Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Лантана ацетат при экспериментальных повреждениях почек

На правах рукописи

ЦЫДЫПОВ ВЯЧЕСЛАВ ИВАНОВИЧ

ЛАНТАНА АЦЕТАТ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ПОВРЕЖДЕНИЯХ ПОЧЕК

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Улан-Удэ, 2004

Работа выполнена в Институте общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения Российской Академии наук

Научный руководитель:

доктор биологических наук

Лоншакова Клара Сергеевна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Маланов Ким Жапович

кандидат медицинских наук

Борис Иосифович Хамаев

Ведущая организация: Иркутский медицинский государственный

университет МЗ РФ

Защита состоится «_» ноября 2004 года в часов на заседании

диссертационного совета К. 003.028.01 в Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН (670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6).

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке Бурятского научного центра СО РАН

Автореферат разослан октября 2004 года

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Заболевания почек, их диагностика и лечение являются одной из актуальных задач современной медицины. Следует отметить, что заболевания почек помимо их широкой распространенности встречаются при многих патологических состояниях: острых и хронических интоксикациях, шоковых состояниях, гестозах беременных, сахарном диабете, коллагено-зах и других заболеваниях, а также являются одной из ведущих причин инва-лидизации и смертности в молодом возрасте (Лужников, 1989; Сигидин, 1994; Тареева, 1995; Шулутко, 1995; Parvihg, Osterby, 2000). По статистическим данным за 2002 год в России на 100 тыс. взрослого населения приходилось 4806,1 больных с заболеваниями мочевыделительной системы, в 2003 году количество больных увеличилось до 4881,8 на 100 тыс. населения. По Бурятии за 2002 год на 100 тыс. населения больных с данной патологией было 3381,9, в 2003 году наблюдалось увеличение патологии мочевыделитель-ной системы и составило 4089,6 соответственно (стат. сборник «Здоровье населения Республики Бурятия и Министерства здравоохранения Российской Федерации» за 2002 - 2003 г.). В настоящее время увеличилось количество больных с заболеваниями почек, осложненных переходом в хроническую почечную недостаточность, единственно действенными методами лечения которой, являются перевод больных на хронический гемодиализ и пересадка почки (Глезер, 1993; Пилотович, Соклаков, 1993; Лукичев, Федотова, 1999; Швецов, 1999; Bezthoux, 1999). Возрастает процент токсических и реактивных нефритов, основным клиническим синдромом которых является острая почечная недостаточность (ОПН) (Пермяков, Зимина, 1982; Шиманко, 1997; Лукичев, 1999). ОПН представляет собой потенциально обратимые, быстро развивающиеся (в течение нескольких часов или дней) нарушения гомеоста-тической функции почек, чаще всего ишемического или токсического генеза (Тареева, 1995,). При этом начальная ишемия и нефротоксины вызывают повреждение клеточных мембран с увеличением их проницаемости для ионов кальция, с последующим каскадом патологических нарушений на клеточном и органном уровнях (Клар, 1987; Тареева,1995; Zong, 1979; Frega, 1979).

Поиск лекарственных средств и создание на их основе новых эффективных препаратов для профилактики и лечения нефропатий являются одной из важных задач клинической и экспериментальной фармакологии. В плане профилактики и лечения патологических состояний, связанных с повреждающим действием избытка ионов кальция, представляют большой интерес соединения редкоземельных элементов (РЗЭ) или лантаноидов.

Наличие у них таких свойств, как антикоагулянтная активность, способность к замещению ионов кальция, способность образовывать комплексы с анионами, содержащими кислород, стимулирующее действие на синтез ДНК и РНК, мембраностабилизирующий эффект (Савин, 1970; Верхова, Сорока, 1980; Золин, Коренева, 1980; Ким, Джулай, Жалсараев, 1988; Веавег, 1942;

е к т и -

Мпске, 1960; ШсаяЫгщ, 1973; А г \Н

БИБЛИОТЕКА 1

вы для использования соединений РЗЭ в медицине и, в частности, в нефрологии

Цель и задачи исследования. Цель исследований: определить фармакологическую активность и фармакотерапевтическую эффективность соли РЗЭ лантана ацетата при экспериментальных повреждениях почек, а также выявить возможные механизмы его нефропротекторного действия

Для достижения указанной цели определены следующие задачи.

1) изучить основные фармакологические свойства лантана ацетата,

2) исследовать влияние лантана ацетата на морфофункциональное состояние почек при остром токсическом повреждении четыреххлористым углеродом в опытах на белых крысах;

3) оценить влияние лантана ацетата на морфофункциональное состояние почек при ишемическом повреждении путем окклюзии почечных артерий,

4) определить основные механизмы действия лантана ацетата

Научная новизна исследования. В работе впервые дана оценка влияния лантана ацетата на развитие и течение экспериментальных повреждений почек Получены новые данные о фармакологических свойствах соединения РЗЭ лантана ацетата. Установлено, что лантана ацетат при курсовом введении в экспериментально - терапевтической дозе оказывает выраженное нефро-протекторное действие в опытах на белых крысах. При этом он проявляет такие свойства как гипоазотемическое, диуретическое, противовоспалительное, антикоагулянтное, антибактериальное, мембраностабилизирующее, улучшает внутриорганную гемодинамику, увеличивая скорость клубочковой фильтрации Впервые установлено, что лантана ацетат ингибирует процессы свободнорадикального окисления липидов и активирует антиоксидантную систему почек.

В целом, полученные данные эффективности и безопасности лантана ацетата аргументируют целесообразность его применения для профилактики и фармакотерапии заболеваний почек.

Теоретическая и практическая значимость работы. Выполненная работа представляет значительный интерес в теоретическом и практическом аспектах. Теоретический аспект обнаруженного нефропротекторного действия лантана ацетата дает основание для его дальнейшего изучения с целью использования для профилактики и лечения заболеваний почек Практическое значение работы заключается в определении эффективности лантана ацеата при экспериментальном повреждении почек у лабораторных животных, что обосновывает его применение в клинической практике Выявленный нефропротекторный эффект лантана ацетата позволяет рекомендовать его в Фармкомитет МЗ РФ для дальнейшего внедрения в медицинскую практику.

