Способ коррекции окислительного стресса в условиях ультрафиолетового облучения

Способ коррекции окислительного стресса в условиях ультрафиолетового облучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицине, в частности к фармакологии, может быть использовано для коррекции окислительного стресса в условиях ультрафиолетового облучения и найти применение в экспериментальной медицине и клинической практике.

Активация процессов перекисного окисления липидов биомембран, нарушение функционирования систем антиоксидантной защиты приводят к формированию в организме окислительного стресса, для коррекции которого используют вещества, обладающие широким спектром антиокислительного действия. Известны способы коррекции окислительного стресса и повышения антиоксидантного статуса теплокровного организма в условиях воздействия прооксидантных факторов введением синтетических препаратов антиоксидантного действия - дибунола, токоферола ацетата [1, Машковский М.Д., Лекарственные средства, 2010], эмоксипина [2, Доровских В.А., Антиоксиданты в профилактике и коррекции холодового стресса, 2000], мексидола [3, Степанова М.С., автореф. дис. канд. биол. наук, 2009]. Недостатками этих способов являются необходимость применения фармакологических препаратов синтетического происхождения, имеющих ряд побочных и токсических эффектов и относительно высокую себестоимость.

Известен способ коррекции процессов липопероксидации в эксперименте, включающий облучение области мечевидного отростка грудины белых крыс электромагнитными волнами терагерцового диапазона на частотах 150,176-150,664 ГГц при плотности мощности 0,2 мВт/см² в течение 30 минут [4, Патент РФ №2393891]. Недостатком способа является обязательное наличие специальной аппаратуры для облучения электромагнитными волнами.

Известны также способ коррекции окислительного стресса и нарушения NO продуцирующей функции эндотелия при сосудистых осложнениях сахарного диабета в эксперименте, включающий предварительное одноразовое введение в организм крысы натощак внутрибрюшинно 5% водного раствора аллоксана в дозе 15 мг/кг веса животного с последующим введением лекарственного препарата афобазол подкожно в дозе 10 мг/кг живого веса один раз в сутки в течение 30 дней на фоне ежедневного введения L-аргинина в дозе 10 мг/кг веса животного или на фоне N^G-нитроаргинин метилового эфира (L-NAME)-ингибитора фермента NOS-3 в дозе 25 мг/кг веса животного [5, Патент РФ №2521279]; способ лечения и профилактики окислительного стресса у животных с помощью микроэлементного препарата хелавит, вводимого в дозе 0,02 мл на 1 кг массы животного в течение 30 дней [6, Патент РФ №2329793]; способ коррекции окислительного стресса при психоневрологических и психических расстройствах, включающий, помимо базовой терапии, введение карнозина в дозах 1,5 и 2,0 г/сутки в течение 30 дней [7, Ярыгина Е.Г. и соавт., Успехи современного естествознания, 2015, №4]. Недостатком способов является значительная продолжительность курса коррекции (30 дней).

Известны также способ коррекции окислительного и нитрозилирующего стресса, включающий введение комбинации препаратов: антиоксидантный комплекс (кислота аскорбиновая - 0,5 г в табл., альфа-токоферола ацетат - 100 мг в капс., ретинола ацетат - 33000 ME в капс.) 5-7 дней внутрь по 2 дозы, ингибитор системы синтеза монооксида азота (пентоксифиллин) 0,08% - 250 мл 5-7 дней внутривенно капельно, флебопротектор и флеботоник из группы сапонинов (L-лизина эсцинат) 5 мл 5-7 дней внутривенно струйно [8, Сушков С.А. и соавт., Новости хирургии, 2010]; способ нутриционной коррекции (диеты с высоким содержанием пищевых продуктов с антиоксидантной направленностью) окислительного стресса у лабораторных животных, включающий замену 100 г зерновой смеси через день на смесь капусты 50 г, моркови 50 г, свеклы 25 г, яблок 25 г, киви 10 г, граната 10 г в расчете на 1 кролика [9, Басов А.А. и соавт., Вопросы питания, 2013]. Недостатком способов является многокомпонентность мероприятий курса, направленных на достижение терапевтической эффективности, что оказывает существенное влияние на фармакоэкономические показатели.

