Влияние антигипоксантов на развитие острого формалинового отека

ВЛИЯНИЕ АНТИГИПОКСАНТОВ НА РАЗВИТИЕ ОСТРОГО ФОРМАЛИНОВОГО ОТЕКА

УДК 615.015.21:615.276

© В. Е. Новиков, Е. В. Пожилова, С. А. Илюхин

ГБОУ ВПО «Смоленская государственная медицинская академия» МЗ РФ, Смоленск

Ключевые слова:

амтизол; гесперидин; гипоксен; метапрот; острое воспаление.

Резюме

В эксперименте на модели острого формалин-инду-цированного воспаления лапы крыс регистрировали изменения объема пораженной конечности (отек лапы) и показатели лейкограммы. Изучено противовоспалительное действие антигипоксантов (амтизол, гесперидин, гипоксен, метапрот). Показано, что гипоксен в дозе 50 мг/кг обладает слабой противовоспалительной активностью, но потенцирует действие нестероидных противовоспалительных средств. При совместном энте-ральном введении гипоксена с ацетилсалициловой кислотой или диклофенаком отмечен мощный противовоспалительный эффект, что проявлялось существенным снижениемрегистрируемых показателей воспаления.

ВВЕДЕНИЕ

Лекарственные вещества с антигипоксическими и антиоксидантными свойствами сегодня широко применяются в медицинской практике [2, 6, 10, 11]. Пристальное внимание к антигипоксантам обусловлено многообразным метаболотропным действием данной группы препаратов. В основе их фармако-динамики лежат различные метаболические механизмы, включая регуляцию потребления кислорода и энергетический обмен, воздействие на процессы свободно-радикального окисления и проницаемость клеточных мембран, влияние на регуляторные факторы клеточной адаптации и другие процессы [1, 5, 8, 9]. В научной литературе имеются сведения о противовоспалительной активности антигипоксантов и возможности их применения в лечении воспалительных заболеваний [3, 4, 12].

При фармакотерапии воспалений препаратами выбора, как известно, являются нестероидные противовоспалительные средства (НПВС). Однако несмотря на несомненную клиническую эффективность, даже кратковременный прием данных препаратов может приводить к развитию побочных эффектов, представляющих серьезную угрозу для жизни. Среди перспективных путей повышения эффективности и безопасности НПВС рассматривается, в частности, их комбинированное использование с антигипоксантами/антиоксидантами [7].

Целью настоящей работы явилось изучение противовоспалительной активности антигипоксан-тов различного химического строения и их влияние на эффективность НПВС при остром формалин-индуцированном воспалении.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты проведены на крысах-самцах линии Wistar массой 180-220 г. Острую воспалительную реакцию воспроизводили путем субплан-тарного введения 0,1 мл 2%-го водного раствора формалина в левую заднюю лапу опытным группам крыс. Контрольным животным вводили равный объем воды очищенной. В работе изучены вещества с антигипоксантной и антиоксидантной активностью различной химической структуры: амтизол (3,5-диамино-1,2,4-тиадиазол), гесперидин (5,3'-диокси-4'-метокси-7-рамноглюкозид флавонона), гипоксен (натриевая соль [поли-{-2,5-дигидроксифенилен}]-4-тиосульфокислоты) и метапрот (2-этилтиобензимидазол гидробромид), которые вводили в дозе 50 мг/кг. Препараты сравнения — ацетилсалициловая кислота (АСК) в дозе 100 мг/кг и диклофенак натрия в дозе 8 мг/кг. Все лекарственные вещества вводили в виде водных растворов зондом в желудок за 1 час до индукции воспаления. При комбинированном применении вещества вводили с интервалом 1 час.

Величину отека измеряли онкометрическим методом по изменению объема конечности экспериментальных животных [13]. Объем конечностей животных измеряли до введения и через 3 часа после введения формалина. В качестве критериев оценки противовоспалительной эффективности антигипоксантов и НПВС использовались: прирост объема конечности и торможение воспаления. Прирост объема конечности рассчитывали по формуле:

О - И

П = -^ир х 100 %, где

П — прирост отека;

О — величина объема лапы после введения индуктора воспаления;

И — величина объема лапы до введения индуктора воспаления.