Апробация работы Основные положения диссертации доложены на.

Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы адекватною питания в эндемичных районах» (Улан-Удэ, 2002),

X Российском национальном Конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2фз),

Международной научной конференции «Возрастная физиология и патология сельскохозяйственных животных» (Улан-Удэ, 2003), Научно - практической конференции «Наука, образование, новые технологии» (Улан-Удэ, 2004) Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ. Основные положения, выносимые на защиту.

лантана ацетат обладает нефропротекторным действием при экспериментальных повреждених почек токсического и ишемического генеза;

основными механизмами, определяющими фармакотерапевтическую эфффективность лантана ацетата, являются антикоагулянтное, диуретическое, салуретическое, антибактериальное, противовоспалительное, антиоксидантное, мембраностабилизирующее действия. Структура и объём диссертации. Диссертационная работа изложена на 119 страницах компьютерного текста и состоит из введения, шести глав, выт водов и списка литературы, включающего 172 источника, из которых 27 на иностранных языках.

Работа иллюстрирована 10 таблицами, 14 графиками и 18 микрофотографиями.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Для оценки влияния лантана ацетата на морфофункциональное состояние почек были использованы наиболее адеквагные модели и информативные методики, позволяющие объективно оценить фармакотерапевтическую эффективность испытуемого средства при патологии почек

Эксперименты выполнены на 540 крысах линии Вистар обоего пола массой 160 - 220 г, содержащихся на стандартном рационе кормления в виварии Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. Выбор белых крыс указанной линии был обусловлен тем, что у них наблюдается подобная, как в клинике, патоморфологическая картина повреждений почек. Разделение животных на группы проводили с учетом принципа рандоминизации. Все животные находились в одинаковых условиях содержания По окончании экспериментов крыс эвтаназировали методом декапитации, соблюдая «Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных», утвержденные МЗ СССР (№ 755 от 12 08.1977)

Учитывая основные патогенетические факторы нефропатий, для оценки фармакотерапевтической эффективности лантана ацетата, нами были использованы две основные модели повреждения почек: токсическое повреждение почек и постишемическая нефропатия

Модель токсического повреждения почек воспроизводили путем подкожного введения белым крысам 50% масляного раствора четыреххлористого

углерода в объёме 0,4 мл/100 г массы крысы, 1 раз в сутки в течение 3 дней. Лантана ацетата вводили белым крысам в виде водного раствора внутриже-лудочно зондом в экспериментально - терапевтической дозе 3,0 мг/кг массы крысы 1 раз в сутки в течение всего эксперимента (21 день). Препарат сравнения верапамил вводили белым крысам внутрижелудочно зондом в изоэф-фективной дозе 10,0 мг/кг по аналогичной схеме. Животные контрольной группы получали дистиллированную воду в эквиообъёмном количестве по аналогичной схеме.

На 7-, 14- и 21-е сутки у животных определяли диурез по общепринятому методу без нагрузки и с 2,5% водной нагрузкой, в течение 180 минут. Шприцом брали кровь животного для исследований. Далее, крыс декапитировали, затем вскрывали брюшную полость и извлекали почки, которые подвергали исследованию: определяли содержание МДА и активность каталазы в гомо-генате ткани и изучали патоморфологические изменения в структуре органа.

Двусторонний) ишемию почек воспроизводили путем выделения почек белых крыс из жировой капсулы и окклюзии сосудистых пучков обеих почек на 60 минут (Алесенко, Биленко, 1976). Операцию проводили после введения крысам тиопентала натрия в дозе 50 мг/кг массы крысы внутрибрюшинноуПо истечении 60 минут зажимы с почечных ножек снимали и рану ушивали послойно наглухо в асептических условиях. В качестве дополнительного контроля служили ложнооперированньге крысы.

Водный раствор лантана ацетата, препарат сравнения верапамил, дистиллированную воду вводили по той же схеме, что и при выполнении модели токсической нефропатии. На 3-, 7- и 14-е сутки проводили те же исследования, что и при выполнении модели токсической нефропатии.

Для оценки морфофункционального состояния почек при их повреждениях, а также для определения особенностей фармакотерапевтической эффективности и механизма нефропротекторного действия лантана ацетата были использованы наиболее информативные методики, с помощью которых определяли динамику развивающихся изменений.

Определяли содержание лантана ацетата в организме белых крыс. Опыты проводили на крысах линии Вистар массой 180 - 200 г. Лантана ацетат вводили однократно внутрижелудочно зондом в экспериментальной дозе 3,0 мг/кг массы тела крысы. Через 2 часа после введения указанного средства животных декапитировали и брали паренхиматозные органы (почки, печень, головной мозг, легкие, сердце, селезёнку) на исследование. Содержание лантана ацетата определяли в органах белых крыс методом минерализации исследуемых органов при помощи серной и азотной кислот (Ринькес, 1963).

Антикоагулянтную активность лантана ацетата определяли по регистрации времени свертываемости и времени паренхиматозного кровотечения.

Исследование влияния лантана ацетата на стадии воспаления изучали в экспериментально - терапевтической дозе 3,0 мг/кг массы крысы. В качестве

препарата сравнения использовали противовоспалительное средство бутади-он в изоэфективной дозе 10,0 мг/кг массы животного.

Альтеративную стадию воспаления вызывали подкожным введением 0,5 мл 9% раствора уксусной кислоты в область спины белой крысы с предварительно выстреженной шерстью (Ойвин, Шетель, 1961). Площадь некрогизи-рованной поверхности определяли наложением на пораженный участок спины отмытой рентгеновской пленки, на которой обводили чернилами контур пораженной кожи и затем взвешивали кусочек пленки для определения площади поражения.

