Экспериментальное обоснование применения таурина для профилактики нейротоксических реакций, вызванных изониазидом

Экспериментальное обоснование применения таурина для профилактики неиротоксических реакции, вызванных изониазидом

Г. Н. МОЖОКИНА , Н. А. ЕЛИСТРАТОВА

НИИ фтизиопульмонологии Первого Московского государственного медицинского университета им. И. М. Сеченова, Москва

Experimental Substantiation of Taurine Use in Prophylaxis of Isoniazid-Induced Neurotoxic Reactions

G. N. MOZHOKINA, N. A. ELISTRATOVA

Research Institute of Phthisiopulmonology, I. M. Sechenov 1st Moscow State Medical University, Moscow

В остром эксперименте на мышах изучено влияние таурина и витамина В6 на клиническую картину и смертность животных, вызванных изониазидом. Использование таурина привело к уменьшению токсического деиствиия изониазида, что проявилось задержкой развития судорог у мышеи, ослаблением их длительности и повторности, снижением гибели животных от клонико-тонических судорог. Наиболее эффективно снижение нейротоксического действия изониазида было при использовании таурина в дозе 255 мг/кг. При совместном использовании таурина в этой дозе и витамина В6 в профилактических дозах (1,3 или 3,9 мг/кг) гибели мышей от изониазида в условиях острого опыта не наблюдалось.

Ключевые слова: изониазид, острая токсичность, таурин, витамин В6.

The effect of taurine and vitamin B6 on the clinical process and mortality of experimental mice due to isoniazid was studied in an acute test. The use of taurine lowered the toxic effect of isoniazid, evident from delayed covulsions, their shorter time, rarer repeat and lower mortality of the animals due to tonoclonic spasm. The most significant decrease of the neurotoxic effect of isoniazid was observed with the use of taurine in a dose of 255 mg/kg. When taurine in the dose of 255 mg/kg was used in combination with vitamin B6 in prophylactic doses of 1.3 or 3.9 mg/kg, no death of the mice due to isoniazid in the acute test was recorded.

Key words: isoniazid, acute toxicity, taurine, vitamin B6.

Одной из причин недостаточно высокой эффективности лечения такого социально значимого заболевания, как туберкулёз, являются частые побочные реакции на противотуберкулёзные препараты (ПТП). В схемы химиотерапии впервые выявленных больных туберкулёзом входит изониазид, наиболее эффективный из ПТП. Изониазид является производным гидразина, который относится к высокотоксичным веществам судорожного действия, угнетающим синтез гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) за счёт ингибирования декарбок-силазы глутаминовой кислоты (ДГК) путём антагонизма с пиридоксальфосфатом (коэнзим ДГК). Нарушая обмен витаминов группы В, глутаминовой кислоты, изониазид, проникая через гематоэн-цефалический барьер, оказывает выраженное ней-ротоксическое действие, которое проявляется симптомами поражения центральной и перифери-

© Коллектив авторов, 2016

Адрес для корреспонденции: E-mail: e-mail mojokina@mail.ru

ческой нервной системы. Нейротоксичность изо-ниазида у пациентов проявляется головной болью, повышенной раздражительностью, изменением настроения, нарушениями сна, в ряде случаев — судорогами [1].

Преодолеть токсическое действие изониазида можно путём увеличения синтеза ГАМК или повышения чувствительности нейронов к ней. Основным средством для снижения нейротоксичес-ких эффектов при использовании изониазида, особенно при его передозировке, является пири-доксина гидрохлорид (витамин В6) [2]. Однако увеличение синтеза ГАМК с помощью одного витамина В6 является недостаточно эффективным. Применение в клинике витамина В6 не устраняло нейротоксические реакции изониазида у 20,5% больных [3]. В экспериментальных исследованиях было показано, что эффективность действия ГАМК на мембраны нервных клеток увеличивается под влиянием бензодиазепинов. При однократном внутрибрюшинном введении мышам феназепама или диазепама отмечено снижение

Таблица 1. Схемы введения препаратов мышам

_Препараты, дозы в мг/кг массы_

изониазвд витамин В6 таурин

200 200 200 200 200 200 200 200 200 200

острой токсичности изониазида (ЛД50) с 190 до 495 мг/кг и со 136 до 350 мг/кг соответственно. Однако при многократном введении феназепама и диазепама с профилактической целью снижение ЛД50 изониазида было менее значимым, что свидетельствует о нецелесообразности продолжительного приёма бензодиазепинов до начала лечения изониазидом. Введение транквилизаторов не исключает использование витамина В6, поскольку его дефицит на фоне лечения изониазидом вызывает вегетативные расстройства в результате ингибирования моноаминоксидазы [4]. Таким образом, разработка новых способов профилактики нейротоксических реакций, развивающихся на фоне применения изониазида, сохраняет свою актуальность.

