Автореферат и диссертация по медицине (14.03.06) на тему:Влияние антигипоксантов на фармакодинамику нестероидных противовоспалительных средств

ДИССЕРТАЦИЯ
Влияние антигипоксантов на фармакодинамику нестероидных противовоспалительных средств - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Влияние антигипоксантов на фармакодинамику нестероидных противовоспалительных средств - тема автореферата по медицине
Илюхин, Сергей Алексеевич Смоленск 2013 г.
Ученая степень
кандидата биологических наук
ВАК РФ
14.03.06
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Влияние антигипоксантов на фармакодинамику нестероидных противовоспалительных средств

На правах рукописи

ИЛЮХИН Сергей Алексеевич

ВЛИЯНИЕ АНТИГИПОКСАНТОВ НА ФАРМАКОДИНАМИКУ НЕСТЕРОИДНЫХ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ

14.03.06- фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Смоленск - 2013

005531781

005531781

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Смоленская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научный руководитель - доктор медицинских наук, профессор Новиков Василий Егорович

Официальные оппоненты:

Зарубина Ирина Викторовна, доктор биологических наук, профессор, ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, кафедра фармакологии, старший научный сотрудник

Яворский Александр Николаевич, доктор медицинских наук, профессор, ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской Федерации, ученый секретарь

Ведущая организация - ОАО «Всероссийский научный центр по безопасности биологически активных веществ»

на заседании диссертационного совета Д 208.097.02 при ГБОУ ВПО «Смоленская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации» (214019, г. Смоленск, ул. Крупской, д. 28)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке «Смоленской государственной медицинской академии»

Автореферат разослан « » —2013 г.

Защита состоится « »

47 О

года в часов

Ученый секретарь диссертационного совета

Яйленко Анна Андриановна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Воспаление является сложнейшей многокомпонентной реакцией организма на повреждение и относится к типовым патологическим процессам, описывающим общие закономерности развития ряда заболеваний различной этиологии и локализации: артриты, пневмонии, гепатиты, перитониты и другие заболевания (Сгаро J.D., 2003).

Современная концепция воспаления рассматривает этот патофизиологический феномен с позиции определенного участия в нем окислительного стресса. К настоящему времени накоплены клинические и экспериментальные данные, указывающие на реализацию патологических процессов в очаге воспаления, обусловленных активацией метаболитов кислорода (Муравлева JI.E., Молотов-Лучанский В.Б., Клюев Д.А., и др., 2012; Rahman I., Adcock I.M., 2006; Le N.T., Corsetti J.P., Dehoff-Sparks J.L., Sparks C.E., 2012). При достаточно высоком уровне данного процесса и ослаблении активности антиоксидантных систем возможно вторичное повреждающее действие на соответствующие ткани (Pradeep Н., Diya J.В., Shashikumar S., Rajanikant G.K., 2012).

Препаратами выбора при фармакотерапии воспалительной реакции являются нестероидные противовоспалительные средства (НПВС). Однако, несмотря на несомненную клиническую эффективность, применение НПВС имеет свои ограничения. Это связано с тем, что даже кратковременный прием данных препаратов может приводить к развитию побочных эффектов, которые в целом встречаются примерно в 25% случаев, а у 5% больных могут представлять серьезную угрозу для жизни (Brooks P.M., 1998). Многие экспериментаторы и клиницисты признают перспективным поиск путей повышения эффективности и снижения выраженности побочных эффектов НПВС, в частности, путем их комбинирования с антигипоксантами/антиоксидантами (Болехан A.B., 2006; Зарубина И.В., 2006; Мосесова Н.С., 2006; Новиков В.Е., Новиков A.C., Крюкова Н.О., 2010).

Имеются единичные данные о влиянии антигипоксантов на процессы воспаления (Антоненкова Е.В., 1996; Болехан A.B., 2006; Мосесова Н.С., 2006). Проявление антигипоксантных свойств может усиливать эффекты противовоспалительных средств. В связи с этим представляет интерес изучить влияние веществ с антигипоксантным и антиоксидантным действием на фар-макодинамику НПВС.

Цель исследования

Поиск антигипоксантов, повышающих эффективность применения нестероидных противовоспалительных средств при остром воспалении у крыс.

Задачи исследования

1) Изучить влияние антигипоксантов (амтизол, гесперидин, гипо-ксен, метапрот) и их комбинаций с НПВС на развитие каррагенин- и фор-

малин-индуцированного отека конечности животных при однократном профилактическом и курсовом лечебном введении препаратов.

2) Изучить влияние антигипоксантов (амтизол, гесперидин, гипоксен, метапрот) и их комбинаций с НПВС на ректальную температуру животных и процессы свободнорадикального окисления в сыворотке крови и в очаге воспаления.

3) Исследовать лейкограмму и СОЭ крови крыс при экспериментальном воспалении и его коррекции антигипоксантами и НПВС.

4) Определить массу и морфофункциональное состояние подколенных лимфатических узлов животных при каррагенин-индуцированном воспалении и его коррекции гипоксеном и НПВС.

5) Провести сравнительный анализ влияния антигипоксантов и их комбинаций с НПВС на развитие экспериментального воспаления.

Научная новизна исследования

Впервые проведено сравнительное изучение влияния отечественных антигипоксантов различного химического строения: амтизола, геспе-ридина, гипоксена, метапрота на развитие острого экссудативного кар-рагенин- и формалин-индуцированного воспаления.

Установлено, что гипоксен (натриевая соль [поли-{-2,5-дигидро-ксифенилен}]-4-тиосульфокислоты) и метапрот (2-этилтиобензимидазол) при комбинированном применении с АСК или диклофенаком потенцируют противовоспалительный эффект НПВС.

Показано, что противовоспалительное действие комбинаций гипоксена и метапрота с НПВС по таким показателям, как выраженность отечной реакции и её продолжительность в месте введения флогогена, ректальная температура животных, показатели СРО в очаге воспаления и в сыворотке крови, изменения лейкограммы и СОЭ крови, масса ПЛУ и их структурно-функциональное состояние, превосходит противовоспалительный эффект монотерапии АСК или диклофенаком.

Получены новые научные сведения по фармакодинамике антигипоксантов и их комбинаций с НПВС при профилактическом и курсовом лечебном применении в условиях каррагенин- и формалин-индуцирован-ного воспаления.

Практическая значимость работы

Результаты проведенной работы дают экспериментальное обоснование для проведения клинических испытаний и, при положительном результате, для расширения показаний к клиническому применению отечественных лекарственных препаратов гипоксена и метапрота в качестве средств, повышающих эффективность НПВС при остром воспалении.

Выявленная способность ряда антигипоксантов (гипоксен, метапрот) потенцировать противовоспалительное действие НПВС делает целесообразным дальнейшее изучение лекарственных веществ, обладающих антигипоксантной и антиоксидантной активностью, в качестве перспек-

тивных лекарственных средств, повышающих эффективность использования НПВС.

Основные положения, выносимые на защиту:

1) Антигипоксанты/антиоксиданты гипоксен и метапрот в дозе 50 мг/кг на экспериментальных моделях острого воспаления конечности животных оказывают протективное действие, что проявляется уменьшением отека конечности и продолжительности воспалительной реакции, угнетением активности СРО в очаге воспаления и сыворотке крови.

2) Гипоксен и метапрот в дозе 50 мг/кг потенцируют противовоспалительный эффект АСК и диклофенака, применение которых в комбинации с антигипоксантами более эффективно купирует отек в очаге воспаления, корригирует изменения лейкограммы, СОЭ, массы и состояние структурно-функциональных элементов подколенных лимфатических узлов (ПЛУ), индуцированные введением флогогенов, по сравнению с монотерапией НПВС.

3) Наиболее выраженное противовоспалительное действие в условиях каррагенин- и формапин-индуцированного воспаления оказывают следующие комбинации антигипоксантов и НПВС: гипоксен + дикло-фенак > метапрот + диклофенак > гипоксен + АСК > метапрот + АСК.

Реализация результатов исследования

Полученные результаты используются в учебном процессе на кафедрах фармакологии с курсом фармации ФПК и ППС, клинической фармакологии Смоленской государственной медицинской академии при чтении лекций и проведении практических занятий по следующим темам: «Нестероидные противовоспалительные средства», «Антиоксиданты и антигипоксанты», а также в научной работе Центральной научно-исследовательской лаборатории Смоленской государственной медицинской академии и при подготовке информационно-методической литературы.

