Автореферат и диссертация по медицине (14.03.04) на тему:Экспериментальное обоснование фармакологической коррекции отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем

ДИССЕРТАЦИЯ
Экспериментальное обоснование фармакологической коррекции отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Экспериментальное обоснование фармакологической коррекции отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем - тема автореферата по медицине
Любишин, Михаил Михайлович Санкт-Петербург 2014 г.
Ученая степень
кандидата биологических наук
ВАК РФ
14.03.04
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Экспериментальное обоснование фармакологической коррекции отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем

На правах рукописи

ЛЮБИШИН Михаил Михайлович

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ОСТРОГО ОТРАВЛЕНИЯ

ЭТИЛЕНГЛИКОЛЕМ

14.03.04 - токсикология 14.03.06 - фармакология, клиническая фармакология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 6 ЯНВ 2014

005544437

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2013

005544437

Работа выполнена на базе Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства»

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор

кандидат биологических наук

Саватеева-Любимова Татьяна Николаевна

Сивак Константин Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор, Радилов Андрей Станиславович ФГУП «НИИ ГПЭЧ» ФМБА России, заместитель директора по научной работе

доктор медицинских наук, профессор, ПСПбГМУ, заведующий кафедрой фармакологии, директор Института фармакологии им. А.В.Вальдмана

Звартау Эдвин Эдуардович

Ведущая организация:

ГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт скорой помощи имени И.И. Джанелидзе», Санкт-Петербург.

^чЯ 2014 г. в

часов на заседании

Защита состоится

диссертационного советг( Д(/208.030.01 при Федеральном государственном бюджетном учреждении науки «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства» (192019, г. Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, д. 1).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства» (192019, г. Санкт-Петербург, ул. Бехтерева, д. 1).

Автореферат разослан

<2-4>

2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

Луковникова Любовь Владимировна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследования

Употребление спиртов, в связи с их широким применением и легкой доступностью [Школьников В.М., 1989; Шефтель В.О., 1991], остается одной из главных причин острых отравлений в Российской Федерации. Так, по данным отчетов токсикологических центров, в 2009 году в РФ отравления алкоголем и другими спиртами, включая метанол, различные растворители, содержащие этиленгликоль (ЭГ) и хлорированные углеводороды, составили 44 % от общего количества острых отравлений (209371) [Остапенко Ю.Н. и соавт., 2010]. Отравления суррогатами алкоголя, преимущественно метанолом и ЭГ, занимают незначительную их часть - не более 2-3 %, однако, периодически носят характер групповых или массовых событий. Что касается частоты отравлений этанолом и другими короткоцепочечными спиртами в мире, то по данным токсикологических центров Северной Америки в 2009 году число зарегистрированных острых отравлений этанолом составило 85656 случаев, изопропанолом - 20820 случаев, гликолями - почти 10000 случаев [Bronstein A.C. et al., 2010]. Летальность при острых отравлениях суррогатами алкоголя в РФ, в случае своевременного применения методов детоксикации, составляет около 15% [Остапенко Ю.Н. и соавт., 2009]. Однако выписка перенесших острое отравление людей производится, как правило, уже через несколько дней после поступления в токсикологические центры и, в дальнейшем, данный контингент не подлежит диспансерному наблюдению. Таким образом, полностью отсутствуют данные о состоянии здоровья пострадавших в отдаленные периоды после перенесенной интоксикации. В то же время хорошо известно, что в результате острого химического поражения у пострадавших могут развиваться отдаленные последствия • (ОП) в.. виде различной соматической патологии, требующей длительного лечения, и нередко приводящей к инвалидизации. При этом, антидотная терапия, эффективная при остром отравлении, не всегда предотвращает, формирование подобной патологии. Вышеизложенное определяет актуальность изучения механизмов развития и течения ОП острого воздействия этиленгликолем с целью - разработки средств патогенетически обоснованной • профилактики и фармакологической коррекции.

■ ■ 'Степень разработанности темы В доступной литературе работы по исследованию механизмов формирования ОП химических острых воздействий встречаются крайне редко. Что касается ОП острого воздействия спиртами, в том числе ЭГ, то такие исследования отсутствуют. Механизмам токсического действия короткоцепочечных спиртов и средствам патогенетической терапии острых отравлений ими в настоящее время уделяется большое внимание, однако, сроки наблюдения в "«доступной литературе ограничиваются лишь ранним постинтоксикационным периодом. Нет экспериментальных исследований, посвещенных влиянию предварительной хронической нагрузки этанолом на течение интоксикации ЭГ. Отсутствуют данные о влиянии антидотной терапии на формирование ОП острого отравления ЭГ. Отсутствуют экспериментальные работы по изучению патогенетически обоснованных подходов к сохранению

функциональной полноценности органов и систем-мишеней токсического действия ЭГ в отдаленный период после острого отравления.

Цели и задачи

Цель исследования: на основе экспериментального изучения патогенеза ОП острого отравления ЭГ обосновать рациональные пути их фармакологической профилактики и коррекции.

В связи с указанной целью были поставлены следующие задачи:

1. В эксперименте установить наличие ОП острого отравления ЭГ, определить оптимальный объем оцениваемых показателей и сроки наблюдения.

2. Провести сравнительную оценку эффективности стандартной и экспериментальной антидотной терапии в отношении формирования ОП.

3. Изучить влияние предварительной хронической нагрузки этанолом на течение острого отравления ЭГ.

4. Оценить эффективность препаратов метаболического типа действия и иммуномодуляторов, примененных в составе стандартной антидотной терапии (CAT), на выраженность ОП.

5. На основании полученных результатов разработать схему экспериментальной комбинированной терапии и оценить ее эффективность в отношении формирования ОП острого отравления ЭГ.

Научная новизна

Впервые проведена комплексная оценка течения постинтоксикационного периода острого отравления ЭГ в динамике (на протяжении 3-х месяцев) с мониторингом у выживших животных биомаркеров гипоксии и ацидоза, функционального состояния мочевыделительной системы и показателей иммунного статуса. Впервые установлено, что у выживших после острого отравления ЭГ животных формируются ОП, выражающиеся в прогрессирующей токсической нефропатии и комбинированном иммунодефицитном состоянии. Впервые установлено, что антидотная терапия, как стандартным антидотом -этанолом, так и экспериментальным антидотом - амидом изовалериановой кислоты (АИК), не предотвращает формирования ОП интоксикации ЭГ. Впервые показано, что предварительная хроническая нагрузка этанолом утяжеляет течение острого отравления ЭГ в ранний постинтоксикационный период.

Впервые показано, что применение в составе CAT метаболических корректоров предотвращает формирование отставленной нефропатии, но не оказывает достаточного протекторного действия в отношении постинтоксикационного иммунодефицита. Впервые установлено, что применение в составе CAT иммунотропных препаратов обеспечивает выраженное протективное действие в отношении иммунодефицитного состояния у выживших животных, и, в некоторой степени, предотвращает развитие нарушений функциональной активности почек. Впервые показано, что реализация комплексного подхода к лечению острого отравления ЭГ, включающего, помимо антидотной терапии, комбинированное применение метаболических протекторов и иммуномодуляторов, обеспечивает выраженный протективный эффект в отношении всех звеньев патогенеза интоксикации и, в значительной степени, предотвращает формирование ОП.

Теоретическая и практическая значимость работы

Теоретическая значимость работы заключается в раскрытии патогенетических механизмов формирования ОП острого отравления ЭГ. Выявленные особенности формирования ОП позволили обосновать необходимые подходы к профилактике и фармакологической коррекции острого отравления ЭГ.

Практическая значимость работы заключается в разработке и экспериментальном обосновании схемы совершенствования антидотной терапии в отношении профилактики ОП острого отравления ЭГ. Экспериментальная схема включает применение в составе CAT метаболических корректоров в токсикогенную и раннюю соматогенную фазы, а также применение иммуномодулирующей терапии, включающей последовательное введение препаратов, активирующих в ранний постинтоксикационный период Thl иммунный ответ, а в более поздний срок - Th2 иммунный ответ.

