СПОСОБ ПРОФИЛАКТИКИ ХРОНИЧЕСКОЙ ТОКСИЧЕСКОЙ КАРДИОПАТИИ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
METHOD FOR PREVENTION OF CHRONIC TOXIC CARDIOPATHY IN EXPERIMENTAL ANIMALS

Изобретение относится к экологии, медицине, токсикологии, экспериментальной биологии и может быть использовано при исследовании методов профилактики поражений при хроническом токсическом воздействии тяжелых металлов, в частности молибдена, на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы.
В последнее время физиологические эффекты микроэлементов интенсивно исследуются в связи с загрязнением ими окружающей среды. Известно, что одной из первых токсическому воздействию молибдена подвергается сердечно-сосудистая система. Хроническое воздействие металла на организм приводит к угнетению сократительной функции миокарда, ухудшению центральной гемодинамики и коронарного кровообращения (Bompart G., Christiane P., Prkvot D., 1990). Степень и характер повреждающего действия молибдена напрямую зависит от пути поступления в организм и концентрации металла в клетке (Pandey R., Kumar R., 2002). Вопросы, связанные с изучением распределения металлов по органам и тканям организма, механизмов связывания их с биокомпонентами клетки, степени их фиксации, а также изыскание средств, ускоряющих их выведение, представляют определенный научно-практический интерес.
Известно множество детоксикантов, способных выводить цветные металлы из организма. Нами были использованы природные сорбенты РСО-Алания - ирлиты. Они обладают уникальными сорбционными, молекулярно- ситовыми свойствами, каталитической и ионообменной способностью. Физико-химические параметры ирлита-1 позволяют рассматривать его как потенциальный энтеросорбент, обладающий широким спектром действия, - как эффективное средство для выведения из организма тяжелых металлов, различных токсинов и насыщения его микроэлементами.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в разработке способа профилактики хронической токсической кардиопатии у экспериментальных животных.
Основным техническим результатом предложенного изобретения является значительное снижение кардиотоксического действия молибдена при хроническом отравлении путем снижения накопления и повышения выведения тяжелого металла из организма, что подтверждается результатами морфофункционального исследования сердца.
Для достижения этого технического результата заявляемое изобретение способа профилактики хронической токсической кардиопатии у экспериментальных животных при хронической молибденовой интоксикации имеет следующие существенные признаки: животным через день в течение двух месяцев вводят природный сорбент ирлит-1 в виде 6% взвеси через зонд в желудок в количестве 2,5% массы тела одновременно с ежедневным введением раствора молибдата аммония через зонд в желудок в дозе 50 мг/кг в пересчете на металл, в котором на единицу раствора, равную 1 мл, приходится 50 мг молибдена.
Предлагаемый способ отличается тем, что впервые применяется природный сорбент ирлит-1 с целью профилактики хронической токсической кардиопатии у экспериментальных животных при хроническом отравлении молибденом (VI), путем снижения накопления металла и увеличения его выведения из организма. Дозированное введение молибдата аммония и сорбента облегчает точный контроль дозозависимого эффекта.
Между признаками заявляемого способа и результатом существует следующая причинно-следственная связь: профилактическое введение 6% взвеси природного цеолита - ирлита-1 - через зонд в желудок в количестве 2,5% массы тела, через день в течение двух месяцев одновременно с внутрижелудочным введением раствора молибдата аммония, приводит к уменьшению поступления в организм экспериментальных животных молибдена и увеличению его элиминации через желудочно-кишечный тракт, снижению накопления в тканях и уменьшению кардиотоксического воздействия цветного металла. Заявленный способ является эффективным, экономически выгодным и легко воспроизводимым.
По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».
Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях показали, что сущность заявляемого изобретения не следует для специалистов явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанная возможность получения способа профилактики хронической токсической кардиопатии у экспериментальных животных. Следовательно, изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в медицине с получением результата, заключающегося в эффективном и легко воспроизводимом способе профилактики хронической токсической кардиопатии у экспериментальных животных, путем уменьшения накопления и повышения выведения молибдена из организма при хроническом отравлении, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».
Данный способ осуществляется следующим образом. Для получения токсического вещества молибдат аммония растворяется в стерильной дистиллированной воде таким образом, что на единицу раствора, равную 1 мл, приходится 50 мг молибдена (в пересчете на металл). На каждые 100 г веса крысы вводится 0,1 мл раствора (5 мг Мо), что не является водной нагрузкой на организм животного. Путем измельчения и растворения в воде цеолита ирлит-1 готовится 6% водная взвесь и вводится в количестве 2,5% массы тела. Раствор молибдата аммония вводится через зонд в желудок в дозировке 50 мг/кг ежедневно 1 раз в сутки в течение двух месяцев двум группам животных (№ 1 и № 2). Одновременно, с первого дня введения металла, группе № 2 через день вводится взвесь цеолита через зонд в желудок с помощью шприца многоразового использования со специально изогнутой иглой, на которую надет зонд.