Апробация работы

Основные положения и результаты диссертации доложены и обсуждены на заседании кафедры фармакологии с курсом фармации ФПК и ППС СГМА (2010-2013), на заседаниях проблемной комиссии «Фармакология, клиническая фармакология и фармация» СГМА (2010-2013), на IV съезде фармакологов России «Инновации в современной фармакологии» (Казань, 2012), на 39, 40 и 41 конференциях молодых ученых (2011, 2012, 2013), на международной конференции «Биология - наука XXI века» (Москва, 2012), на IV Всероссийском научно-практическом семинаре молодых ученых с международным участием «Современные проблемы медицинской химии. Направленный поиск новых лекарственных средств» (Волгоград, 2012), на научном конгрессе с международным участием «Медицина, фармация и общественное здоровье» (Екатеринбург, 2013), на совместном заседании кафедр фармакологии с курсом фармации ФПК и

ППС, общей и медицинской химии, нормальной физиологии, патологической физиологии, патологической анатомии, клинической фармакологии и центральной научно-исследовательской лаборатории СГМА (2013).

Личное участие диссертанта

Личный вклад диссертанта состоит в непосредственном участии в получении исходных данных, постановке экспериментов. Автор лично участвовал в апробации результатов исследования, обработке и интерпретации экспериментальных данных, подготовке основных публикаций по выполненной работе.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них 3 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.

Объём и структура диссертации

Материалы диссертации изложены на 171 странице машинописного текста. Работа включает введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, 3 главы результатов собственных исследований, обсуждение, выводы, научно-практические рекомендации и список литературы. Диссертация документирована 24 таблицами и иллюстрирована 34 рисунками. Список литературы включает 278 научных источников, из них 198 отечественных и 88 работ иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Эксперименты выполнены на 634 крысах-самцах линии \Vistar массой 160-220 г. В контрольную и опытные группы брались животные приблизительно одинаковой массы в количестве 7-10 особей. В работе изучены вещества с антиоксидантной и антигипоксантной активностью, относящиеся к разным химическим группам. Из производных полифенола изучено лекарственное вещество гипоксен (натриевая соль [поли-{-2,5-дигидроксифени-лен}]-4-тиосульфокислоты) (корпорация Олифен, ЗАО, Россия). Из производных аминотиола изучен метапрот (2-этилтиобензимидазол гидробромид) (Фармпроекг, ЗАО, Россия). В работе использовали также субстанцию амти-зола (3,5-диамино-1,2,4-тиадиазол), который относится к производным гуани-лтиомочевины, полученную на кафедре фармакологии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (г. Санкт-Петербург) и субстанцию растительного флавоноида гесперидина (5,3'-диокси-4'-метокси-7-рамноглюкозид флавано-на), полученную на кафедре органической химии Пятигорской фармацевтиче-

Выражаем благодарность зав. кафедрой фармакологии Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (г. Санкт-Петербург) профессору П.Д. Шабанову за предоставленную субстанцию амтизола.

ской академии". В качестве препаратов сравнения использовались лекарственные средства из группы НПВС: ацетилсалициловая кислота (Органика, ОАО, Россия) и диклофенак натрия (Хемофарм концерн А.Д., Югославия).

Применялись различные схемы введения антигипоксантов:

1) Профилактическое введение - однократно за час до индукции воспаления в дозе 50 мг/кг.

2) Курсовое введение, для оценки динамики первичной (острой) воспалительной реакции через 1, 3, 5 ,7, 14, 21, 30 суток после индукции воспаления, ежедневно, однократно в дозе 50 мг/кг.

АСК вводили в дозе 100 мг/кг, диклофенак натрия в дозе 8 мг/кг в тех же режимах, что и антигипоксанты. При комбинированном применении НПВС с антигипоксантами их вводили с интервалом в один час.

Рассчитанную дозу исследованных веществ растворяли в 1 мл воды очищенной и вводили внутрижелудочно опытным крысам. В соответствии с объемами и кратностью введения активных веществ опытным группам, группам сравнения внутрижелудочно вводили воду очищенную в тех же объемах и с той же кратностью.

Дозы НПВС и антигипоксантов были выбраны на основании данных литературы (Хабриев Р.У., 2005; Зарубина И.В., Шабанов П.Д., Лукк М.В., 2009; Крюкова И.О., Новиков В.Е., Новиков A.C., Шабанов П.Д., 2012).

В опытах использовали 2 экспериментальные модели воспаления. Обе модели острого экссудативного воспаления выполнены в соответствии с Руководством по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ (Хабриев Р.У., 2005). Острую воспалительную реакцию воспроизводили путем субплантарного введения 0,1 мл 1% раствора каррагенина или 0,1 мл 2% раствора формалина в виде водного раствора в левую заднюю лапу крысе.

Величину отека конечности измеряли с помощью метода водной плетизмометрии (Fereidoni М., Ahmadiani А., Semnanian S., Javan М., 1999). Развитие отека оценивали по формуле:

О-И

П =-х 100%

И

где П - прирост отека;

О - величина объема лапы после введения индуктора воспаления;

И - величина объема лапы до введения индуктора воспаления.

Выражаем благодарность зав. кафедрой органической химии Пятигорской государственной фармацевтической академии профессору Э.Т. Оганесяну за предоставленную субстанцию гесперидина.

Эффект терапевтического воздействия оценивали по степени угнетения воспалительной реакции по сравнению с контролем и рассчитывали по формуле:

где И - величина объема лапы до введения индуктора воспаления; О - величина объема лапы после введения индуктора воспаления; о — леченные животные (опытные); к - группа животных, получавшая индуктор воспаления.

Ректальную температуру крыс в экспериментах измеряли с помощью электронного термометра фирмы ОМЯОЫ (Япония). Электрод для измерения предварительно протирали 96% раствором спирта этилового, затем смазывали вазелином и вводили в прямую кишку на глубину 1 см.

Оценку показателей свободнорадикального окисления в супернатан-те гомогената конечности и сыворотке крови проводили методом хемилюм-нисценции на отечественном биохемиолюминометре 3606 М специального конструкторско-технологического бюро «Наука» (Россия) с помощью программного обеспечения к прибору. В качестве оценочного показателя использовались - интенсивность быстрой вспышки (Ф]пж - прямо пропорциональна процессу перекисного окисления липидов) и величина светосуммы свечения (обратно пропорциональна активности антиоксидантной системы) (Зборовская И. А., Банникова М. В., 1995; Магин Д. В. и др., 2000). По показателям СРО производили расчет коэффициента оксидантного равновесия (КОР), который представляет собой отношение величины интенсивности быстрой вспышки хемилюминесценции к величине светосуммы свечения:

Данный коэффициент позволяет оценить интенсивность гашения АФК антиоксидантной системой.

Подсчет общего числа лейкоцитов проводили стандартным методом в камере Горяева. Мазки крови окрашивали по Романовскому-Гимзе. Подсчет клеток крови осуществляли под иммерсионным объективом х90, окуляр х5. По показателям лейкограммы производили расчет агранулоцитар-но/гранулоцитарного индекса (индекс противовоспалительной активности -I), который представляет собой соотношение суммы агранулоцитов (лимфоциты и моноциты) к сумме гранулоцитов (нейтрофилы и эозинофилы):

Фмах

КОР=

светосумма свечения

1=

агранулоцигы

У, гранулоциты

Определение СОЭ проводили с помощью микрометода Панченкова. Использовали аппарат Панченкова, состоящий из штатива и капиллярных пипеток со шкалой 100 мм, шагом шкалы 1,0 мм и диаметром отверстия 1,0 мм. СОЭ определяли сразу же после взятия крови (не позднее 2-х часов).

На разных сроках эксперимента животных забивали под эфирным наркозом путем декапитации и забирали подколенные лимфатические узлы (ПЛУ). После извлечения левого и правого подколенных лимфатических узлов (ПЛУ) их взвешивали на электронных микроаналитических весах ViBRA НТ-80СЕ (Япония). Измеренную массу левого и правого ПЛУ использовали для расчета коэффициента массы ПЛУ (К j по формуле: Км=масса левого ПЛУ/масса правого ПЛУ.