Методология и методы исследования

Методология исследования состояла в моделировании ОП острого отравления ЭГ у крыс, формирование которых оценивали по функциональному состоянию иммунной (фагоцитарная активность перитонеальных макрофагов, реакция торможения миграции лейкоцитов (PTMJI), уровень циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК), сывороточная концентрация цитокинов - ИЛ-1а, ИЛ-4, ИЛ-6, ИФН-у, мочевыделительной (сывороточная концентрация креатинина, мочевины, объем суточного диуреза, клиренс креатинина, выраженность протеин-, лейкоцит-, оксалатурии) систем, а также выраженности метаболических нарушений (концентрация глюкозы, лактата, 3-гидроксимасляной кислоты (3-ГМК), активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ)). На основании указанных показателей оценивали эффективность метаболической и иммунотропной терапии, применененной в комплексе с антидотами, на формирование ОП. Исследования выполнены в соответствии с соблюдением всех правил доказательной медицины.

Положения, выносимые на защиту:

I. Острое отравление ЭГ в эксперименте, в том числе при применении антидотной терапии, приводит к формированию ОП, выражающихся в прогрессирующей нефропатии, характеризующейся почечным ацидозом с гипероксалурией, и вторичном иммунодефиците, заключающимся в недостаточности фагоцитарной активности, снижении активности Т-клеточного звена иммунитета и развитии системного иммунного воспаления.

II. Применение в составе антидотной терапии метаболических корректоров антигипоксического типа действия, обеспечивает протективный эффект в отношении формирования токсической нефропатии, а иммунотропных препаратов — в отношении основных звеньев патогенеза иммунодефицита. Комбинированный подход, включающий метаболические корректоры и иммуномодуляторы, обеспечивает увеличение эффективности экспериментальной терапии в отношении основных звеньев патогенеза интоксикации, возникающих последовательно (метаболический ацидоз, гипоксия и энергодефицит), обеспечивает сохранение функциональной активности мочевыделительной и иммунной систем и предотвращает формирование ОП.

Степень достоверности исследования

Степень достоверности определяется необходимым количеством экспериментальных животных, использованных в исследовании, рандомизацией и формированием групп сравнения и контроля, адекватными методами исследования, достаточными сроками наблюдения и корректными методами статистической обработки.

Апробация результатов исследования

Результаты и основные положения исследований доложены и обсуждены на Российской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы токсикологии и радиобиологии» (Санкт-Петербург, 2011), юбилейной научной конференции, посвященной 40-летию ФГУП НИИГТП ФМБА России «Химическая безопасность России: медицинские и эколого-гигиенические аспекты» (Волгоград, 2011), научно-практической конференции Уральского федерального округа по клинической токсикологии с международным участием «Роль токсикологических центров в обеспечении химической безопасности на региональном уровне» (Екатеринбург, 2011), VII Международной (XVI Всероссийской) Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых (Москва, 2012), научно-практической конференции «Актуальные вопросы радиационной медицины и промышленной токсикологии» (Красноярск, 2012), юбилейной научно-практической конференции, посвященной 20-летию ФГУП НПЦ «Фармзащита» ФМБА России (Москва, 2012), IV Международном симпозиуме «Взаимодействие нервной и иммунной систем в норме и патологии» (Санкт-Петербург, 2013), Всероссийской научной конференции молодых ученых «Медико-биологические аспекты химической безопасности» (Санкт-Петербург, 2013), IV Съезде токсикологов России (Москва, 2013).

Личное участие автора

Автором проведен сбор и анализ научной литературы, сформулированы цель и задачи исследования, определены объекты и объем работы, проведен поиск методов и их обоснование для решения поставленных задач. Выполнен необходимый объем экспериментальных исследований, статистическая обработка, обобщение и анализ полученных данных, подготовка публикаций по теме диссертации. Личный вклад автора составляет 90-95%.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, из них 3 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК при Минобрнауки России.

Объем и структура работы

Работа изложена на 155 страницах, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, двух глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, списка литературы, который включает 103 отечественных и 122 зарубежных источника. Диссертация иллюстрирована 21 таблицей и 48 рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава диссертации посвящена обзору литературы, в котором последовательно рассмотрены: клиника и патогенез острого отравления ЭГ (подраздел 1.1), лечение острого отравления ЭГ (подраздел 1.2), современные представления о механизмах иммунотоксичности короткоцепочечных спиртов (подраздел 1.3), феномен ОП токсических воздействий (подраздел 1.4), иммунотропные препараты в экспериментальной терапии острых отравлений спиртами (подраздел 1.5).

Материалы и методы исследования

Эксперименты выполнены на 720 белых беспородных крысах самцах массой тела 180-220 г. Опыты были проведены в соответствии с правилами гуманного обращения с животными в биологических экспериментах. Для моделирования острого отравления ЭГ вводили внутрижелудочно через металлический атравматический зонд в дозе LD50 однократно.

Используемые антидоты и фармакологические зонды. Этанол вводили по схеме, обеспечивающей его концентрацию в крови не менее 25 ммоль/л: 2 мл/кг внутрибрюшинно в виде 30% раствора через 1, 4, 6, 12, 18 часов после перорального применения токсиканта [Бонитенко Е.Ю. и соавт., 2009]. 4% раствор натрия гидрокарбоната крысы получали внутрибрюшинно для коррекции ацидоза - 6 мл/кг 3 раза в первые сутки после отравления. АИК вводили внутрибрюшинно, спустя 1 час после отравления, затем через каждые 6 часов в течение первых суток в разовой дозе 250 мг/кг [Бонитенко Е.Ю. и соавт., 2009]. Ремаксол (раствор для инфузий) животные получали, начиная со 2-х суток после введения ЭГ, внутрибрюшинно в дозе 18 мл/кг/сут (соответствует терапевтической дозе для человека), дробно 3 раза в сутки (во избежание гиперволемии) в течение 10 дней. Цитруллина малат животным вводили внутрижелудочно, со вторых суток в дозе 300 мг/кг один раз в сутки в течение 7 дней. Меглумина акридонацетат животные получали, начиная со 2-х суток после введения ЭГ, внутрибрюшинно в дозе 10 мг/кг (на 2, 3, 5, 7, 9, 12, 15, 18, 21 сутки после острого отравления). В случае комбинированной иммунотерапии, животные получали препарат в течение 9 суток после отравления. Глутамил-триптофан-натрий животные получали, начиная со 2 суток после введения ЭГ, внутрибрюшинно в дозе 0,01 мг/кг 1 раз в сутки в течение трех недель. В случае комбинированной терапии, введение осуществляли с 10 по 20 сутки после отравления. Хроническую алкоголизацию у крыс моделировали в течение 1 месяца в соответствии с утвержденной методикой [MP ФМБА России 12.11-13].

Экспериментальные группы: 1. Интактные; 2. ЭГ; 3. ЭГ + стандартная антидотная терапия (CAT - этанол + натрия гидрокарбонат); 4. ЭГ + АИК; 5. Алкоголизация + ЭГ; 6. ЭГ + CAT + ремаксол; 7. ЭГ + CAT + цитруллина малат; 8. ЭГ + CAT + меглумина акридонацетат; 9. ЭГ + CAT + глутамин-триптофан; 10. ЭГ + CAT + цитруллина малат + меглумина акридонацетат + глутамил триптофан;

Изучаемые показатели регистрировали в динамике у выживших животных на 3-й, 7-е, 14-е, 21-е, 90-е сутки, на 6-ти крысах на каждый срок во всех экспериментальных группах. Кровь забирали путем мгновенной декапитации крыс под легким наркозом. Об эффективности терапии судили по уровню

летальности, степени развития ацидоза, функциональному состоянию мочевыделительной и иммунной систем. Погибших в течение первых суток животных подвергали вскрытию. Степень ацидоза, нарушений энергетического обмена и гипоксии измеряли по уровню глюкозы, лактата, 3-ГМК, активности ЛДГ в крови по стандартным методикам с использованием наборов реагентов (Ольвекс диагностикум, Россия; Randox, Великобритания). Функциональное состояние мочевыделительной системы оценивали по уровню мочевины, креатинина и калия в крови, измеряли суточный диурез, уровень белка и креатинина в моче (с использованием наборов Ольвекс диагностикум, Россия), производили расчет клиренса креатинина — параметра, характеризующего скорость клубочковой фильтрации, при микроскопии осадка мочи производили подсчет количества лейкоцитов и кристаллов оксалата кальция. Состояние иммунной системы оценивали по фагоцитарной активности перитонеальных макрофагов (неспецифическая резистентность), индексу конканвалинА (СопА)-индуцированного торможения миграции лейкоцитов (PTMJI) (Т-клеточное звено иммунитета), уровню циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) (гуморальное звено иммунитета). С помощью видоспецифических наборов для иммуноферментного анализа наборы (Bender MedSystems GmBH, Германия) определяли уровень цитокинов в сыворотке крови — ИЛ- 1а, ИЛ-6, ИЛ-4, ИНФ-у. Результаты биохимических и иммунологических тестов регистрировали на спектрофотометре Synergy-2 (BioTek Instruments Inc., США). Статистическую обработку проводили с помощью пакетов программ Microsoft Excel 2007 и Statistica 6. Различия между группами оценивали с помощью непараметрических статистик: Н-критерия Крускала-Уоллиса, U-критерия Манна-Уитни и считали значимыми при р < 0,05.