Наше внимание привлёк препарат таурин (2-амино-этансульфоновая кислота), обладающий свойствами нейромодулятора и антиоксиданта. Таурин, условно незаменимая аминокислота, представляет собой конечный продукт обмена серосодержащих аминокислот (метионина, гомоцистеина, цистеина) и содержится в больших концентрациях во всех тканях млекопитающих. Таурин является одной из наиболее распространённых аминокислот в ЦНС. В головном мозге таурин играет интегральную роль в таких физиологических процессах, как осморегуляция, нейропротекция, нейромодуляция. Он известен как положительный модулятор С1--ка-налов в составе ГАМКА-ергических и глицинерги-ческих рецепторов, а также как отрицательный модулятор возбуждающих ММБД-рецепторов и Са2+-каналов [5]. Антидепрессантное действие тау-рина было показано при экспериментальном стрессе [6], а также при экспериментальном диабете у крыс [7]. Изучен механизм антидепрессивного эффекта таурина при депрессии [8]. Приём таурина усиливает функцию ГАМК по защите ЦНС от избыточного количества возбуждающих нейротранс-миттеров, поэтому таурин является важным нейро-модулятором для предотвращения чувства страха и беспокойства. В культуре клеток гиппокампа и нейронов коры головного мозга крыс показано нейро-протективное действие таурина при эксайтотоксич-ности, вызванной глутаматом [9].

1,3 —

3,9 —

7,8 —

— 190

— 255

1,3 190

3,9 190

1,3 255

3,9 255

Цель настоящего исследования: разработка оптимальных способов профилактики нейроток-сических реакций на изониазид с использованием таурина в остром эксперименте на мышах.

Материал и методы

Исследование проводили на половозрелых беспородных белых мышах обоего пола массой от 25 до 30 г, полученных из питомника «Андреевка». Животных содержали в стандартных клетках и на стандартном рационе. Доступ к воде и корму свободный. Во время эксперимента для исключения дополнительного раздражения каждое животное содержалось в отдельной клетке. После введения изониазида за мышами устанавливали наблюдение в течение 10 дней; в первые 6 часов наблюдали непрерывно. Оценивали поведение животных (активность, грумминг), появление клонико-тонических судорог и гибель мышей от них.

Нейропротективный эффект одного таурина или в сочетании с витамином В6 в условиях острого опыта оценивали по изменению картины токсического действия изониазида и частоты гибели мышей. Мыши были распределены на группы согласно схемам введения препаратов (табл. 1). В каждой группе было от 10 до 15 мышей.

Растворы изониазида, таурина и витамина В6 вводили мышам однократно внутрижелудочно с помощью зонда в объёме 0,5 мл. В схемах, где использовались сочетания препаратов, все составляющие вводились одномоментно. Доза изони-азида — 200 мг/кг массы. Витамин В6 вводили в дозах 1,3, 3,9 и 7,8 мг/кг массы, что соответствует для человека профилактическим дозам 10, 30 мг и 60 мг, рекомендованным для коррекции нейротоксических реакций в клинике туберкулёза. Таурин использовали в дозах 190 или 255 мг/кг, что соответствует дозам 1500 или 2000 мг для человека.

Использовали: изониазид в таблетках (0,3 г) производства ОАО Мосхимфармпрепарат им. Н. А. Семашко; таурин (Диби-кор) в таблетках (0,5 г) производства ООО ПИК-ФАРМА; витамин В6 (пиридоксина гидрохлорид) в таблетках (0,01 г) производства ООО «Озон» (Россия).

