Автореферат и диссертация по медицине (14.00.29) на тему:Токсикологические и специфические медико-биологические свойства противоанемического препарата спейсферрон

МЕЛЬНОВА НАТАЛЬЯ ИВАНОВНА

ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ И СПЕЦИФИЧЕСКИЕ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОТИВОАНЕМИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА СПЕЙСФЕРРОН

(экспериментальное исследование)

14.00.29 - гематология и переливание крови

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург 1999

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте гематологии и переливания крови Министерства Здравоохранения Республики Беларусь

Научный руководитель:

кандидат медицинских наук, доцент В.Н. Гапанович

Научный консультант:

доктор медицинских наук, профессор Е.П. Иванов

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор И.Г. Дуцкевич доктор медицинских науж, ст.н.с. М.И. Ремизова

Ведущая организация:

Российская военно-медицинская академия

Защита состоится " ¿¿/-ТЛс^^Р 1999 т. в /3 часов на заседании диссертационного совета Д 084.19.01. Российского НИИ гематологии и трансфузиологии МЗ РФ (193024, Санкт-Петербург, ул. 2-ая Советская, 16).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Российского НИИ гематологии и трансфузиологии МЗ РФ.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат медицинских наук В.С. Быков

Р<и-Л Ц- $3 , о

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Проблема эффективной терапии желе зоде ф ицитных анемий (ЖДА) до настоящего времени остается недостаточно решенной в связи с широким спектром патогенетических нарушений, обуславливающих это состояние и, соответственно, сложностью создания лекарственных средств, способных оказать адекватное нормализующее действие на комплекс патологически измененных взаимообусловленных реакций гомеостаза.

Основным принципом коррекции ЖДА является восполнение дефицита железа в организме как лимитирующего гемопо этического фактора. При недостатке железа снижается гемоглобинообразование, ухудшается эритропо-эз, уменьшается количество эритроцитов и их кислород-транспортная способность, что ведет к возникновению гипоксии, вследствие шторой развивается смешанный ацидоз с последующим нарушением деятельности всех органов и систем. Это означает, что действительно эффективная медикаментозная терапия ЖДА должна способствовать устранению большинства основных звеньев патогенеза с учетом их взаимосвязи и взаимовлияния и не вызывать негативных побочных эффектов. Достижение этой цели возможно только при условии создания и использования таких лекарственных средств, которые, благодаря количественному и качественному составу, а также физико-химическим свойствам (задаваемым целенаправленно на основании представлений и роли и взаимообусловленности патофизиологических факторов), будут адекватно и сбалансировано включаться в процессы обмена.

Между тем, большинство применяемых в настоящее время противоане-мических препаратов, устраняя в конечном итоге основной патогенетический фактор ЖДА - дефицит железа, не в полной мере отвечают указанным требованиям.

Это приводит к удлинению сроков лечения, сложности выбора оптимальной дозировки, а также появлению многочисленных побочных реакций, отмечаемых на субклеточном, клеточном, органном и других уровнях интеграции функций целостного организма.

Лечение ЖДА проводят различными железосодержащими средствами, в зависимости от способа применения подразделяющимися на пероральные и парентеральные. Первые способны вызывать диспепсические расстройства, создают избыточную локальную концентрацию гидроксильного радикала, оказывающего мембраногропное действие. К тому же их применение достаточно длительно из-за неопределенности, связанной с внутрикишечной абсорбцией, или вообще не возможно при заболеваниях, вызывающих повреждение слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки.

Использование вторых (парентеральных) нередко вызывает пироге иные и токсические реакции, лейкопению, активацию перекисного окисления липвдов.

Приведенные выше побочные реакции объясняют необходимость разработки для клинической практики инъекционной формы противоанемическоюо средства, которое, наряду с нормализацией процессов эритропоэза, оказывало бы оптимизирующее влияние на гомеостаз в целом.

Важность создания инъекционной формы прогивоанемичесюго средства объясняется еще и тем, что ни в Республике Беларусь, ни в странах СНГ подобного рода препараты не выпускаются.

Настоящая работа, являясь фрагментом комплексного исследования, посвящена изучению мсдико-биологических свойств противоанемическото препарата спейсферрон, разработанного в лаборатории экспериментальной патологии и трансфузиологии НИИ гематологии и переливания крови совместно с рядом учреждений (ОАО "Белмедпрепарагы", ООО "Спейсфарм", Инстшут физико-органичесюй химии HAH Беларуси).

Помимо железа, в состав спейсферрона входит кобальт, также обладающий гемостимулирующим, интенсифицирующим эритропоэз действием, участвующий в процессах биосинтеза белка и нуклеиновых кислот, оказывающий регуляторную роль в активации и торможении перекисного окисления липидов. Низкомолекулярная фракция модифицированного декстрана, в свою очередь, удерживает железо и кобальт в растворимой комплексносвязанной форме, способствуя равномерной диссоциации микроэлементов, и, благодаря своеобразию физико-химической структуры полисахарида, способна повышать неслеци-фнческую резистентность организма.

Такие особенности состава и структуры спейсферрона позволяют предполагать у нового препарата высокие лечебные свойства и достаточно пролонгированный терапевтический эффект.

Связь работы с крупными научным» программами, темами.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с Государственной научно-технической программой "Создать новые эффективные лекарственные препараты" в рамках следующих тем НИР: "Разработка инъекционной формы препарата прогивоанемичесюго действия для внутривенного введения на основе металлодекстранового комплекса - спейсферрон (№ госрегистрации - 199765, 08.01.1997 г.) и "Проведение клинических испытаний и внедрение нового препарата пролонгированного действия для лечения железодефицитных состояний -спейсферрон" (№ госрегистрации - 1998165, 14.01.1998 г.).

Целью настоящего исследования явилось проведение комплексного экспериментального изучения токсикологических свойств, фармакокинетики и фармакодинамики (специфическая активность) нового противоанемического лекарственного средства спейсферрон.

Задачи исслсдовашм.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи.

1. Изучить неспецифическую токсичность разработанного противоанемического препарата, в том числе: первичную, острую токсичность и влияние длительного внутривенного введения (хроническая токсичность) на параметры красной крови, феррокинетику, белковый обмен и пгсто структуру основных органов жизнеобеспечения.

2. Исследовать специфическую токсичность спейсферрона наоснове анализа проявления лекарственной формой препарата мутагенных, канцерогенных, эмбриотоксических, тератогенных и аллергенных свойств.

3. Выяснить влияние спейсферрона на пролиферацию в культуре клеток костного мозга ранних и поздних кроветворных предшественников эритроиднош ряда, а также других ростков.

4. Отработать воспроизводимую модель постгеморрагической железо-дефицитной анемии, в восстановительном периоде шторой дать оценку динамике изменений ряда параметров пшеостаза, прежде всего отражающих функциональное состояние эритрона.

5. Провести изучение целевых лечебных свойств (специфическая активность) прогивоанемического средства спейсферрон при курсовом введении препарата на фоне постгеморрагической железодефицитной анемии.

Научная иовизна намученных результатов. В работе впервые проведено комплексное медико-биологическое исследование разработанной на основе низкомолекулярного модифицированного дексграна, комплексносвязанного с находящимися в легко усваиваемой форме микроэлементами - железом и кобальтом, лекарственной формы прогивоанемического средства спейсферрон.

Впервые изучены токсикологические аспекты влияния нового фармсредства на организм и показано, что созданный препарат является биологически безвредным. В различных модельных постановках также впервые дана оценка специфических (целевых) и лечебных свойств спейсферрона, позволившая установить его высокую способность к оказанию направленного темо(эритро)стимулирующего и противоанемического действия.

К этому следует добавить, что инъекционные формы железосодержащих противоанемических препаратов предприятиями системы минмедпрома Республики Беларусь и стран СНГ не выпускаются, что уже само по себе свидетельствует о новизне исследований по разработке такого лечебного средства.