Результаты исследований и их обсуждение

Формирование ОП острого отравления ЭГ

Формирование ОП острого отравления ЭГ у интактных до затравки животных. Оценка состояния энергетического обмена у выживших после острого отравления ЭГ крыс, показала развитие типичных для острого отравления ЭГ метаболических нарушений: гипогликемии и возрастания концентрации лактата, свидетельствующих об интенсификации анаэробного метаболизма, увеличение уровня 3-ГМК - показателя кетоацидоза, увеличение активности ЛДГ. Указанные изменения практически полностью нивелировались к концу 3-й недели эксперимента. Однако через три месяца после отравления активность ЛДГ, в отличие от других показателей, вновь превысила норму (1555±246 МЕ/л по сравнению с 845±45 МЕ/л в контрольной группе животных).

Установлено, что степень изменения показателей, характеризующих наличие гипоксии и срыва функциональной активности почек, находилась в прямой зависимости от концентрации ЭГ в плазме: активность ЛДГ (R2 = 0,80); уровень ТБК-реактивных продуктов - маркера перекисного окисления липидов (R2 = 0,82); уровни креатинина (R2=0,94) и мочевины (R2=0,95). А изменения, характеризующие выраженность метаболического ацидоза (уровень глюкозы, концентрация лактата, соотношение лактат/пируват), не носили дозозависимого характера.

Таблица 1 — Показатели функционального состояния почек в динамике после отравления ЭГ (М±т); для каждого срока в каждой группе п = 6_

Изучаемые показатели (Mim) Срок наблюдения, сутки Экспериментальные группы

Контроль ЭГЛД50

Креатинин сывортки, мкмоль/л 3 60,6±3,8 68,9i9,l

7 63,2±3,3 72,9±8,1

14 62,6±5,1 129,1±9,1*

21 65,1 ±4,0 145,1±14,0*

90 70,1±6,9 106,9±10,6*

Диурез, мл/сут 3 13,8±1,3 22,5±2,9*

7 14,7±2,9 11,5±3,2

14 13,7±2,2 8,7±1,3*

21 14,9±0,8 5,3±0,5*

90 14,8±1,1 8,2±1,9*

Протеинурия, г/ммоль креатинина 3 0,18±0,09 0,68±0,48

7 0,24±0,06 1,37±0,30*

14 0,17±0,08 1,59±0,18*

21 0,19±0,04 1,71±0,20*

90 0,25±0,05 1,73±0,25*

Лейкоцитурия, клеток/мкл мочи 3 6,9±2,3 249,4±44,3*

7 8,7±4,4 298,4±35,2*

14 7,2±3,0 381,4±63,1*

21 9,0±3,2 411,7±84,1*

90 13,7±6,4 509,3±89,4*

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с контрольной группой (р<0,05);

В течение всего периода наблюдения у животных были отмечены достоверные изменения в составе и объеме выделенной мочи (таблица 1). Так, через 3-е суток было зарегистрировано достоверное увеличение диуреза, недостоверно повышенный уровень белка, значительная лейкоцитурия и наличие кристаллов оксалата кальция в моче. В дальнейшем происходило прогрессирующее снижение объема выделенной мочи и увеличение концентрации белка по отношению к данным, полученным при регистрации на 3-и сутки после отравления. Нарастание выделения кристаллов оксалата кальция с мочой достигало максимума через 14 суток после отравления (36,1±2,6 кр./мкл. мочи по сравнению с 0,9±0,5 кр./мкл. мочи в контрольной группе), а затем, снижаясь в течение всего периода наблюдения, продолжало, тем не менее, оставаться выше показателя в контроле. Выраженная лейкоцитурия наблюдалась в течение всего эксперимента и носила нарастающий характер, что свидетельствовало об усугублении воспалительных процессов в почках. Подобная олигурическая стадия нефропатии развивается вследствие повреждения канальцев почек кристаллами оксалата кальция, инфильтрации паренхимы почек лейкоцитами и развития воспаления. Необходимо отметить, что в течение первой недели эксперимента у перенесших отравление ЭГ животных регистрировали нормальный уровень креатинина в сыворотке. Однако, начиная с 14-х суток, и позднее, было отмечено возрастание данного показателя, а также, прогрессирующее падение клиренса креатинина, что было обусловлено развитием

почечной недостаточности, сопровождающейся снижением скорости клубочковой фильтрации. Описанная динамика функционального состояния мочевыделительной системы свидетельствовала о развитии у перенесших острое отравление ЭГ животных токсической нефропатии.

В токсикогенную фазу отравления значительно пострадало клеточное звено иммунитета, о чем свидетельствовало достоверное снижение на 3-й сутки после затравки суммарного цитокинообразования, оцененного по реакции торможения миграции лейкоцитов с СопА. Фагоцитарная активность перитонеальных макрофагов и коррелирующий с ней уровень иммунных комплексов, в данный период времени, не отличались от показателей контрольной группы. Однако, в дальнейшем, начиная с 7-14-х суток, и в течение всего периода дальнейшего наблюдения, наблюдалось прогрессирование иммунного дефицита: нарастало угнетение фагоцитарной активности перитонеальных макрофагов, увеличивался уровень иммунных комплексов в сыворотке, снижалась РТМЛ (таблица 2).

Таблица 2 — Показатели состояния иммунной системы в динамике после отравления ЭГ (М±т); для каждого срока в каждой группе п = 6_

Изучаемые показатели (М±т) Срок наблюдения, сутки Экспериментальные группы

Контроль ЭГЛД50

Фагоцитоз, ед. оп. пл. 3 0,262±0,021 0,239±0,012

7 0,255±0,011 0,199±0,012*

14 0,259±0,027 0,029±0,008*

21 0,249±0,031 0,047±0,015*

90 0,229±0,027 0,161±0,011*

РТМЛ индекс, стим./спонт. 3 0,40±0,09 0,71±0,09*

7 0,48±0,05 0,69±0,07*

14 0,44±0,07 0,88±0,10*

21 0,45±0,08 0,97±0,06*

90 0,49±0,07 0,82±0,06*

ЦИК малой молекулярной массы, у.е 3 67,5±9,5 89,4±15,9

7 59,9±15,1 63,5±9,3

14 65,5±14,1 141,6±21,8*

21 57,1±4,1 127,8±8,6*

90 53,3±9,7 113,9±11,5*

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с контрольной группой (р<0,05);

В первую неделю после отравления было отмечено увеличение продукции провоспалительных цитокинов: ИЛ-1а и ИЛ-6 (таблица 3). В дальнейшем, при регистрации на 14-е и 21-е сутки, показатели уровня ИЛ-1а и ИЛ-6 возвращались к нормальным величинам. Однако, через 3 месяца после отравления, продукция данных цитокинов вновь нарастала, что свидетельствует о прогрессировании воспаления и выходе последнего на системный уровень. Начиная с 14-х суток, у лабораторных животных происходило достоверное увеличение продукции ИФН-у.

Таким образом, полученные данные продемонстрировали, что у животных, перенесших острое отравление ЭГ, происходит формирование отдаленных последствий, заключающихся в токсической нефропатии, вторичном иммунодефиците и развитии иммунного воспаления.

