Способ лечения и профилактики окислительного стресса у животных

Способ лечения и профилактики окислительного стресса у животных

Реферат

Изобретение относится к животноводству и ветеринарии и может быть использовано для профилактики и лечения окислительного стресса у животных.

Начальным этапом развития окислительного стресса является избыточное образование высокоактивных свободнорадикальных форм кислорода. Образовавшиеся свободнорадикальные формы кислорода воздействуют на фосфолипиды, точнее на ненасыщенные жирные кислоты, и подвергают их перекисному окислению. В ходе этого окисления образуются свободнорадикальные формы указанных кислот с повреждающими свойствами и токсичные продукты окисления. В результате происходит деструкция клеточных структур вплоть до гибели клеток.

Доказано участие свободных радикалов в патогенезе очень многих заболеваний - шок различного генеза, нарушение мозгового, коронарного и периферического кровообращения, сахарного диабета, воспалительные и дегенеративные заболевания опорно-двигательной системы, заболевания дыхательных путей, онкологическая патология, преждевременное старение и т.д.

Процесс свободнорадикального окисления развивался бы бесконтрольно, если бы в клеточных элементах не находились вещества, противодействующие его протеканию, - антиоксиданты. К этой группе веществ относятся как антиокислительные ферменты (супероксиддисмутаза, глютатионпероксидаза, каталаза), так и вещества неферментной природы (витамины A, D, Е), которые относятся к классу гасящих (прерывающих цепь) антиоксидантов.

Супероксиддисмутаза (СОД) - металлосодержащий протеин, представленный в клетке двумя формами: цитозольной, состоящей из двух сходных субъединиц, содержащих по одному иону меди и цинка и митохондриальной, содержащей ионы марганца. СОД обладает широким диапазоном активности (рН от 4,8-10,2) и основная биологическая функция этого фермента состоит в катализе реакции образования перекиси водорода из двух супероксидных анион-радикалов.

Каталаза - гемопротеин, содержащий четыре гемовые группы. Данный фермент катализирует разложение перекиси водорода на воду и молекулярный кислород.

В состав данного фермента входит такой микроэлемент, как железо.

Глютатионпероксидаза - селеносодержащий фермент, катализирующий превращение перекиси водорода и органических перекисей до гидросоединений, которые в дальнейшем могут метаболизироваться клеточными системами.

Витамин Е регулирует интенсивность свободнорадикальных реакций в клетках, прерывает цепь окисления. Витамин С является «перехватчиком» свободных радикалов, предупреждает накопление перекисей. Витамин А может быть «ловушкой» свободных радикалов, синглетного кислорода, а также восстановителем сульфгидрильных соединений.

Усиление процессов свободнорадикального окисления сопровождает заболевания с выраженной стрессовой, воспалительными реакциями, гипоксическими и ишемическими состояниями, повышенное содержание пероксидов создает негативный вклад в прогрессирование многих патологических состояний.

В ветеринарной практике для предотвращения окислительного стресса используют различные антиоксиданты, в основном содержащие селен и витаминные препараты.

Известен способ профилактики отравления организма сухостойных коров нитратами, включающий введение животным внутримышечно 1%-ного раствора селенита натрия за 60-20 дней до отела. При этом сокращаются случаи заболевания животных маститом и эндометритом (RU 2084227, кл. А61К 33/04, опубл. 20.07.97, Бюл. №20). Способ включает введение только селена, что снижает эффективность способа.

Известно также лекарственное средство для лечения и профилактики болезней, вызываемых недостаточностью селена в организме сельскохозяйственных животных, содержащее селенит натрия и селенит бария, аминоуксусную кислоту и вазелиновое масло (RU 2200013 С2, кл. А61К 33/04, опубл. 10.03.2003. Бюл. №7). Лекарственное средство обладает малой токсичностью и продолжительным терапевтическим действием. Однако способ требует предварительного подогрева суспензии до 38-40°С и внутримышечного введения. Лекарственное средство содержит только один селен, что снижает его эффективность.

Известен способ повышения антиокислительного потенциала селенсодержащих водных растворов (RU 2277915 С2, кл. А61К 33/04, опубл. 20.06.2006, Бюл. №17). Способ касается применения селенитсодержащего раствора, стабилизированного фармацевтически приемлемыми кислотами, выбранными из лимонной, уксусной, яблочной и угольной кислот, плодовых кислот и их смесей для получения лекарства наружного применения, предназначенного для профилактики или лечения инфекций, вызванных вирусом герпеса, в частности инфекций пузырькового лишая или пигментных пятен. Лекарство представляет собой гель или эмульсию с рН менее чем 5,0. Способ имеет ограниченное использование только для наружного применения и неизвестно его применение у животных.