Практическая значимость работы. Проведенное исследование, являясь частью комплексной работы по созданию инъекционной формы прогивоанемического средства на основе металдо-декстранового комплекса, позволило дать обоснованное заключение по разделу медико-биологических свойств нового препарата и получить разрешение на проведение клинических испытаний препарата,

а в последующем - на организацию его промышленного производства в условиях ОАО "Белмедпрепараты" и включение Минздравом Республики Беларусь в перечень жизненно необходимых средств базисной терапии железодефицигных анемий различного генеза. Кроме того, особенности проявления целевых свойств спейсферрона и выявленные при этом преимущества разработанного лечебного средства (в сравнении с аналогами) послужили основой для выработки рекомендаций по спектру его применения в клинической практике, в частности, для коррекции нарушений системы гемолоэза в периоде реконвалисценции после длительных, хронически протекающих патологических процессов, а также в восстановительном периоде после проведения химио- или лучевой терапии, т.е. в тех ситуациях, когда необходима стимуляция ослабленной гемо(эритро)поэти-ческой функции костномозгового кроветворения.

Экономическая значимость полученных результатов. Технология получения противоанемического препарата спейсферрон внедрена на ОАО "Белмедпрепараты" с 1998 г. Полученные на основе комплексного медиио-биологачес-шго исследования целевыхсвойств разработанного фармакологического средства данные, а также первый опыт клинического применения спейсферрона, позволяют предполагать его широкое использование в терапии патологических состояний, сопровождающихся развитием железодефищггной анемии и ослаблением функционирования костномозгового кроветворения.

Исходя из реальных потребностей Республики Беларусь в подобного рода средствах (ориентировочно - 500 тыс. ампул/флаконов в год), экономия денежных средств, сложившаяся в результате отказа от закупок по импорту препаратов-аналогов, составит около 250 тыс. долларов США.

С учетом производственных мощностей ОАО "Белмедпрепараты" возможен экспорт спейсферрона в Российскую Федерацию, на Украину, в другие государства СНГ и ближнего зарубежья, в которых происходит регистрация препарата. При этом ожидаемая прибыль от его производства при объемах, обеспечивающих потребности здравоохранения, суммарно составит около 15-17 млн. долларов США.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Лекарственная форма спейсферрона не проявляет первичной токсичности при внутривенном (виутрибрюпшнном) введении в дозах, в сотни (тысячи) раз превышающих суточную терапевтическую.

2. Длительное курсовое введение нового фармередства ингакгаым животным не сопровождается повреждением жизненно важных органов, способствует интенсификации включения содержащегося в препарате железа в процесс костномозгового кроветворения и значительно активирует эритропоэз, что предполагает наличие у спейсферрона потенциально высоких противоанемических свойств, определяемых его составом.

3. Разработанный на основе мегалло-декегранового комплекса противо-анемический препарат не обладает мутагенными, канцерогенными, тератогенными и эмбриотоксическими свойствами, не оказывает аллергенного действия и влияния на активацию факторов высвобождения медиаторов воспаления.

4. Спейсферрон оказывает выраженное стимулирующее влияние на пролиферацию ранних и поздних предшественников эритропоэза, не проявляет токсических свойств или костимулирующего действия в отношении предшественников миелопоэза и общих предшественников 3 ростков кроветворения.

5. Курсовое внутривенное введение спейсферрона на фоне постгеморрагической анемии способствует ускорению сроков восстановления клеточного и белкового состава крови.

6. Повышение гемо(эритро)поэтической активности костного мозга при корригирующей терапии постгеморрагической анемии спейсферроном свидетельствует о направленном целевом противоанемическом действии разработанной лекформы препарата, связанном с синергизмом специфического эффекта входящих в ее состав микроэлементов - железа и кобальта.

Личный вклад соискателя. Непосредственное -участие автора в выполнении диссертационной работы заключалось в следующем: моделировании состояния постгеморрагической железодефицигной анемии и осуществлении его коррекции; проведении необходимых для решения поставленных задач экспериментов (in vivo, in vitro), включая исследование неспецифической токсичности, а также мутагенной, канцерогенной, тератогенной и эмбриогокси-ческой активности разработанного препарата; взятие проб крови и биопсийного материала внутренних органов; выполнение цтпогематологических, биохимических и гистологических исследований; формировании компьютерных баз данных и их статистической обработке; анализе и обобщении полученных результатов; подготовке выводов и практических рекомендаций.

Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены на: Республиканской конференции трансфузиологов и хирургов "Актуальные проблемы клинической трансфу'шологии. Хирургические осложнения инфекционных и паразитарных заболеваний" (Душанбе, 1997); V и VI Российских национальных конгрессах "Человек и лекарство" (Москва, 1998,1999).

Реализация результатов диссертации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ, получено положительное решение на выдачу 1 патента Республики Беларусь на изобретение.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 180 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованных источников. Работа иллюстрирована 19 таблицами и 38 рисунками. Библиография включает 155 источников (109 -

отечественной и 46 - зарубежной литературы).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Объектами исследования, в зависимости от конкретно поставленной задачи, служили: противоанемические препараты спейсферрон и феррум лек; кролики с моделируемой постгеморрагачес-кой анемией, крысы, мыши; кровь и плазма экспериментальных животных.

Выбор методов исследования медико-биологических свойств противоане-мического препарата спейсферрон основывался на комплексном подходе к выявлению его основных целевых свойств. При этом использовали следующие методические приемы.

1. Изучение хронической токсичности - методом длительных внутривенных инфузий препарата в различных дозировках.

2. Ряд биохимических методов: определение общей железосвязывающсй способности сыворотки и уровня сывороточного железа; общего белка и альбумина в плазме крови экспериментальных животных.

3. Определение гематокрита и морфологического состава крови с помощью анализатора крови Т-800 ("Бувшех", Япония).

4. Определение мутагенной активности препарата - с помощью микроядерного теста и методом учета хромосомных аберраций в клетках костного мозга линейных мышей.

5. Определение канцерогенной активности препарата - методом индукции аденом легких у мышей высокочувствительной линии М

6. В основу исследования спейсферрона на возможные тератогенные и эмбриотоксические свойства легли принципы испытаний лекарственных средств на тератогенность и эмбриогоксичносгь, составленные Отделом эмбриологии Института эмбриологической медицины АМН РФ.

7. Изучение влияния препарата на пролиферацию кроветворных клеток предшественников - с использованием теста юлониеобразования клеток костного мозга в полутвердых агаровых культурах.

8. Моделирование посггеморрагической анемии у кроликов для изучения лечебной эффективности нового противоанемического средства.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Оценку первичной и острой токсичности, а также определение 1Л)50спейсферрона проводили на беспородных белых мышах. Как показали проведенные исследования, новый препарат не проявляет первичной и острой токсичности, а введение сш экспериментальным животным в дозе, превышающей суточную терапевтическую в 2100 раз не вызывает гибели мышей, что позволило отнести спейсферрон к нетоксичным соединениям.

Проведенное в данной работе исследование хронической токсичности спейсферрона (в сравнении с феррум леком) при длительном ежедневном внутривенном введении, выполнено на кроликах породы Шиншилла и крысах линии Вистар и включало изучение динамики параметров белкового обмена, клеточного состава крови, железосвязывающей способности сыворотки и количества сывороточного железа, накопления во внутренних органах металлодекстрановой основы препаратов.

Длительное введение (в течение 30 суток) препарата спейсферрон практически не оказывало влияния на исследуемые показатели белкового обмена. В течение всего срока инъекций содержание альбумина и общего белка в плазме крови экспериментальных животных оставалось на уровне исходного, а кратковременное увеличение концентрации "средних молекул" (до 124 % от исходного) на момент окончания курса инъекций препарата нивелировалось спустя 5 суток и их уровень соответствовал начальному (рис. 1.).

% 300-25а . 200 ш . 1«> Г :50-

•••:•" о

1 2 : 3 - 4 : ' 5 " б ? «

. • : ' : ■ х • ■ : условия экстерилскса

Рис.1. Динамика изменений концентрации "средних молекул" в плазме крови экспериментальных животных при длительном введении феррум лека и спейсферрона.

Обозначения: 1 - исходные данные; 2, 3 и 4 - после 10, 19 и 30 введений препаратов; 5 и б - через 5 и 15 суток после окончания курса; 7 и 8 -через 1 и 2 месяца после окончания курса введений, соответственно.