Известны также способ коррекции окислительного стресса при критических состояниях, обусловленных массивной кровопотерей и гнойно-септическими осложнениями, сопровождающимися полиорганной недостаточностью, применением препарата церулоплазмин (внутривенные инфузии в дозе 500-1000 мг/сут) в течение 4-6 дней в комплексе с традиционной терапией, препарата лапрот на основе лактоферрина человека (инфузионная терапия в дозе 50-100 мг/сутки, курсовая доза 250-1000 мг) [10, Осипова Н.А. и соавт., Общая реаниматология, 2008, Вып. IV]; способ коррекции окислительного стресса в условиях ультрафиолетового облучения внутримышечным введением арабиногалактана в дозе 500 мг/кг [11, Ли О.Н. и соавт., Бюллетень физиологии и патологии дыхания, Вып. 57]; способ коррекции окислительного стресса при профилактике и лечении железодефицитной анемии телят в условиях хронического инкорпорированного облучения, включающий внутримышечное введение комплексного железодекстранового препарата ферранимал-75М на 5-й день жизни теленка, в дозе 3 мл, одновременно с внутримышечной инъекцией препарата гидропептон в дозе 10 мл, при этом инъекцию ферранимала-75М повторяют через 10 дней в дозе 2 мл, также одновременно с внутримышечной инъекцией 5 мл гидропептона в разные места [12, Патент РФ №2535086]. Недостатками способов являются обязательное соблюдение требований, предъявляемых к лекарственным формам для инъекций (стерильность, апирогенность, отсутствие механических примесей, стабильность при изготовлении и хранении); опасность внесения инфекции через инъекционные системы (гепатит, ВИЧ-инфекция и др.); опасность эмболии вследствие попадания твердых частиц или пузырьков воздуха; болезненность инъекционного способа введения лекарственных средств; наличие специальных инструментов (шприц, система для вливания и др.) и определенной квалификации медицинского персонала.

Известен также способ коррекции процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) биомембран в условиях ультрафиолетового облучения, включающий ежедневное пероральное введение лабораторным животным настоя травы звездчатки из расчета 5 мл/кг массы за 20 минут до воздействия ультрафиолетовых лучей в течение 14 дней [13, Патент РФ №2550016]. Данное техническое решение взято нами за прототип.

Задачей настоящего изобретения явилось расширение арсенала средств, позволяющих осуществлять коррекцию окислительного стресса на фоне повышения активности антиоксидантной системы теплокровного организма в условиях ультрафиолетового облучения, на основе доступного отечественного сырья и повышения стойкого фармакологического эффекта в условиях сокращения курса фитокоррекции.

Поставленная задача решена путем разработки нового способа коррекции окислительного стресса в условиях ультрафиолетового облучения введением настоя травы вьюнка полевого (Convolvulus arvensis L.). Вьюнок полевой широко распространен на территории России, содержит большой спектр биологически активных веществ (гликозиды, витамины C, E, флаваноиды, сапонины, ферменты, кумарины, белки) [14, Доровских В.А. и соавт., Лекарственные растения Амурской области, 2016]. Сырье, используемое для изготовления, доступно, технология получения рентабельна, спектр применения широк.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе коррекции окислительного стресса в условиях ультрафиолетового облучения, включающем ежедневное пероральное введение лабораторным животным настоя травы из расчета 5 мл/кг массы за 20 минут до воздействия ультрафиолетовых лучей, животным вводят настой травы вьюнка, полученный настаиванием в течение 60 минут 5 г сырья на 200 мл кипящей воды, при этом длительность курса фитокоррекции составляет 6 дней.

Осуществление способа. Экспериментальным животным (крысам или мышам), находящимся в стандартных условиях вивария, за 20 минут до облучения в ультрафиолетовой камере [15, Патент РФ №2348079] вводят ежедневно перорально настой травы вьюнка из расчета 5 мл/кг массы в течение 6 дней. На 7-й день эксперимента животные забивались путем декапитации.