Таблица 3 — Уровень цитокинов в сыворотке после острого отравления ЭГ (М±т); для каждого срока в каждой группе п = 6_

Изучаемые показатели (М±т) Срок наблюдения, сутки Экспериментальные группы

Контроль ЭГ ЛД50

ИЛ-1а, пг/мл 3 34,1±7,8 121,3±7,4*

7 35,8±6,9 73,2±9,0*

14 33,4±9,0 41,8±3,2

21 35,9±5,3 31,3±7,2

90 37,8±6,8 103,4±5,6*

ИЛ-6, пг/мл 3 37,0±3,0 66,5±10,3*

7 34,0±2,9 136,0±15,9*

14 37,7±3,8 58,3±21,1

21 34,2±5,1 43,8±6,8

90 36,3±7,6 117,4±4,5*

ИНФ-у (Thl) пг/мл 3 55,1±8,1 79,1±21,5

7 50,5±9,0 95,9±52,8

14 58,1±6,9 238,0±36,1*

21 53,2±6,0 261,0±21,2*

90 57,7±8,9 223,7±24,7*

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с контрольной группой (р<0,05);

Формирование ОП острого отравления ЭГ у животных, получавших стандартную и экспериментальную антидотную терапию. Этанол, в сочетании с раствором натрия гидрокарбоната, а также АИК, не обеспечили устранения повышенной активности ЛДГ, лактат- и кетоацидоза. Более того, спустя три недели после отравления, когда у нелеченных животных была отмечена нормализация активности ЛДГ, на фоне CAT данный показатель был все еще значительно повышен (1699±70 МЕ/л по сравнению с 734±144 МЕ/л).

В ранний постинтоксикационный период CAT оказала защитное действие в отношении таких показателей нефропатии, как протеин- и оксалурия (рисунок 2), но не обеспечила существенного восстановления суточного диуреза, клиренса креатинина, снижения лейкоцитурии, предотвращения развития креатининурии. Терапия АИК, в этот же временной интервал, оказала более выраженное лечебное действие в отношении развивающихся нарушений функционального состояния мочевыделительной системы и обеспечила существенное восстановление практически всех изученных показателей. Большую эффективность АИК в сравнении с CAT характеризует тот факт, что применение экспериментального антидота обеспечило сохранение сывороточной концентрации креатинина (рисунок 1) и значимое восстановление клиренса последнего, так же, как и суточного диуреза, к концу третьей недели в период начала формирования ОП. Однако, спустя три месяца, различия в группах отравленных животных, получавших антидот и не получавших лечения, отсутствовали. Таким образом, как CAT, так и терапия АИК оказали протективный эффект в отношении нарушений функционального состояния мочевыделительной системы в ранний постинтоксикационный период, однако, не обеспечили предотвращения развития ОП.

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с Примечание: * - различия достоверны по сравнению с контрольной группой животных; @ - различия контрольной группой животных; ** - различия достоверны по сравнению с группой, получившей CAT; достоверны по сравнению с группой, получившей ЭГ; для каждого срока в каждой группе п = 6 для каждого срока в каждой группе и = 6

Рисунок 1 - Уровень креатинина в сыворотке в Рисунок 2 - Уровень оксалурии в динамике после

динамике после отравления ЭГ на фоне антидотной отравления ЭГ на фоне антидотной терапии

терапии

Как CAT, так и терапия АИК, не оказали существенного позитивного влияния на показатели неспецифической резистентности (рисунок 3), суммарного цитокинообразвания (рисунок 4) и уровня ЦИК в течение практически всего периода наблюдения. Терапия АИК не оказала сколь-либо существенного позитивного влияния на увеличение продукции цитокинов у отравленных животных как в первые 3-7 суток после отравления, так и при регистрации через 3 месяца. Терапия же CAT, не только не влияла на увеличение сывороточной концентрации провоспалительных цитокинов ИЛ-1а и ИЛ-6 в первую неделю после отравления, но и способствовала увеличению их выраженности.

Неэффективность антидотов в отношении постинтоксикационного иммунодефицита подтверждает, что повреждающее действие на иммунокомпетентные клетки, помимо гипоксии, оказывает собственно молекула ЭГ, который, как и другие неэлектролиты, обладает мембранотропными свойствами и способен оказывать прямое цитотоксическое действие, вызывая некротическую гибель клеток, в том числе иммунокомпетентных, с последующим развитием воспаления. Нефропротекторное действие антидотов в ранний постинтоксикационный период, когда было отмечено существенное снижение выраженности оксалурии, подтверждает, что в отношении поражения почек при отравлении ЭГ ведущим патогенетическим фактором являются кристаллы оксалата кальция, способные накапливаться и долгое время оставаться в органе [McMartin К.Е., 2009].

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с Примечание: * - различия достоверны по сравнению с контрольной группой животных; для каждого срока в контрольной группой животных; ** - различия каждой группе я = б достоверны по сравнению с группой, получившей ЭГ; @

- различия достоверны по сравнению с группой, получившей САТ; для каждого срока в каждой группе п = 6

Рисунок 3 — Уровень фагоцитоза в динамике после Рисунок 4 - Реакция торможения миграции лейкоцитов отравления ЭГ на фоне антидотной терапии в динамике после отравления ЭГ на фоне антидотной

терапии

Формирование ОП острого отравления ЭГ у отравленных животных с предварительной хронической нагрузкой этанолом. Было показано, что, выраженность и скорость развития токсической нефропатии у крыс, подвергшихся предварительной алкоголизации, были достоверно более значимы, чем у животных интактных до отравления ЭГ в ранний постинтоксикационный период. Так, например, уровень креатинина у животных с предварительной нагрузкой этанолом на 7-и сутки после отравления составлял 132,1±21,8 мкмоль/л, в отличие от интактных до получения ЭГ животных (86,1±6,3 мкмоль/л). Различия в выраженности со стороны данного показателя, зарегистрированные на 14-е сутки, были не столь значительны, но также носили достоверный характер - 142,0±9,0 мкмоль/л и 176,7±15,0 мкмоль/л соотвественно. К концу 3 недели наблюдения разница в величине креатининемии между двумя группами отравленных животных нивелировалась. То же касается различий в динамике развития иммунодефицитного состояния: у крыс, получивших предварительную нагрузку этанолом, фагоцитарная активность достоверно снижалась при регистрации уже на 3 сутки после отравления и составила 0,171±0,009 ед. оп. пл., тогда как у неалкоголизированных животных данный показатель составил 0,227±0,013 ед. оп пл., что было в пределах физиологической нормы. В более поздние сроки различия в двух группах отравленных животных нивелировались. Подобные различия были отмечены и при оценке уровня ЦИК и РТМЛ.

Разработка экспериментальных подходов к фармакологической коррекции

ОП острого отравления ЭГ Оценка эффективности препаратов, повышающих устойчивость организма к гипоксии, стимулирующих аэробный метаболизм и восстанавливающих структуру и функции клеточных мембран. Анализ результатов оценки показателей энергетического обмена показал, что ремаксол и

цитруллина малат оказали существенное терапевтическое действие на показатели энергетического обмена по сравнению с животными, получавшими только CAT, в ранние сроки после острого отравления: нормализовывали уровень глюкозы (устраняли гипергликемию, развивающуюся спустя трое суток после отравления, а также нивелировали последующую гипогликемию), снижали повышенную активность ЛДГ, выраженность лактат и кетоацидоза (через неделю после отравления уровень 3-ГМК в группе CAT составил 0,45±0,07 ммоль/л, а в группе животных, дополнительно получавших цитруллина малат 0,21±0,04 ммоль/л, против 0,07±0,02 ммоль/л в контроле). Цитруллина малат в данном отношении проявил большую эффективность, чем ремаксол. На фоне метаболической терапии отмечена нормализация активности ЛДГ, повышенной через три недели после отравления._

сроки регистрации, сутки |яконгрольяЭГаЭГ + САГИЭГ + САТ + ремаксол ■ЭГ + САТ + цитрул^ннамаяэт]

Данные, полученные при оценке функционального состояния

мочевыделительной системы, показали нормальную скорость клубочковой фильтрации, оцененную по уровню креатинина в крови уже на сроке формирования ОП (рисунок 5), в отличие от усугубления патологии у животных, получавших только CAT или не получавших антидотную терапию. В период ОП (спустя три месяца) в группах животных, дополнительно получавших метаболическую терапию, отмечена нормализация

функционального состояния

мочевыделительной системы,

оцененного по уровню суточного диуреза (12,83±1,57 мл/сут в группе животных, получавших ремаксол, и 14,74±1,47 мл/сут. В контрольной группе), клиренса креатинина и уровню протеинурии.