Морфометрический анализ структур лимфатического узла проводили окулярной сеткой (100 точек) Г.Г. Автандилова в 10 полях зрения. Выбор сетки-теста считали достаточным, если на структуру, занимающую наименьшую площадь среза, приходилось не менее 2-х точек. При наложении сетки считали точки, выпадающие на профили структур лимфатического узла при увеличении х400. Проводилось измерение площади следующих структурно-функциональных элементов правого и левого ПЛУ: корковое и мозговое вещество, капсула, трабекулы, краевой и мозговой синусы, мозговые тяжи. Для большей информативности происходящих изменений были введены следующие коэффициенты для левого и правого ПЛУ - К,л и К1п (отношение площади коркового и мозгового вещества), К;, и К2„ (отношение площади краевого синуса к площади мозгового синуса), К3л и К3п (отношение площади мозгового тяжа к площади мозгового вещества).

Статистическую обработку результатов проводили с помощью методов параметрической статистики. Статистическую достоверность отличий оценивали путем применения U-критерия Манна-Уитни (предназначен для оценки различий между двумя выборками по уровню какого-либо признака, количественно измеренного) и Т-критерия Вилкоксона (для сопоставления показателей, измеренных в двух разных условиях на одной и той же выборке). Использована современная статистическая обработка полученных данных (программа Excel (Microsoft, США). Проверку статистических гипотез осуществляли на уровне значимости равной 0,05 (Петри А., Сэбин К., 2010).

Результаты исследования и их обсуждение

В ходе экспериментов было установлено, что субплантарное введение каррагенина или формалина вызывает развитие острого воспаления у экспериментальных животных. При этом более выраженное увеличение объема конечности наблюдалось при введении каррагенина (р<0,05).

При применении НПВС независимо от модели воспаления, дикло-фенак более активно снижал объём конечности по сравнению с АСК. Введение гипоксена и в меньшей степени метапрота угнетало формирование воспалительного отека на протяжении всего периода наблюдения: с 3-го

часа по 30-е сутки. Амтизол и гесперидин на двух экспериментальных моделях не уменьшали величину объема лапы.

НПВС в комбинации с гипоксеном и метапротом более значимо предотвращали нарастание объема конечности, характерного для процесса воспаления. При этом диклофенак в комбинации с анализируемыми антиги-поксантами нормализовал объем конечности, уже начиная с третьих суток наблюдения. В то время как АСК при сочетании с этими же антигипоксанта-ми была способна нормализовать объем не ранее 7-х суток (рис. 1,2).

• • • Диклофенак+Гипоксен —Диклофенак+Метапрот ■ - Каррагенин

АСК+Типоксен АСЖ+Метапрот

Рис. 1. Прирост объема конечности на модели каррагенин-индуцированного воспаления при введении комбинаций гипоксена с НПВС и метапрота с НПВС

е

0

1

т

V

X §

о гД

ю о

н о о

См

с.

с

0.9 н

0.7

0.5 -

0.3

0.1

-0.1

• • • Диклофенак+Гипоксен —Диклофенак+Метапрот

• - Формалин

-АСК+Гипоксен ■ АСК+Метапрот

I- —

------

■ -I---

----1

3 часа 1 3 5 7 14 21 30

Сутки

Рис. 2. Прирост объема конечности на модели формалин-индуцированного воспаления при введении комбинаций гипоксена с НПВС и метапрота с

НПВС

В следующей серии опытов мы изучили влияние антигипоксантов и их комбинаций с НПВС на ректальную температуру животных. По измене-

нию ректальной температуры, как одного из показателей лихорадки, различий между моделями не установлено, а данный параметр нормализовался на 5-е сутки после введения флогогенов. Наиболее эффективно нормализовали данный показатель гипоксен в сочетании с НПВС и метапрот в сочетании с дик-лофенаком - уже на третьем часу наблюдения.

В серии экспериментов, посвященных исследованию лейкограммы и СОЭ экспериментальных животных, было установлено, что при моделировании формалинового воспаления показатель СОЭ статистически значимо выше, чем при моделировании каррагенин-индуцированного воспаления. Кроме того, при каррагенин-индуцированном воспалении происходило более интенсивное увеличение количества гранулоцитов. Изученные показатели крови (СОЭ и лейко-грамма) являются отражением интенсивности воспалительного процесса в организме и свидетельствуют, что более тяжелая воспалительная реакция развивается после введения формалина.

При сравнении действия АСК и диклофенака на экспериментальных моделях воспаления диклофенак более активно влиял на показатель СОЭ. При введении гипоксена и метапрота было отмечено некоторое снижение СОЭ при каррагениновом воспалении, и гипоксена - при формалиновом. Остальные антигипоксанты не оказали действия на данный показатель. Обращает на себя внимание, что при каррагениновом воспалении под действием гипоксена в сочетании с НПВС и метапрота с АСК происходила нормализация СОЭ. В то время как на модели формалин-индуцированного воспаления к такой нормализации приводило только введение гипоксена с диклофенаком.

Таким образом, только комбинация гипоксена с диклофенаком нормализовала показатели СОЭ при введении флогогенов на двух моделях. Эти результаты позволяют предполагать потенцирование гипоксеном эффекта НПВС. Возможно, что такой фармакологический эффект связан с уменьшением образования свободных радикалов и изменением дисперсности белков крови, определяющих СОЭ.

При действии НПВС на моделях воспаления наблюдался сдвиг в пользу восстановления нормального соотношения между агранулоцитами и гранулоцитами, причем этот процесс проходил более эффективно под действие диклофенака. Уже через 3 часа под действием данного препарата индекс противовоспалительной активности становился соизмеримым с контрольной группой, а количество гранулоцитов уменьшалось (табл.1).

Под влиянием гипоксена и метапрота на экспериментальных моделях установлена тенденция к снижению количества гранулоцитов, в то время как при введении амтизола и гесперидина действие на соотношение форменных элементов крови отсутствовало.

Независимо от природы этиологического фактора воспаления комбинации диклофенака с антигипоксантами вызывали увеличение агранулоци-тов значительно более интенсивно по сравнению с комбинациями АСК с антигипоксантами. Наиболее значимый эффект в лейкограмме наблюдался при

сочетании гипоксена с диклофенаком. Применение такой комбинации позволяет говорить о нормализации показателей белой крови, как агранулоцитов, так и гранулоцитов. Из этого следует, что гипоксен усиливает противовоспалительную активность диклофенака (табл.1).

Таблица 1

Индекс противовоспалительной активности и СОЭ при экспериментальном воспалении и его фармакологической коррекции

Группы животных (п=10) Индекс противовоспалительной активности, усл. ед. СОЭ Индекс противовоспалительной активности, усл. ед. СОЭ

Контрольная Фуппа 3,07±0,11# 1,51 ±0,01 # 3,08±0,26# 1,51±0,01#

Флогоген Каррагенин Формалин

0,95±0,02* | 4,43±0,02* 1,17±0,05* | 12,4±0,22*

НПВС+ка1 эрагенин НПВС+формалин

АСК 1,55±0,03*# 3,25±0,05*# 1,73±0,13*# 5,4±0,05 *#

Диклофенак 1,99±0,02# 2,7±0,08*# 2,31±0^3# 3,6±0,08*#

Антигипоксанты+каррагенин Антигипоксанты+формалин

Гипоксен 1,29±0,01*# 3,07±0,01*# 1,41±0,09*# 7,7±0,01*#

Метапрот 1.16±0,02*# 3,12±0,04*# 1,38±0,10*# 12,3±1,02*

Амтизол 0,97±0,03* 4,37±0,06* 1,23±0,10* 12,3±0,87*

Гесперидин 0,96±0,02* 4,29±0,04* 1,28±0,07* 12,4±0,94*

Антигипо НПВС+ка1 ксанты+ зрагенин Антигипоксанты+ НПВС+формалин

Гипоксен + АСК 1,98±0,08# 1,8±0,04# 1,89±0,14# 3,1 ±0,03 *#

Гипоксен + Диклофенак 2,64±0,1# 2,0±0,05# 2,77±0,24# 2,6±0,07#

Метапрот + АСК 1,64±0,05*# 2,03±0,02# 1,48±0,12*# 5,3±0,11 *#

Метапрот + Диклофенак 2,39±0,08# 2,4±0,04*# 2,54±0,27# 3,4±0,08*#

Амтизол + АСК 1,16±0,04*# 3,17±0,05*# 1,19±0,07*# 5,5±0,65*#

Гесперидин+АСК 0,99±0,03* 3,21±0,01*# 1,16±0,12* 5,3±0,15*#

Примечание. В этой и других таблицах достоверность различий (р<0,05): * - с контролем; # - с каррагенином или формалином;

При исследовании показателей активности СРО в сыворотке крови установлено увеличение быстрой вспышки хемилюминесценции и величины светосуммы свечения в ответ на введение флогогенов, что отражает изменения в системе ПОЛ-АОС. Эти изменения в виде коэффициента оксидантного равновесия представлены в таблице 2. Коэффициент КОР при каррагенино-вом воспалении достоверно увеличивался, а при формалиновом достоверно уменьшался. При формалиновом воспалении А ОС имеет больший резерв га-

шения АФК, чем при индукции воспаления каррагенином. На основании анализа данных показателей интенсивности быстрой вспышки хемилюминесцен-ции, величины светосуммы свечения и КОР в сыворотке крови выявлено различие в механизмах формирования оксидантного равновесия на моделях экспериментального воспаления. При каррагениновом воспалении процесс анти-радикалыюй активности протекает более остро, чем при формалиновом воспалении.