Приготовление настоя травы вьюнка. Траву вьюнка измельчали, заливали кипящей водой из расчета 5 г на 200 мл воды, настаивали 60 минут, процеживали, осадок удаляли, настой охлаждали.

Результаты учитывались по соотношению содержания продуктов ПОЛ (гидроперекисей липидов, диеновых конъюгатов, малонового диальдегида), основных компонентов антиоксидантной системы (АОС) - церулоплазмина, витамина E, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, каталазы - в плазме крови крыс экспериментальной группы в сравнении с животными интактной, контрольной групп и группы-прототипа, обработаны стандартными параметрическими методами с использованием t-критерия Стьюдента.

Способ позволил обеспечить коррекцию окислительного стресса в условиях ультрафиолетового облучения, базируемую на снижении содержания продуктов перекисного окисления липидов в организме облучаемых крыс и увеличении активности антиоксидантной системы, в условиях сокращения длительности курса фитокоррекции до 6 дней в сравнении с прототипом.

Исследовано содержание продуктов ПОЛ в плазме крови крыс интактной, контрольной групп, группы-прототипа и экспериментальных животных на 7-й день эксперимента (таблица 1). В результате проведенных исследований содержание гидроперекисей липидов в крови контрольных (облучаемых) животных достоверно выше на 24,3% относительно интактных крыс (p<0,01), диеновых конъюгатов - на 22,7% (p<0,01), малонового диальдегида - на 28,6% (p<0,05), что свидетельствует о повышении интенсивности процессов пероксидации в условиях ежедневного УФО на 7-й день эксперимента.

Уровень гидроперекисей липидов в плазме крови крыс, получавших на фоне облучения настой травы вьюнка, достоверно ниже на 12,2%, чем в контрольной (облучаемой) группе животных (p<0,05), диеновых конъюгатов - на 13,3% (p<0,05), малонового диальдегида - на 27,8% (p<0,05). Сравнивая результаты исследований содержания продуктов ПОЛ в крови животных экспериментальной группы с прототипом, можно констатировать, что предлагаемый способ оказывает более выраженное влияние на стабилизацию процессов пероксидации: уровень гидроперекисей липидов в плазме крови экспериментальных животных относительно крыс группы-прототипа на 5,0% ниже, диеновых конъюгатов - на 4,2%, малонового диальдегида - на 7,2%.

Повышение интенсивности процессов ПОЛ биомембран в условиях ультрафиолетового облучения сопровождается снижением активности компонентов АОС в крови облучаемых животных в сравнении с интактными крысами (таблица 2): уровень церулоплазмина в крови контрольных (облучаемых) животных ниже на 18,6% (p<0,05), витамина E - на 18,7% (p<0,05).

В крови экспериментальных животных содержание церулоплазмина достоверно выше на 19,8% по сравнению с контрольной группой крыс (p<0,05), уровень витамина E - на 21,6% (p<0,05). Сравнительная оценка результатов исследования активности компонентов АОС в крови животных экспериментальной группы и группы-прототипа показывает более выраженное повышение антиоксидантного статуса в условиях введения настоя травы вьюнка (содержание церулоплазмина выше на 6,4%, витамина E - на 12,6%).

Активность ферментов АОС при ультрафиолетовом облучении изменяется соответственно характеру вариабельности основных компонентов к концу опыта (таблица 3): активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в крови контрольных крыс ниже относительно интактной группы на 13,5% (p<0,05), каталазы - на 15,9% (p<0,01).

Активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в крови экспериментальной группы животных достоверно выше на 14,1% по сравнению с контролем (p<0,05), каталазы - на 13,2% (p<0,05). Сравнительная эффективность настоя травы вьюнка и настоя травы звездчатки (прототип) свидетельствует о преобладающем активирующем влиянии на состояние антиоксидантной системы у заявленного способа.

Таким образом, экспериментально установлено стабилизирующее действие настоя травы вьюнка на процессы ПОЛ биомембран в условиях ультрафиолетового облучения, основанное на снижении содержания продуктов пероксидации и увеличении активности основных компонентов АОС в крови облучаемых животных, что дает основание рекомендовать настой к применению для коррекции окислительного стресса на фоне ультрафиолетового облучения.