Изучение антиэкссудативной активности испытуемого средства проводили на фоне острого воспаления задней конечности у крыс. Асептическое воспаление вызывали субплантарным введением в правую заднюю конечность крысы ОД мл 3% раствора формалина (Стрельников, 1960). Оценку антиэкс-судативного действия исследуемых средств проводили весовым методом, вычисляя процент угнетения отёка по отношению к контролю. Пролифера-гивную фазу воспаления моделировали следующим образом: у белых крыс, находящихся под наркозом путем введения тиопентала натрия (50 мг/кг массы, внутрибюшинно), в области спины выстригали шерсть и в асептических условиях проводили продольный разрез кожи и подкожной клетчатки длиною до 1 - 2 см, затем через образовавшийся разрез кожи формировали полость, куда помещали стерильный ватный шарик массой 15 мг, после чего рану послойно ушивали. О влиянии средств на процессы пролиферации судили по разности масс сухих гранулем у крыс опытных и контрольной групп (Тринус идр,1975).

Оценку мембраностабилизирующей активности лантана ацетата осуществляли по степени торможения гемолиза отмытых эритроцитов человека, который вызывали реактивом Фентона (перекисный гемолиз) и добавлением дистиллированной воды (осмотический гемолиз) в эксперименте in vitro (Ковалев исоавт., 1986).

Исследование антибактериальной активности лантана ацетата проводили методом фаготипирования (инструкция по применению бактериофагов стафилококковых типовых диагностических сухих Англия (международный набор), утвержденная! МЗ СССР от 5 января 1987года). Бактериальная нагрузка составляла 5х 109 в 1 мл.,Эффективность исследуемого средства определяли в %, по количеству роста колоний.

С целью оценки функционального состояния почек животных определяли диурез по общепринятому методу без нагрузки и с 2,5% водной нагрузкой в течение 180 минут (Берхин, Иванов, 1972).

Сбор мочи для определения минутного диуреза осуществляли в течение 3 часов в обменных клетках.

Концентрацию катионов калия и натрия в моче определяли методом пламенной фотометрии на приборе «Flapho - 4». Депурационную функцию почек оценивали по содержению креатинина и мочевины в сыворотке крови и моче

унифицированными методами с использованием наборов реактивов Био-Ла -Тест «Лахема»; содержание белка в моче определяли реакцией с сульфосали-циловой кислотой (Меньшиков и соавт., 1987)

Оценку скорости клубочковой фильтрации определяли Ьо клиренсу эндогенного креатинина (Капитаненко, Дочкин, 1985).

Об интенсивности перекисного окисления липидбв (ПОЛ) судили по содержанию малонового диальдегида (МДА), которое определяли в гомогенате почек спектрофотометрически по методу (Стальная, Гаришвили, 1977).

Известно, что при активации свободнорадикальных процессов в организме большое значение имеет состояние антиоксидантной системы организма (АОС) Поэтому исследовали уровень активности одного из ферментов АОС каталазы по методу (Королюк, 1988)

Взятие материала для гистологических исследований проводили сразу после декапитации животных. Почки брали целиком, фиксацию проводили в 10% растворе нейтрального формалина с последующей заливкой в парафин Срезы толщиной 5-7 мкм готовили на автоматическом микротоме, из каждого образца органов изготавливалось не менее 5 срезов

Срезы подвергали структурному анализу с предварительным окрашиванием по прописям классических морфологических методик (гематоксилин-эозином (Киселева и соавт, 1983), по ван Гизону, по Массону, импрегниро-вали серебром ретикулярную строму (способ Фута), окрашивали по методу Шиффа (Меркулов, 1969; Коэн, 1997)

Полученные в ходе экспериментов цифровые данные статистически обработаны общепринятыми методами для малой выборки с определением средней величины (М) и средней ошибки средней арифметической величины (т). Для достоверности различий между средними значениями выборки использовали критерий Стьюдента (Плохинский, 4980).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Определение фармакологических свойств лантана ацетата La(CH3COO)3, обусловливающих его нефропротекторную активность

Острую токсичность водного раствора лантана ацетата изучали при однократном введении внутрь и внутрибрюшинно на 60 беспородных белых крысах с исходной массой 180 — 200 г. При определении острой токсичности данного средства установлено, что ЬБ50 лантана ацетата при внутрибрюшинном введении составляет 4160,7+277,3 мг/кг массы. При введении средства внут-рижелудочно в дозе 9000 мг/кг массы гибель крыс не наблюдалось. Дальнейшее увеличение дозы было невозможно из - за увеличения объема вводимой жидкости При этом у белых крыс наблюдали симптомы отравления, гиподинамию, неопрятный внешний вид В дальнейшем гибель животных не наблюдали Из этого следует, что лантана ацетат по классификации Сидорова относится к малотоксичным средствам

Известно, что РЗЭ являются типичными комплексообразователями, способны замещать ионы кальция, магния и переходных металлов в биологических системах (Верхова, Сорока, 1980; Золин, Коренева, 1984), что лежит в основе фармакологических эффектов, выявленных нами в ходе экспериментальных исследований.

Изучалось влияние лантана ацетата на степень гемолиза эритроцитов, вызванного реактивом Фентона, в состав которого входят инициаторы перекис-ного окисления липидов - ионы Fe2- (FeSO4 - 7Н2О-0,02 мг/м.; Н2О2 -0,02 мг/м),. Исследуемое средство применяли в концентрациях от 10 2 до I0"8 М.

Установлено, что лантана ацетат оказывает мембраностабилизирующее действие при перекисном гемолизе эритроцитов. Наиболее выраженная активность наблюдалась при концентрации средства 10-6 М, при которой отмечено максимальное уменьшение степени гемолиза эритроцитов (на 32,5% по сравнению с контролем). На осмотический гемолиз данное средство существенного стабилизирующего влияния не оказывало.

Возможный механизм ингибирования перекисного окисления липидов ионами лантана заключается в том, что они способны замещать в биологических средах ионы переходных металлов, в частности, ионы Fe2. Как известно, повышение концентрации железа внутри клеток ведет к активации пере-кисных систем (Левицкий, 1990; Савченкова и др., 1994).