Известен микроэлементный препарат для животных - хелавит (RU 2227800 С1, опубл. 20.06.2006. Бюл. №17, A23К 1/175, А61К 31/295), состоящий из следующих компонентов, мас.%: 2Na- или 2К-соль этилендиамин-N,N¹-диянтарной кислоты 15,0-35,0; Na- или К-соль аминокислоты 2,0-10,0; железо (III) 0,6-3,0; марганец (II) 0,5-2,5; медь (II) 0,05-0,25: цинк (II) 0,3-2,5; кобальт (II) 0,005-0,05; селен (IV) 0,01-0,03; йод (I) 0,03-0,08; вода остальное. В данном препарате микроэлементы находятся в сбалансированном состоянии в виде хелатов. Применение препарата усиливает воспроизводительную способность животных, стимулирует рост, развитие и продуктивность сельскохозяйственных и домашних животных. Однако неизвестно использование данной композиции для предотвращения окислительного стресса у животных.

Известен также способ нормализации иммунобиохимического гомеостаза коров в пред- и послеродовом периодах, включающий совместное применение 0,5% раствора селенита натрия и активнодействующих веществ, таких как тетравит и янтарная кислота (RU 2252767 С1, кл. А61К 33/04, опубл. 27.05.2005. Бюл. №15). Способ включает внутримышечное введение коровам в определенные периоды времени 0,5% селенита натрия, раствора тетравита (витамины A, D, E, F) и пероральное введение по определенной схеме янтарной кислоты. Способ обеспечивает эффективную коррекцию основных показателей гомеостаза у коров после отела. Однако применение способа для домашних животных весьма затруднительно, т.к. способ требует неоднократных внутримышечных инъекций и комплексной терапии под наблюдением врача.

Задачей изобретения является повышение эффективности способа лечения и профилактики окислительного стресса у животных, а также его упрощение.

Для решения поставленной задачи в способе лечения и профилактики окислительного стресса у животных с использованием лекарственного препарата, содержащего селен и активнодействующие вещества, в качестве лекарственного препарата согласно изобретению используют микроэлементный препарат «Хелавит» для профилактики в суточной дозе 0,01-0,02 мл на 1 кг живой массы животного перорально с кормом при постоянном применении, для лечения - в суточной дозе 0,05-0,07 мл на 1 кг живой массы в течение 4 недель с последующим переходом к профилактической дозе. Отличием данного микроэлементного препарата от других является хелатированная форма комплекса Fe, Cu, Mn, Zn, Co, Se и J с производными янтарной кислоты и рядом незаменимых аминокислот. За счет координации металлов с аминокислотами исключается антагонизм между различными микроэлементами, усиливается фармакологическое действие биохимически активных микроэлементов, участвующих в гемопоэзе, иммунобиохимических реакциях. Для профилактики окислительного стресса необходима профилактическая дозировка 0,01-0,02 мл препарата на 1 кг живой массы животного в сутки. При состояниях, сопровождающихся активным окислительным стрессом (беременность, старение, интенсивный рост и др.), а также при патологических состояниях требуется дополнительная антиоксидантная терапия в суточной дозировке 0,05-0,07 мл препарата «Хелавит» на 1 кг живой массы животного в течение 4 недель с последующим переходом к профилактической дозировке.

При профилактической дозировке менее 0,01 мл на 1 кг живой массы снижается эффективность способа, а при лечебных дозировках более 0,07 мл на 1 кг живой массы в организм животного может поступать избыточное количество биологически активного селена.

Эффективность способа лечения и профилактики окислительного стресса (свободнорадикальной патологии) у животных может быть проиллюстрирована следующими примерами.

Пример 1.

Изучение эффективности предложенного способа проводили на группе клинически здоровых собак (n=15) крупных пород (немецкие и среднеазиатские овчарки) в возрасте 3-5 лет, содержащихся на коммерческих рационах в условиях питомника. Препарат задавали животным с кормом в профилактической дозе (0,02 мл на 1 кг массы животного) в течение 30 дней. В качестве материала для исследований у животных отбирались образцы крови до применения препарата и по окончании эксперимента. Интенсивность процессов перекисного окисления оценивали по содержанию в крови продуктов перекисного окисления липидов (малоновый диальдегид - МДА, диеновые конъюгаты, диенкетоны). Также определяли активность антиоксидантных ферментов - супероксиддисмутазы и каталазы. Результаты исследований приведены в табл.1-5.

Таблица 1
Влияние применения микроэлементного препарата «Хелавит» на активность каталазы крови собак
Показатель, ед. изм.	До применения хелавита	После применения хелавита
Количество эритроцитов, 1012/л	5,14±0,1	7,5±0,5
Каталазное число, мг Н2О2	0,09±0,05	0,13±0,015
Показатель каталазы, Кат. число/Кол. эр. в 1 мкл крови	0,017±0,005	0,02±0,005

Данные табл.1 показывают увеличение количества эритроцитов в крови и каталазного числа, что свидетельствует о нормализации эритропоэза и увеличении активности антиоксидантого фермента.

