин лабораторным животным, на которых воздействовали ПМП НЧ, в сравнении с прототипом.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Перов С.Ю., Богачева Е.В., Безрукавникова Л.М., Лазарашвили Н.А. Экспериментальное исследование влияния электромагнитных полей метрового диапазона на некоторые показатели окислительного стресса // Известия Саратовского университета, 2015. – 15 (3). – С. 44-48.
2. Петренев Д.Р. Реакции перитонеальных макрофагов крыс на продолжительное воздействие переменного магнитного поля низкой частоты 50 Гц // Известия Гомельского государственного университета имени Ф. Скорины, 2015. – № 6 (93). – С. 146-149.
3. Штэйн Я. Профилактические меры по снижению негативного воздействия электромагнитного излучения на здоровье // Анализ риска здоровью. – 2021. - № 3. – С. 42-53.
4. Леошко И.С., Ильченко Г.П., Шашков Д.И., Дубинина В.Н. ЭПР спектроскопия свободных радикалов, вызванных воздействием ЭМП НЧ у лабораторных животных // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. - № 5. – С. 406-409.
5. Симонова Н.В., Доровских В.А., Ли О.Н., Анохина Р.А., Доровских В.Ю. Способ коррекции процессов перекисного окисления липидов биомембран в условиях ультрафиолетового облучения. – Патент РФ на изобретение №2550016. Опубликовано:10.05.2015, Бюл. № 13.
6. имонова Н.В., Доровских В.А., Юртаева Е.Ю., Анохина Р.А., Штарберг М.А. Способ коррекции антиоксидантного статуса в условиях теплового воздействия на организм. – Патент России на изобретение № 2661601, 17.07.2018; Бюл. № 20.
7. Симонова Н.В., Анохина Р.А. Общая рецептура. – Благовещенск: Издательство Амурская ГМА, 2022. – 131 с.
8. Доровских В.А., Симонова Н.В., Панфилов С.В., Моталыгина А.В., Лялина А.А., Махмудова А.М., Штарберг М.А. Влияние цитофлавина и его составных компонентов на интенсивность процессов липопероксидации, индуцированных переменным магнитным полем низкой частоты в эксперименте // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 2022. – Т. 85, № 3. – С. 8-12.
9. Доровских В.А., Ли О.Н., Симонова Н.В., Штарберг М.А., Доровских В.Ю., Анохина Р.А. Способ повышения адаптационных возможностей организма в условиях теплового стресса. – Патент РФ на изобретение №2553374, 10.06.2015; Бюл. № 16.
Способ снижения прооксидантного действия переменного магнитного поля низкой частоты в эксперименте, включающий ежедневное внутрибрюшинное введение лабораторным животным Цитофлавина в дозе 100 мг/кг по сукцинату, отличающийся тем, что крысам вводят сукцинатсодержащий препарат ежедневно в течение 6 дней непосредственно перед воздействием переменного магнитного поля с частотой 50 Гц, индукцией магнитного поля 0,4 мТл и длительностью экспозиции 3 ч.