Исследовано влияние лантана ацетата на стадии воспалительного процесса. При моделировании альтеративной стадии воспаления установлено, что лантана ацетат уменьшает площадь альтерации на 7-, 14- и 21-е сутки эксперимента на 40,4; 39,3; 34,6% соответственно по сравнению с контролем. На, модели экссудативной стадии воспаления в исследуемых дозах лантана ацетат достоверно угнетает отек лапки на 39,2% по сравнению с контролем. При исследовании влияния лантана ацетата на пролиферативную стадию воспаления, выявлено, что он не обладает пролиферативным действием. Очевидно, в основе противовоспалительного действия лежит мембраностабилизирующее действие и стабилизация тучных клеток, что обусловливало снижение выработки медиаторов воспаления.

Известно, что при ОГТН угнетена фагоцитарная функция лейкоцитов, нарушаются образование антител и клеточный иммунитет (Тареева, 1995)'. Лантаноиды способны повышать фагоцитарную активность лейкоцитов (Верхов, Сорока, 1980; Тезисы докладов «Геохимическое окружение и проблемы'здо-ровья в зонах нового экономического освоения», 1988; Holzer, 1969). В связи данным положением нами исследована антибактериальная активность лантана ацетата методом фаготипирования в дозах 1,0; 3,0 и 30.0 мг/кг. Выявлена его умеренная антибактериальная активность в дозах 3,0 и 30,0 мг/кг. В дозе 1,0 мг/кг лантан ацеатат был не эффективен.

Известно, что одним из патогенетических механизмов любого воспаления является блокада микроциркуляции и тромбоз микрососудистого русла (Бар-каган, 1988). РЗЭ являются типичными антикоагулянгами (Волошин, Сорока,

Шварцбурд, 1974). Полагают, что они влияют на различные стадии процесса свертывания крови, повышают уровень свободного гепарина в крови, инги-бируют синтез тротромбина, тормозят переход фибриногена в фибрин (Зима-ков, 1971; Мске, 1960; Бисазга^; 1973).

Антикоагулянтные свойства лантана ацетата изучали на белых крысах в дозах 1,0; 3,0 и 5,0 мг/кг массы и вводили ежедневно в течение 5 дней, после чего определяли время свертываемости и время кровотечения.

Данные исследования влияния лантана ацетата на время свертывания и время кровотечения у белых крыс приведены в таблице 1.

Таблица 1

Влияние лантана ацетата на время свертывания и время кровотечения у

белых крыс (М±т)

Группы животных, получавших: Время свертывания крови, с Время кровотечения, мин

Печень Селезенка

Н2О (контроль), п=5 148,0+7,5 3,6+0,21 3,7+0,15

Лантана ацетат, 1,0 мг/кг, п=5 225,0+18,0* 5,3+0,42* 3,4+0,20

Лантана ацетат, 3,0 мг/кг, п=5 250,0+11,5* 7,0+0,52* 7,6+0,35*

Лантана ацетат, 5,0 мг/кг, п=5 190,0+10,7* 7,6+0,43* 6,3+0,45*

Примечание: * - различия между опытом и контролем статистически достоверны при р < 0,05; п - количество животных в группе.

Результаты экспериментов (табл. 1) показали, что лантана ацетат проявляет антикоагулянтную активность, наиболее выраженную при дозе 3,0 мг/кг (время свертывания крови на 68,9% выше контрольных показателей и время паренхиматозного кровотечения печени и селезенки соответственно на 94 и 105% выше показателей крыс контрольной группы).

При исследовании диуретической активности исследуемого средства были получены данные, характеризующие умеренную мочегонную активность лантана ацетата. Результаты исследования приведены в таблице 2.

Как следует из таблицы 2, однократное введение лантана ацетата белым крысам в дозе 3,0 мг/кг оказывало диуретическое действие, повышая водовы-делительную функцию на 28% по сравнению с данными у животных контрольной группы. Препарат сравнения верапамил существенного влияния на диурез не оказывал.

Влияние лантана ацетата на диурез у белых крыс

Группы животных, получавших: Объём мочи за 3 часа мл/100 г

1. Н2О (контроль), п=7 1,20 +0,08

2. Лантана ацетат, 3,0 мг/кг, п=9 1,57 ±0,12*

3. Верапамил, 10,0 мг/кг, п=9 1,26 +0,06

Примечание: * - различия между опытом и контролем статистически достоверны при р < 0,05; п - количество животных в группе.

Наряду с этим, проведенные исследования показали, что под влиянием лантана ацетата-увеличивался салурез, о чем свидетельствует повышение концентраций катионов калия и натрия в моче у белых крыс. Мы обнаружили, что применение лантана ацетата вызывало повышение концентрации катионов К+ и №+ на 3 сутки на 10% по сравнению с контролем, практически нормализуясь к 7 суткам. Особенно важным в фармакотерапевтическом влиянии лантана ацетата следует считать повышение экскреции калия, что способствует предотвращению гиперкалемии, являющейся причиной нарушения сердечной деятельности при острой почечной недостаточности (Ши-манко, Мусселиус, 1993; Тареева, 1995).

Влияние лантана ацетата на течение токсического повреждения почек (СС14) и острой постишемической нефропатии

На моделях повреждения почек токсической (СС14) и острой постишеми-ческой нефропатии показано, что лантана ацетат в дозе 3,0 мг/кг массы животного проявляет нефропротекторное действие. В таблицах 3 и 4 представлена динамика биохимических изменений в крови в различные сроки наблюдения.

Из таблицы 3 видно, что лантана ацетат при токсическом повреждении почек оказывает нефропротекторное действие. Об этом свидетельствуют усиление диуреза на 1-, 14- и 21-е сутки на 58, 43 и 25%, повышение СКФ -на 39, 36 и 35% по сравнению с показателями контрольных животных. Одновременно восстанавливалась азотовыделительная функция: по сравнению с контролем в указанные сроки на фоне введения лантана ацетата уровень креатинина снижался на 26, 36 и 23%, мочевины - на 33, 64 и 50% соответственно, а также наблюдали уменьшение уровня протеинурии - на 7-, 14- и 21-е сутки на - 25, 58 и 66 % (рис.).

