Способ профилактики токсического действия и накопления кобальта в тканях у экспериментальных животных при моделировании хронического отравления

Способ профилактики токсического действия и накопления кобальта в тканях у экспериментальных животных при моделировании хронического отравления

Реферат

Изобретение относится к экологии, медицине, токсикологии, экспериментальной биологии и может быть использовано при исследовании механизмов выведения тяжелых металлов, в частности кобальта, из организма.

Увеличивающиеся объемы кобальтового производства, загрязнение окружающей среды и, как следствие, накопление кобальта в тканях организма человека определяют необходимость создания и разработки способов профилактики поступления и усиления выведения избытка металла из организма.

Известно множество детоксикантов, способных выводить тяжелые металлы из организма. К ним относят тиоловые соединения - унитиол, сукцимер, тиосульфат натрия, различные комплексоны - пентацин, динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, дефероксамин, оспеницилламин и др. (Машковский М.Д. Лекарственные средства: в 2-х томах. Т.2 - Харьков, "Торсинг", 1998. С.212-220). Длительное применение этих синтетических препаратов способно вызвать различные побочные эффекты: расстройства ЖКТ, аллергические реакции, лейкопению, тромбоцитопению и др. Наряду с токсинами они способны выводить из организма микроэлементы и такие жизненно важные ионы, как железо, кальций и др., и вызывать нарушение обменных процессов, что затрудняет их длительное и профилактическое применение.

В настоящее время поиск веществ, способствующих выведению тяжелых металлов из организма, продолжается. Внимание многих исследователей привлекают уникальные по своим свойствам природные минералы-цеолиты, которые представляют собой алюмосиликаты щелочных и щелочно-земельных металлов. Благодаря своей структуре и разнообразию вещественного состава они обладают сорбционными, ионообменными и каталитическими свойствами (А.В.Горбунов и соавт., 1990; Н.И.Петункин., А.А.Михайлов и соавт., 1990; Leach et al., 1990). Сорбционные свойства цеолитов обусловлены специфической открытой жесткой микропористой кристаллической решеткой каркасного типа с особой способностью присоединять и легко удалять воду без разрушения структуры минерала. Цеолиты могут выступать в качестве энтеросорбента, способствуя выведению из организма различных соединений, таких как мочевина, креатинин и др., что приводит к уменьшению доли веществ, экскретируемых почками (А.Д.Герасев и соавт., 2001), способны адсорбировать соли тяжелых металлов, обладают детоксикационным действием к нитратам, нитритам и микотоксинам (Б.А.Тимофеев и соавт., 1981; А.Ф.Кузнецов и соавт., 1992). Благодаря своим ионообменным свойствам цеолиты могут выступать в роли источников микроэлементов и необходимых для организма ионов. Так, в работах исследователей (В.В.Байраков и соавт., 1985; И.Д.Тменов и соавт., 2000; И.Д.Тменов, Б.А.Дзагуров, 2001) показано, что благодаря наличию цеолитов в рационе животных повышается коэффициент усвояемости ионов кальция, фосфора, железа, цинка и др. Цеолиты разных месторождений имеют некоторые отличия в физико-химических свойствах, а следовательно, и степенью положительного эффекта. В 1995 году в горах Северного Кавказа на территории РСО - Алании было открыто месторождение природных образований, отнесенных к группе цеолитов, которые превосходят по многим показателям известные ранее цеолиты. Они были названы ирлитами. В зависимости от химического состава различают Ирлит-1 и Ирлит-7.

Известен способ (Л.Н.Гамко, Т.А.Талызина. Природный цеолит как абсорбент тяжелых металлов в организме свиней // Зоотехния. - 1997. - №2. - С.14-16) выведения свинца и кадмия из организма свиней, используя минеральные вещества - цеолиты в количестве 4-6% от рациона.

Недостатком этого способа является то, что цеолиты используются как подкорм в рационе, что снижает точность контроля дозозависимого эффекта.

