Способ повышения резистентности организма млекопитающих при радиационном поражении

Способ повышения резистентности организма млекопитающих при радиационном поражении

Реферат

Изобретение относится к области биологической химии, радиобиологии и может быть использовано в практике медико-ветеринарных мероприятий при заражении радиоактивными веществами объектов окружающей среды для повышения радиорезистентности организма млекопитающих.

Известен способ противолучевой защиты (патент РФ №1662042, МПК A61N 2/08, опубл. 09.07.1995 г.), заключающийся в том, что радиорезистентность организма мышей повышают путем воздействия физическим фактором на организм, животное перед облучением помещают на 3 - 4 ч в камеру, снижающую напряженность геомагнитного поля до 5·10^-10 тл.

Недостатком данного способа является ограниченные возможности его применения и невысокая степень повышения радиорезистентности организма.

Технической задачей изобретения является повышение резистентности и выживаемости млекопитающих при различных видах радиоактивного поражения организма.

Поставленная задача решается за счет использования биологического радиозащитиого препарата на основе производного природного комплекса хлорофиллов в практике медико-ветеринарного контроля и надзора.

Сущность способа заключается в том, что в период от 12 часов до 20-30 минут до радиационного облучения и сразу после радиационного облучения млекопитающим вводят 0,11%-ный масляный препарат хлорофилла, при этом в качестве масла используют льняное масло, а препарат вводят в дозе 11-12 мг/кг внутримышечно.

Проводилось изучение действия препарата хлорофилла на выживаемость мышей при ионизирующем облучении. Задача исследования заключалась в оценке противолучевого действия препарата хлорофилла, содержащего в молекулярной структуре магний. Также в ходе эксперимента исследовалась токсичность, общая картина крови, состояние антиоксидантной системы организма.

Хлорофиллы (a, b) - по химической природе сложные эфиры дикарбоновой кислоты хлорофиллина и двух спиртов - метилового и одноатомного непредельного спирта фитола. Поэтому по химической номенклатуре их можно определить как фитилметилхлорофиллиды: хлорофилл a C₅₅H₇₂O₅N₄Mg, хлорофилл b - C₅₅H₇₀O₆N₄Mg.

Пигменты поглощают видимый свет не полностью, а избирательно, т.е. каждый пигмент имеет свой характерный спектр поглощения. В частности, важнейшая особенность спектра поглощения хлорофилла а и b - наличие у них двух ярко выраженных максимумов: в красной области - соответственно 660 и 640 нм и в сине-фиолетовой - 430 и 450 нм. Минимум поглощения лежит в зоне зеленых лучей. Этим и объясняется зеленая окраска пигментов. В живом листе у хлорофиллов более широкий и выравненный спектр поглощения. Так, красный максимум поглощения хлорофилла a в хлоропласте имеет несколько пиков: 670, 683, 700, 710 нм; у хлорофилла b он приходится на длины волн 650-655 нм. Аналогичное смещение в сторону длинноволновой части характерно и для синего максимума. Указанные различия между спектрами поглощения хлорофиллов в растворе и листе обусловлены степенью агрегации молекул пигмента и характером их связи с липопротеидным комплексом в ламеллах тилакоидов.

Хлорофилл b отличается от хлорофилла a лишь замещением у третьего углеродного атома во втором пиррольном кольце его молекулы метильной группы па альдегидную. В целом молекула хлорофилла благодаря структурным и физико-химическим особенностям способна выполнять три важнейшие функции: избирательно поглощать энергию света; запасать ее в виде энергии электронного возбуждения; фотохимически преобразовывать энергию возбужденного состояния в химическую энергию первичных фотовосстановленных и фотоокисленных соединений.

На производственных мощностях ООО «Лимекс-Фарма» (г.Москва) был произведен из растительного сырья растительный пигмент - хлорофилл. Для экспериментов исследовался 0,11%-ный препарат хлорофилла в растворе льняного масла. Перед применением масляный препарат разливали во флаконы емкостью 20 мл, для стерилизации добавляли стрептомицина сульфат.

Исследование радиозащитных свойств проводили па белых беспородных мышах в количестве 100 голов. Были сформированы группы: контрольные и испытуемые. Животные обеих групп были подвергнуты однократному тотальному равномерному воздействию гамма-излучения Cs-137 на установке «Панорама» при мощности 4,3 Р/мин в дозах 12,18 Гр (1400 Р). Препарат вводили внутримышечно в объеме 0,2 мл (11-12 мг/кг). Также был поставлен контроль облучения с маслом льняным, применяемым для растворения хлорофилла. Опытные животные были разделены на группы, которым вводили масляный препарат хлорофилла до и после облучения:

1) введение препарата за 12 ч до облучения;

2) введение препарата за 20-30 мин до облучения;

3) введение препарата через 15-20 мин после облучения;

4) введение препарата за 20-30 мин до и через 15-20 мин после облучения;

5) введение препарата за 20-30 мин до и через 15-20 мин после облучения и на 5 сутки;

6) введение препарата через 15-20 мин после облучения и на 5 сутки;

7) введение масла льняного за 12 часов до облучения;

8) введение масла льняного за 20-30 мин до облучения;

9) введение масла льняного через 15-20 мин после облучения;

10) контроль (препарат не вводили).