Длительные инъекции препарата-аналога феррум лека не сказывались на содержании в плазме крови экспериментальных животных общего белка, однако оказывали явно негативное влияние на содержание альбумина и "средних молекул". Уже после 10 введений феррум лека происходило снижение уровня альбумина и параллельное повышение концентрации "средних молекул",

достигающее 225 % к исходному. Нормализация обоих показателей отмечалась только к моменту окончания наблюдений за животными (рис. 1).

О токсическом влиянии препаратов спейсферрон и феррум лек при их длительном введении экспериментальным животным (кролики, крысы) также судили по таким показателям периферической крови, как содержание гемоглобина, количество эритроцитов и уровень гематокрита, количество лейкоцитов и тромбоцитов, а также уровень ретикулощгтов, свидетельствующий о состоянии гемопоэтической функции костного мозга. Параметрами, отражающими обменные процессы железа в организме, явились концентрация сывороточного железа (СЖ) и общая железосвязывающая способность сыворотки (ОЖСС).

В ходе исследований было установлено, что входящие в состав противо-анемического средства спейсферрон железо и кобальт не вызывают какого-либо токсического действия на клеточный состав крови, способствуя стимуляции кроветворения. В свою очередь, инфузии феррум лека экспериментальным животным вызывали снижение таких гематометрических показателей, как содержание гемоглобина, количества эритроцитов, восстановление которых наблюдалось только к 30 суткам курсовой терапии. Стимуляция гемопоэтичесюй функции костного мозга (об интенсивности которой судили по выбросу в периферическую кровь молодых форм эритроцитов) наблюдалась при введении экспериментальным животным как разработанного, гак и препарата сравнения. Однако, ретикулоцнгарный криз под влиянием спейсферрона опережал таковой в серии животных с введением феррум лека на 5 суток и превышал его почти в полтора раза (рис. 2).

Наблюдавшиеся более высокие значения сывороточного железа при инъекциях феррум лека, по сравнению с таковыми при введении спейсферрона, свидетельствуют о более интенсивном потреблении организмом железа разработанного противоанемичесшго средства (учитывая равное количество железа в составе феррум лека и спейсферрона). На это ж указывала и динамика общей железосвязывающей способности сыворотки у кроликов контрольной и опытной серий.

При изучении внутриорганной локализации металлодекстрановой основы нового средства оказалось, что длительное введение спейсферрона сопровождается отложением железосодержащего комплекса препарата в печени, селезенке и лимфоузлах. На протяжении всего отслеживаемого периода отмечалось депонирование железа в костном мозге, что свидетельствует об активном включении данного микроэлемента в процесс костномозгового кроветворения.

Как известно, рекомендациями ВОЗ предусмотрено обязательное тестирование лекарственных препаратов на мутагенную и канцерогенную активность. В данной работе нами изучены генотоксические свойства протаю-

Рис. 2. Динамика изменений количества решкулоцитов в плазме крови экспериментальных животных при длительном введении феррум лека и спейс-феррона.

Обозначения: 1 - исходные данные; 2, 3 и 4 - после 10, 19 и 30 введений препаратов; 5 и 6 - через 5 и 15 суток после окончания курса; 7, 8 и 9 -через 1, 2 и 3 месяца после окончания курса введений, соответственно.

анемического средства спейсферрон в тест-системе с использованием микроядерного теста и метода учета аберраций хромосом в клетках костного мозга мышей.

В ходе проведенных исследований бело установлено, что разработанный препарат не вызывает увеличения количества лимфоцитов с микроядрами и аберраций хромосом в клетках костного мозга мьппей и, следовательно, не обладает мутагенными свойствами.

Проверка канцерогенных свойств осуществлена на мышах линии АГ методом индукции аденом легких. В связи с тем, что спейсферрон не вызвал увеличения количества аденом, а также в тест-системе по изучению мутагенных свойств дал отрицательный результат (что является косвенным доказательством отсутствия канцерогенной активности) был сделан вывод о том, что новое лекарственное средство не проявляет бластомогенных свойств.

Оценка биологической безвредности новых лекарственных средств предполагает их исследование на наличие тератогенных и эмбриотоксических свойств, так как это является одной из мер профилактики эмбриопатий и врожденных пороков развития человека. Проведенные исследования показ ли, что спейсферрон не вызвал отклонений в развитии костной системы и внуренних органов и эмбрионов, а также расположении последних, что позволило сделать заключение об отсутствии тератогенных свойств у новою препарата при его введении крысам, находящимся на различных сроках беременности.

Обобщенный анализ основных показателей эмбриогенеза и эмбрисгтоксичности, проведенный по всем периодам беременности при введнии крысам спейсферрона в дозе, превышающей терапевтическую в 5 раз, свидетельствует о том, что отмечаемые незначительные отклонения отдельных параметров не выходят за рамки соответствующих сдвигов, вызываемых разрешенными к клиническому применению препаратов.

С учетом противоанемическюй направленности действия разработанного средства, особый интерес представляло выяснение его влияния на пролиферацию кроветворных клеток предшественников, которое было проведено в сравнении с феррум леком. Анализ полученных результатов показал, что ни новое прогиво-анемическое средство, ни препарат-аналог собственным стимулирующим пролиферацию эффектом не обладали. Однако, в присутствии эритропоэтина исследуемые препараты оказывали прямое активизирующее влияние на пролиферацию поздних клеток предшественников эритропоэза, причем воздействие спейсферрона носило более выраженный характер и проявлялось во всех разведениях препарата - 1:8, 1:16,1:32 (рис. 3). При внесении в среду

условия эксперимента

Ркс.З. Влияние различных разведений противоанемических препаратов феррум лек и спейсферрон на пролиферацию предшественников эритропоэза (КОЕэ).

Обозначения: I - клетки костного мозга (ККМ) + интерлейкин-3 (ИЛ-3) + гранулоцито-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ) + эритропоэтин (Эпо), II - ККМ+ИЛ-3+ГМ-С<1>+Эпо+ феррум лек, Ш - ККМ+ИЛ-3 + ГМ-КСФ + Эпо + спейсферрон; 1,2,3- разведения 1:8; 1:16; 1:32, соответственно.

культивирования кроветворных ростовых факторов, способствующих пролиферации гранулоцитов и макрофагов, феррум лек во всех разведениях ингибировал пролиферацию ранних и поздних предшественников миелопоэза, в то время какспейсферронне оказывал токсического воздействия на этот росток кроветворения.

Для подтверждения специфических лечебных свойств спейсферронанами было проведено моделирование постгеморрагической анемии на кроликах. Коррекцию постгеморрагического состояния проводили курсовым введением (6 инъекций) разработанного средства и препарата-аналога. О противоанемичес-ком действии препаратов судили по содержанию в периферической крови гемоглобина и эритроцитов, уровню гематокрита и количеству рстикулоцитов. Влияние экзогенного железа на ферродинамику отслеживали по концентрации сывороточного железа и общей железосвязывающей способности сыворотки.

Общая кровопогеря, составившая около 50 % от объема циркулирующей крови (ОЦК), характеризовалась развитием состояния постгеморрагической железодефицитной анемии, со свойственной для нее картиной красной крови (значительное снижение уровня гемоглобина, количества эритроцитов, ретнкулоцитов и показателя гематокрита). Изъятие половины ОЦК вызвало снижение концентрации сывороточного железа почти в два раза при параллельном подъеме ОЖСС.

Процесс выхода экспериментальных животных из состояния постгеморрагической анемии значительно ускорялся в сериях с внутривенным введением железосодержащих препаратов, что в первую очередь сказывалось на восстановлении нарушенных гематометрических показателей, причем их нормализация в случае использования спейсферрона проходила опережающими темпами в сравнении с феррум леком: к 4 суткам восстановительного периода количество эритроцитов в периферической крови животных опытной серии статистически значимо не отличалось от изначального уровня, тогда как в контрольной было на 19,9 % (Р<0,05) ниже его. Достижение первначальных значений содержания гемоглобина при коррекции постгеморрагической анемии феррум леком "запаздывало" на 7-8 суток (рис. 4.).

Особо следует отметить влияние спейсферрона на выход в периферическую кровь предшественников эритроцитов - ретнкулоцитов. Максимальное содержание незрелых форм эритроцитов во всех сериях эксперимента наблюдалось на 7 сутки после окончания моделирования кровопотери. Однако, внутривенные инъекции нового препарат вызвали ретикулоцитарный криз, который характеризовался максимальной интенсивностью (превышение исходных значений на 508,8 %), что демонстрирует более благоприятное эригростимулирующее действие данного лекарственного средства (рис. 5).