Таблица 2
Изменение содержания железа и активности каталазы
Показатели, ед. изм.	до применения	после применения
Железо, мкмоль/л	8,25±1,06	14,16±1,4
Каталаза, ед. по Баху	0,09±0,05	0,13±0,015
Таблица 3
Изменение содержания меди и активности СОД
Показатели, ед. изм.	до применения	после применения
Медь, мкмоль/л	15,0±0,04	37,5±0,24
СОД, у.е./мг белка в мин	10,91±0,63	12,8±0,42
Таблица 4
Изменение концентрации продуктов перекисного окисления липидов
Показатели, ед. изм.	до применения	после применения
МДА, мкмоль/л	22,2±1,6	17,0±1,0
Диеновые конъюгаты, ед.А/мл	0,25±0,025	0,17±0,07
Диенкетоны, ед.А/мл	0,15±0,026	0,073±0,005

Из полученных данных следует, что при реализации способа увеличивается концентрация меди и железа в крови, что, в свою очередь, приводит к увеличению активности таких ферментов-антиоксидантов, как каталаза и супероксиддисмутаза. Увеличение активности данных ферментов одновременно сопровождается снижением концентрации продуктов перекисного окисления липидов, что указывает на снижение интенсивности процессов перекисного окисления липидов.

Наблюдалось также изменение внешнего вида животных. До исследований у собак была тусклая шерсть, ряд животных имели массу тела ниже среднего. После завершения исследований наблюдалось улучшение качества шерсти, увеличение массы тела.

Сравнение эффективности предложенного способа лечения свободнорадикальной патологии проводили с препаратом «Эмицидин» (производное 3-окси-пиридина и янтарной кислоты). Применение эмицидина оральное, крупным собакам по 50 мг (2 капсулы).

Таблица 5
Сравнительная эффективность применения препаратов эмицидина и хелавита при коррекции окислительного стресса (М±m)
Показатель	Ед. измерения	До применения препаратов	После применения хелавита	После применения эмицидина
СОД	е. у./мг белка в мин	10,91±0,3	12,8±0,4	11,3±0,35
Каталаза	мг Н2О2	0,09±0,05	0,13±0,015	0,11±0,02
МДА	мкмоль/л	22,2±0,6	17,0±0,45	18,23±0,55
Диеновые конъюгаты	ед.А/мл	0,15±0,025	0,12±0,07	0,13±0,05
Диенкетоны	ед.А/мл	0,25±0,025	0,17±0,07	0,18±0,045

Данные табл.5 свидетельствуют о большей эффективности предложенного способа по сравнению с применением известного антиоксиданта.

Пример 2.

Определение эффективности заявленного способа проводили также на лошадях возраста 4-6 лет. Были отобраны 2 группы лошадей по 5 голов в каждой.

Препарат «Хелавит» задавали лошадям с кормом в лечебной дозе 0,06 мл на 1 кг живой массы 1 раз в день в течение 30 дней. В сыворотке крови определяли активность каталазы и СОД, а также продуктов перекисного окисления липидов аналогично примеру 1 (табл.6, 7).

Таблица 6
Изменение активности СОД и каталазы при применении микроэлементного препарата хелавиту лошадей
Показатели, ед. изм.	До применения	После применения
Каталаза, ед. по Баху	7,64±0,5	10,7±0,75
СОД, у.е./мг белка в мин	8,25±0,51	11,04±0,94
Таблица 7
Изменение концентрации продуктов перекисного окисления липидов при применении микроэлементного препарата хелавит у лошадей
Показатели, ед. изм.	До применения	После применения
МДА, мкмоль/л	27,4±1.7	22,4±2,1
Диеновые конъюгаты, ед.А/мл	0,3±0,04	0,21±0,02
Диенкетоны, ед.А/мл	0,15±0,9	0,09±0,03

Как видно из данных табл.6, 7, реализация заявленного способа позволила значительно увеличить активность ферментов, отвечающих за антиоксидантную защиту в организме животных, что снизило соответственно концентрацию продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови испытуемых животных.

Таким образом, представленные данные свидетельствуют об эффективности предложенного способа для лечения и профилактики окислительного стресса у животных. Наличие в составе препарата ряда активных микроэлементов в хелатированной, биодоступной форме стимулировало синтез таких антиоксидантных ферментов, как супероксиддисмутаза, глютатионпероксидаза, каталаза. Поэтому возможно применение предложенного способа для антиоксидантной терапии при беременности, старении, интенсивном росте и патологических состояниях, сопровождающихся окислительным стрессом у животных.

Способ лечения и профилактики окислительного стресса у животных, включающий введение животным лекарственного препарата, содержащего селен и активнодействующие вещества, отличающийся тем, что в качестве лекарственного препарата используют микроэлементный препарат «Хелавит» для профилактики в суточной дозе 0,01-0,02 мл на 1 кг живой массы животного перорально с кормом при постоянном применении, для лечения - в суточной дозе 0,05-0,07 мл на 1 кг живой массы в течение 4 недель с последующим переходом к профилактической дозе.