По истечении срока эксперимента крысы забивались с использованием тиопентала. Для гистологических исследований образцы тканей сердца фиксировали в 10% нейтральном формалине, после чего подвергали заливке в парафин с последующим приготовлением срезов толщиной 7-8 микрон. Срезы окрашивались гематоксилином и эозином. Изучение срезов проводилось в проходящем свете при помощи микроскопа Микмед-1 под увеличением 80*200*400.
Сущность способа подтверждена морфологически: на чертеже - ткань миокарда при хронической молибденовой интоксикации на фоне профилактического введения природного сорбента ирлит-1. Краткое описание чертежей: ткань миокарда с менее выраженными патогистологическими изменениями - незначительной гистиоцитарной инфильтрацией стромы (1), умеренно выраженной паренхиматозной дистрофией тканевых структур (2) при хронической интоксикации молибдатом аммония в течение 2 мес. на фоне профилактического введения сорбента ирлит-1.
Эффективность заявляемого способа подтверждается следующими экспериментальными данными.
Пример. В эксперименте использовались нормотензивные крысы-самцы массой 200-300 г линии Вистар. Двум группам животных каждый день в течение двух месяцев через зонд в желудок вводили раствор молибдата аммония в дозе 50 мг/кг (№ 1 и № 2). Контролем служили - интактные животные (№ 3). Природный сорбент ирлит-1 в виде 6% взвеси в количестве 2,5% массы тела вводили через зонд в желудок группе № 2 через день.
По истечении времени эксперимента в условиях внутрибрюшинной наркотизации тиопенталом натрия у экспериментальных животных измерялось среднее артериальное давление (САД) инвазивно (кровавым способом). В правую бедренную артерию вводился пластиковый катетер, наполненный 10% раствором гепарина, который затем соединялся с электроманометром «ДДА». Регистрация осуществлялась на манометре МХ-04, распечатка данных велась на принтере Epson JX-1050. ЭКГ регистрировалась во II стандартном отведении. Измерение минутного объема крови (МОК) осуществлялось методом термодилюции. По специальным формулам рассчитывались сердечный индекс (СИ), ударный индекс (УИ), удельное периферическое сосудистое сопротивление (УПСС). Математическую обработку полученных результатов производили методом вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента.
Хроническая молибденовая интоксикация у экспериментальных животных вызывала достоверное снижение среднего артериального давления по сравнению с интактной группой (р<0,05) (табл.1.). Артериальная гипотензия у опытной группы животных была связана с достоверным снижением (р<0,001) сердечного индекса (табл.2), несмотря на то, что удельное периферическое сосудистое сопротивление было достоверно выше (р<0,001).
Таблица 1Влияние ирлита-1 на уровень среднего артериального давления при хронической молибденовой интоксикации
Условия опыта
Стат.показатель
САД (мм рт.ст.)
Фон
М±m
98,7±1,2
Mo(VI)
М±m
94,9±1,32
p
*
Mo(VI)+ирлит-1
М±m
96,7±2,2
p
-
Примечание: (*) - достоверное (р<0,05) изменение по сравнению с фоном.
Таблица 2Влияние ирлита-1 на значения сердечного индекса при хронической молибденовой интоксикации
Условия опыта
Стат. показатель
Сердечный индекс (мл/100 г)
Фон
М±m
44,69±0,49
Mo(VI)
М±m
33,11±0,68
p
*
Mo(VI)+ирлит-1
М±m
35,23±0,72
p
*
Примечание: (*) - достоверное (р<0,05) изменение по сравнению с фоном.
У крыс, получавших на фоне внутрижелудочного введения молибдата аммония сорбент ирлит-1, происходило восстановление САД до уровня контрольных животных. Восстановление САД было обусловлено увеличением сердечного индекса (табл.2.). Таким образом, проведенные исследования показали, что профилактическое применение природного сорбента ирлита-1 уменьшает степень проявления развивающихся при молибденовой интоксикации нарушений гемодинамической функции сердца. Выявленные функциональные изменения подтверждались данными морфологических исследований.
Морфологически у экспериментальных животных при хронической молибденовой интоксикации (2 мес.) в миокарде наблюдались паренхиматозная дистрофия, набухание кардиомиоцитов с очаговой потерей поперечной исчерченности, фокальный некроз групп клеток. В строме миокарда отмечались интерстициальный отек, разрыхление интерстиция и умеренные лимфо-гистиоцитарные инфильтраты. Патологические изменения наиболее интенсивно проявлялись преимущественно субэндо- и субэпикардиально, в группах мышечных клеток, расположенных по ходу венозного колена капилляров и мелких вен.
При назначении ирлита-1 в миокарде животных гистологически выявлялась вышеописанная патологическая картина, характерная для токсической кардиопатии в виде дистрофических и дисциркуляторных изменений, однако менее интенсивных по степени выраженности по сравнению с группой животных получавших изолированно молибдат аммония (см. чертеж). Помимо этого, отмечалась гиперплазия иммунокомпетентных клеток миокарда как проявление компенсаторно-приспособительной реакции организма на повреждение клеточных структур.
Из вышеизложенного следует, что применение природного сорбента ирлит-1 является эффективным способом профилактики хронической токсической кардиопатии при избыточном поступлении молибдена в организм у экспериментальных животных.