Влияние лантана ацетата на функциональные показатели почек при токсическом повреждении тетрахлорметаном (М ± т)

Показатели Группы животных

Интактная п=7 Контрольная п=9 Лантана ацетат, 3,0 мг/кг, п=9 Верапамил 10,0 мг/кг, п±-9

7-е сутки

Мочевина в сыворотке, мМ/л 6,2 т 0,68 24,5 ±2,55 18,4 ±1,47* 22,6+1,72

Креатлнин в сыворотке, мкМ/л 60,8 ±4,12 110,2 ±8,52 87,7 ± 5,22* 103,1+6,48

СКФ, мкл/мин 87,5 Ь 5,44 12,5 + 0,95 20,4 ± 0,78* 15,2+0,72

Диурез за 3 часа, мл/ЮОг 1,8 ± 0,05 0,5 ± 0,03 1,2 ±0,08* 0,7 ± 0,04*

14-е сутки

Мочевина в сыворотке, мМ/л 6,0 ±0,22 15,1 ±0,95 9,2 ±0,98* 13,3 ± 0,88

Креатинин в сыворотке, мкМ/л 62,5 ± 2,54 95,6 ± 5,89 70,2 ±6,31* 82,3 + 6,58

СКФ, мкл/мин 85,6+4,12 20,7 ± 1,05 32,0 ± 1,02* 26,9+ 0,98*

Диурез за 3 часа, мл/ЮОг 1,5 ±0,05 0,8 ± 0,02 1,4 ± 0,06* 1,0+ 0,05*

21-е сутки

Мочевина в сыворотке,мМ/л 6,0 ±0,22 10,2 ±0,98 6,8 ± 0,55* 7,2 + 0,84*

Креатинин в сыворотке, мкМ/л 62,5 ± 2,54 80,6 ± 6,32 65,2 + 4,22* 69,4 + 4,68

СКФ, мкл/мин 85,6 ±4,12 56,9 ±4,12 86,4 ± 7,63* 74,9+ 6,34*

Диурез за 3 часа, мл/ЮОг 1,5 + 0 05 1,2 ±0,04 ,1,6 ± 0,11* 1 1,3 + 0,09'

Примечание * - различия между опытом и контролем статистически дос товерны при р < 0,05, п количество животных в группе

- - 1 '

\ 10

I 8

| содержа-ние 6

I белка в моче г/л 4

2 О

, сроки исследования

контроль Илантата ацета! J

Рис Влияние лантана ацетата на выраженность прслеинурии у крыс с токсическим повреждением почек

Как следует из данных, приведенных в таблице 4, двусторонняя ишемия почек сопровождается развитием ОПН. Курсовое введение лантана ацетата в дозе 3,0 мг/кг на фоне ишемической нефропатии оказывало выраженное защитное действие уменьшалась выраженность синдрома гиперазотемии Гак, на 3 сутки концентрации креатинина и мочевины снижались по сравнению с показателями животных контрольной группы на 21 и 40% соответственно, скорость клубочковой фильтрации (СКФ) увеличилась на 150% На 7 сутки концентрации креатинина и мочевины снижались по сравнению с показателями животных контрольной группы на 14 и 47% соответственно, СКФ увеличилась на 40% На 14 сутки показатели креатинина и мочевины достигали нормальных величин.

Данные влияния лантана ацетата на течение острой постишемической нефропатии приведены в таблице 4

7 сут 14 сут 21 сут

' Таблица 4

Влияние лантана ацетата на функциональные показатели почек при

Группы животных ) , Показатели

Креатинин в сыворот-кекрови,1 мкМ/л Мочевина в сыворотке крови, мкМ/л Креатинин в моче, мкМ/л СКФ, мкл/мин

1 2 , , з 4 5

Интактная, п=6 87,9±2,3 7,5 +0,3 11',2 +0,93 713,8±64,8

3 сутки

Ложнооперирован-ные, п=6 85,615,6 6,6±0,45 10,2±0,7 758,0+68,3

1 2 3 4 5

Контрольная, п=9 167,4±11,3 31,2+1,9 4,1 ±0,31 67,9 ±5,2

Получавшие лантана ацетат, 3,0 мг/кг, п=9 132,3+8,2 * 19,2 ±1,3* 5,2 ±0,47* 176,1±9,7*

Получавшие верапа-мил, 10,0 мг/кг, п=9 160,3 ±12,6 24,4 ±2,1* 4,0±0,32 81,3 ±5,8*

7 сутки

Ложнооперирован-ные, п=6 83,8±5,3 6,9 ±0,48 9,8±0,7 751,0±68,3

Контрольная, п=9 117,6+9,4 23,0 ±1,5 8,6±0,73 450,3±37,6

Получавшие лантана ацетат, 3,0 мг/кг, п=9 99,3±7,2 11,9±0,3* 9,1 ±0,7 633,2±49,5*

Получавшие верапа-мил, 10,0 мг/кг, п=9 110,7 ±8,6 17,5 ±1,4* 8,6 ±0,64 522,0±35,6

14 сутки

Ложнооперирован-ные, п=б 86,2±0,7 7,0±53 9,9±0,7 750,0±68,3

Контрольная, п=9 92,1±8,2 10,9+0,81 10,6±0,83 756,2±50,6

Получавшие лантана ацетат, 3,0 мг/кг, п=9 85,1±6,5 7,6±0,62* 10,9±0,9 792,1±87,8

Получавшие верапа-мил, 10,0 мг/кг, п=9 86,1±5,7 8,6±0,72 9,3+0,8 788,4±61,2

Примечание: * - различия между опытом и контролем статистически достоверны при - количество животных в группе.

Данные исследования влияния лантана ацетата на динамику накопления продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и активность каталазы, при токсической и острой постишемической нефропатиях, указывают на способность лантана ацерта стабилизировать клеточные мембраны, ингибировать процессы ПОЛ что является одним из ведущих механизмов его нефропро-текторного действия.

Результаты исследований влияния лантана ацетата, на процессы ПОЛ при токсической нефропатии представлены в таблице 5

Как следует из таблицы 5, введение СС1,4 вызывает активацию ПОЛ. Об этом свидетельствует повышение содержания МДА у крыс контрольной группы во все сроки исследований по сравнению с показателями в интактной группе животных.