Выживаемость мышей при дозе облучения 1400 Р (12,18 Гр) представлена в таблице 1.

Параллельно с испытанием при облучении была проверена токсичность препарата и масла льняного на 10 беспородных белых мышах-самцах. Препарат хлорофилла был введен внутримышечно в дозе 0,2 мл. Выживаемость к 30 суткам составила 100%. Масло растительное было введено внутримышечно в дозе 0,2 мл. Выживаемость к 30 суткам составила 100%.

Основными показателями эффективности применения препарата хлорофилла служили выживаемость животных в течение 30 суток после облучения, продолжительность жизни мышей.

Исследование острой токсичности и пирогенного действия препарата хлорофилла выполнялось в лаборатории доклинических исследований НИИ экологической медицины Курского государственного медицинского университета.

Результаты исследований. Абсолютно смертельной дозой облучения для мышей является доза 7,83 Гр (900 Р).

Результаты изучения радиозащитных свойств препарата хлорофилла представлены в таблице 1.

Выживаемость к 30 суткам в группе 2 (введение хлорофилла за 20-30 минут до облучения) достигла 40%, с продолжительностью жизни до 68 суток, по сравнению с контролем - 7 суток.

Выживаемость к 30 суткам в группе 4 (введение хлорофилла за 20-30 минут до и сразу после облучения) достигла 20%, с продолжительностью жизни до 71 суток, по сравнению с контролем - 7 суток.

Примечательно, что в группе 8 (введение масла льняного за 20-30 мин до облучения) и в группе 9 (введение масла льняного через 15-20 мин после облучения), где использовался контроль облучения с маслом льняным, выживаемость мышей составила 10% и 10%. Выживаемость контрольной группы 10 составила 0%.

В целом, оценивая «работу» производного порфирина - хлорофилла в «запредельных» дозах облучения, следует отметить, что его применение увеличивает продолжительность жизни мышей в сравнении с контролем, эффективно применение до радиационного облучения и сразу после радиационного облучения.

При сравнительном доклиническом исследовании острой токсичности производного порфирина - хлорофилла выявлено, что при внутримышечном и внутрижелудочном введении максимально возможной дозы (3 г/кг) для указанных путей введения мышам препарат не вызывает токсического действия. Препарат хлорофилл можно отнести к малотоксичным препаратам.

При исследовании пирогенной реакции в ответ на внутримышечное введение хлорофилла выявлено, что введение препарата не вызывает статистически значимое относительно контрольной группы повышение температуры тела.

Предложенный способ экспериментально показал, что выделенный из растительного сырья препарат хлорофилл обладает выраженным радиозащитным свойством при сверх летальных дозах облучения. Эффективен при применении до облучения и сразу после облучения.

Согласно отчету государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет РОСЗДРАВА» от 17.12.2010 года «О доклиническом исследовании острой токсичности и пирогенного действия препаратов куркумин (ППЛ-12К) и хлорофилл (ППЛ-17Х) производства ООО «ЛИМЕКС-ФАРМА» (г.Москва)» препарат хлорофилл относится к малотоксичпым препаратам.

Таблица 1
Группы	Кол-во (шт.)	Выживаемость	Время (сутки)
4	5	6	7	8	14	17	20	21	22	23	24	27	28	30	34	55	57	63	68	71
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
1	10	пало						4	2	3	1
выжило						6	4	1	0						0
2	10	пало						4	2									1	1	1		1
выжило						6	4								4	3	2	1		0
3	10	пало						2	3	1	1	1	1	1
выжило						8	5	4	3	2	1	0			0
4	10	пало				1		2	3				1		1				1				1
выжило				9		7	4				3		2		2		1				0
5	10	пало				2		4	4
выжило				8		4	0								0
6	10	пало				1		2	1	3	3
выжило				9		7	6	3	0						0

Продолжение табл.1
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
7	10	пало				3		4	3
выжило				7		3	0								0
8	10	пало				2		3	3				1									1
выжило				8		5	2				1				1					0
9	10	пало				2		3	3	1											1
выжило				8		5	2	1							1				0
10	10	пало	2	3	2	3
выжило	8	5	3	0											0

Способ повышения резистентности организма млекопитающих при радиоактивном поражении, заключающийся в том, что в период от 12 ч до 20-30 мин до радиационного облучения и сразу после радиационного облучения млекопитающим вводят 0,11%-ный масляный препарат хлорофилла, при этом в качестве масла используют льняное масло, а препарат вводят в дозе 11-12 мг/кг внутримышечно.