а)

б)

Рис.4. Динамика изменений количества эритроцитов (а) и содержания гемоглобина (б) в крови экспериментальных животных: без и при коррекции постгеморрагической анемии железосодержащими препаратами.

Обозначения: 1 - исходные данные; 2, 3,4- через 1 сутки после 1-го, 2-го и 3-го кровопускания; 5, 6, 7, 8 и 9 - на 4, 7, 11, 15 и 20 сутки после 3-го кровопускания, соответственно.

Рис.5. Динамика изменений количества ретикулоцитов при коррекции

постгеморрагической анемии железосодержащими препаратами.

Обозначения: см. рис. 4.

Одним из патогенетических факторов развития и течения постгеморрагической анемии является дефицит белка в организме, что усугубляет течение патологического процесса и увеличивает нагрузку на белоксинтетическую функцию печени. Таким образом, изучение степени гяпопротеинемии, сроков ее ликвидации, а также динамики изменения содержания в плазме крови продуктов распада белковых молекул представляет собой важное дополнение к исследованию эффективности препаратов, применяемых для лечения железодефицитного состояния.

Коррекция анемии феррум леюм не сопровождалась улучшением белкою-го обмена: содержание общего белка и альбумина в плазме крови кроликов продолжало снижаться при параллельном повышении концентрации продуктов деградации белков. Полного восстановления показателей белкового обмена до исходного уровня так и не отмечалось вплоть до окончания наблюдений при стабильно повышенной концентрации среднемолекулярных олигопептидов, что указывает на дисбаланс процессов белкового обмена на фоне внутривенного введения феррум лека.

Совершенно по другому происходило восстановление нарушенных в ходе постгеморрагической анемии показателей белкового обмена при коррекции данной патологии спейсферроном. Так, уровень альбумина и общего белка достигал исходного уже на 4 сутки от начала курсового введения нового противоане-инческого средства и до окончания эксперимента оставался в пределах условной

нормы, наиболее показательным в плане влияния разработанного препарата на белковый обмен является динамика содержания в крови экспериментальных животных "средних молекул" (рис. б).

Рис.6. Динамика изменений концентрации "средних молекул" при коррекции

посггсморрагической анемии железосодержащими препаратами.

Обозначения: см. рис. 4.

Первое же введение спейсферрона вызвало снижение уровня олигопеп-тидов до 59,8 % от изначального. Незначительный рост содержания "средних молекул" в дальнейшем не превышал исходные значения и их концентрация составила в заключительном периоде 92,6 % от условной нормы.

Полученные данные дают основание сделать вывод о более благоприятном влиянии спейсферрона в целом на белковый обмен. Это связано, вероятно, с физико-химическими свойствами нового прогивоанемического препарата, что позволяет ему оптимальным образом включаться в метаболизм, не вызывая дисбаланса окислительно-восстановительных процессов.

Таким образом, анализ полученных результатов позволяет сформулировать следующее общее заключение.

Спейсферрон показал себя как высокоэффективное противоанемическое средство, способное восстанавливать в кратчайшие сроки нарушенные в ходе развития железодефицитной анемии показатели функционирования эритрона. По сравнению с традиционно применяемым в клинической практике препаратом феррум лек, разработанный металлодексграновый препарат спейсферрон вызывает более раннюю и выраженную активацию костномозгового кроветворения, что указывает на сбалансированный кумулятивный эффект микроэлементной основы нового прогивоанемического средства.

ВЫВОДЫ

1. Противоанемический препарат спейсферрон, разработанный на основе модифицированного низкомолекулярного декстрана, комплексносвязанного с находящимися в легко усваиваемой форме микроэлементами - железом (Fe2"/ Fe1') и кобальтом (Coí+), является высокоэффективным корректором железо-дефицитных состояний.

2. Лекарственная форма спейсферрона не проявляет первичной токсичности. Отсутствие отклонений в общем состоянии и поведенческих реакциях у экспериментальных животных при внутривенном (внутрибрюпшнном) введении нового средства в дозировках, превышающих суточную терапевтическую в сотки (тысячи) раз, позволяет отнести его к нетоксичным соединениям.

3. Длительное курсовое введение спейсферрона интахгным животным не оказывает негативного влияния на показатели клеточного состава крови н белковый обмен, не сопровождается нарушением гистострукгуры жизненно важных органов и, вместе с тем, способствует интенсификации включения содержащегося в препарате железа в процесс костномозгового кроветворения, значительно активирует эригропоэз, что, в свою очередь, доказывает наличие у препарата потенциально высоких противоадемических свойств.

4. Разработанный на основе мегалло-декстранового комплекса противоанемический препарат, используемый в 5- 15-кратной суточной терапевтической дозе, не обладает мутагенными, канцерогенными, тератогенными и эмбриогоксн-ческими свойствами (в постановках in vivo и in vitro), не оказывает аллергенного действия и влияния на активацию факторов высвобождения медиаторов воспаления.

5. Спейсферрон оказывает выраженное стимулирующее влияние на пролиферацию ранних и поздних предшественников эригропоэза, не проявляет токсических свойств или костимулирующего действия в отношении предшественников миелопоэза и общих предшественников трех ростков кроветворения.

6. Важнейшим целевым лечебным свойством спейсферрона является способность препарата повышать гемо(эритро)поэтическую активность костного мозга при корригирующей терапии постгеморрагической анемии. Данная особенность проявления специфических свойств указывает на кумулятивный гемопоэтический эффект егомикроэлементной основы, представляющей собой сбалансированную композицию комплексносвязанных с модифицированным низкомолекулярным декстраном железа и кобальта.

7. Курсовое внутривенное введение спейсферрона на фоне постгеморрагической анемии оказывает более выраженное, в сравнении с феррум леком, нормализующее действие на процессы белкового обмена, что выражается в более быстром восстановлении физиологического уровня общего белка и альбумина, а также уменьшении проявлений эндогенного токсикоза.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО КЛИНИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ СПЕЙСФЕРРОНА

Спейсферрон - ангианемическое средство, обладающее способностью оказывать стимулирующее влияние на гемо(эритро)поэз.

Спейсферрон представляет собой 4 % водный раствор низюмолекулярного радиационного-модифицированного декстрана комплексносвязанного с микроэлементами железом и кобальтом. Препарат имеет интенсивный красно-коричневый цвет. В медицинской практике используется в виде раствора, содержащего 0,9 % натрия хлорида.

Одна ампула (флакон) спейсферрона содержит 100 мг железа и 0,25 мг кобальта.

Фармакологические свойства. Спейсферрон - металлодекстрановый препарат, обладающий выраженным прогивоанемическим действием. Является высокоэффективным средством для устранения железодефицитных состояний и связанных с ними системных нарушений. Высокий антнанемический эффект спейсферрона обусловлен сочетанным гемостимулирующим влиянием входящих в состав препарата микроэлементов - железа и кобальта. Установлено прямое стимулирующее действие препарата на пролиферацию ранних и поздних предшественников эритропоэза. Введение спейсферрона на фоне железодефицитных состояний приводит к балансировке содержания данного микроэлемента в биологических жидкостях, способствует интенсификации костно-мозгового кроветворения, результатом чего является значительное ускорение процесса восстановления в периферической крови количества эритроцитов, содержания гемоглобина и устранение нарушений, отмечаемых на различных уровнях интеграции функций целостного организма. Препарат проявляет эритропоэтические свойства и при введении на фоне изначально нормальных показателей красной крови, содержания сывороточного железа и общей железосвязывающей способности сыворотки.

Ближайшими аналогами спейсферрона являются феррум лек и фервдвен.

После однократного внутривенного введения (уточной терапевтической дозы спейсферрона, входящее в его состав железо элиминируется из общей циркуляции в течение 24 часов. Местом преимущественного его отложения является костный мозг, а также клетки печени, селезенки, лимфатических узлов и мононуклеарные фагоциты регикулоэндогелиальной системы, где железо спейсферрона задерживается на более длительный срок, создавая эндогенное депо данного микроэлемента для нормального процесса кроветворения.