Торможение воспаления рассчитывали по формуле:

100 % - ( О-И (о) : О—И- (к) I х 100 %, где

И

И

о — леченные животные (опытные); к — группа формалина.

Сразу после измерения объема конечности экспериментальных животных подвергали одномоментной декапитации под легким эфирным наркозом. В момент декапитации животных осуществляли забор крови. Подсчет лейкограммы и определение СОЭ проводили общепринятым методом [3].

Статистическую обработку результатов опытов выполняли с помощью пакета прикладных программ Statistica Version 6.0

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Через 3 часа после субплантарного введения формалина у крыс развивался выраженный отек пораженной конечности, объем которой существенно увеличивался и составлял 2,24 ± 0,03 см3 (р < 0,05), что на 52,4 % больше исходного объема. У контрольных животных объем лапы не изменялся (табл. 1).

На фоне введения гипоксена объем конечности увеличился по сравнению с контрольной группой животных на 41,1 %, что было достоверно меньше,

чем в опытной группе с формалином. Торможение воспаления гипоксеном составило 21,6 %. Предварительное введение метапрота было менее эффективно (торможение воспаления 13,0 %). Амтизол и гесперидин не оказали статистически значимого влияния на развитие формалинового отека, прирост объема конечности в обоих случаях был сопоставим с моделью. На фоне введения АСК и дикло-фенака увеличение объема конечности у опытных крыс было менее выраженное (соответственно на 21,3 и 10,3 %), а торможение воспаления составило 59,3 и 80,3 % соответственно по сравнению с группой, где применялся формалин.

При комбинированном применении гипоксена с АСК или с диклофенаком для коррекции воспаления отмечено минимальное увеличение объема конечности, причем данные показатели существенно не отличались от значений контрольной группы, а торможение воспаления составило 80,7 и 88,0 %. Применение метапрота, амтизола и гесперидина в комбинации с НПВС не отличалось по выраженности воспалительного отека от монотерапии только НПВС.

Из приведенных результатов следует, что ги-поксен уменьшает развитие формалин-инду-цированного отека конечности. При комбинированном применении антигипоксанта с АСК или диклофенаком он потенцирует противовоспалительный эффект НПВС.

Результаты исследования лейкограммы и СОЭ экспериментальных животных представлены в та-

Ш Таблица 1. Влияние антигипоксантов и НПВС на объем конечности крыс через 3 часа после введения формалина

Группы животных, (n = 10) Доза, мг/кг Объем лапы, см3, (M ± m) Прирост объема, % Торможение воспаления, %

До введения После введения

Контроль 1,43 ± 0,05 1,44 ± 0,06

Формалин 1,47 ± 0,05 2,24 ± 0,03* 52,4

Антигипоксанты + формалин

Гипоксен 50 1,41 ± 0,02 1,99 ± 0,01 * # 41,1 21,6

Метапрот 50 1,47 ± 0,02 2,14 ± 0,02 * 45,6 13,0

Амтизол 50 1,41 ± 0,04 2,07 ± 0,05 * 46,8 10,6

Гесперидин 50 1,32 ± 0,06 1,95 ± 0,05 * 47,7 8,9

НПВС + формалин

АСК 100 1,55 ± 0,04 1,88 ± 0,02 * # 21,3 59,3

Диклофенак 8 1,46 ± 0,03 1,61 ± 0,03 # 10,3 80,3

Антигипоксанты + НПВС + формалин

Гипоксен + АСК 50 100 1,48 ± 0,02 1,63 ± 0,02 # 10,1 80,7

Гипоксен + Диклофенак 50 8 1,43 ± 0,02 1,52 ± 0,02 # 6,3 88,0

Метапрот + АСК 50 100 1,33 ± 0,05 1,65 ± 0,05 # 24,0 54,2

Метапрот + Диклофенак 50 8 1,45 ± 0,02 1,59 ± 0,03 # 9,6 81,7

Амтизол + АСК 50 100 1,38 ± 0,03 1,69 ± 0,04 * # 22,4 57,2

Гесперидин + АСК 50 100 1,33 ± 0,04 1,63 ± 0,03 * # 22,5 57,0

* — различие с контролем статистически значимо

Таблица 2. Влияние антигипоксантов и НПВС на лейкограмму и СОЭ крови крыс при формалин-индуцированном воспалении