Таблица 2

Изменения КОР сыворотки крови крыс при введении флогогенов и на фоне фармакологической коррекции НПВС, антигипоксантами и их ___ комбинациями __

Группы животных 01=10) Коэффициент оксидантного равновесия, отн. ед.

Контрольная группа 0.07418±0,00567# 0,07418±0,00567#

Флогоген Каррагенин Формалин

0,09094±0,01039* 0,06127±0,00229*

НПВС + каррагенин НПВС + формалин

АСК 0,Ю408±0,00862*# 0,06483±0,00479*#

Диклофенак 0,10961 ±0,00361*# 0,06532±0,00217*#

Антигипоксанты + каррагенин Антигипоксанты + формалин

Гипоксен 0,0693 8±0,00902# 0,05722±0,00259*#

Метапрот 0,08981 ±0,00536* 0,06842±0,00146*#

Амтизол 0,08799±0,00351 * 0,06240±0,00134*

Гесперидин 0,08575±0,00352* 0.06342±0,00116*#

Антигипоксанты + НПВС + каррагенин Антигипоксанты + НПВС + формалин

Гипоксен + АСК 0,07165±0,00767# 0,07685±0,00356#

Гипоксен + Диклофенак 0,07371±0,00505# 0,07687±0,00574#

Метапрот + АСК 0,08300±0,00684* 0,06097±0,00238*

Метапрот + Диклофенак 0,07895±0,00286# 0,07052±0,00172#

Амтизол + АСК 0,09206±0,00826* 0,07240±0,00255#

Гесперидин + АСК 0,09712±0,00538* 0,08423±0,00283*#

В гомогенате мягких тканей конечности происходили такие же изменения показателей хемилюминесценции, как и в сыворотке крови. КОР в очаге воспаления уменьшался при действии обоих патогенных факторов (р<0,05).

При каррагениновом отеке выделяют две фазы патологического процесса. В первую фазу происходит высвобождение биогенных аминов (серотонин и гистамин), активизирующих калликреин-кининовую систему. В последующей второй фазе происходит высвобождение простаглан-

динов, лизосомальных протеаз и брадикинина (Vinegar, 1969; Crunkhon, 1971). В отличии от каррагенинового при формалиновом воспалении происходит высвобождение аминокислот. Кроме того, в зоне воспаления в избытке накапливаются эндогенные оксиданты и активные метаболиты кислорода, что способствует развитию окислительного стресса (Владимиров Ю.А., Проскурнина Е.В., 2009; Баранова O.A. и др., 2011). Полученные нами результаты по показателям ПОЛ соответствуют литературным данным, указывающим на различия процессов формирования воспаления при субплантарном введении каррагенина и формалина.

Под действием НПВС в сыворотке крови и очаге воспаления происходило снижение количества АФК и повышение активности АОС по сравнению с моделями. При этом следует отметить, что антиоксидантная активность НПВС была незначительна. При анализе показателя КОР анти-оксидантное равновесие при действии НПВС оставалось соизмеримым с действием этиотропных факторов.

Имеются данные, подтверждающие наличие у ряда препаратов НПВС собственно антиокислительной и антирадикальной активности. Антиокси-дантные свойства НПВС реализуются посредством нескольких биохимических механизмов. Так, в частности, препараты НПВС способны увеличивать активность таких антиокислительных ферментов, как супероксидцисмутаза, глутатион-пероксидаза, глутатион-Б-трансфераза; оказывают влияние на транспортные свойства белков-переносчиков сыворотки крови - вытесняют эндогенные стероиды с мест их связывания на молекулах белков сыворотки и тем самым существенно повышают в крови уровень свободных стероидов и тироксина, являющихся мощными антиоксидантами; взаимодействуют с белковыми мембранными молекулами, предотвращая этим их перекисную деградацию, а также диффузию кислорода, катализаторов и активаторов перекис-ного окисления липидов в гидрофобные участки мембран, содержащие субстраты липопереокисления, т. е. стабилизируют структуру биомембран (Литвинова Н.В., Курапова Т.Н., 2004). •

При действии гипоксена и метапрота в условиях экспериментального воспаления в сыворотке крови установлена положительная динамика показателей СРО. При этом в большей степени на показатели образования АФК оказывал влияние гипоксен, что находит свое подтверждение в анализе КОР. Особенностью механизма действия гипоксена является снижение напряженности в работе АОС. Скорее всего, такой механизм гипоксена связан с его прямым антирадикальным действием. Так, полигидрофенипеновая структура основного ядра гипоксена объясняет его антиоксидантные свойства. Известно, что гидроксильные группы полигидрохинона легко отдают свой атом водорода, который может взаимодействовать с активным радикалом с образованием пероксидов, причем в молекуле гипоксена одновременно может существовать до 12 гидроксильных групп, способных одномоментно или последовательно связать большое количество свободных радикалов (Оковитый C.B., 2001). В гомогенате мягких тканей конечности при действии гипоксена и метапрота

на двух моделях воспаления тоже установлено снижение показателей хеми-люминесценции по сравнению с моделью.

При введении комбинации гипоксена с АСК и метапрота с диклофе-наком на двух экспериментальных моделях в сыворотке крови происходила нормализация показателей хемилюминесценции. Тем не менее наиболее эффективной была комбинация гипоксена с диклофенаком. В гомогенате мягких тканей конечности при каррагениновом воспалении происходила нормализация показателей СРО при введении комбинации гипоксена с диклофенаком. В то время как при формалин-индуцированном воспалении нормализовался только показатель интенсивности быстрой вспышки хемилюминесценции. Судя по показателям СРО, сочетание НПВС с гипоксеном реализует свое действие по двум механизмам: снижение образования АФК и усиление активности АОС. Анализ показателей хемилюминесценции в сыворотке крови и су-пернатанте мягких тканей конечностей позволяет предположить, что гипоксен в сочетании с НПВС оказывает более значимое действие на общую АОС. Местное же тканевое действие указанной комбинации реализуется только для каррагенинового воспаления.

Проведенные исследования показали, что среди изученных анти-гипоксантов гипоксен оказал наиболее выраженное потенцирующее влияние на противовоспалительную активность НПВС. В связи с этим был проведен анализ влияния гипоксена на морфофункциональное состояние ПЛУ при каррагенин-индуцированном воспалении.

Лимфатическая система принимает активное участие в процессе воспаления. Одним из ведущих элементов является лимфатический узел. При введении флогогена наблюдалось увеличение лимфоузлов не только на стороне поражения, но и на противоположной стороне. Нарастание массы ПЛУ наблюдалось на протяжении всего периода наблюдения (с 1 по 30 сутки).

Под действием диклофенака при каррагениновом воспалении происходило значительно меньшее увеличение массы ПЛУ по сравнению с АСК. Под действием АСК асимметрия между правым и левым ПЛУ сохранялась на протяжении всего периода наблюдения.

Под влиянием гипоксена отмечено достоверное снижение массы левого ПЛУ, при этом коэффициент массы ПЛУ практически не изменялся. При действии диклофенака в сочетании с гипоксеном происходило более интенсивное снижение массы ПЛУ.

Сочетание гипоксена с диклофенаком способствовало меньшему «включению» правого, условно интактного, лимфоузла в процессы воспаления. При этом увеличенная масса ПЛУ, характерная для моделирования воспалительного процесса, оставалась неизменной на протяжении первых 14 суток наблюдения. В дальнейшем наблюдались особенности действия изученных комбинаций, а именно комбинация гипоксена с диклофенаком способствовала снижению массы ПЛУ, особенно левого (рис. 3). В то время как под действием комбинации гипоксена с АСК масса ПЛУ увеличи-

валась. Такие различия связаны с противовоспалительными эффектами НПВС: диклофенак является более мощным НПВС (Насонов E.JT., 2008).