При оценке иммунологических показателей (рисунки 6 и 7) установлено наличие носившего недостаточно выраженный характер протекторного действия у примененных метаболических корректоров в отношении показателей нарушения системы иммунитета, более существенного в случае ремаксола, чем цитруллина маната. Так, у животных, метаболическую терапию, наблюдали повышение фагоцитарной снижение скорости торможения миграции лейкоцитов и циркулирующих иммунных комплексов в отличие от животных получавшей только CAT, и у которых наблюдали, в дальнейшем, лишь усугубление несостоятельности системы иммунитета. Тем не менее, необходимо констатировать, что и через 90 дней у животных, получавших метаболическую терапию, наблюдались признаки иммуносупрессии.

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с контрольной группой животных; ** - различия достоверны по сравнению с группой, получившей ЭГ; @ - различия достоверны по сравнению с группой, получившей CAT; для каждого срока в каждой группе я = 6

Рисунок 5 - Уровень креатинина в сыворотке в динамике после отравления ЭГ на фоне метаболической терапии

применения получавших активности, количества из группы,

сроки регистрации, сутки

I в контроль а ЭГ □ ЭГ + CAT ■ ЭГ + CAT + ремаксол и ЭГ + CAT + цлруллина малат |

сроки регистрации, сутки

И контроль иЭГ оЗГ + CAT в ЭГ + CAT + ремаксол 1ЭГ + CAT + цитрудлина м;

Примечание: различия достоверны по сравнению с контрольной группой животных; ** - различия достоверны по сравнению с группой, получившей ЭГ; @ - различия достоверны по сравнению с группой, получившей CAT; & - различия достоверны по сравнению с группой, получившей ремаксол; для каждого срока в каждой группе n ~ 6

Рисунок 6 — Уровень фагоцитоза в динамике после отравления ЭГ на фоне метаболической терапии

Примечание: *-- различия достоверны по сравнению с контрольной группой животных; ** - различия достоверны по сравнению с группой, получившей ЭГ; @ - различия достоверны по сравнению с группой, получившей CAT; & - различия достоверны по сравнению с группой, получившей ремаксол; для каждого срока в каждой группе п = 6 Рисунок 7 - Реакция торможения миграции лейкоцитов в динамике после отравления ЭГ на фоне метаболической терапии

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с контрольной группой животных; ** - различия достоверны по сравнению с группой, получившей ЭГ; @ - различия достоверны по сравнению с группой, получившей CAT; & - различия достоверны по сравнению с группой, получившей глутамил-триптофан; для каждого срока в каждой группе п = 6 Рисунок 8 - Уровень ИЛ-1а в динамике после отравления ЭГ на фоне терапии иммуномодуляторами

Примечание: * - различия достоверны по сравнению с контрольной группой животных; ** - различия достоверны по сравнению с группой, получившей ЭГ; @ - различия достоверны по сравнению с группой, получившей CAT; & - различия достоверны по сравнению с группой, получившей глутамил-триптофан; для каждого срока в каждой группе п = 6 Рисунок 9 - Уровень ИЛ-6 в динамике после отравления ЭГ на фоне терапии иммуномодуляторами

Оценка эффективности иммуномодулирующей терапии в отношении ОП острого отравления ЭГ. Что касается показателей энергетического обмена, то иммунотропная терапия способствовала некоторой стабилизации уровня глюкозы и лактата только в первую неделю после интоксикации. Однако, в дальнейшем позитивное действие иммунотропной терапии нивелировалось. Глутамил-триптофан и меглумина акридонацетат не оказали существенного влияния на уровень 3-ГМК и повышенную активность ЛДГ. Лишь у животных,

получавших меглумииа акридонацетат, было отмечено значимое снижение активности фермента к концу 3 недели наблюдения (1368±36 МЕ/л по сравнению с 1789±93 МЕ/л в группе, получавшей антидот). Иммунотропные препараты, примененные в составе CAT, показали наличие значимого протективного эффекта в отношении супрессии иммунной системы, вызванной острым отравлением ЭГ и усугубляющейся в отдаленный период после интоксикации. Фагоцитарная активность перитонеальных макрофагов, реакция торможения миграции лейкоцитов, а также уровень иммунных комплексов в отдаленные сроки после отравления достигали значений, зарегистрированных в контрольной группе животных. Иммунотропная терапия обеспечила некоторое снижение выраженности нефропатии - в отдаленные сроки наблюдали снижение клиренса креатинина и выраженности лейкоцитурии.

Оценка эффективности комбинированной терапии на формирование ОП острого отравления ЭГ. Полученные в предыдущем разделе данные позволили разработать схему комбинированной терапии препаратами метаболического типа действия и иммуномодуляторами в составе CAT с целью профилактики ОП острого отравления ЭГ.

Комбинированная терапия, помимо CAT, включала цитруллина малат, меглумина акридонацетат и глутамил-триптофан, примененные по следующей схеме: цитруллина малат вводили внутрижелудочно, начиная со вторых суток после отравления ЭГ в дозе 300 мг/кг в виде 10% раствора, 1 раз в сутки в течение 7 дней; меглумина акридонацетат вводили внутрибрюшинно, в дозе 10 мг/кг во 2, 3, 5, 7, 9 сутки после отравления; глутамил-триптофан также вводили внутрибрюшинно в дозе 0,01 мг/кг с 11-го по 20 день эксперимента.

Таблица 4 - Относительная эффективность терапии через три месяца после отравления____:___

Показатели Экспериментальные группы

CAT CAT + ремаксол CAT + цитруллина малат CAT + глутамил-триптофан CAT + меглумина акридонацетат CAT + комбинированная терапия

Мочевыделительная система

Диурез 0,5 0,87 0,89 0,71 0,66 0.95

клиренс креатинина 0,67 0,92 0,96 0,79 0,71 0.99

Протеинурия 5,38 4,04 4,21 1,30 2,33 1.78

Лейкоцитурия 58,5 39,2 43,3 13,9 14,6 17.3

Иммунная система

Фагоцитарная активность 0,64 0,95 0,76 1,06 0,88 0.97

РТМЛ 0,38 0,66 0,54 0,86 0,96 0.98

Примечание: уровень показателя в интактной группе животных принят за 1

Реализация комбинированного подхода позволила объединить достоинства метаболической и иммунотропной терапии, примененных в составе CAT, и обеспечить более выраженный протективный эффект в отношении ОП острого отравления ЭГ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Выводы

1. Однократное внутрижелудочное введение этиленгликоля в дозе ЛД30 вызывает у выживших аутбредных крыс, при регистрации через 3 месяца, снижение скорости клубочковой фильтрации (уровень креатининемии составил 106,9±10,6 мкмоль/л), олигурию, оксалурию, протеинурию и лейкоцитурию, снижение фагоцитарной активности макрофагов (в 1,42 раза), суммарного цитокинообразования лимфоцитов (в 2,83 раза), увеличение уровня циркулирующих иммунных комплексов (в 2,14 раза) и провоспалительных цитокинов в сыворотке (ИЛ-1а - в 2,73 раза, ИЛ-6 - в 3,23 раза).

2. Внутрибрюшинное введение 30% раствора этанола (курсовая доза 10 мл/кг) и 4% раствора гидрокарбоната натрия (курсовая доза 18 мл/кг) или амида изовалериановой кислоты (курсовая доза 1000 мг/кг) в течение первых суток после отравления не предотвращает развития отставленной токсической нефропатии, вторичного иммунодефицита и системного иммунного воспаления.