Введение лантана ацетата вызывало снижение содержания МДА на 7- и 14-е сутки на 17 и 20 % по сравнению с контролем. К 21 суткам данный показатель приближался к значениям в интактной группе животных. Применение исследуемого средства увеличивало активность каталазз на 7-, 14-е сутки

исследования на 70 и 25 % по сравнению с контрольными данными, и норма-лизовывало её на 21-е сутки.

Таблица 5

Содержание МДА и уровни активности каталазы в гомогенатах почек при токсической нефропатии у крыс (М + т'_

Г руппы крыс Интактная, Контрольная, Лантана аце- Верапамил,

Показатели п=7 п=9 тат,3,0 мг/кг, п=9 10,0 мг/кг, п=9

7 сутки

МДА, мкМ/г 13,56 +1,07 26,84 +1,23 22,35 + 1,52* 25,76 +1,34

ткани

Катал аза, 1,50 +0,06 0,46 + 0,03 0,79 +0,06* 0,60 + 0,04*

мкМ/мин

14 сутки

МДА, мкМ/г 13,68 +1,12 21,45 +1,15 17,24 +1,21* 20,08 + 1,22

ткани

Катал аза, 1,46 +0,05 0,96 + 0,04 1,20 +0,05* 1,04 +0,06

мкМ/мин

21 сутки

МДА, мкМ/г 13,72 +1,10 15,92 + 1,32 13,28 +0,81 14,36 +1,04

ткани

Катал аза, 1,49 +0,04 1,46 +0,06 1,58 +0.03 1,51 +0,05

мкМ/мин

Примечание: * - различия между опытом и контролем статистически достоверны при - количество животных в группе.

Результаты исследований влияния лантана ацетата на процессы ПОЛ при острой двусторонней ишемии почек представлены в таблице 6.

Полученные данные из таблицы 6 свидетельствуют о том, что применение лантана ацетата в экспериментально - терапевтической дозе 3,0 мг/кг массы крысы снижало содержание МДА в гомогенатах ткани на 3- и 7-е сутки на 32,5 и 17% и повышало активность каталазы на 27 и 12% по сравнению с данными контрольных животных. На 14-е сутки показатели активности каталазы приближались к данным интактных крыс.

Таблица 6

Содержание МДА и уровни активности каталазы в гомогенатах почек при __острой ишемии почек у белых крыс (М ± т)__

Группы крыс Показатели Интактная,, п=6 Ложноопе-рированная, п=6 Контрольная, п=7 Получавших ;'лантана ацетат, 3,0 мг/кг, п=7 Получавших верапамил, 10,0 мг/кг, п-7

3<;утки

МДА, мкМ/г ткани 13,54±1,07 14,30±0,82 25,06±2,38 19,45+1,64* 22,18+1,26

Катал аза, мкМ/мин 1,53 ±0,08 1,42±0,12 0,74 ± 0,03 1,12 ±0,04* 0,92 ±0,03*

7сутки

МДА, мкМ/г ткани 13,94±1,06 13,54±1,07 18,23±1,16 15,52± 1,24* 16,76 ±1,35

Катал аза, мкМ/мин 1,48 ±0,05 1,50±0,06 0,85 ± 0,04 1,31 ±0,09* 1,04 ±0,06*

14 сутки

МДА, мкМ/г ткани 13,59±1,10 13,62±1,2б 13,74±1,24 13,28± 1,12 13,60 ±1,02

Каталаза, мкМ/мин 1,59 ±0,06 1,52±0,04 1,42 ±0,03 1,63 ± 0,05 1,59 ±0,04

Примечание: * - различия между опытом и контролем статистически достоверны при р < 0,05, п - количество животных в группе.

Данные о содержании лантана ацетата в организме белых крыс при разовом введении

Таблица 7

Результаты анализа содержания лантана (мкг/г) в органах белых _крыс _

Исследуемые органы Содержание лантана ацетата, мкг/г

Печень 0,010

Головной мозг 0,001

Легкие -

Почки 0,1467

Сердце 0,012

Селезенка 0,015

После минерализации органов крыс серной и азотной кислотами определяли уровни содержания испытуемого средства Полученные данные приведены в таблице 7.

Из данных таблицы 7 следует, что после однократного перорального введения лантана ацетата в дозе 3,0 мг/кг через 2 часа его содержание обнаружено во всех исследуемых органах? кроме легких. Наибольшее количество отмечено в почках. Это свидетельствует о том, что лантана ацетат в большей степени выводится почками.

Морфологические исследования почек показали, что введение лантана ацетата на фоне ищемической и токсической нефропатий сопровождается менее тяжелыми дистрофическими изменениями структуры нефрона и канальцев, что также указывает на выраженный нефропротекторный эффект исследуемого средства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Лантана ацетат благодаря способности замещать ионы кальция, а также образовывать комплексы со многими органическими соединениями обладает широким спектром действия (Савин, 1970; Верхов, Сорока, 1980; Золин, Коренева, 1984) . Полученные в работе данные свидетельствуют о том, что лантана ацетат обладает нефропротекторным действием при воздействии токсических агентов и острой ишемии почек в эксперименте. Основными механизмами фармакотерапевтической эффективности лантана ацетата являются

- мембраностабилизирующее действие, что доказано в опытах по оценке степени выраженности гемолиза эритроцитов, вызванных реактивом Фенто-на;

- антикоагулянтное действие;

- противовоспалительная активнбеть, обусловленная антиальтеративным и антиэкссудативным влияниями, проявляющимися в уменьшении выраженности морфологических изменений при применении испытуемого средства.

При экспериментальном повреждении почек нефропротекторный эффект лантана ацетата сопровождается:

- менее тяжелыми дистрофическими изменениями структуры нефрона и канальцев по сравнению с таковыми в контроле и у животных, получавших препарат сравнения,

-уменьшением азотемии, препятствующей рост) мочевины и креагинина в плазме крови;

- увеличением скорости клубочковой фильтрации и диуреза;

- снижением протеинурии;

- ингибированием процессов перекисного окисления липидов, что подтверждается снижением содержания МДА и увеличением активности катала-зы в гомогенате тканей почек

Таким образом, данные' проведенных исследований свидетельствуют о том, что курсовое введение лантана ацетата в дозе 3,0 МГ/КРсопровождается

нефропротекторным действием при острой ишемии почек и токсической нефропатии у лабораторных животных. Лантана ацетат является перспективным средством для лечения и профилактики нефропатии различных этиологии.