Правый ПЛУ Левый ПЛУ

--АСК+Гипокссн ---АСК+Гипокссн

---Диклофснак+Гипоксен-----Диклофснак+Гипокссн

0.0025 ...........Каррагснин -Каррагсиин

я: о

о «

2

0.0015

0.0005

-0.0005

I 7 14 30

Сутки

Рис. 3. Изменение массы ПЛУ при коррекции НПВС совместно с гипоксе-ном каррагенин-индуцированного воспаления

При морфометрическом анализе при введении каррагенина установлено увеличение всех структурных элементов ПЛУ, кроме мозгового вещества, площадь которого статистически значимо уменьшалась. На основании коэффициентов (Кь К2) К3) выявлено, что наиболее информативным являлось увеличение площади коркового и уменьшение мозгового вещества, увеличение площади мозгового синуса по отношению к краевому. При этом происходило перераспределение мозгового вещества в пользу увеличения мозговых тяжей (рис.4). В то же время лимфообращение в ПЛУ становилось более интенсивным, что позволяет говорить о повышении дезинтоксикационной функции ПЛУ в патогенезе каррагенинового воспаления. Эти изменения нарастали к 7-му дню с преобладанием краевого синуса. В последующие дни это соотношение практически не изменялось, то есть оставалось преобладание краевого синуса. В отличие от левого ПЛУ (на стороне воспаления), в правом ПЛУ не наблюдалось значительного изменения соотношения между этими синусами. Таким образом, при каррагениновом воспалении ведущим элементом, обеспечивающим дезинток-сикационную функцию, является краевой синус.

При коррекции воспаления дикпофенаком преобладание коркового вещества над мозговым было менее выражено по сравнению с АСК. Описанная выше тенденция в отношении коркового вещества проявлялась и в отношении синусов. При оценке соотношения между площадями мозгового вещества и мозгового тяжа только при введении АСК наблюдалось увеличение мозгового тяжа с 1 к 14 дню. При действии диклофенака характерно незначительное нарастание мозгового тяжа до 3 дня. На основании морфометрическо-го анализа установлено, что наибольшей активностью на изученные элементы лимфатического узла обладает диклофенак. Такое действие более выражено в

отношении левого ПЛУ, где основными точками приложения препаратов НПВС являются корковое вещество, краевой синус и мозговой тяж.

Рис.4. Мозговое вещество, мозговые тяжи, мозговые синусы левого подколенного лимфатического узла на 30 сутки (каррагенин). Крыса г$, вес 183 г., увеличение х 200

Рис.5. Мозговое вещество, мозговые тяжи, мозговые синусы левого подколенного лимфатического узла 30 на сутки (гипоксен + диклофенак). Крыса с?, вес 187 г., увеличение х 200

При действии гипоксена достоверно уменьшалась площадь мозгового вещества на протяжении всего периода наблюдения по сравнению с контрольной группой. Морфометрический анализ показал увеличение площади мозгового тяжа во всем мозговом веществе. Такой процесс явно преобладал в левом ПЛУ. Показатель К3 достигал максимального значения на 7 сутки течения каррагенинового воспаления при действии гипоксена. Эти показатели свидетельствуют, что гипоксен не снижал напряжение в В-клеточном иммунитете (происходило еще большее напряжение в этом звене иммунной реакции). При анализе изменений показателя Кл, характеризующего соотношение площадей синусов, преобладающим было увеличение краевого синуса. Происходило явное перераспределение лимфотока в ПЛУ с перегрузкой краевого синуса. Такая реакция была характерна и для модели каррагенинового воспаления. Гипоксен, как наиболее активный из группы ангигипоксантов, не улучшал состояние ликвородинамики и дезин-токсикационной функции ПЛУ. В то же время гипоксен оказывал как «локальное» (на стороне поражения), так и «общее» протективное действие на ПЛУ. Возможно, такое действие связано с участием антиоксидантной системы, как одного из важных звеньев в саногенезе воспаления.

При введении исследуемых комбинаций гипоксена с НПВС не происходило возвращения показателей площади элементов ПЛУ к значениям контрольных животных. Такие же данные получены при исследовании динамики показателей коэффициентов (К,, К2, К3). Однако обнаружена значительно меньшая асимметрия показателей коэффициентов между левым и правым ПЛУ, а именно, отношения площади коркового вещества к площади мозгово-

го вещества (К,) (рис. 6а, 66) и отношения площади мозгового вещества к площади мозгового тяжа (К3) (рис. 7а, 76) по сравнению с моделью.

4.5 3 3.5 I 2.5 1.5 -

• • АСК-Гипоксен Левый ПЛУ —АСК-Гипоксен Правый ПЛУ — Каррагеннн Левый ПЛУ •• Каррагенин Правый ПЛУ

0.5

I

30

7 14

Сутки

Рис. 6а. Изменение коэффициента отношения площади коркового вещества к площади мозгового вещества ПЛУ при коррекции воспаления АСК совместно с гипоксеном

АСК-Гипоксен Левый ПЛУ -АСК-Гипоксен Правый ПЛУ -Каррагенин Левый ПЛУ Каррагенин Правый ПЛУ

2.3

1.8

•3

С" 1.3

0.8

0.3

1

7 14 Сутки

30

4.5

Диклофепак-Гипоксен Левый ПЛУ -Диклофенак-Гнпоксен Правый ПЛУ -Каррагенин Левый ПЛУ Каррагенин Правый ПЛУ

£ 2.5

0.5

г

Ч-

30

Сутки

Рис. 66. Изменение коэффициента отношения площади коркового вещества к площади мозгового вещества ПЛУ при коррекции воспаления диклофенаком совместно с гипоксеном

— • • Диклофенак-Гипоксен Левый ПЛУ

-Диклофенак-Гипоксен Правый ПЛУ

-----Каррагенин Левый ПЛУ

...... Каррагенин Правый ПЛУ

2.3

1.3

0.3

/'К. 5:::;............

I

7 14 Сутки

30

Рис. 7а. Изменение коэффициента отношения площади мозгового вещества к площади мозгового тяжа ПЛУ при коррекции воспаления АСК совместно с гипоксеном

Рис. 76. Изменение коэффициента отношения площади мозгового вещества к площади мозгового тяжа ПЛУ при коррекции воспаления диклофенаком совместно с гипоксеном

Каких-либо различий в действии комбинаций гипоксена с диклофенаком и гипоксена с АСК установить не удалось. Можно предполагать общий механизм в действии на данные структуры комбинаций гипоксена с НПВС. При этом следует отметить, что происходит значительное снижение морфофункциональной активности ПЛУ, а именно В-клеточного им-

мунитета. Такой эффект, скорее всего, связан с меньшим воздействием продуктов воспаления на данные структуры.

О дезинтоксикационной функции ПЛУ можно судить по величине синусов. При действии комбинаций гипоксена с НПВС наблюдалось значительное увеличение краевых и мозговых синусов. Тем не менее величина площадей этих морфологических образований снижалась по сравнению с моделью, хотя статистической достоверности не установлено (рис. 8а, 86).

0.17

Я 0.12

0.07

0.02

АСК-ГнпоксснЛевый ПЛУ -АСК-Г'нпоксен Правый ПЛУ -Каррагенин Левый ПЛУ 1 Каррагенин Правый ПЛУ

— • Диклофенак-Гипоксен Левый ПЛУ

-Диклофенак-Гипоксен Правый ПЛУ

-----Каррагенин Левый ПЛУ

...... Каррагенин Правый ПЛУ

3 0.12

0.02

1

7 14 Сутки

30

1

7 14 Сутки

30

Рис. 8а. Изменение коэффициента отношения площади краевого синуса к площади мозгового синуса ПЛУ при коррекции АСК совместно с гипоксеном каррагенинового воспаления

Рис. 86. Изменение коэффициента отношения площади краевого синуса к площади мозгового синуса ПЛУ при коррекции диклофенаком совместно с гипоксеном каррагенинового воспаления

Можно говорить о тенденции к снижению площади синусов под действием изученных комбинаций препаратов. Снижалась и асимметрия соотношения краевого синуса к мозговому. Происходило снижение интенсивности ликвородинамики под влиянием исследуемых комбинаций.