Лейкограмма крови крыс

Группы животных (п = 10) Доза Нейтрофилы СОЭ,

мг/кг Палочко-ядерные, % Сегменто-ядерные, % Эозинофилы, % Моноциты, % Лимфоциты, % мм/час

Контроль 0,6 ± 0,21 22,4 ± 0,26 1,7±0,03 1,8 ± 0,17 73,5 ± 3,51 1,51 ± 0,01

Формалин 1,1 ± 0,06 * 44,2 ± 2,66 * 0,8 ± 0,04 * 4,7 ± 0,02 * 49,2 ± 3,66 * 12,4 ± 0,22

Антигипоксанты + формалин

Гипоксен 50 1,0 ± 0,05 * 39,9 ± 3,06 * 0,7±0,01 * 4,6 ± 0,08 * 53,8 ± 3,42 * 7,7 ± 0,01 * #

Метапрот 50 1,0 ± 0,04 * 40,4 ± 2,21 * 0,7 ± 0,03 * 4,7 ± 0,05 * 53,2 ± 3,57 * 12,3 ± 1,02 *

Амтизол 50 1,1 ± 0,03 * 43,1 ± 2,68 * 0,8 ± 0,01 * 4,8 ± 0,04 * 50,2 ± 3,58 * 12,3 ± 0,87 *

Гесперидин 50 1,0 ± 0,02 * 42,3 ± 3,02 * 0,7 ± 0,01 * 4,8 ± 0,05 * 51,2 ± 3,19 * 12,4 ± 0,94 *

НПВС + формалин

АСК 100 0,7 ± 0,07 # 35,1 ± 3,81 * # 0,9 ± 0,05 * 3,6 ± 0,03 * # 59,7 ± 4,24 * # 5,4 ± 0,05 * #

Диклофенак 8 0,7 ± 0,06 # 28,6 ± 2,86 * # 1,2 ± 0,02 * # 2,6 ± 0,06 * # 66,9 ± 4,22 # 3,6 ± 0,08 * #

Антигипоксанты + НПВС + формалин

Гипоксен + АСК 50 100 0,6 ± 0,04 # 33,2 ± 2,56 * # 0,9 ± 0,06 * 2,7 ± 0,06 * # 62,6 ± 3,60 # 3,1 ± 0,03 * #

Гипоксен + Диклофенак 50 8 0,6 ± 0,05 # 24,6 ± 2,71 # 1,5 ± 0,07 # 2,3 ± 0,04 # 71,0 ± 4,54 # 2,6 ± 0,07 #

Метапрот + АСК 50 100 0,7 ± 0,02 # 38,4 ± 1,36 * # 1,3 ± 0,04 # 3,3 ± 0,03 * # 56,3 ± 2,69 * # 5,3 ± 0,11 * #

Метапрот + Диклофенак 50 8 0,6 ± 0,01 # 26,4 ± 1,54 # 1,5 ± 0,07 # 3,3 ± 0,08 * # 68,2 ± 3,84 # 3,4 ± 0,08 * #

Амтизол + АСК 50 100 0,7 ± 0,01 # 44,0 ± 2,23 * 1,0 ± 0,02 * 3,3 ± 0,03 * # 51,0 ± 2,67* 5,5 ± 0,65 * #

Гесперидин + АСК 50 100 0,7 ± 0,01 # 45,0 ± 2,15 * 0,9±0,01 * 3,5 ± 0,03 * # 49,9 ± 4,15 * 5,3 ± 0,15 * #

* — различие с контролем статистически значимо

блице 2. Из таблицы следует, что во всех опытных группах животных введение формалина вызывало относительную нейтрофилию с увеличением процентного содержания сегментоядерных нейтрофи-лов на фоне общего лейкоцитоза. Такие изменения в лейкоцитарной формуле характерны для острого воспалительного процесса.

При введении формалина количество зрелых форм нейтрофилов в крови животных возросло до 44,2 ± 2,66 %, количество моноцитов до 4,7 ± 0,02 %, количество лимфоцитов и эози-нофилов снизилось до 49,2 ± 3,66 % и 0,8 ± 0,04 % (р < 0,05). На фоне введения АСК и диклофе-нака изменения были менее выражены — количество зрелых форм нейтрофилов увеличилось до 35,1 ± 3,81 % и 28,6 ± 2,86 %, моноцитов до 3,6 ± 0,03 % и 2,6 ± 0,06 %, а количество эозино-филов (0,9 ± 0,05 % и 1,2 ± 0,02 %) и лимфоцитов (59,7 ± 4,24 % и 66,9 ± 4,22 %) оставалось сниженным. Антигипоксанты оказали слабое влияние на показатели лейкограммы, которые приближались к значениям группы без фармакологической коррекции.