Наиболее близким является способ выведения кобальта из организма экспериментальных животных при хроническом отравлении, взятый нами за прототип (Патент №2252765 C1, опубликованный 27.05.2005, заявка №2004/01336/14 от 16.01.2004, МКИ А61К 33/00, А61Р 43/00, авторы: Албегова Н.Р., Брин В.Б.), заключающийся в том, что животным сначала ежедневно в течение двух месяцев вводят хлорид кобальта, а затем через день вводят в желудок 6% взвесь цеолита - ирлит-1 в количестве 2,5% массы тела.

Недостатком прототипа является то, что цеолиты используются для выведения кобальта из организма экспериментальных животных после создания модели хронической интоксикации, а также не исследовано профилактическое действие цеолита.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в разработке способа профилактики токсического действия кобальта при хроническом отравлении, включающего введение природного цеолита - ирлит-7 одновременно с внутрижелудочным введением раствора хлорида кобальта.

Решение этой задачи обеспечивает значительное снижение токсического действия кобальта при хроническом отравлении путем уменьшения накопления и повышения выведения тяжелого металла.

Для достижения этого технического результата заявляемое изобретение способа профилактики токсического действия и накопления кобальта в тканях у экспериментальных животных при моделировании хронического отравления включает следующие существенные признаки: животным ежедневно вводят хлорид кобальта через зонд в желудок и одновременно через день - цеолит - ирлит-7 в виде 6% взвеси также через зонд в желудок.

Предлагаемый способ отличается от прототипа, во-первых, тем, что осуществляется введение цеолита ирлита-7, во-вторых, одновременное введение (что обозначает введение в пределах одного срока - 2 мес.) ирлита-7 и хлорида кобальта обеспечивает снижение накопления кобальта в организме и увеличение его выведения.

Профилактическое введение природного цеолита - ирлит-7 в виде 6% взвеси через зонд в желудок через день, одновременно с ежедневным введением раствора хлорида кобальта интрагастрально, приводит к увеличению элиминации кобальта из организма через желудочно-кишечный тракт, уменьшению его содержания в плазме крови, снижению накопления в тканях печени и почек и уменьшению патологического воздействия тяжелого металла у экспериментальных животных. Заявленный способ является эффективным, экономически выгодным и легко воспроизводимым.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалистов явным образом из известного уровня медицины, так как из него не выявляется вышеуказанная возможность получения способа профилактики токсического действия и накопления кобальта в тканях у экспериментальных животных при моделировании хронического отравления, включающего ежедневное введение хлорида кобальта через зонд в желудок и параллельно с первого дня эксперимента введение цеолита ирлит-7 в виде 6% взвеси через день также через зонд в желудок, что приводит к увеличению элиминации кобальта из организма через желудочно-кишечный тракт, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию " изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована в медицине с получением результата, заключающегося в эффективном и легко воспроизводимом способе профилактики токсического действия кобальта, путем снижения накопления и повышения выведения его из организма при хроническом отравлении, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию " промышленная применимость".

Данный способ осуществляется следующим образом.

Раствор хлорида кобальта вводят ежедневно 1 раз в сутки в количестве 0,2 мг/кг массы тела через зонд в желудок в течение двух месяцев. Одновременно, с первого дня введения хлорида кобальта через день вводится взвесь 6% цеолита - ирлит-7 в количестве 2,5% массы тела через зонд в желудок с помощью шприца многоразового использования со специально изогнутой иглой, на которую надет зонд.

По истечении времени эксперимента (два месяца) определяли содержание кобальта в моче, кале в обеих группах животных. Крысы забивались с использованием тиопентала для исследования накопления кобальта в ткани печени и почек, определения концентрации его в плазме крови с помощью плазменного (индуктивно связанного) анализатора масс спектрометра ICP MS HP 4500 "HEWLETT - PACKARD".

Для гистологических исследований образцы тканей (печень, почки) фиксировали в 10% нейтральном формалине, после чего подвергали заливке в парафин со следующим приготовлением срезов толщиной 7-8 микрон. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Изучение срезов проводилось в проходящем свете при помощи микроскопа Микмед-1 под увеличением 80×200×400. Полученные результаты сравнивали с показателями интактной группы животных и показателями опытных животных, которым вводили только хлорид кобальта в течение двух месяцев.