Проведенный анализ морфофункциональных структур ПЛУ позволяет считать, что под влиянием комбинации гипоксена с НПВС в условиях каррагенинового воспаления происходит меньшая нагрузка на лимфатическую систему.

С целью обобщенного анализа полученных результатов нами было проведено дифференциальное шкалирование всех исследуемых показателей с установлением их весов, а также рассчитаны показатели кумулятивного противовоспалительного эффекта (табл. 3).

На основании этих данных было проведено ранжирование кумулятивного эффекта для всех веществ: НПВС, антигипоксантов и комбинаций НПВС с антигипоксантами. В результате такого ранжирования нами выделено по противовоспалительной активности три группы: высокая, средняя, низкая.

Таблица 3

Показатель кумулятивного противовоспалительного эффекта при действии препаратов на моделях каррагенин- и формапин-индуцированного воспаления

Группы животных и препараты Показатель кумулятивного эффекта на каррагешшовой модели Показатель кумулятивного эффекта на формалиновой модели Кумулятивный эффект при действш! флогогенов (Каррагенин + Формалин) Рейтинг кумулятивного противовоспалительного эффекта препаратов Противовоспалительная активность

Контрольная группа 7 7,5 14,5

Гипоксен+Диклофенак 19,5 21,5 41 1 ВЫСОКАЯ

Метапрот+Диклофенак 28,5 25,5 54 2

Гипоксен+АСК 29 30 59 3

Диклофенак 37 46 83 4

Метапрот+АСК 39,5 51 90,5 5 СРЕДНЯЯ

Гесперидин+АСК 55,5 57 112,5 6

Амтизол+АСК 57 59,5 116,5 7

АСК 59,5 60,5 120 8

Гипоксен 66 61,5 127,5 9 НИЗКАЯ

Метапрот 69,5 66 135,5 10

Гесперидин 85,5 80 165,5 11

Амтизол 88 80 168 12

Модель воспаления 93,5 89 182,5

Таким образом, на основании проведенного анализа установлено, что антигипоксанты способны потенцировать эффект НПВС. При комбинированном применении высокая противовоспалительная активность на моделях кар-рагенин- и формалин-индуцированного воспаления отмечена для комбинаций: гипоксен + диклофенак, метапрот + диклофенак, гипоксен + АСК, мета-прот + АСК. Выявленная противовоспалительная активность указанных комбинаций реализуется двумя механизмами: НПВС ингибируют мультифер-ментный комплекс простагландин-синтазы, обеспечивающий синтез ПГ, ан-тигипоксанты/антиоксиданты способны прямо или косвенно воздействовать на АФК и активность АОС при формировании воспаления.

Выводы

1. Гипоксен и метапрот в дозах 50 мг/кг при однократном профилактическом и курсовом лечебном применении на моделях острого экссудатив-ного воспаления конечности крыс угнетают формирование воспалительного

отека, а в комбинации с ацетилсалициловой кислотой и диклофенаком потенцируют их противовоспалительный эффект, что проявляется уменьшением величины отека конечности и быстрым восстановлением объема конечности. Амтизол и гесперидин не влияют на величину отека при экспериментальном воспалении.

2. Антигипоксанты (амтизол, гесперидин, гипоксен, метапрот) не изменяют ректальную температуру животных в динамике воспалительного процесса, предотвращают активацию процессов свободнорадикального окисления в сыворотке крови и очаге воспаления. Выраженное угнетение процессов свободнорадикального окисления отмечено при введении гипоксена и метапрота в комбинации с нестеровдными противовоспалительными средствами.

3. Гипоксен в комбинациях с диклофенаком и ацетилсалициловой кислотой, а также метапрот в комбинациях с диклофенаком и ацетилсалициловой кислотой более эффективно по сравнению с нестероидными противовоспалительными средствами предупреждают изменения лейкограм-мы и скорости оседания эритроцитов при воспалении (уменьшают количество нейтрофилов, замедляют СОЭ). Индекс противовоспалительной активности указанных комбинаций выше аналогичного индекса для дикло-фенака и ацетилсалициловой кислоты.

4. Гипоксен в комбинации с нестероидными противовоспалительными средствами более эффективно, чем одни НПВС, снижает массу подколенных лимфатических узлов и выраженность изменений их структурно-функциональных элементов в динамике воспалительной реакции.

5. По эффективности противовоспалительного действия изученные антигипоксанты, нестероидные противовоспалительные средства и их комбинации можно расположить по убыванию в следующей последовательности: гипоксен + диклофенак, метапрот + диклофенак, гипоксен + АСК, диклофенак, метапрот + АСК, гесперидин + АСК, амтизол + АСК, АСК, гипоксен, метапрот, гесперидин, амтизол.

Научно-практические рекомендации

1. Гипоксен и метапрот рекомендуются для клинических испытаний в качестве средств, потенцирующих противовоспалительный эффект НПВС.

2. Рекомендуется дальнейшее экспериментальное изучение влияния соединений с антигипоксантной/антиоксидантной активностью на фармако-динамику нестероидных противовоспалительных средств, как перспективного направления повышения эффективности и безопасности применения противовоспалительных лекарственных препаратов.

Список научных работ по теме диссертации

1. Илюхин С.А. Влияние гипоксена и кислоты ацетилсалициловой на состояние регионарных лимфатических узлов при остром воспалении в эксперименте / В.Е. Новиков, С.А. Илюхин // Научные

ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. - 2012. - № 22 (141). - С. 127-129.

2. Илюхин С.А. Влияние метапрота и гипоксена на развитие воспалительной реакции в эксперименте / В.Е. Новиков, С.А. Илюхин, Е.В. Пожилова // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. - 2012. - №4. - С. 63-67.

3. Илюхин С.А. Влияние гипоксена на эффективность кислоты ацетилсалициловой при остром воспалении / В.Е. Новиков, С.А. Илюхин // Экспериментальная и клиническая фармакология. — 2013. - Т. 76, №4 (76). - С. 32-35.

4. Илюхин С.А. Влияние гипоксена и кислоты ацетилсалициловой на развитие острого формалинового отека / С.А. Илюхин, В.Е. Новиков // Вестник СГМА. - 2011. - Спецвыпуск. - С. 19.

5. Илюхин С.А. Биохимические показатели сыворотки крови при остром воспалении и его коррекции антигипоксантами / С.А. Илюхин, В.Е. Новиков // Биология - наука XXI века: Материалы международной конференции, 24 мая 2012 года, г. Москва. - С. 322-323.

6. Илюхин С.А. Влияние метапрота и гесперидини на противовоспалительный эффект кислоты ацетилсалициловой / С.А. Илюхин, В.Е. Новиков, Н.О. Крюкова // Инновации в современной фармакологии: Материалы IV съезда фармакологов России, 18-21 сентября 2012 года, г. Казань. - С. 77-78.

7. Илюхин С.А. Гипоксен потенцирует противовоспалительный эффект кислоты ацетилсалициловой / С.А. Илюхин, В.Е. Новиков // Вестник ВолГМУ. - 2012. - Приложение (Материалы IV Всероссийского научно-практического семинара молодых ученых с международным участием «Современные проблемы медицинской химии. Направленный поиск новых лекарственных средств»), - Волгоград. - 2012. - С. 109-110.

8. Илюхин С.А. Хемилюминесцентный анализ сыворотки крови при остром воспалении и его коррекции антигипоксантами совместно с кислотой ацетилсалициловой / С.А. Илюхин, В.Е. Новиков // Вестник СГМА. - 2012. - Спецвыпуск. - С. 17-19.

9. Илюхин С.А. Влияние антигипоксантов на эффективность кислоты ацетилсалициловой при остром воспалении / С.А. Илюхин, В.Е. Новиков // Вестник СГМА. - 2012. - T.l 1, №4. - С. 46-51.

10. Илюхин С.А. Противовоспалительная активность НПВС с антигипоксантами / В.Е. Новиков, С.А. Илюхин, Е.В. Пожилова // Медицина, фармация, общественное здоровье: Материалы евразийского конгресса с международным участием, 21-23 мая 2013 года, г. Екатеринбург. - С. 355-359.

11. Илюхин С.А. Морфофункциональное состояние подколенных лимфатических узлов при остром воспалении и его фармакологической коррекции / С.А. Илюхин, В.Е. Новиков // Роль спортивной медицины и ЛФК в развитии оздоровительной физкультуры и спорта высших достижений: Материалы докладов научно-практической конференции с международным участием, 23 мая 2013 года, г. Смоленск. - С. 38-40.