ВЫВОДЫ

1. Лантана ацетат в экспериментально - терапевтической дозе 3,0 мг/кг оказывает нефропротекторное действие на течение ОПН токсической этиологии, вызванной четыреххлористым углеродом.

2. Лантана ацетат в экспериментально - терапевтической дозе 3,0 мг/кг обладает нефропротекторным действием при острой ишемии почек.

3. Лантана ацетат оказывает более выраженное защитное действие при токсической и постишемической нефропатии, чем препарат сравнения вера-памил.

4. В основе нефропротекторного действия лантана ацетата лежат его анти-оксидантное, мембраностабилизирующее, антибактериальное, антикоагу-лянтное, диуретическое, противовоспалительное и салуретическое свойства.

5. Фармакологическая активность и фармакотерапевтическая эффективность лантана ацетата обусловливает возможность и целесообразность его применения в комплексной фармакотерапии нефропатии различных этиологии в клинической практике.

По теме диссертации опубликованл следующие работы:

1. Гуляев СМ., Убашеев И.О., Александрова Т.Е., Цыды'пой В.И., Кожевникова Н.М. Лантана ацетат как перспективное средство для использования в качестве биологически активной добавки к пище // Актуальные проблемы адекватного питания в эндемичных регионах: Матер. Всерос. науч. конф., 1012 окт. 2002 г. - Улан-Удэ, 2002. - С. 37-38.

2. Цыдыпов В.И., Александрова Т.Е., Убашеев И.О., Кожевникова Н.М. Антипротеинурическое действие лантана ацетата при экспериментальном повреждении почек у белых крыс // X Рос. нац. Конгресс «Человек и лекарство»: Тез. докл. - М., 2003. - С. 682.

3. Цыдыпов В.И., Александрова Т.Е., Лоншакова К.С. Нефропротекторное влияние лантана ацетата при экспериментальном повреждении почек // Материалы междунар. науч. конф. «Возрастная физиология и паталогия сельскохозяйственных животных», 25-28 июня 2003 г., г. Улан-Удэ, 2003. - С'92-93.

4. Цыдыпов В.И., Александрова Т.Е., Лоншакова К.С. Влияние лантана ацетата на течение ОПН ишемической этиологии // Материалы ежегодной научно - практической конференции "Наука, образование, новые технологии," 3 - 5 февраля 2004 г., г. Улан - Удэ, 2004.-С.84 - 86.

5 Цыдыпов В.И., Гуляев СМ., Александрова Т.Е. ЛонЫакОва К.С. Диуретическая и салуретическая активность лантана ацетата при острой двусторонней ишемии почек // Материалы ежегодной научно - практический кон-

ференции Наука, образование, новые технологии," 3 -5 февраля 2004 г., Улан- Удэ, 2004. - С. 86 - 88.

Подписано в печать 01.10.2004 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Объем 12 печ. л. Тираж 100. Заказ № 165.

Отпечатано в типографии Изд-ва БНЦ СО РАН 670047 г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6.

»19205

РЫБ Русский фонд

2005-4 14553

Актуальность темы. Заболевания почек, их диагностика и лечение являются одной из актуальных задач современной медицины. Следует отметить, что заболевания почек помимо их широкой распространенности встречаются при многих патологических состояниях: острых и хронических интоксикациях, шоковых состояниях, гестозах беременных, сахарном диабете, коллагенозах и других заболеваниях, а также являются одной из ведущих причин инвалидизации и смертности в молодом возрасте (Лужников, 1989; Сигидин, 1994; Тареева, 1995; Шулутко, 1995; Parvihg, Osterby, 2000). По статистическим данным за 2002 год в России на 100 тыс. взрослого населения приходилось 4806,1 больных с заболеваниями мочевыделительной системы, в 2003 году количество больных увеличилось до 4881,8 на 100 тыс. населения. По Бурятии за 2002 год на 100 тыс. населения больных с данной патологией было 3381,9, в 2003 году наблюдалось увеличение патологии мочевыделительной системы и составило 4089,6 соответственно (стат. сборник «Здоровье населения Республики Бурятия и Министерства здравоохранения Российской Федерации» за 2002 - 2003 г.). В настоящее время увеличилось количество больных с заболеваниями почек, осложненных переходом в хроническую почечную недостаточность, единственно действенными методами лечения которой являются перевод больных на хронический гемодиализ и пересадка почки (Глезер, 1993; Пилотович, Соклаков, 1993; Лукичев, Федотова, 1999; Швецов, 1999; Bezthoux, 1999). Увеличивается процент токсических и реактивных нефритов, основным клиническим синдромом которых является острая почечная недостаточность (ОПН) (Пермяков, Зимина, 1982; Шиманко, 1997).

ОПН представляет собой потенциально обратимые, быстро развивающиеся (в течение нескольких часов или дней) нарушения гомеостатической функции почек, чаще всего ишемического или токсического генеза (Тареева, 1995). При этом начальная ишемия и нефротоксины вызывают повреждение клеточных мембран с увеличением их проницаемости для ионов кальция, с последующим каскадом патологических нарушений на клеточном и органном уровнях (Клар, 1987; Тареева, 1995; Zong, 1979; Frega, 1979).

Поиск лекарственных средств и создание на их основе новых эффективных препаратов для профилактики и лечения нефропатий являются одной из важных задач клинической и экспериментальной фармакологии. В плане профилактики и лечения патологических состояний, связаных повреждающим действием избытка ионов кальция, представляют большой интерес соединения редкоземельных элементов (РЗЭ) или лантаноидов.

Наличие у них таких свойств, как антикоагулянтная активность, способность к замещению ионов кальция, способность образовывать комплексы с анионами, содержащими кислород, стимулирующее действие на синтез ДНК и РНК, мембраностабилизирующий эффект (Савин, 1970; Верхова, Сорока, 1980; Золин, Коренева, 1980; Ким, Джулай, Жалсараев, 1988; Beaser, 1942; Vincke, 1960; Ducastaing, 1973; Arvella, 1979) открывают большие перспективы для использования соединений РЗЭ в медицине и, в частности, нефрологии.