3. Предварительное ежедневное в течение 30 дней внутрижелудочное введение 40% этанола в суточной дозе 5,0 г/кг, а затем 7,0 г/кг ускоряет развитие токсической нефропатии и усугубляет иммунодефицитное состояние в ранний постинтоксикационный период у отравленных этиленгликолем животных.

4. Препараты ремаксол (внутрибрюшинно, в течение 10 дней, курсовая доза -180 мл/кг) и цитруллина малат (внутрижелудочно, в течение 7 дней, курсовая доза - 2100 мг/кг), примененные в составе стандартной антидотной терапии, обеспечивают нормализацию функционального состояния мочевыделительной системы, восстанавливая скорость клубочковой фильтрации (креатининемия -75,6±7,8 мкмоль/л и 78,9±8,3 мкмоль/л, соответственно) и уровень протеинурии в период отдаленных последствий интоксикации, но не оказывают существенного влияния на состояние иммунного дефицита (цитокинообразование лимфоцитов в группе, получавшей ремаксол, было снижено в 1,52 раза, фагоцитарная активность макрофагов в группе, получавшей цитруллина малат, - в 1,32 раза).

5. Препараты глутамил-триптофан (внутрибрюшинно, со вторых суток в течение 20 дней, курсовая доза - 0,2 мг/кг) и меглумина акридонацетат (внутрибрюшинно, со вторых суток, в течение 20 дней, курсовая доза - 90 мг/кг), примененные в составе стандартной антидотной терапии, обеспечивают нормализацию функционального состояния иммунной системы, восстанавливая уровени фагоцитарной активности, цитокинообразования лимфоцитов, циркулирующих иммунных комплексов, провоспалительных цитокинов (концентрация ИЛ-1а составила 40,1±9,2 пг/мл и 38,2±7,9 пг/мл, соответственно), но оказывают недостаточно выраженное (клиренс по креатинину был снижен в 1,27 и в 1,40 раза, соответственно) протективное действие в отношении токсической нефропатии.

6. Введение в состав антидотной терапии препаратов цитруллина малата, меглумина акридонацетата и глутамил-триптофана,, обесценивает сохранение функциональной активности мочевыделительной (через ,три . месяца после отравления суточный диурез составил 13,64±1,84 мл/сут, а уровень креатининемии - 75,3±5,5 мкмоль/л) и иммунной (уровень фагоцитарной активности перитонеальных макрофагов составил 0,229±0,027 ед. оп; пл., уровень ЦИК - 53,6±8,6 у.е., индекс торможения миграции лейкоцитов - 0,43±0,07, уровень ИЛ-1а-43,0±7,1 пг/мл, ИЛ-6-44,9±6,4 пг/мл) систем.

Настоящее экспериментальное исследование, позволило установить факт формирования ОП острого отравления ЭГ, выражающихся в токсической нефропатии и постинтоксикационном иммунодефицитном состоянии, а также развитии системного иммунного воспаления. Целью наших дальнейших исследований будет уточнение механизмов, а также динамики формирования ОП. Кроме того, необходимо установить в какой степени в отдаленный период после острого отравления ЭГ повреждаются другие органы и системы, также являющиеся или мишенью токсического действия ЭГ — ЦНС, печень, поджелудочная железа, или страдают в результате, нарушения гомеостаза. Актуальной задачей является установление факта и механизмов формирования ОП острых воздействий других короткоцепочечныдх спиртов, таких как метанол, изопропанол и др. Необходимо дальнейшее совершенствование способов профилактики и фармакологической коррекции . ОП, приводящих к инвалидизации и снижению качества жизни перенесших острое химическое воздействие людей. . .п — • . ■ ■ .

Практические рекомендации ■

Результаты выполненных исследований рекомендуется использовать: .

Врачам-токсикологам при оказании медицинской; помощи перенесшим острое отравление ЭГ пациентам. .. . 7

При чтении лекций и проведении практических занятий в высших учебных заведениях, обеспечивающих подготовку специалистов., по токсикологии и фармакологии. , : > .. ; •

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Любишин, М.М. Кинетика некоторых иммунологических показателей в период формирования отсроченных последствий , острой, интоксикации этиленгликолем / М.М. Любишин, К.В. Сивак, Т.Н. Саватеева-Любимова // Тезисы докладов российской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы токсикологии и радиобиологии». - СПб.: Фолиант, 2011. -С. 108-109. , ; ;

2. Любишин, М.М. Патогенетические особенности . формирования иммунодефицита в постинтоксикационный период острого отравления этиленгликолем и его фармакологическая коррекция / М.М...Любишин, К.В. Сивак, Т.Н. Саватеева-Любимова // Тезисы юбилейной научной конференции, посвященной 40-летию ФГУП «НИИГТП» ФМБА ¡¡..России «Химическая безопасность России: медицинские и эколого-гигиениче:ские аспекты» / под ред.

Проф. Б.Н. Филатова. - Волгоград: Панорама, 2011.- С,.96-98.Г,,.; ,.,: .

3. Любишнн, М.М. Иммунотропные препараты в профилактике развития отсроченных последствий острого тяжелого отравления этиленгликолем в эксперименте / М.М. Любишин, К.В. Сивак, Т.Н. Саватеева-Любимова // Тезисы научно-практической конференции Уральского федерального округа по клинической токсикологии с международным участием «Роль токсикологических центров в обеспечении химической безопасности на региональном уровне» / под ред. Проф. В.Г. Сенцова. - Екатеринбург: ГБОУ ВПО УГМА, 2011. - С. 70.

4. Любишин, М.М: Ремаксол в фармакологической коррекции отставленных нарушений, вызванных острым отравлением этиленгликолем / М.М. Любишин, К.В. Сивак, Т.Н. Саватеева-Любимова // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2011. - Т. 74, № 9. - С. 28-31.

5. Любишин, М.М. Динамика некоторых иммунологических показателей при применении ингибитора алкогольдегидрогеназы на фоне интоксикации этиленгликолем в эксперименте / М.М. Любишин // Материалы VII международной (XVI Всероссийской) Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых // Вестник Российского государственного медицинского университета. — 2012. - Спец. Вып. №1. — С. 269-270. ,

6. Любишин, М.М. Состояние иммунитета при остром отравлении этиленгликолем на фойе экспериментального алкоголизма / М.М. Любишин, К.В. Сивак, Т.Н. Саватеева-Любимова // Материалы научно-практической конференции «Актуальные вопросы радиационной медицины и промышленной токсикологии» / под ред. С.Х. Сарманаева. - Красноярск: ФГБУЗ СКЦ ФМБА России, 2012.-С. 83-84.

7. Любишин, М.М. Сравнительное изучение влияния ингибитора г'лкогольдегидрогеназы — амида изовалериановой кислоты и стандартной аитидотной терапии на формирование отставленных последствий острого отравления этиленгликолем / М.М. Любишин, К.В. Сивак, Т.Н. Саватеева-Любимова // Mcdline.ru. - 2012. - Т. 13, ст. 21. - С. 257-265. - Режим доступа: http://wvw.medline.ru, свободный.

8. Любишин, М.М. Экспериментальное обоснование подходов к фармакологической коррекции отсроченных последствий острого отравления этиленгликолем / М.М. Любишин, К.В. Сивак, Т.Н. Саватеева-Любимова И Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2012. — Т. 75, Л» 11. - С. 31-34

9. Любишин, М.М. Особенности формирования отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем у крыс на фоне хронической нагрузки этанолом / М.М. Любишин. К.В. Сивак, Т.Н. Саватеева-Любимова // Химическая и биологическая безопасность. - 2012. - Спец. Вып. - С. 18-23.

10. Любишин, М.М Комплексный подход к фармакологической коррекции отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем в эксперименте / М.М. Любишин. К.В. Сикак, Т.Н. Саватеева-Любимова // Материалы юбилейной иаучао-практ:1Ч1;гжоГ: - конференции, посвяшенной 20-летию ФГУП НГ1Ц

■■■■■ \

«Фармзащита» ФМБА России «Состояние и перспективы развития средств медицинской защиты от экстремальных факторов». - М„ 2012. - С. 118-126.