Список сокращений

АОС - антиоксидантная система

АСК- ацетилсалициловая кислота

АФК - активные формы кислорода

КОР- коэффициент оксидантного равновесия

НПВС- нестероидные противовоспалительные средства

ПЛУ- подколенный лимфатических узел

ПОЛ- перекисное окисление липидов

СГМА - Смоленская государственная медицинская академия

СОЭ- скорость оседания эритроцитов

СРО- свободнорадикальное окисление

Дата сдачи в печать «25» июня 2013 г. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать ризографическая. Объем 1,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ №6805/13.

Отпечатано в ПС «PrintUP» (ИП Прунцев A.B.) г. Смоленск, ул. Октябрьской революции, 28. Тел.:(4812)38-38-27.

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Илюхин, Сергей Алексеевич

ГБОУ ВПО «Смоленская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

На правах рукописи

04201361658

ИЛЮХИН СЕРГЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ АНТИГИПОКСАНТОВ НА ФАРМАКОДИНАМИКУ НЕСТЕРОИДНЫХ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ

14.03.06 - фармакология, клиническая фармакология

Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Научный руководитель доктор медицинских наук, профессор Новиков Василий Егорович

Смоленск - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ:

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИИ.................................................................5

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................6

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВОСПАЛЕНИИ, ФАРМА-КОДИНАМИКЕ НЕСТЕРОИДНЫХ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ И АНТИГИПОКСАНТОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)..........................11

1.1 Современная концепция воспаления.................................................................11

1.2 Использование нестероидных противовоспалительных средств в фармакотерапии воспалительных процессов........................................................................21

1.3 Основные фармакологические эффекты и механизмы действия некоторых антигипоксантов........................................................................................................36

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.................................42

2.1 Экспериментальные животные..........................................................................42

2.2 Исследованные химические соединения и лекарственные средства.............43

2.3 Модели острого экссудативного воспаления...................................................46

2.4 Методы исследования.........................................................................................47

2.4.1 Метод водной плетизмометрии.......................................................................47

2.4.2 Определение ректальной температуры крыс.................................................49

2.4.3 Определение активности процессов свободнорадикального окисления ли-пидов в сыворотке крови и гомогенате мягких тканей конечности.....................49

2.4.4 Определение показателей лейкограммы крови крыс....................................50

2.4.5 Определение СОЭ крови крыс.........

50

2.4.6 Методы морфофункциональных исследований подколенных лимфатических узлов...................................................................................................................51

2.4.6.1 Определение массы подколенных лимфатических узлов.........................51

2.4.6.2 Морфометрия и световая микроскопия.......................................................52

2.5 Статистическая обработка результатов.............................................................52

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.....................................................................54

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ АНТИГИПОКСАНТОВ И НПВС НА РАЗВИТИЕ КАР-РАГЕНИН- И ФОРМ А ЛИН-ИНДУЦИРОВАННОГО ОТЕКА КОНЕЧНОСТИ ЖИВОТНЫХ.............................................................................................................54

3.1 Исследование на модели каррагенин-индуцированного отека.......................54

3.2 Исследование на модели формалин-индуцированного отека.........................58

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ АНТИГИПОКСАНТОВ И НПВС НА РЕКТАЛЬНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ, ПРОЦЕССЫ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ, ЛЕЙКОГРАММУ КРОВИ И СОЭ КРЫС ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ВОСПАЛЕНИИ.........................................................................................................63

4.1 Влияние антигипоксантов и НПВС на ректальную температуру животных..............................................................................................................................63

4.2 Влияние антигипоксантов и НПВС на активность свободнорадикального окисления в сыворотке крови и гомогенате мягких тканей конечностей крыс.............................................................................................................................67

4.3 Влияние антигипоксантов и НПВС на показатели лейкограммы крови и СОЭ крыс....................................................................................................................75

ГЛАВА 5. МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДКОЛЕННЫХ ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ ПРИ КАРРАГЕНИН-ИНДУЦИРОВАННОМ ВОСПАЛЕНИИ И ЕГО ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ.............................................................................................................85

5 Л Макроскопическое описание подколенного лимфатического узла................86

5.2 Определение массы подколенных лимфатических узлов...............................86

5.3 Морфометрия подколенных лимфатических узлов при каррагенин-индуцированном отеке лапы крысы........................................................................89

ГЛАВА 6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................103

ВЫВОДЫ.................................................................................................................140

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ...............................................142

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.......................................................................................143

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АОС - антиоксидантные системы

АСК- ацетилсалициловая кислота

АФК - активные формы кислорода

БАВ- биологически активное вещество

жкт- желудочно-кишечный тракт

ил- интерлейкины

КОР- коэффициент оксидантного равновесия

лт- лейкотриены

ЛУ- лимфатический узел

МФК- митохондриальный ферментный комплекс

НПВС- нестероидные противовоспалительные средства

опн- острая почечная недостаточность

пг- простагландины

ПЛУ- подколенный лимфатических узел

пол- перекисное окисление липидов

РНК- рибонуклеиновая кислота

СГМА - Смоленская государственная медицинская академия

соэ- скорость оседания эритроцитов

СРО- свободнорадикальное окисление

ФАТ- фактор активации тромбоцитов

ФНО- фактор некроза опухоли

цнс- центральная нервная система

цог- циклооксигеназа

эдв- экссудативно-деструктивное воспаление

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Воспаление является сложнейшей многокомпонентной реакцией организма на повреждение и относится к типовым патологическим процессам, описывающим общие закономерности развития ряда заболеваний различной этиологии и локализации: артриты, пневмонии, гепатиты, перитониты и другие заболевания (Сгаро J.D., 2003).

Современная концепция воспаления рассматривает этот патофизиологический феномен с позиции определенного участия в нем окислительного стресса. К настоящему времени накоплены клинические и экспериментальные данные, указывающие на реализацию патологических процессов в очаге воспаления, обусловленных активацией метаболитов кислорода (Муравлева Л.Е., Молотов-Лучанский В.Б., Клюев Д.А., и др., 2012; Rahman I., Adcock I.M., 2006; Le N.T., Corsetti J.P., Dehoff-Sparks J.L., Sparks C.E., 2012). При достаточно высоком уровне данного процесса и ослаблении активности антиоксидантных систем возможно вторичное повреждающее действие на соответствующие ткани (Pradeep Н., Diya J.B., Shashikumar S., Rajanikant G.K., 2012).

Препаратами выбора при фармакотерапии воспалительной реакции являются нестероидные противовоспалительные средства (НПВС). Однако, несмотря на несомненную клиническую эффективность, применение НПВС имеет свои ограничения. Это связано с тем, что даже кратковременный прием данных препаратов может приводить к развитию побочных эффектов, которые в целом встречаются примерно в 25% случаев, а у 5% больных могут представлять серьезную угрозу для жизни (Brooks P.M., 1998). Многие экспериментаторы и клиницисты признают перспективным поиск путей повышения эффективности и снижения выраженности побочных эффектов НПВС, в частности, путем их комбинирования с антигипоксантами/антиоксидантами (Болехан A.B., 2006; Зарубина И.В., 2006; Мосесова Н.С., 2006; Новиков В.Е., Новиков A.C., Крюкова Н.0.,2010).

Имеются единичные данные о влиянии антигипоксантов на процессы воспаления (Антоненкова Е.В., 1996; Болехан A.B., 2006; Мосесова Н.С., 2006). Проявление антигипоксантных свойств может усиливать эффекты противовоспалительных средств. В связи с этим представляет интерес изучить влияние веществ с антигипоксантным и антиоксидантным действием на фармакодина-мику НПВС.

Цель исследования:

Поиск антигипоксантов, повышающих эффективность применения нестероидных противовоспалительных средств при остром воспалении у крыс. Основные задачи исследования:

1) Изучить влияние антигипоксантов (амтизол, гесперидин, гипоксен, мета-прот) и их комбинаций с НПВС на развитие каррагенин- и формалин-индуцированного отека конечности животных при однократном профилактическом и курсовом лечебном введении препаратов.

2) Изучить влияние антигипоксантов (амтизол, гесперидин, гипоксен, мета-прот) и их комбинаций с НПВС на ректальную температуру животных и процессы свободнорадикального окисления в сыворотке крови и в очаге воспаления.