Показания к применению. Спейсферрон применяют в качестве лечебного и профилактического средства у взрослых и детей при всех патологических состояниях, связанных с дефицитом железа в организме или протекающих на его фоне: хронических железодефицитных анемиях, обусловленных повторными

кровопотерями; железодефицитных анемиях, развившихся в результате повышенных потребностей в железе (беременность, лактация, период роста у детей); анемиях, возникших у детей раннего возраста в результате недостаточного исходного уровня у матери во время беременности; анемиях, явившихся следствием нарушений всасывания железа и/шга недостатка его поступления с пищей; различных формах вторичного малокровия (пшохромных анемиях), развившихся в результате общего упадка сил на фоне длительно протекающих хронических процессов, перенесенных оперативных вмешательств, в реконвалисцентном периоде после курса химио- и лучевой терапии.

Благоприятное влияние спсйсферрона на устранение нарушений, связанных с протеканием железозависимых процессов обмена веществ в организме, в каждом конкретном случае должно быть подтверждено результатами клинических исследований.

Основное целевое назначение спейсферрона - противоанемическое гемо(эритро)стимулирующее действие благодаря устранению железодефицит-ного состояния и кумулятивному влиянию микроэлементной основы препарата по активации костно-мозгового кроветворения.

Способ применения и дозы. Препарат применяют в условиях стационара и амбулатории. Способ введения спейсферрона - внутривенный. Препарат вводят медленно, со скоростью не более 1 мл в минуту (допускается разведение собственной кровью или 0,9 % раствором натрия хлорида), 1 раз в сутки ежедневно на протяжении 8-10 дней. Как правило, первая инъекция осуществляется в объеме 2,5 мл, вторая - 5 мл, третья -10 мл. В дальнейшем переходят на поддерживающие дозы.

Суточная терапевтическая доза спейсферрона не должна превышать 15 мл препарата.

Общее количество спейсферрона, которое необходимо применить на курс лечения (зависит от степени дефицита железа в организме), рассчитвают по следующей формуле:

0,66 ш (100-НЪф)

Н =-•

п

где N - количество ампул (флаконов) препарата;

0,66 - коэффициент;

ш - масса тела больного, кг;

НЬф - фактическое содержание гемоглобина, % от должного;

п - содержание железа в ампуле (флаконе), мг.

При этом референтные величины нормального (должного) содержания гемоглобина, принимаемые за 100%, составляют: для мужчин - 148 г/л, для женщин - 130 г/л.

Пример расчета. Больному (мужчина) массой тела 70 кг и фактическим содержанием гемоглобина 74 г/л, что составляет 50 % должной величины, потребуется на курс лечения 23 ампулы (флакона) спейсферрона [0,66 ■ 70 (100-50)/100].

Сверх тех количеств, которые получаются при расчете по указанной формуле, вводить препарат не следует.

Требуемое для восполнения дефицита железа количество спейсферрона вводится в организм равномерно, однако общая продолжительность курса лечения не должна превышать 10 дней.

В процессе наблюдения за лечебной эффективностью препарата необходимо через каждые 2-3 дня контролировать показатели красной крови.

Побочные действия. Обычно при медленном внутривенном введении спейсферрона никаких побочных реакций и неблагоприятных эффектов со стороны основных систем жизнеобеспечения не наблюдается.

Повышенная индивидуальная чувствительность отмечается иногда при проведении пробного введения в целях выявления переносимости препарата в начале курса лечения, при инъекции половины содержимого ампулы (тошнота, гиперемия лица и шеи, дискомфортные ощущения в грудной клетке).

Побочные явления снимаются при введении под кожу 1 мл 1 % раствора омнопона и 0,5 мл 0,1 % раствора атропина (отмены препарата не требуется). При передозировке железа назначают десферал.

Противопоказания. Абсолютным противопоказанием для введения спейсферрона является гемохроматоз. Препарат также противопоказан при анемиях, не связанных с дефицитом железа, остром нефрите, заболеваниях печени в стадии декомпенсации, коронарной недостаточности.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает глу бокую благодарность своему научному руководителю, к.м.н., доценту Гапановичу В.Н. и научному консультанту, д.м.н., профессору Иванову Е.П., сделавшими возможным выполнение данной работы, за обучение многим методам, использовавшимся при выполнении исследований, совместное планирование и обсуждение результатов экспериментов, научное руководство, а также редактирование диссертации.

Автор также выражает благодарность сотрудникам ОАО "Белмед-препараты" и Института физико-органической химии Национальной академии наук Республики Беларусь к.х.н. Петрову П.Т., Лапковскому М.П. и Забелло Т.Н. за непосредственную помощь в разработке состава и изготовление образцов лекарственной формы препарата спейсферрон.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гапанович В.Н., Мельнова Н.И., Иванов Е.П., Кривенко С.И., Климович О.М., Фридлянд М.С. Изучение влияния прошвоанемическош средства "Спейс-феррон" на пролиферацию кроветворных предшественников И Материалы научно-практической конференции "Актуальные проблемы практической и клинический трансфузиологии" (Душанбе, 27-29 апреля 1997 г.). - Душанбе, 1997. - С. 66-68.

2. ГапановичВ.Н., МельноваН.И., Петров П.Т., Иванов Е.П., Климович О.М., Фридлянд М.С. "Спейсферрон" в лечении постгеморрагической железодефицитнойанемии //Там же, С. 48-50.

3. Гапанович В.Н., Иванов Е.П., Петров П.Т., Мельнова Н.И., Забелло Т.Н., Фридлянд М.С. Комплексньшметаллодекстрановый противоанемический препарат "Спейсферрон" // Достижения медицинской науки Беларуси. -1997. -вып. П. - С. 11-12.

4. Гапанович В.Н., Петров П.Т., Мельнова Н.И., Иванов Е.П., Царенков В.М., Климович О.М., Забелло Т.Н., Лапковский М.П., Фридлянд М.С. Металлодекстрановый противоанемический препарат спейсферрон // V Российский национальный конгресс "Человек и лекарство" (Москва, 21 -25 апреля 1998 г.). -М., 1998. - С. 480.

5. Мельнова Н.И., Гапанович В.Н., Фридлянд М.С., Забелло Т.Н. Исследование мутагенных и канцерогенных свойств противоанемического средства спейсферрон // VI Российский национальный конгресс "Человек и лекарство" (Москва, 19-23 апреля 1999 г.). - М., 1999. - С. 441.

6. Мельнова Н.И., Гапанович В.Н., Климович О.М., Петров П.Т., Фридлянд М.С., Колтович Л.И. Динамика изменений гематометрических показателей при длительных инфузиях спейсферрона экспериментальным животным //Там ж е, С. 441.

7. Гапанович В.Н., Петров П.Т., Царенков В.М., Иванов Е.П., Мельнова Н.И., Лапковский М.П., Забелло Т.Н., Климович О.М., Фридлянд М.С. Противоанемическое средство, корректирующее железодефицитные состояния - спейсферрон / Заявка на патент Республики Беларусь № а19980424, приоритет ог 29.04.1998 г.

Одной из наиболее актуальных задач современной медицины является своевременная и адекватная коррекция состояний, обусловленных развивающимся в организме дефицитом важнейшего биометалла - железа, недостаток которого приводит к серьезным нарушениям функционирования различных систем поддержания гомеостаза, проявляющихся на всех уровнях интеграции функций целостного организма.

Особенно наглядно эта проблема обозначена по отношению к лечению железодефицитных анемий (ЖДА), на долю которых приходится до 80 % от общего числа всех анемических состояний, - чрезвычайно распространенном, причем среди всех возрастных групп населения, явлении. Действительно, по данным ВОЗ, каждый пятый человек нашей планеты страдает ЖДА [Митерев Ю.Г., Воронина JI.H., 1979], а по мнению ряда авторов [Galloway R. et al., 1994] количество людей, у которых встречается различная степень проявления дефицита железа превышает 2 миллиарда.

При недостатке железа снижается гемоглобинообразование, нарушается эритропоэз, уменьшается количество циркулирующих эритроцитов, следствием чего является возникновение гипоксии, которая приводит к развитию смешанного ацидоза с последующими нарушениями деятельности всех органов и систем.