Пример 1. Двум группам крыс-самцов (№1 - контроль и №2) линии Вистар массой 200-300 г вводили через зонд в желудок раствор хлорида кобальта в дозе 0,2 мг/кг каждый день в течение 2-х месяцев. Природный цеолит - ирлит-7 в виде 6% взвеси в количестве 2,5% массы тела вводили через зонд в желудок крысам группы №2 через день. Спустя два месяца проводили исследование содержания кобальта в ткани почек и печени, концентрацию его в плазме крови, в моче и кале, в обеих группах животных. Анализируя данные табл.1 и 2, можно отметить, что при интрагастральном введении хлорида кобальта применение ирлита-7 достоверно снижает накопление кобальта в ткани печени (р<0,001) и почек (р<0,001), а также содержание в плазме крови (р<0,02) и моче (р<0,001). Отмечается увеличение выведения кобальта с калом (р<0,001).

Таблица 1.
Накопление кобальта в тканях печени и почек при интрагастральном введении хлорида кобальта в дозе 0,2 мг/кг. Влияние ирлита-7 (М±м)
Группы	Почка, мкг/г	Печень, мкг/г
фон	0,03±0,0002	0,04±0,00003
Через 2 мес. гр. №1 (CoCl2 0,2 мг/кг)	0,2±0,00002	0,16±0,00002
Через 2 мес. гр. №2 (CoCl2 0,2 мг/кг + ирлит7)	0,09±0,00001)*	0,06±0,000005)*
)* - р относительно опыта
Таблица 2.
Содержание кобальта в плазме крови, моче и кале при интрагастральном введении хлорида кобальта в дозе 0,2 мг/кг. Влияние ирлита-7 (М±м)
группы	Плазма, мкг/мл	Моча, сод-е; мкг/мл	Кал, мкг/г
фон	0,001±0,002	0.074±0,010	4,0±0,0031
Через 2 мес. гр. №1 (CoCl2)	0,012±0,003	0,769±0,146	9,0±0,0003
Через 2 мес. гр. №2 (CoCl2+Ирлит-7)	0,004±0,001)*	0,1180,085)*	16,0±0,0018)*
)* - р - относительно опыта

При гистологическом исследовании во всех исследуемых органах выявлены альтеративные и некробиотические процессы. В печени гистоструктурные изменения представлены в виде фокальных дистрофических и некробиотических изменений гепатоцитов, отмечаются кровоизлияния в центрах долек печени. В почках отмечаются очаговые дистрофические изменения клубочков, отек и мелкоточечные кровоизлияния, некробиотические изменения канальцевого эпителия. В группе с профилактическим введением ирлита-7 патоморфологические изменения выражены в значительно меньшей степени в виде дистрофии нефротелия тубулярных структур, появления участков регенерации кортикального и медуллярного нефротелия, признаков активной регенерации эндотелия и подоцитов. В печени отмечена умеренная жировая дистрофия гепатоцитов с признаками их очаговой регенерации.

Из вышеизложенного видно, что профилактическое введение цеолита - ирлит-7 с одновременным введением хлорида кобальта способствует усилению выведения кобальта из организма через желудочно-кишечный тракт, уменьшает его содержание в плазме крови, снижает накопление кобальта в тканях печени и почек и уменьшает патологическое воздействие тяжелых металлов у экспериментальных животных и, таким образом, является эффективным способом уменьшения накопления и предотвращения токсического действия кобальта при хроническом отравлении его соединениями.

Способ профилактики токсического действия и накопления кобальта в тканях у экспериментальных животных при моделировании хронического отравления, включающий ежедневное введение хлорида кобальта через зонд в желудок и через день цеолита в виде 6% взвеси также через зонд в желудок, отличающийся тем, что хлорид кобальта и цеолит вводят одновременно с первого дня эксперимента, а в качестве цеолита используют ирлит-7.