В целом, базируясь на полученных экспериментальных результатах, предложенный способ (введение настоя травы вьюнка) обеспечивает сокращение длительности курса коррекции окислительного стресса в условиях ультрафиолетового облучения до 6 дней в сравнении с прототипом, проявляя более выраженный фармакологический (антиоксидантный) эффект.

Технический результат использования изобретения заключается в сокращении длительности курса коррекции окислительного стресса в условиях ультрафиолетового облучения до 6 дней в сравнении с прототипом в условиях перорального введения настоя травы вьюнка, обладающего антиоксидантной активностью.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1. Машковский М.Д. Лекарственные средства: пособие для врачей. - М.: Медицина, 2010. - 685 с.

2. Доровских В.А., Бородин Е.А., Целуйко С.С. Антиоксиданты в профилактике и коррекции холодового стресса. - Благовещенск, 2000. - 183 с.

3. Степанова М.С. Коррекция окислительного стресса мозга с помощью природных и синтетических антиоксидантов: автореф. дис. канд. биол. наук. - Москва, 2009. - 24 с.

4. Киричук В.Ф., Цымбал А.А., Креницкий А.П., Майбородин А.В. Способ коррекции процессов липопероксидации в эксперименте. - Патент РФ на изобретение №2393891. - Опубликовано: 10.07.2010.

5. Дзугкоева Ф.С., Такоева Е.А., Дзугкоев С.Г. Способ коррекции окислительного стресса и нарушения NO продуцирующей функции эндотелия при сосудистых осложнениях сахарного диабета в эксперименте. - Патент РФ на изобретение №2521279. - Опубликовано: 27.06.2014.

6. Бахта А.А., Рыжов А.А. и соавт. Способ лечения и профилактики окислительного стресса у животных. - Патент РФ на изобретение №2329793. - Опубликовано: 27.07.2008.

7. Ярыгина Е.Г., Прокопьева В.Д., Бохан Н.А. Окислительный стресс и его коррекция карнозином // Успехи современного естествознания. - 2015. - №4. - С. 106-113.

8. Сушков С.А., Небылицин Ю.С., Солодков А.П. Коррекция окислительного и нитрозилирующего стресса у пациентов с тромбозом глубоких вен нижних конечностей // Новости хирургии. - 2010. - Т. 18, №1.

9. Басов А.А., Быков И.М. Изменение антиоксидантного потенциала крови экспериментальных животных при нутриционной коррекции окислительного стресса // Вопросы питания. - 2013. - №6.

10. Осипова Н.А., Эделева Н.В., Якубовская Р.И., Немцова Е.Р., Чиссов В.И. Окислительный стресс при критических состояниях и его коррекция // Общая реаниматология. - 2008. - №IV (2). - С. 98-102.

11. Ли О.Н., Доровских В.А., Симонова Н.В. Коррекция окислительного стресса арабиногалактаном в условиях ультрафиолетового облучения // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. - 2015. - Вып. 57. - С. 65-69.

12. Содбоев Ц.Ц., Антипов А.А., Дельцов А.А. Способ коррекции окислительного стресса при профилактике и лечении железодефицитной анемии телят в условиях хронического инкорпорированного облучения. - Патент РФ на изобретение №2535086. - Опубликовано: 10.12.2014.

13. 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 №2550016. - Опубликовано: 27.01.2015.

14. Доровских В.А., Симонова Н.В., Анохина Р.А. Лекарственные растения Амурской области: учебное пособие. - Благовещенск, 2016. - 266 с.

15. Доровских В.А., Симонова Н.В. Способ и устройство для экспериментального моделирования активации процессов перекисного окисления липидов биологических мембран. - Патент РФ на изобретение №2348079. - Опубликовано: 27.02.2009, бюл. №6.

Способ коррекции окислительного стресса в условиях ультрафиолетового облучения, включающий ежедневное пероральное введение лабораторным животным настоя травы из расчета 5 мл/кг массы за 20 минут до воздействия ультрафиолетовых лучей, отличающийся тем, что настой получают настаиванием в течение 60 минут 5 г травы вьюнка полевого на 200 мл кипящей воды.