Способ предупреждения гипоксии

Способ предупреждения гипоксии

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно касается использования в качестве антигипоксического средства препарата крови человека - церулоплазмина, и может быть использовано в клинической практике.

Известен ряд лекарственный препаратов с антигипоксическими свойствами, которые обеспечивают нормализацию энергетического метаболизма и способствуют адаптации к условиям дефицита кислорода. К их числу относятся амтизол, триметазидин, олифен и цитохром С (Абрамченко В.В. “Антиоксиданты и антигипоксанты в акушерстве”, Санкт-Петербург, Изд. ДЕАН, 2001, с.220-236). В основном это синтетические соединения, иногда чужеродные для организма, при их передозировке возможно развитие прооксидантного действия, т.е. эффекта, противоположного ожидаемому.

Наиболее близким к заявляемому по сущности и полученному результату относится антигипоксический препарат “Энергостим”, включающий фермент цитохром С, никотиндиимид-динуклеотид и инозин, описанный в патенте US 5439883, А 61 К 31/455, опубликованном 8.08.95. Предложенный препарат способствовал нормализации энергетического метаболизма и снижению дефицита кислорода в тканях сердца, мозга и печени. Недостатком данной комбинации является то, что один из ее компонентов, цитохром С, выделяют из тканей животных. Внутривенное и внутримышечное введение такого препарата может вызывать развитие аллергических реакций у реципиентов.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением - расширение спектра лекарственных препаратов, обладающая антигипоксическим действием.

Технический результат от использования изобретения - исключение развития аллергических реакций вследствие того, что предлагаемый препарат получен из крови человека и не содержит чужеродных компонентов.

Указанный результат достигается применением в качестве антигипоксического препарата церулоплазмина.

Предлагаемый нами антигипоксант является препаратом, выделяемым из плазмы крови человека. Это церулоплазмин, медьсодержащий фермент, относящийся к альфа-2-глобулиновой фракции плазмы крови. Благодаря феррооксидазному действию церулоплазмин способен стимулировать усвоение железа организмом. Он является основным антиоксидантом плазмы крови и главным резервом меди в организме. Антиоксидантные, радиозащитные и антианемические свойства церулоплазмина давно известны, и это позволило использовать его препарат в клинической практике при лечении анемии, критических состояний различного генеза, в комплексной терапии опухолей и т.д. (Крайнева Т.А., Ефремова Л.М. “Церулоплазмин - биологические свойства и клиническое применение”. Нижний Новгород, изд. НГМА, 2000, с 19-24). Известны нейропротекторные свойства церулоплазмина (Патент US 2002/0094949, А 61 К 38/41,опубликованный 18 июля 2002 года). Однако авторы этих изобретений использовали некоммерческие препараты церулоплазмина при воздействии на изолированные культуры клеток мозга. Антигипоксические свойства препарата могут быть доказаны только при проведении экспериментов на животных. Не были предложены способы введения препарата в организм.

Препарат“Церулоплазмин” вводят внутривенно или внутримышечно при патологических состояниях, сопровождающихся гипоксией. Антигипоксическое действие препарата исследовали на базе ЦНИЛ Нижегородской государственной медицинской академии. Эффект препарата продемонстрирован на нижеприведенных примерах.

Пример 1

1. Исследование проводили на половозрелых белых беспородных крысах-самцах. Статистические группы экспериментальных животных состояли из 13 особей. Использовали модель острой гипобарической гипоксии (ОГБГ) - тест "смертельной площадки". С помощью вакуумной барокамеры животное помещали на "высоту" 11500 метров со скоростью 183 м/с. Регистрировали такие показатели, как время потери позы (ВПП) после подъема, время жизни (Тж) - временной отрезок с завершения "подъема" до второго агонального вдоха. Количество животных, восстановивших позу (ВП) с начала "спуска" в течение трех минут. По времени до появления второго агонального вдоха животных разбивали на три группы:

1) низкоустойчивые (НУ) - время жизни (Тж) меньше трех минут;

2) среднеустойчивые (СУ) - время жизни (Тж) от трех до десяти минут;

3) высокоустойчивые (ВУ) - время жизни (Тж) больше десяти минут.

В связи с необходимостью изучения метаболических параметров при гипоксии не дожидались смерти животных, особенно низкоустойчивых, на "смертельной площадке". Сразу же после второго агонального вдоха давление в барокамере снижали до исходных значений. После эксперимента кровь животных забирали для проведения биохимических исследований. Количественное определение пирувата и лактата проводили по методике Асатиани B.C. “Новые методы биохимической фотометрии”, - М., Наука, 1965, с.541. Определение интенсивности свободнорадикального окисления проводили методом индуцированной хемилюминесценции (Е.И.Кузьмина и др. Межвузовский сборник биохимии и биофизики. Горький, 1983. - с.179-183). Исследование перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиокислительной активности (АОА) плазмы проводили методами индуцированной биохемилюминисценции (ИБХЛ), при этом определяли Imax - максимальную интенсивность свечения исследуемой пробы, измеряемую в mV, отражающую свободнорадикальную активность образца, показатель S - светосумму ХЛ за определенное время, обратно пропорциональную антиоксидантной активности (АОА) пробы, вычисляли отношение Lmax/S, характеризующее общую АОА плазмы крови. При УФ-спектроскопии первичных продуктов ПОЛ ( Ланкин В.З. и др. Кардиология, 1979, №6, с.71-75) определяли содержание диеновых конъюгатов (ДК), триеновых конъюгатов (ТК) и двойных связей (ДС). Определение активности супероксиддисмутазы проводили по методу М. Nishicimi, A. Roo, К. Xagi, Biochem. Biophys. Res. Commun., 146 (2), 849-854, (1972). Церулоплазмин растворяли в физиологическом растворе и вводили животным внутрибрюшинно (аналог внутривенного введения у мелких грызунов) в дозе по 50 мг за сутки до создания гипобарической гипоксии. В контрольной серии использовали стерильный физиологический раствор в соответствующих количествах.