При комбинированном применении гипоксена с АСК и диклофенаком отмечены минимальные изменения лейкограммы по сравнению с контрольной группой: количество нейтрофилов увеличилось до 33,2 ± 2,56 и 24,6 ± 2,71 %, моноцитов до 2,7 ± 0,06 и 2,3 ± 0,04 %, количество эозинофилов снизилось до 0,9 ± 0,06 и 1,5 ± 0,07 %, а количество лимфоцитов

приближалось к контрольным значениям. На фоне комбинации метапрота с диклофенаком также отмечены незначительные изменения лейкограммы. Комбинированное применение метапрота, амтизо-ла и гесперидина с АСК существенно не изменяло показателей лейкограммы на фоне воспаления, индуцированного формалином, по сравнению с опытной группой, получавшей одну АСК.

При индукции воспаления формалином наблюдалось увеличение СОЭ до 12,4 мм/час (Р < 0,05). На фоне профилактического введения АСК и дикло-фенака СОЭ достоверно снижалось. На фоне введения антигипоксантов СОЭ снижалось только под влиянием гипоксена. Остальные антигипоксанты достоверно не изменяли данный показатель. При комбинированном применении антигипоксантов с НПВС наименьшие изменения СОЭ отмечены от комбинаций гипоксен+диклофенак и гипоксен+АСК.

Таким образом, субплантарное введение 2%-го водного раствора формалина крысам вызывает через 3 часа развитие острой воспалительной реакции, которая проявляется выраженным отеком (увеличение объема лапы) пораженной конечности и характерными изменениями лейкограммы и СОЭ крови. Предварительное энтеральное введение опытным животным антигипоксантов (амтизол, ге-сперидин, гипоксен, метапрот) существенно не изменяет развитие воспалительной реакции. Слабое противовоспалительное действие оказывает гипок-

сен в дозе 50 мг/кг. Применение гипоксена в комбинации с ацетилсалициловой кислотой или дикло-фенаком при остром формалин-индуцированном воспалении сопровождается выраженным увеличением противовоспалительного эффекта НПВС. У животных, получавших эти комбинации лекарственных веществ на фоне введения формалина, регистрируемые признаки воспаления (прирост объема конечности, процент торможения воспаления, показатели лейкограммы и СОЭ) были значительно меньше по сравнению с другими опытными группами животных. Менее эффективной оказалась комбинация метапрота с диклофенаком. Данные результаты свидетельствуют о том, что гипоксен и в меньшей степени метапрот потенцируют противовоспалительный эффект НПВС. Возможно, это связано с мощным анти-оксидантным действием препаратов и подавлением экссудативной фазы воспаления [2, 3, 5].

ВЫВОД

Гипоксен в дозе 50 мг/кг оказывает слабое противовоспалительное действие на модели острого формалин-индуцированного воспаления. Применение гипоксена в комбинации с диклофенаком или ацетилсалициловой кислотой потенцирует противовоспалительный эффект НПВС.

ЛИТЕРАТУРА

1. Левченкова О. С., Новиков В. Е. Антигипоксанты: возможные механизмы действия и клиническое применение // Вестник Смоленской гос. мед. академии. — 2011. — № 4. — С. 43-57.

2. Левченкова О. С., Новиков В. Е., Пожилова Е. В. Фар-макодинамика и клиническое применение антигипок-сантов // Обзоры по клинич. фармакологии и лек. терапии. — 2012. — Т. 10, № 3. — С. 3-12.

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

4. Новиков В. Е., Илюхин С. А., Пожилова Е. В. Влияние метапрота и гипоксена на развитие воспалительной реакции в эксперимента // Обзоры по клинич. фармакологии и лек. терапии. — 2012. — Т. 10, № 4. — С. 63-66.

5. Новиков В. Е., Катунина Н. П. Фармакология и биохимия гипоксии // Обзоры по клинич. фармакологии и лек. терапии. — 2002. — Т. 1, № 2. — С. 73-87.