Однако отрицательное влияние дефицита железа сказывается не только на процессах гемо- и эритропоэза, поскольку гемоглобин является не единственным железосодержащим субстратом в организме. Около 20-22 %% от общего железа включено в состав миоглобина - дыхательного белка, содержащегося в мышцах и представляющего собой соединение гема с одной полипептидной цепью. Еще около 25 % железа депонировано в виде ферритинового и гемоси-деринового комплексов. Оставшийся часть содержащегося в организме железа, несмотря на незначительность этой величины, выполняет важную роль в метаболизме, входя в состав ферментов, среди которых наиболее изучены различ6 ные цитохромы, участвующие в функционировании дыхательной цепи, перок-сидазы, каталазы и сукцинатдегидрогеназа, входящие в систему антиоксидант-ной защиты организма. Кроме того, показано участие железа в процессах митоза, иммунитета, биосинтеза белков и ДНК.

Основным принципом коррекции ЖДА является восполнение дефицита железа, лимитирующего полноценный эритропоэз. Используемые для этой цели железосодержащие лекарственные препараты по способу введения в организм подразделяются на энтеральные и парентеральные.

К энтеральным относятся конферрон, ферамид, ферроцирон, ферроплекс и др. При несомненной значимости для терапии ЖДА, клиническое применение фармсредств данной группы сопряжено с возможностью развития ряда небла

-ч» гоприятных эффектов (диспептические расстройства, образование обладающего мембраноповреждающим действием гидроксильного радикала, вследствие избыточной локальной концентрации препарата и др.) и зачастую становится малоэффективным по следующим причинам:

- ограничение применения на фоне поврежденной слизистой оболочки, прежде всего двенадцатиперстной кишки;

- сложность проведения сбалансированного питания, лишенного потенциальных лигандов, уменьшающих абсорбцию железа;

- большая длительность проводимого лечения;

- неопределенность внутрикишечной абсорбции и последующего транспорта по метаболическим цепочкам включения железа в синтетические процессы на фоне общего истощения организма при хронических, вялотекущих заболеваниях, а также в периоде реконвалесценции после химио- и лучевой терапии.

Приведенных выше ограничений лишено большинство парентеральных железосодержащих препаратов (декстрафер, фербитол, ферраль, имферон, фер-рум лек и др.). Их безусловным преимуществом является адресная и быстрая доставка железа к органам-мишеням и хорошая бйодоступность, рассматриваемая в широком смысле как возможность достижения нормального содержания 7 гемоглобина в крови, восстановления уровня сывороточного железа, динамизация транспортной и депонирующей систем данного биометалла.

Однако, низкая устойчивость ряда парентеральных препаратов в организме и, в отдельных случаях, недостаточно сбалансированное влияние на же-лезозависимые процессы также могут приводить к появлению негативных побочных эффектов, таких как диспептические расстройства, Пйрогенные и токсические реакции, лейкопения, активация перекисного окисления липидов, в свою очередь инициирующая повреждение клеточных мембран, и др.

К этому следует добавить, что парентеральные железосодержащие лекарственные средства предприятиями фармацевтической промышленности нашей страны (и других стран СНГ) не выпускаются, что ставит практическое здравоохранение в полную зависимость от дорогостоящих поставок по импорту.

В связи с приведенным, большой научный и практический интерес вызывают исследования по созданию инъекционных форм противоанемических препаратов, которые могли бы проявлять выраженное гемостимулирующее действие при хорошей био- и гемосовместимости и отсутствии токсических эффектов.

Настоящее исследование является фрагментом работы по созданию и всестороннему изучению медико-биологических свойств именно такого препарата, получившего название спейсферрон.

В представленной работе первоочередное внимание уделяется выяснению токсикологической безвредности разработанного противоанемического средства (неспецифические и специфические виды токсичности), а также оценке его целевых гемо(эритро)стимулирующих свойств в условиях применения как у интактных животных, так и на фоне проведения корригирующей терапии постгеморрагической железодефицитной анемии.

Промышленный выпуск противоанемического препарата спейсферрон начат на ОАО «Белмедпрепараты» в 1998 году. 6

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертаций.

Проблема эффективной терапии железодефицитных анемий (ЖДА) до настоящего времени остается недостаточно решенной в связи с широким спектрам патогенетических нарушений, обуславливающих это состояние и, соответственно, сложностью создания лекарственных средств, способных оказать адекватное нормализующее действие на комплекс патологически измененных взаимообусловленных реакций гомеостаза.

Основным принципом коррекции ЖДА является восполнение дефицита железа в организме как лимитирующего гемопоэтического фактора. При недостатке железа снижается гемоглобинообразование, ухудшается эритропоэз, уменьшается количество эритроцитов и их кислород-транспортная способность, что ведет к возникновению гипоксии, вследствие которой развивается смешанный ацидоз с последующим нарушением деятельности всех органов и систем. Это означает, что действительно эффективная медикаментозная терапия ЖДА должна способствовать устранению большинства основных звеньев патогенеза с учетом их взаимосвязи и взаимовлияния, и тем более не вызывать негативных побочных эффектов. Достижение этой цели возможно только при условии создания и использования таких лекарственных средств, которые, благодаря количественному и качественному составу, а также физико-химическим свойствам (задаваемым целенаправленно на основании представлений и роли и взаимообусловленности патофизиологических факторов) будут адекватно и сбалансировано включаться в процессы обмена.

Между тем, большинство применяемых в настоящее время противоане-мических препаратов, устраняя в конечном итоге основной патогенетический фактор ЖДА - дефицит железа, не в полной мере отвечают указанным требованиям.

Это приводит к удлинению сроков лечения, сложности выбора оптимальной дозировки, а также появлению многочисленных побочных реакций, отме9 чаемых на субклеточном, клеточном, органном и других уровнях интеграции функций целостного организма.

Лечение ЖДА проводят различными железосодержащими средствами, в зависимости от способа применения подразделяющимися на пероральные и парентеральные. Первые способны вызывать диспепсические расстройства, создают мзбвггочную локальную концентрацию гйдроксильного радикала, оказывающего мембранотропное действие. К тому же их применение достаточно длительно из-за неопределенности, связанной с внутрикишечной абсорбцией, или вообще не возможно при заболеваниях, вызывающих повреждение слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки.

Использование вторых (парентеральных) нередко вызывает пирогенные и токсические реакции, лейкопению, активацию перекисного окисления липидов.

Приведенные выше побочные реакции объясняют необходимость разработки для клинической практики инъекционной формы противоанемического средства, которое, наряду с нормализацией процессов эритропоэза, оказывало бы оптимизирующее влияние на гомеостаз в целом.

Важность создания инъекционной формы противоанемического средства объясняется еще и тем, что ни в Республике Беларусь, ни в странах СНГ подобного рода препараты не выпускаются.

Настоящая работа, являясь фрагментом комплексного исследования, посвящена изучению медико-биологических свойств противоанемического препарата спейсферрон, разработанного в лаборатории экспериментальной патологии и трансфузиологии НИИ гематологии и переливания крови совместно с рядом учреждений (ОАО «Белмедпрепараты», ООО «Спейсфарм», Институт физико-органической химии HAH Беларуси).

Помимо железа, в состав спейсферрона входит кобальт, также обладающий гемостимулирующим, интенсифицирующим эритропоэз действием, участвующий в процессах биосинтеза белка и нуклеиновых кислот, оказывающий регуляторную роль в активации и торможении перекисного окисления липидов. Низкомолекулярная фракция модифицированного декстрана, в свою очередь,

10 удерживает железо и кобальт в растворимой комплексносвязанной форме, способствуя равномерной диссоциации микроэлементов, и, благодаря своеобразию физико-химической структуры полисахарида, способна повышать неспецифическую резистентность организма.

Такие особенности состава и структуры спейсферрона позволяют предполагать у нового препарата высокие лечебные свойства" й достаточно пролонгированный терапевтический эффект.

Связи работы с крупными научными программами и темами.

Диссертационная работа- выполнена в соответствии с Государственной научно-технической программой «Создать новые эффективные лекарственные препараты» в рамках следующих тем НИР: «Разработка инъекционной формы препарата противоанемического действия для внутривенного введения на основе металлодекстранового комплекса - спейсферрон (№ госрегистрации -199765, 08.01.1997 г.) и «Проведение клинических испытаний и внедрение нового препарата пролонгированного действия для лечения железодефицитных состояний - спейсферрон» (№ госрегистрации - 1998165,14.01.1998 г.).