11. Любишин, М.М. Прямое цитотоксическое действие этиленгликоля и его метаболитов на клетки иммунной системы при острой интоксикации в эксперименте / М.М. Любишин, К.В. Сивак, К.И. Стосман, Т.Н. Саватеева-Любимова // Тезисы докладов IV Международного симпозиума «Взаимодействие нервной и иммунной систем в норме и патологии». — СПб., 2013. — С. 122-123.

12. Любишин, М.М. Формирование отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем и их фармакологическая коррекция в эксперименте / М.М. Любишин // Сборник трудов Всероссийской научной конференции молодых ученых «Медико-биологические аспекты химической безопасности» / под ред. Проф. В.Р. Рембовского, проф. A.C. Радилова. - СПб., 2013. - С. 80-81.

13. Любишин, М.М. Нарушения иммунного статуса после острого отравления этиленгликолем и экспериментальные подходы к их фармакологической коррекции / М.М. Любишин, К.В. Сивак, Т.Н. Саватеева-Любимова II Материалы IV съезда токсикологов России. - М., 2013. - С. 302-304.

Список сокращений

АИК - амид изовалериановой кислоты

3-ГМК - 3-гидроксимасляная кислота

ИЛ-1 а - интерлейкин-1а

ИЛ-2 - интерлейкин-2

ИЛ-4 - интерлейкин-4

ИЛ-6 интерлейкин-6

ИНФ-у - интерферон-гамма

ЛДГ - лактатдегидрогеназа

ОП - отдаленные последствия

РТМЛ реакция торможения миграции лейкоцитов

САТ - стандартная антидотная терапия

ТБК-РП ТБК-реактивные продукты

ЦИК - циркулирующие иммунные комплексы

ЦНС центральная нервная система

эг - этиленгликоль

СопА конканавалин А

Thl Т-лимфоциты-хелперы типа 1

Th2 Т-лимфоциты-хелперы типа 2

Подписано к печати 20.12.13. Формат 60x84 '/и,. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Печать цифровая Печ. л. ¡.00.

Тираж 100 экз. Заказ 5943._______

Отпечатано в Отделе оперативной полиграфми химического факультета СЛОГУ 198504, Санкт-Петербург, Старый Петергоф, Университет ский нр . 2(. Тел.: (8121 428-41)4.', "-2,Ч-|-«1Ч

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2014 года, Любишин, Михаил Михайлович

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства»

На правах рукописи

04201455554 любишин

Михаил Михайлович

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ОСТРОГО ОТРАВЛЕНИЯ

ЭТИЛЕНГЛИКОЛЕМ

14.03.04 - токсикология 14.03.06 - фармакология, клиническая фармакология

Диссертация на соискание, ученой степени кандидата биологических наук

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор Т.Н. Саватеева-Любимова кандидат биологических наук

К.В. Сивак

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...........................................................................................................3

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..........................................................................10

1.1. Острое отравление этиленгликолем, клиника, патогенез.....................................10

1.2. Лечение острого отравления этиленгликолем.....................................................20

1.3. Иммунотоксичность короткоцепочечных спиртов..............................................23

1.4. Отдаленные последствия повреждающих воздействий........................................32

1.5. Иммунотропные препараты в экспериментальной терапии острых интоксикаций спиртами.......................................................................................................................36

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.......................................39

ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ОСТРОГО ОТРАВЛЕНИЯ ЭТИЛЕНГЛИКОЛЕМ..............................................................................49

3.1. Формирование отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем у интактных до затравки животных.....................................................................................49

3.2. Формирование отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем у отравленных животных, получавших стандартную и экспериментальную антидотную терапию .....................................................................................................................................62

3.3. Формирование отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем у отравленных животных с предварительной хронической нагрузкой этанолом.......................77

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ПОДХОДОВ К ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ОТДАЛЕННЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ОСТРОГО ОТРАВЛЕНИЯ ЭТИЛЕНГЛИКОЛЕМ..............................................................................88

4.1. Оценка эффективности препаратов, повышающих устойчивость организма к гипоксии, стимулирующих аэробный метаболизм и восстанавливающих структуру и функции клеточных мембран........................................................................................................88

4.2. Оценка эффективности иммуномодулирующей терапии.....................................97

4.3. Оценка эффективности комбинированной терапии на формирование отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем.............................................................108

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................................................................114

ВЫВОДЫ..........................................................................................................127

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ..................................................................129

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ..................................................................................130

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ....................................................................................132

ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы исследования

Употребление спиртов, в связи с их широким применением и легкой доступностью [Школьников В.М., 1989; Шефтель В.О., 1991], остается одной из главных причин острых отравлений в Российской Федерации. Так, по данным отчетов токсикологических центров, в 2009 году в РФ отравления алкоголем и другими спиртами, включая метанол, различные растворители, содержащие этиленгликоль и хлорированные углеводороды, составили 44 % от общего количества острых отравлений (209371) [Остапенко Ю.Н. и соавт., 2010]. Отравления суррогатами алкоголя, преимущественно метанолом и этиленгликолем, занимают незначительную их часть - не более 2-3 %, однако, периодически носят характер групповых или массовых событий.

Что касается частоты отравлений этанолом и другими короткоцепочечными спиртами в мире, то по данным токсикологических центров Северной Америки в 2009 году число зарегистрированных острых отравлений этанолом составило 85656 случаев, изопропанолом - 20820 случаев, гликолями - почти 10000 случаев [Bronstein A.C. et al., 2010].

Летальность при острых отравлениях суррогатами алкоголя в РФ, в случае своевременного применения методов детоксикации, составляет около 15% [Остапенко Ю.Н. и соавт., 2009]. Однако выписка перенесших острое отравление людей производится, как правило, уже через несколько дней после поступления в токсикологические центры и, в дальнейшем, данный контингент не подлежит диспансерному наблюдению. Таким образом, полностью отсутствуют данные о состоянии здоровья пострадавших в отдаленные периоды после перенесенной интоксикации. В то же время хорошо известно, что в результате острого химического поражения у пострадавших могут развиваться отдаленные последствия в виде различной соматической патологии, требующей длительного лечения, и нередко приводящей к инвалидизации. При этом, антидотная терапия,

эффективная при остром отравлении, не всегда предотвращает формирование подобной патологии.

Вышеизложенное определяет актуальность изучения механизмов развития и течения отдаленных последствий острого воздействия этиленгликолем с целью разработки средств патогенетически обоснованной профилактики и фармакологической коррекции.

Степень разработанности темы

В доступной литературе работы по исследованию механизмов формирования отдаленных последствий химических острых воздействий встречаются крайне редко. Что касается отдаленных последствий острого воздействия спиртами, в том числе этиленгликолем, то такие исследования отсутствуют. Механизмам токсического действия короткоцепочечных спиртов и средствам патогенетической терапии острых отравлений ими в настоящее время уделяется большое внимание, однако, сроки наблюдения в доступной литературе ограничиваются лишь ранним постинтоксикационным периодом. Нет экспериментальных исследований, посвещенных влиянию предварительной хронической нагрузки этанолом на течение интоксикации этиленгликолем. Отсутствуют данные о влиянии антидотной терапии на формирование отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем. Отсутствуют экспериментальные работы по изучению патогенетически обоснованных подходов к сохранению функциональной полноценности органов и систем-мишеней токсического действия этиленгликоля в отдаленный период после острого отравления.

Цели и задачи

Цель исследования: на основе экспериментального исследования патогенеза отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем обосновать рациональные пути их фармакологической профилактики и коррекции.

В связи с указанной целью были поставлены следующие задачи:

1. В эксперименте установить наличие отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем, определить оптимальный объем оцениваемых показателей и сроки наблюдения.

2. Провести сравнительную оценку эффективности стандартной и экспериментальной антидотной терапии в отношении формирования отдаленных последствий.

3. Изучить влияние предварительной хронической нагрузки этанолом на течение острого отравления этиленгликолем.

4. Оценить эффективность препаратов метаболического типа действия и иммуномодуляторов, примененных в составе стандартной антидотной терапии, на выраженность отдаленных последствий.

5. На основании полученных результатов разработать схему экспериментальной комбинированной терапии и оценить ее эффективность в отношении формирования отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем.