Цель и задачи исследования. Цель исследований: определить фармакологическую активность и фармакотерапевтическую эффективность соли РЗЭ лантана ацетата при экспериментальных повреждениях почек, а также выявить возможные механизмы его нефропротекторного действия. Для достижения указанной цели определены следующие задачи:

1) изучить основные фармакологические свойства лантана ацетата;

2) исследовать влияние лантана ацетата на морфофункциональное состояние почек при остром токсическом повреждении четыреххлористым углеродом в опытах на белых крысах;

3) оценить влияние лантана ацетата на морфофункциональное состояние почек при ишемическом повреждении путем окклюзии почечных артерий;

4) определить основные механизмы действия лантана ацетата.

Научная новизна исследования. В работе впервые дана оценка влияния лантана ацетата на развитие и течение экспериментальных повреждений почек. Получены новые данные о фармакологических свойствах лантана ацетата. Установлено, что лантана ацетат при курсовом введении в экспериментально - терапевтической дозе оказывает выраженное нефропротекторное действие в экспериментах на белых крысах. При этом он проявляет такие свойства: как гипоазотемическое, диуретическое, противовоспалительное, антикоагулянтное, антибактериальное, мембраностабилизирующее, улучшает внутриорганную гемодинамику, увеличивая скорость клубочковой фильтрации. Впервые установлено, что лантана ацетат ингибирует процессы свободнорадикального окисления липидов и активирует антиоксидантную систему почек.

В целом, полученные данные эффективности и безопасности лантана ацетата аргументируют целесообразность его применения для профилактики и фармакотерапии заболеваний почек.

Теоретическая и практическая значимость работы. Выполненная работа представляет значительный интерес в теоретическом и практическом аспектах. Теоретический аспект обнаруженного нефропротекторного действия лантана ацетата даёт основание для его дальнейшего изучения, с целью использования для профилактики и лечения заболеваний почек. Практическое значение работы заключается в определении эффективности лантана ацеата при экспериментальном повреждении почек у лабораторных животных, что обосновывает его применение в клинической практике. Выявленный нефропротекторный эффект лантана ацетата, позволяет рекомендовать его в Фармкомитет МЗ РФ для дальнейшего внедрения в медицинскую практику.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на:

- Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы адекватного питания в эндемичных районах» (Улан - Удэ, 2002);

- X Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2003);

- Международной научной конференции «Возрастная физиология и патология сельскохозяйственных животных» ( Улан - Удэ, 2003);

- Научно - практической конференции «Наука, образование, новые технологии» (Улан - Удэ, 2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ.

Основные положения, выносимые на защиту. Лантана ацетат обладает нефропротекторным действием при экспериментальных повреждених почек токсического и ишемического генеза;

- Основными механизмами, определяющими фармакотерапевтическую эфффективность лантана ацетата, являются антикоагулянтное, диуретическое, антибактериальное, салуретическое, противовоспалительное, антиоксидантное, мембраностабилизирующее действия.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа изложена на 119 страницах компьютерного текста и состоит из введения, шести глав, выводов и списка литературы, включающего 175 источников, из которых 27 на иностранных языках.

выводы

1. Лантана ацетат в экспериментально - терапевтической дозе 3,0 мг/кг оказывает нефропротекторное действие на течение ОПН токсической этиологии, вызванной четыреххлористым углеродом.

2. Лантана ацетат в экспериментально - терапевтической дозе 3,0 мг/кг обладает нефропротекторным действием при острой ишемии почек.

3. Лантана ацетат оказывает более выраженное защитное действие при токсической и постишемической нефропатии, чем препарат сравнения верапамил.

4. В основе нефропротекторного действия лантана ацетата лежат его антиоксидантное, мембраностабилизирующее, антикоагулянтное, диуретическое, антибактериальное, противовоспалительное и салуретическое свойства.

5. Фармакологическая активность и фармакотерапевтическая эффективность лантана ацетата обусловливает возможность и целесообразность его применения в комплексной фармакотерапии нефропатий различных этиологий в клинической практике.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные в работе данные свидетельствуют о том, что лантана ацетат способен препятствовать развитию острой почечной недостаточности (ОПН) при воздействии токсических агентов и острой ишемии почек, что позволяет предположить наличие нефропротекторного действия.

Лантана ацетат благодаря способности замещать ионы кальция, а также образовывать комплексы со многими органическими соединениями обладает широким спектром действия (Савин, 1970; Верхов, Сорока, 1980; Золин, Коренева, 1984) . Полученные в работе данные свидетельствуют о том, что лантана ацетат обладает нефропротекторным действием при воздействии токсических агентов и острой ишемии почек в эксперименте. Основными механизмами фармакотерапевтической эффективности лантана ацетата являются: мембраностабилизирующее действие, что доказано в опытах по оценке степени выраженности гемолиза эритроцитов, вызваных реактивом Фентона; противовоспалительная активность, обусловленная антиальтеративным и антиэкссудативным влияниями, проявляющимися в уменьшении выраженности морфологических изменений при применении испытуемого средства. антикоагулянтное действие; антибактериальная активность;

При экспериментальном повреждении почек нефропротекторный эффект лантана ацетата сопровождается: уменьшением азотемии, препятствующей росту мочевины и креатинина в плазме крови; увеличением скорости клубочковой фильтрации и диуреза; снижением протеинурии; ингибированием процессов перекисного окисления липидов, что подтверждается снижением содержания МДА и увеличением активности каталазы в гомогенате тканей почек.

В целом, проведенные исследования позволили выявить положительный фармакотерапевтический эффект лантана ацетата при токсическом повреждении и острой ишемии почек.

Таким образом, данные проведенных исследований доказывают, что курсовое введение лантана ацетата в дозе 3,0 мг/кг сопровождается нефропротекторным действием при острой ишемии почек и токсической нефропатии у лабораторных животных. Лантана ацетат является перспективным средством для лечения и профилактики нефропатий различных этиологий.

100