Цель исследования.

Целью настоящего исследования явилось проведение комплексного экспериментального изучения токсикологических свойств, фармакокинетики и фармакодинамики (специфическая активность) нового противоанемического лекарственного средства спейсферрон.

Задачи исследования.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи.

1. Изучить неспецифическую токсичность разработанного противоанемического препарата, в том числе: первичную, острую токсичность и ЬБ50; влияние длительного внутривенного введения (хроническая токсичность) на параметры красной крови, феррокинетику, белковый обмен и гистоструктуру основных органов жизнеобеспечения.

2. Исследовать специфическую токсичность спейсферрона на основе анализа проявления лекарственной формой препарата мутагенных, канцерогенных, эмбриотоксических, тератогенных и аллергенных свойств.

3.-Выяснить влияние спейсферрона на пролиферацию в культуре клеток костного мозга ранних и поздних кроветворных предшественников эритроид-ного ряда, а также других ростков.

4. Отработать воспроизводимую модель постгеморрагической железоде-фицитной анемии, в восстановительном периоде которой дать оценку динамике изменений ряда параметров гомеостаза, прежде всего отражающих функциональное состояние эритрона.

5. Провести изучение целевых лечебных свойств (специфическая активность) противоанемического средства спейсферрон при курсовом введении препарата на фоне постгеморрагической железодефицитной анемии.

Научная новизна полученных результатов.

В работе впервые проведено комплексное медико-биологическое исследование разработанной на основе низкомолекулярного модифицированного декстрана, комплексносвязанного с находящимися в легко усваиваемой форме микроэлементами - железом и кобальтом, лекарственной формы противоанемического средства спейсферрон.

Впервые изучены токсикологические аспекты влияния нового фармсред-ства на организм и показано, что созданный препарат является биологически безвредным. В различных модельных постановках также впервые дана оценка специфических (целевых) и лечебных свойств спейсферрона, позволившая установить его высокую способность к оказанию направленного гемо(эритро)-стимулирующего и противоанемического действия.

К этому следует добавить, что инъекционные формы железосодержащих противоанемических препаратов предприятиями системы минмедпрома Республики Беларусь и стран СНГ не выпускаются, что уже само по себе свидетельствует о новизне исследований по разработке такого лечебного средства.

Практическая значимость полученных результатов.

Проведенное исследование, являясь частью комплексной работы по созданию инъекционной формы противоанемического средства на основе металло-декстранового комплекса, позволило дать обоснованное заключение по разделу медико-биологических свойств нового препарата и получить разрешение на проведение клинических испытаний препарата, а в последующем - на организацию его промышленного производства в условиях ОАО «Белмедпрепараты» и включение Минздравом Республики Беларусь в перечень жизненно необходимых средств базисной терапии железодефицитных анемий различного генеза. Кроме того, особенности проявления целевых свойств спейсферрона и выявленные при этом преимущества разработанного лечебного средства (в сравнении с аналогами) послужили основой для выработки рекомендаций по спектру его применения в клинической практике, в частности для коррекции нарушений системы гемопоэза в периоде реконвалисценции после длительных, хронически протекающих патологических процессов, а также в восстановительном периоде после проведения химио- или лучевой терапии, т.е. в тех ситуациях, когда необходима стимуляция ослабленной гемо(эритро)поэтической функции костномозгового кроветворения.

Экономическая значимость полученных результатов.

Технология получения противоанемического препарата спейсферрон внедрена на ОАО «Белмедпрепараты» с 1998 г. Полученные на основе комплексного медико-биологического исследования целевых свойств разработанного фармакологического средства данные, а также первый опыт клинического применения спейсферрона, позволяют предполагать его широкое использование в терапии патологических состояний, сопровождающихся развитием желе-зодефицитной анемии и ослаблением функционирования костномозгового кро

13 ветворения.

Исходя из реальных потребностей Республики Беларусь в подобного рода средствах (ориентировочно - 500 тыс. ампул/флаконов в год), экономия денежных средств, сложившаяся в результате отказа от закупок по импорту препаратов-аналогов, составит около 250 тыс. долларов США.

С учетом -производственных мощностей ОАО «Б'елмедпрепараты» ~ возможен экспорт спейсферрона в Российскую Федерацию, на Украину, в другие государства СНГ и ближнего зарубежья, в которых происходит регистрация препарата. При этом ожидаемая прибыль от его производства при объемах, обеспечивающих потребности, здравоохранения, суммарно составит около 1517 млн. долларов США.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. Лекарственная форма спейсферрона не проявляет первичной токсичности при внутривенном (внутрибрюшинном) введении в дозах, в сотни (тысячи) раз превышающих суточную терапевтическую.

2. Длительное курсовое введение нового фармсредства интактным животным не сопровождается повреждением жизненно важных органов, способствует интенсификации включения содержащегося в препарате железа в процесс костномозгового кроветворения и значительно активирует эритропоэз, что предполагает наличие у спейсферрона потенциально высоких противоанемиче-ских свойств, определяемых его составом.

3. Разработанный на основе металло-декстранового комплекса противо-анемический препарат не обладает мутагенными, канцерогенными, тератогенными и эмбриотоксическими свойствами, не оказывает аллергенного действия и влияния на активацию факторов высвобождения медиаторов воспаления.

4. Спейсферрон оказывает выраженное стимулирующее влияние на пролиферацию ранних и поздних предшественников эритропоэза, не проявляет токсических свойств или костимулирующего действия в отношении предшественников миелопоэза и общих предшественников 3 ростков кроветворения.

14

5. Курсовое внутривенное введение спейсферрона на фоне постгеморрагической анемии способствует ускорению сроков восстановления клеточного и белкового состава крови.

6. Повышение гемо(эритро)поэтической активности костного мозга при корригирующей терапии постгеморрагической анемии спейсферроном свидетельствует о направленном целевом противоанемическом действии разработанной лекформы препарата, связанном с синергизмом специфического эффекта действия входящих в ее состав микроэлементов - железа и кобальта.

Личный вклад соискателя.

Непосредственное участие автора в выполнении диссертационной работы заключалось в следующем: моделировании состояния постгеморрагической железодефицитной анемии и осуществлении его коррекции; проведении необходимых для решения поставленных задач экспериментов (in vivo, in vitro), включая исследование неспецифической токсичности, а также мутагенной, канцерогенной, тератогенной и эмбриотоксической активности разработанного препарата; взятие проб крови и биопсийного материала внутренних органов; выполнение цитогематологических, биохимических и гистологических исследований; формировании компьютерных баз данных и их статистической обработке; анализе и обобщении полученных результатов; подготовке выводов и практических рекомендаций.

Апробация результатов диссертации.

Основные материалы диссертационной работы доложены на: Республиканской конференции трансфузиологов и хирургов «Актуальные проблемы клинической трансфузиологии. Хирургические осложнения инфекционных и паразитарных заболеваний» (Душанбе, 1997); V и VI Российских национальных конгрессах "Человек и лекарство" (Москва, 1998,1999).

15

Опубликованность результатов.

По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ, получено положительное решение на выдачу 1 патента Республики Беларусь на изобретение.

Структура диссертации. , .

Диссертация изложена на 180 странице и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованных источников. Работа иллюстрирована 19 таблицами и 38 рисунками. Библиография включает 155 источника (109 - отечественной и 46 - зарубежной литературы).

выводы

1. Противоанемический препарат спейсферрон, разработанный на основе модифицированного низкомолекулярного декстрана, комплексносвязанного с находящимися в легко усваиваемой форме микроэлементами - железом (Fe+2/Fe+3, в конечной концентрации 2 %) -и- кобальтом (Со+2, в конечной концентрации 0,005 %) является высокоэффективным корректором железодефи-цитных состояний.

2. Лекарственная форма спейсферрона не проявляет первичной токсичности. Отсутствие отклонений в общем состоянии и поведенческих реакциях у экспериментальных животных при внутривенном (внутрибрюшинном) введении нового средства в дозировках, превышающих суточную терапевтическую в сотни (тысячи) раз, позволяет отнести его к нетоксическим соединениям.