6. Новиков В. Е., Климкина Е. И. Фармакология гепа-топротекторов // Обзоры по клинич. фармакологии и лек. терапии. — 2005. — Т. 4, № 1. — С. 2-20.

7. Новиков В. Е., Крюкова Н. О., Новиков А. С. Гастропро-текторные свойства мексидола и гипоксена // Эксперим. и клинич. фармакология. — 2010. — Т. 73, № 5. — С. 15-18.

8. Новиков В. Е., Левченкова О. С. Новые направления поиска лекарственных средств с антигипоксической активностью и мишени для их действия // Эксперим. и клинич. фармакология. — 2013. — Т. 76, № 5. — С. 37-47.

9. Новиков В. Е., Левченкова О. С. Митохондриальные мишени для фармакологической регуляции адаптации клетки к воздействию гипоксии // Обзоры по клинич. фармакологии и лек. терапии. — 2014. — Т. 12, № 2. — С. 28-35.

10. Новиков В. Е., Маслова Н. Н. Влияние мексидола на течение посттравматической эпилепсии // Эксперим. и клинич. фармакология. — 2003. — Т. 66, № 4. — С. 9-11.

11. Пожилова Е. В., Новиков В. Е., Новикова А. В. Фарма-кодинамика и клиническое применение препаратов на основе гидроксипиридина // Вестник Смоленской гос. мед. академии. — 2013. — Т. 12, № 3. — С. 56-66.

12. Тургенева Л. Б., Новиков В. Е., Пожилова Е. В. Лечение воспалительных заболеваний пародонта мексидо-лом // Патогенез. — 2011. — Т. 9, № 3. — С. 67.

13. Fereidoni M., Ahmadiani А., Semnanian S., Javan M. An accurate and simple method for measurement of paw edema // Pharm. Toxicol. Methods J. — 2000. — Vol. 43. — P. 11-14.

INFLUENCE OF ANTIHYPOXANTS ON THE DEVELOPMENT OF ACUTE PHORMALIN-INDUCED EDEMA

V. E. Novikov, E. V. Pozhilova, S.A. Ilyukhin

♦ Summary: In the experiment in a model of acute formalin-induced inflammation of rat paw, the changes of size of the affected limbs (paw edema) and parameters of leukogram were registered. The anti-inflammatory effect of antihypoxants (amtizol, hesperidin, hypoxen, metaprot) was investigated. It has been shown that hypoxen 50 mg/kg have weak anti-inflammatory activity, but potentiate the effect of nonsteroid anti-inflammatory drugs. At simultaneous enteral administration of hypoxen with acetylsalicylic acid or diclofenac, evident anti-inflammatory effect was marked, that was manifested by significant reduction in registered inflammation symptoms.

♦ Keywords: amtizol; hesperidin; hypoxen; metaprot; acute inflammation.

♦ Информация об авторах

Новиков Василий Егорович — д. м. н., зав. кафедрой фармакологии. Смоленская государственная медицинская академия. 214019, Смоленск, ул. Крупской, д. 28. E-mail: nau@sgma.info.

Пожилова Елена Васильевна — соискатель кафедры фармакологии. Смоленская государственная медицинская академия. 214019, Смоленск, ул. Крупской, д. 28. E-mail: nau@sgma.info.

Илюхин Сергей Алексеевич — к. м. н., соискатель каф. фармакологии. Смоленская государственная медицинская академия. 214019, Смоленск, ул. Крупской, д. 28. E-mail: nau@sgma.info.

Novikov Vasiliy Egorovich — MD, professor, Head of the Department of Pharmacology. Smolensk State Medical Academy. 214019, Smolensk, Krupskoy St., 28, Russia. E-mail: nau@sgma.info.

Pozhilova Elena Vasil'yevna — Postgraduate Fellow, Dept. of Normal Physiology. Smolensk State Medical Academy. 214019, Smolensk, Krupskoy St., 28, Russia. E-mail: nau@sgma.info.

Ilyukhin Sergey Alekseevich — Cand. Biol. Sci., Postgraduate Fellow, Dep. of Pharmacology. Smolensk State Medical Academy. 214019, Smolensk, Krupskoy St., 28, Russia. E-mail: nau@sgma.info.