3) Исследовать лейкограмму и СОЭ крови крыс при экспериментальном воспалении и его коррекции антигипоксантами и НПВС.

4) Определить массу и морфофункциональное состояние подколенных лимфатических узлов животных при каррагенин-индуцированном воспалении и его коррекции гипоксеном и НПВС.

5) Провести сравнительный анализ влияния антигипоксантов и их комбинаций с НПВС на развитие экспериментального воспаления.

Научная новизна исследования:

Впервые проведено сравнительное изучение влияния отечественных антигипоксантов различного химического строения: амтизола, гесперидина, гипо-

ксена, метапрота на развитие острого экссудативного каррагенин- и формалин-индуцированного воспаления.

Установлено, что гипоксен (натриевая соль [поли-{-2,5-дигидроксифенилен}]-4-тиосульфокислоты) и метапрот (2-

этилтиобензимидазол) при комбинированном применении с АСК или диклофе-наком потенцируют противовоспалительный эффект НПВС.

Показано, что противовоспалительное действие комбинаций гипоксена и метапрота с НПВС по таким показателям, как выраженность отечной реакции и её продолжительность в месте введения флогогена, ректальная температура животных, показатели СРО в очаге воспаления и в сыворотке крови, изменения лейкограммы и СОЭ крови, масса ПЛУ и их структурно-функциональное состояние, превосходит противовоспалительный эффект монотерапии АСК или диклофенаком.

Получены новые научные сведения по фармакодинамике антигипоксантов и их комбинаций с НПВС при профилактическом и курсовом лечебном применении в условиях каррагенин- и формалин-индуцированного воспаления.

Научно-практическая значимость работы:

Результаты проведенной работы дают экспериментальное обоснование для проведения клинических испытаний и, при положительном результате, для расширения показаний к клиническому применению отечественных лекарственных препаратов гипоксена и метапрота в качестве средств, повышающих эффективность НПВС при остром воспалении.

Выявленная способность ряда антигипоксантов (гипоксен, метапрот) потенцировать противовоспалительное действие НПВС делает целесообразным дальнейшее изучение лекарственных веществ, обладающих антигипоксантной и антиоксидантной активностью, в качестве перспективных лекарственных средств, повышающих эффективность использования НПВС.

Основные положения, выносимые на защиту:

1) Антигипоксанты/антиоксиданты гипоксен и метапрот в дозе 50 мг/кг на экспериментальных моделях острого воспаления конечности животных оказывают протективное действие, что проявляется уменьшением отека конечности и продолжительности воспалительной реакции, угнетением активности СРО в очаге воспаления и сыворотке крови.

2) Гипоксен и метапрот в дозе 50 мг/кг потенцируют противовоспалительный эффект АСК и диклофенака, применение которых в комбинации с антигипо-ксантами более эффективно купирует отек в очаге воспаления, корригирует изменения лейкограммы, СОЭ, массы и состояние структурно-функциональных элементов подколенных лимфатических узлов (ПЛУ), индуцированные введением флогогенов, по сравнению с монотерапией НПВС.

3) Наиболее выраженное противовоспалительное действие в условиях карраге-нин- и формалин-индуцированного воспаления оказывают следующие комбинации антигипоксантов и НПВС: гипоксен + диклофенак > метапрот + дикло-фенак > гипоксен + АСК > метапрот + АСК.

Внедрение результатов в практику:

Полученные результаты используются в учебном процессе на кафедрах фармакологии с курсом фармации ФПК и ППС, клинической фармакологии Смоленской государственной медицинской академии при чтении лекций и проведении практических занятий по следующим темам: «Нестероидные противовоспалительные средства», «Антиоксиданты и антигипоксанты», а также в научной работе Центральной научно-исследовательской лаборатории Смоленской государственной медицинской академии и при подготовке информационно-методической литературы.

Апробация работы:

Основные положения и результаты диссертации доложены и обсуждены на заседании кафедры фармакологии с курсом фармации ФПК и ППС СГМА (2010-2013), на заседаниях проблемной комиссии «Фармакология, клиническая

фармакология и фармация» СГМА (2010-2013), на IV съезде фармакологов России «Инновации в современной фармакологии» (Казань, 2012), на 39, 40 и 41 конференциях молодых ученых (2011, 2012, 2013), на международной конференции «Биология - наука XXI века» (Москва, 2012), на IV Всероссийском научно-практическом семинаре молодых ученых с международным участием «Современные проблемы медицинской химии. Направленный поиск новых лекарственных средств» (Волгоград, 2012), на научном конгрессе с международным участием «Медицина, фармация и общественное здоровье» (Екатеринбург, 2013), на совместном заседании кафедр фармакологии с курсом фармации ФПК и ППС, общей и медицинской химии, нормальной физиологии, патологической физиологии, патологической анатомии, клинической фармакологии и центральной научно-исследовательской лаборатории СГМА (2013).

Личное участие диссертанта:

Личный вклад диссертанта состоит в непосредственном участии в получении исходных данных, постановке экспериментов. Автор лично участвовал в апробации результатов исследования, обработке и интерпретации экспериментальных данных, подготовке основных публикаций по выполненной работе.

Публикации:

По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, из них 3 в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации:

Материалы диссертации изложены на 171 странице машинописного текста. Работа включает введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, 3 главы результатов собственных исследований, обсуждение, выводы, научно-практические рекомендации и список литературы. Диссертация документирована 24 таблицами и иллюстрирована 34 рисунками. Список литературы включает 278 научных источников, из них 198 отечественных и 88 работ иностранных авторов.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВОСПАЛЕНИИ, ФАРМАКОДИНАМИКЕ НЕСТЕРОИДНЫХ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ

СРЕДСТВ И АНТИГИПОКСАНТОВ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Современная концепция воспаления

Воспаление — это возникшая в ходе эволюции стереотипная защитно-приспособительная местная сосудисто-тканевая реакция живых систем на действие патогенного раздражителя, вызывающего повреждение. В качестве основных компонентов она включает в себя изменение кровообращения преимущественно в микроциркуляторном русле, повышение сосудистой проницаемости, миграцию лейкоцитов в зону повреждения и их активную деятельность в ней, направленную на восстановление гомеостаза. Организм "прибегает" к воспалению после того, как исчерпаны физиологические ресурсы поддержания гомеостаза (Маянский Д.Н., 1991).

В развитии экссудативно-деструктивного воспаления (ЭДВ) можно выделить 3 фазы: 1) подготовки; 2) реализации; 3) репарации (Маянский Д.Н., 2007).

Фаза подготовки. Основные события в фазе подготовки к воспалению происходят в области так называемой микроциркуляторной единицы, которая включает в себя конечные отделы артерий (терминальные артериолы, прека-пиллярные сфинктеры, истинные капилляры и синусоиды, посткапиллярные собирательные венулы). В ответ на повреждение возникает кратковременный спазм артериол, который длится до нескольких минут. Он развивается под действием катехоламинов и особых вазоактивных белков эндотелинов (Талаева В.В., 2001; Маянский Д.Н., 2007). Вслед за сокращением возникает расширение артериол, развивается артериальная гиперемия. В её развитии важную роль играют аксон-рефлексы. С артериальной гиперемией связаны такие клинические признаки, как покраснение и ощущение жара (Галкина Е.В., Назаров П.Г., По-

левщиков A.B., 1999). Локальный жар нередко сопровождается общим повышением температуры тела. Вслед за артериальной гиперемией расширяются вены и развивается венозный застой (Запускалов И.В., 1994). При этом эритроциты образуют «сладжи» в просвете сосудов, а тромбоциты и лейкоциты располагаются пристеночно, что еще больше замедляет кровоток. Постепенно развивается стаз. Благодаря стазу медиаторы воспаления концентрируются в месте нарушения гемостаза. В результате стаза возникает гипоксия, которая сопровождается накоплением биологически активных органических кислот (пирови-ноградной, янтарной и других) (Назаров П.Г., 2001). Данные аминокислоты ме-таболизируются в цикле Кребса. В результате усиления анаэробного гликолиза возрастает концентрация лактата. Кроме того, усиливается липолиз, ведущий к накоплению жирных кислот. Развивается тканевой ацидоз, способствующий росту осмотического давления в зоне воспаления (Чеснокова Н.П., Михайлова A.B., 1999). Благодаря ацидозу активируются гидролазы - ферменты лизосом (Вовк C.B., 1993; Панасенко