Проведенные эксперименты показали, что превентивное применение церулоплазмина влияет на выживаемость животных при моделировании острой гипобарической гипоксии (табл.1). При введении церулоплазмина время жизни (Тж) в условиях острой гипоксическои гипоксии превосходит контрольное почти в три раза. Среди популяции крыс, подвергшихся гипоксии, возрастает число высокоустойчивых животных и снижается число низкоустойчивых животных. Время потери позы (ВПП) в условиях гипобарической гипоксии значительно выше, чем в контроле. После гипоксического периода у крыс данной группы быстрее нормализуется неврологический статус, уже к 3 мин большинство животных восстанавливает позу в отличие от контрольной группы без введения препаратов, быстрее восстанавливаются показатели неврологического статуса в постгипоксическом периоде. По данным биохимических исследований показателей углеводного обмена в плазме крови можно сделать заключение о снижении лактатацидоза в крови при гипоксии. Достоверно ниже контроля содержание лактата в плазме крови и соотношение лактат/пируват (табл.2). Данные о состоянии тканевой гипоксии в организме (лактат/пируват) при развитии острой гипоксической гипоксии свидетельствуют о защитном антигипоксическом эффекте церулоплазмина. Церулоплазмин вызывал активацию антиоксидантного фермента СОД (табл.3). По данным других биохимических показателей свободнорадикальная активность, содержание первичных продуктов ПОЛ (ДК и ТК) были достоверно ниже при использовании церулоплазмина по сравнению с контролем.

Таким образом, введение церулоплазмина значительно повышало антиоксидантную защиту организма, вследствие чего при гипоксии не наблюдалось патологического усиления свободнорадикального окисления и накопления продуктов пероксидации липидов в отличие от контрольной группы без применения препарата.

Таблица 1.Показатели выживаемости и устойчивости к гипоксической гипоксии белых беспородных крыс.
Показатель	Контроль, n=13	Внутримышечное введение n=13	Внутрибрюшинное введение n=13
Тж, мин	16,5±0,5	55±1,5*	50±1,5*
Кол-во ВУ	0	3 (25%)	2 (16%)
Кол-во НУ	9 (75%)	6 (50%)	5 (42%)
Кол-во СУ	3 (25%)	3 (25%)	5 (42%)
ВПП, мин	6,5±0,3	10±0,4*	10,5±0,2*
Кол-во ВП	1 (8%)	7 (58%)	9 (75%)
Примечание: * - достоверность различий с контрольной серией, р<0,05.
Таблица 2.Влияние церулоплазмина на показатели углеводного обмена крови экспериментальных животных
Показатель	Контроль n=13	Внутримышечное введение церулоплазмина n=13	Внутрибрюшинное введение церулоплазмина n=13
Пируват	0,33±0,05	0,29±0,02	0,29±0,04
Лактат	1,43±0,07	1,1±0,03*	1,2±0,08*
Л/П	4,3±0,02	3,8±0,013*	4,1±0,02*

Таблица 3.Влияние препарата на показатели про- и антиоксидантной систем организма экспериментальных животных
Показатель	Контроль n=13	Внутримышечное введение, n=13	Внутрибрюшинное введение, n= 13
Imax	4,3±0,2	3,5±0,3*	3,8±0,2*
1/S	0,018±0,005	0,031±0,004*	0,030±0,003*
ДК	0,075±0,005	0,059±0,005*	0,060±0,004*
ТК	0,034±0,002	0,028±0,001*	0,029±0,001*
СОД	183,7±9,6	284,3±12,4*	276,0±10,2*
Примечание: * - достоверность различий с контрольной серией, р<0,05.

Пример 2

Церулоплазмин вводили животным внутримышечно за сутки до создания гипоксии. Проводили те же анализы, что и в примере 1. Получены аналогичные результаты (Табл.1-3). Применение церулоплазмина улучшало выживаемость животных в условиях острой гипоксии. Не было разницы между параметрами, полученными при сравнении групп животных при внутримышечном и внутривенном введении препарата.

Таким образом, полученные исследования подтвердили, что церулоплазмин обладает антигипоксическими свойствами и может быть введен как внутривенно, так и внутримышечно при патологических состояниях, сопровождающихся гипоксией.

Способ предупреждения гипоксии, отличающийся тем, что вводят церулоплазмин за сутки до создания гипоксии.