Научная новизна

Впервые проведена комплексная оценка течения постинтоксикационного периода острого отравления этиленгликолем в динамике (на протяжении 3-х месяцев) с мониторингом у выживших животных биомаркеров гипоксии и ацидоза, функционального состояния мочевыделительной системы и показателей иммунного статуса. Впервые установлено, что у выживших после острого отравления этиленгликолем животных формируются отдаленные последствия, выражающиеся в прогрессирующей токсической нефропатии и комбинированном иммунодефицитном состоянии. Впервые установлено, что антидотная терапия, как стандартным антидотом - этанолом, так и экспериментальным антидотом -амидом изовалериановой кислоты, не предотвращает формирования отдаленных последствий интоксикации этиленгликолем. Впервые показано, что предварительная хроническая нагрузка этанолом утяжеляет течение острого отравления этиленгликолем в ранний постинтоксикационный период.

Впервые показано, что применение в составе стандартной антидотной терапии метаболических корректоров предотвращает формирование отставленной нефропатии, но не оказывает достаточного протекторного действия в отношении постинтоксикационного иммунодефицита. Впервые установлено, что применение в составе стандартной антидотной терапии иммунотропных препаратов обеспечивает выраженное протективное действие в отношении иммунодефицитного состояния у выживших животных, и, в некоторой степени, предотвращает развитие нарушений функциональной активности почек. Впервые показано, что реализация комплексного подхода к лечению острого отравления этиленгликолем, включающего, помимо антидотной терапии, комбинированное применение метаболических протекторов и иммуномодуляторов, обеспечивает выраженный протективный эффект в отношении всех звеньев патогенеза интоксикации и, в значительной степени, предотвращает формирование отдаленных последствий.

Теоретическая и практическая значимость работы

Теоретическая значимость работы заключается в раскрытии патогенетических механизмов формирования отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем. Выявленные особенности формирования отдаленных последствий позволили обосновать необходимые подходы к профилактике и фармакологической коррекции острого отравления этиленгликолем.

Практическая значимость работы заключается в разработке и экспериментальном обосновании схемы совершенствования антидотной терапии в отношении профилактики отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем. Экспериментальная схема включает применение в составе стандартной антидотной терапии метаболических корректоров в токсикогенную и раннюю соматогенную фазы, а также применение иммуномодулирующей терапии, включающей последовательное введение препаратов, активирующих в ранний постинтоксикационный период ТЫ иммунный ответ, а в более поздний срок - ТЬ2 иммунный ответ.

Методология и методы исследования

Методология исследования состояла в моделировании отдаленных последствий острого отравления этиленгликолем у крыс, формирование которых оценивали по функциональному состоянию иммунной (фагоцитарная активность перитонеальных макрофагов, реакция торможения миграции лейкоцитов, уровень циркулирующих иммунных комплексов, сывороточная концентрация цитокинов -ИЛ-1а, ИЛ-4, ИЛ-6, ИФН-у, мочевыделительной (сывороточная концентрация креатинина, мочевины, объем суточного диуреза, клиренс креатинина, выраженность протеин-, лейкоцит-, оксалатурии) систем, а также выраженности метаболических нарушений (концентрация глюкозы, лактата, 3-гидроксимасляной кислоты, активность лактатдегидрогеназы). На основании указанных показателей оценивали эффективность метаболической и иммунотропной терапии, применененной в комплексе с антидотами, в отношении формирования отдаленных последствий. Исследования выполнены в соответствии с соблюдением всех правил доказательной медицины.

Положения, выносимые на защиту:

I. Острое отравление этиленгликолем в эксперименте, в том числе при применении антидотной терапии, приводит к формированию отдаленных последствий, выражающихся в прогрессирующей нефропатии, характеризующейся почечным ацидозом с гипероксалурией, и вторичном иммунодефиците, заключающимся в недостаточности фагоцитарной активности, снижении активности Т-клеточного звена иммунитета и развитии системного иммунного воспаления.

II. Применение в составе антидотной терапии метаболических корректоров антигипоксического типа действия, обеспечивает протективный эффект в отношении формирования токсической нефропатии, а иммунотропных препаратов - в отношении основных звеньев патогенеза иммунодефицита. Комбинированный подход, включающий метаболические корректоры и

иммуномодуляторы, обеспечивает увеличение эффективности экспериментальной терапии в отношении основных звеньев патогенеза интоксикации, возникающих последовательно (метаболический ацидоз, гипоксия и энергодефицит), обеспечивает сохранение функциональной активности мочевыделительной и иммунной систем и предотвращает формирование отдаленных последствий.

Степень достоверности исследования

Степень достоверности определяется необходимым количеством экспериментальных животных, использованных в исследовании, рандомизацией и формированием групп сравнения и контроля, адекватными методами исследования, достаточными сроками наблюдения и корректными методами статистической обработки.

Апробация результатов исследования

Результаты и основные положения исследований доложены и обсуждены на Российской научной конференции с международным участием «Актуальные проблемы токсикологии и радиобиологии» (Санкт-Петербург, 2011), юбилейной научной конференции, посвященной 40-летию ФГУП НИИГТП ФМБА России «Химическая безопасность России: медицинские и эколого-гигиенические аспекты» (Волгоград, 2011), научно-практической конференции Уральского федерального округа по клинической токсикологии с международным участием «Роль токсикологических центров в обеспечении химической безопасности на региональном уровне» (Екатеринбург, 2011), VII Международной (XVI Всероссийской) Пироговской научной медицинской конференции студентов и молодых ученых (Москва, 2012), научно-практической конференции «Актуальные вопросы радиационной медицины и промышленной токсикологии» (Красноярск, 2012), юбилейной научно-практической конференции, посвященной 20-летию ФГУП НПЦ «Фармзащита» ФМБА России (Москва, 2012), IV Международном симпозиуме «Взаимодействие нервной и иммунной систем в

норме и патологии» (Санкт-Петербург, 2013), Всероссийской научной конференции молодых ученых «Медико-биологические аспекты химической безопасности» (Санкт-Петербург, 2013), IV Съезде токсикологов России (Москва, 2013).

Личное участие автора

Автором проведен сбор и анализ научной литературы, сформулированы цель и задачи исследования, определены объекты и объем работы, проведен поиск методов и их обоснование для решения поставленных задач. Выполнен необходимый объем экспериментальных исследований, статистическая обработка, обобщение и анализ полученных данных, подготовка публикаций по теме диссертации. Личный вклад автора составляет 90-95%.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, из них 3 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК при минобрнауки России.

Объем и структура работы

Работа изложена на 155 страницах, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, двух глав собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы, который включает 103 отечественных и 122 зарубежных источника. Диссертация иллюстрирована 21 таблицей и 48 рисунками.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Острое отравление этиленгликолем, клиника, патогенез

Этиленгликоль (ЭГ) - двухатомный спирт, представляющий собой бесцветную или слабоокрашенную в желтый цвет нелетучую сиропообразную жидкость без запаха. ЭГ был синтезирован химиком А. Вюрцем в 1856 году [Соловьев Ю.И., 1983]. Широко используется в качестве основы охлаждающих низкозамерзающих жидкостей - антифризов, как компонент тормозных жидкостей, в производстве различных полимеров (целлофана, полиуретанов) [Школьников В.М., 1989; Шефтель В.О., 1991]. Первые случаи отравления ЭГ были зафиксированы в 1942-43 г.г., когда технический персонал, обслуживающий боевую технику, использовал антифриз и тормозную жидкость или «бешеное шампанское» и «шасси-коньяк» или «ликер Шасси» в качестве заменителя этилового алкоголя. В дальнейшем, учитывая условия, в которых обычно происходят такого рода отравления суррогатами алкоголя, на территории нашей страны подобные случаи были зарегистрированы неоднократно, особенно, при сельскохозяйственных работах и носили, как правило, групповой или массовый характер [Нужный В.П. и соавт., 1996; Лужников Е.А. и соавт., 2000; Нужный В.П., 2001; Бонитенко Ю.Ю., Куценко С.А., 2004; Лужников Е.А. и соавт., 2008].

Было установлено, что смертельная доза ЭГ для человека при пероральном употреблении составляет от 50 до 500 мл [Маркова И.В. и соавт., 1998; Лужников Е.А., Костомарова Л.Г., 2000; Маркизова Н.Ф. и соавт., 2004;