3. Длительное курсовое введение спейсферрона интактным животным не оказывает негативного влияния на показатели клеточного состава крови и белковый обмен, не сопровождается нарушением гистоструктуры жизненно важных органов и, вместе с тем, способствует интенсификации включения содержащегося в препарате железа в процесс костномозгового кроветворения, значительно активирует эритропоэз, что, в свою очередь, доказывает наличие у препарата потенциально высоких противоанемических свойств.

4. Разработанный на основе металло-декстранового комплекса противоанемический препарат, используемый в 5-15-кратной суточной терапевтической дозе, не обладает мутагенными, канцерогенными, тератогенными и эм-бриотоксическими свойствами (в постановках in vivo и in vitro), не оказывает аллергенного действия и влияния на активацию факторов высвобождения медиаторов воспаления.

5. Спейсферрон оказывает выраженное стимулирующее влияние на пролиферацию ранних и поздних предшественников эритропоэза, не проявляет токсических свойств или костимулирующего действия в отношении предшественников миелопоэза и общих предшественников трех ростков кроветворения.

162

6. Важнейшим целевым лечебным свойством спейсферрона является способность препарата повышать гемо(эритро)поэтическую активность костного мозга при корригирующей терапии постгеморрагической анемии. Данная особенность проявления специфических свойств указывает на кумулятивный гемопоэтический эффект его микроэлементной основы, представляющей собой сбалансированную композицию комплексносвязанных с модифицированным низкомолекулярным декстраном железа и кобальта.

7. Курсовое внутривенное введение спейсферрона на фоне постгеморрагической анемии оказывает более выраженное, в сравнении с феррум леком, нормализующее действие на процессы белкового обмена, что выражается в более быстром восстановлении физиологического уровня общего белка и альбумина, а также уменьшении проявлений эндогенного токсикоза.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ИНСТРУКЦИЯ по применению спейсферрона (8ре1з5еггоп)

Одобрено Фармакологическим комитетом Минздрава РБ Регистрационный номер Б-1-ЛС № 98/250/562

Спейсферрон - антианемическое средство, обладающее способностью оказывать стимулирующее влияние на гемо(эритро)поэз.

Спейсферрон представляет собой 4 % водный раствор низкомолекуляр-•-ного модифицированного декстрана с микроэлементами железа и кобальта. Препарат имеет интенсивный красно-коричневый цвет. В медицинской практике используется в виде раствора, содержащего 0,9 % натрия хлорида.

Одна ампула (флакон) спейсферрона содержит 100 мг железа и 0,25 мг кобальта.

Фармакологические свойства

Спейсферрон - металлодекстрановый препарат, обладающий выраженным противоанемическим действием. Является высокоэффективным средством для устранения железодефицитных состояний и связанных с ними системных нарушений. Высокий антианемический эффект спейсферрона обусловлен соче-танным гемостимулирующим влиянием входящих в состав препарата микроэлементов - железа и кобальта. Установлено прямое стимулирующее действие препарата на пролиферацию ранних и поздних предшественников эритропоэза. Введение спейсферрона на фоне железодефицитных состояний приводит к балансировке содержания данного микроэлемента в биологических жидкостях, способствует интенсификации костно-мозгового кроветворения, результатом чего является значительное ускорение процесса восстановления в периферической крови количества эритроцитов и гемоглобина и устранение нарушений, отмечаемых на различных уровнях интеграции функций целостного организма.

164

Препарат проявляет эритропоэтические свойства и при введении на фоне изначально нормальных показателей красной крови, содержания сывороточного железа и общей железосвязывающей способности сыворотки.

Ближайшими аналогами спейсферрона являются феррум лек и ферковен. После однократного внутривенного введения суточной терапевтической дозы .спейсферрона, входящее в его состав железо элиминируется из общей циркуляции в течение 24 часов. Местом преимущественного его отложения является костный мозг, а также клетки печени, селезенки, лимфатических узлов и мононуклеарные фагоциты ретикуло-эндотелиальной системы, где железо спейсферрона задерживается на более длительный срок, создавая эндогенное депо данного микроэлемента для нормального процесса кроветворения.

Показания к применению Спейсферрон применяют в качестве лечебного и профилактического средства у взрослых и детей при всех патологических состояниях, связанных с дефицитом железа в организме или протекающих на его фоне: хронических же-лезодефицитных анемиях, обусловленных повторными кровопотерями; желе-зодефицитных анемиях, развившихся в результате повышенных потребностей в железе (беременность, лактация, период роста у детей); анемиях, возникших у детей раннего возраста в результате недостаточного исходного уровня железа у матери во время беременности; анемиях, явившихся следствием нарушений всасывания железа и/или недостатка его поступления с пищей; различных формах вторичного малокровия (гипохромных анемиях), развившихся в результате общего упадка сил на фоне длительно протекающих хронических процессов, перенесенных оперативных вмешательств, в реконвалесцентном периоде после курса химио- и лучевой терапии.

Благоприятное влияние спейсферрона на устранение нарушений, связанных с протеканием железозависимых процессов обмена веществ в организме, в каждом конкретном случае должны быть подтверждены результатами дальнейших исследований.

165

Основное целевое назначение спейсферрона - противоанемическое ге-мо(эритро)стимулирующее действие благодаря устранению железодефицитно-го состояния и кумулятивному влиянию микроэлементной основы препарата по активации костно-мозгового кроветворения.

Способ применения и дозы „ Препарат применяют в условиях стационара и амбулатории. Способ введения спейсферрона - внутривенный. Препарат вводят медленно, со скоростью не более 1 мл в минуту (допускается разведение собственной кровью или 0,9 % раствором натрия хлорида), 1 раз в сутки ежедневно на протяжении 8-10 дней. Как правило, первая инъекция осуществляется в объеме 2,5 мл, вторая - 5 мл, третья - 10 мл. В дальнейшем переходят на поддерживающие дозы. Суточная терапевтическая доза спейсферрона не должна превышать 15 мл препарата.

Общее количество спейсферрона, которое необходимо применить на курс лечения (зависит от степени дефицита железа в организме), рассчитывают по следующей формуле:

0,66 ш -(100-НЬФ) -, п где N - количество ампул (флаконов) препарата; 0,66 - коэффициент; т -масса тела больного, кг; НЬФ - фактическое содержание гемоглобина, % от должного; п - содержание железа в ампуле (флаконе), мг.

При этом референтные величины нормального (должного) содержания гемоглобина, принимаемые за 100 %, составляют: для мужчин - 148 г/л, для женщин-130 г/л.

Пример расчета. Больному (мужчина) массой тела 70 кг и фактическим содержанием гемоглобина 74 г/л, что составляет 50 % должной величины, потребуется на курс лечения 23 ампулы (флакона) спейсферрона [0,66 ' 70 ' (100-50)/100].

Сверх тех количеств, которые получаются при расчете по указанной формуле, вводить препарат не следует.

166

Требуемое для восполнения дефицита железа количество спейсферрона вводится в организм равномерно, однако общая продолжительность курса лечения не должна превышать 10 дней.

В процессе наблюдения за лечебной эффективностью препарата необходимо через каждые 2-3 дня контролировать показатели красной крови.

Побочные действия

Обычно при медленном внутривенном введении спейсферрона никаких побочных реакций и неблагоприятных эффектов со стороны основных систем жизнеобеспечения не наблюдается.

Повышенная индивидуальная чувствительность отмечается иногда при проведении пробного введения в целях выявления переносимости препарата в начале курса лечения, при инъекции половины содержимого ампулы (тошнота, гиперемия лица и шеи, дискомфортные ощущения в грудной клетке).

Побочные явления снимаются при введении под кожу 1 мл 1 % раствора омнопона и 0,5 мл 0,1 % раствора атропина (отмены препарата не требуется). При передозировке железа назначают десферал.

Противопоказания

Абсолютным противопоказанием для введения спейсферрона является гемохроматоз. Препарат также противопоказан при анемиях, не связанных с дефицитом железа, остром нефрите, заболеваниях печени в стадии декомпенсации, коронарной недостаточности.

Форма выпуска

Спейсферрон выпускается в виде раствора по 5 мл в ампулах и флаконах.

Условия и сроки хранения

Препарат хранят в сухом месте при температуре от 0 °С до 25 °С.

167