Результаты и обсуждение

У животных, которым вводили изониазид, через 30—40 мин появлялось сильное возбуждение, усиление двигательной активности, далее (через 5—10 мин) появлялись клонико-то-нические судороги. Более половины мышей (53,3%) погибли от острой дыхательной недостаточности, развившейся на пике клонико-тонических судорог (табл. 2). У выживших животных фаза возбуждения сменялась фазой угнетения. Мыши сидели неподвижно, корм и

Таблица 2. Проявления нейротоксического действия изониазида в дозе 200 мг/кг на фоне применения витамина В6 или таурина.

Препараты, дозы

Время до появления судорог, мин

Гибель мышей, %

Изониазид

40—45 60—80 60—80 60—80 80—100 80—100

53.3

44.4 44,4

0 33,3 16,6

Таблица 3. Проявления нейротоксического действия изониазида в дозе 200 мг/кг на фоне применения витамина В6 в сочетании с таурином

Препараты, дозы (мг/кг) Время до появления судорог, мин Гибель мышей, %

Изониазид (200) 40—45 53,3

Изониазид + витамин В6, (1,3)+таурин, (190) 80—100 20

Изониазид + витамин В6, (1,3)+таурин, (255) 80—100 0

Изониазид+ витамин В6, (3,9)+ таурин (190) 80—100 20

Изониазид+ витамин В6, (3,9)+ таурин (255) 80—100 0

воду не потребляли. Явления интоксикации исчезали через сутки. В остальное время наблюдения (до 10 дней) гибели и изменения в поведении мышей не отмечалось.

Клиническая картина нейротоксического действия изониазида при совместном его использовании с витамином В6 или таурином, или их сочетаний различалась по времени наступления судорожной активности и частоте гибели мышей во время клонико-тонических судорог (табл. 2).

При одновременном введении изониазида с витамином В6 в дозах 1,3 и 3,9 мг/кг судорожная активность развивалась несколько позже (через 60—80 мин) по сравнению с использованием одного изониазида (40—45 мин). Частота гибели мышей от клонико-тонических судорог составила 44,4%, не зависела от дозы, и незначительно отличалась от показателя гибели от острой токсичности изониазида. При введении изониазида с витамином В6 в дозе 7,8 мг/кг гибели мышей на фоне клонико-тонических судорог не было, в связи с чем в дальнейших схемах по совместному применению с таурином эта доза витамина В6 не использовалась.

Использование таурина привело к уменьшению токсического действиия изониазида, что проявилось задержкой развития судорог у мышей, ослаблением их длительности и повторности и снижением гибели животных. Так, смертность мышей от клонико-тонических судорог от изониазида при его совместном введении с таурином в дозах 190 и 255 мг/кг снизилась до 33,3 и 16,6% соответственно. Таким образом, снижение нейротоксического действия изониазида было наиболее выраженным при использовании таурина в дозе 255 мг/кг.

Наиболее значительно снизилась смертность мышей при применении витамина В6 одновре-

менно с таурином (табл. 3). При сочетании таури-на в дозе 190 мг/кг и витамина В6 в дозах 1,3 или 3,9 мг/кг гибель мышей составляла 20%, что в 2 раза ниже, чем при использовании одного витамина В6 и в 1,7 раза ниже по сравнению с использование одного таурина. При сочетании таурина в дозе 255 мг/кг и витамина В6 в обеих профилактических дозах гибели мышей не наблюдалось.

Таким образом, нейропротективное действие комплекса таурин (255 мг/кг) + витамин В6 в профилактических дозах (1,3 или 3,9 мг/кг) оказалось эффективным для предотвращения гибели мышей от изониазида в условиях острого опыта. Добавление таурина значительно повысило нейроза-щитный эффект низких доз витамина В6.

Следует отметить, что таурин также обладает гепатопротективным действием в отношении ге-патотоксичности изониазида. В исследовании

[10]. на изолированных гепатоцитах крыс показано, что 2-часовая инкубация с изониазидом в концентрации 10 ммоль/л приводит к гибели 50% клеток печени (БЬ50). Таурин в концентрации 200 ммоль/л в 30-минутной преинкубации до внесения изониазида эффективно снижал его гепато-токсическое действие, связанное с накоплением продуктов перекисного окисления липидов и повреждения митохондрий.

Приведённые данные литературы и результаты нашего исследования могут быть экспериментальным обоснованием клинических рекомендаций

[11] по применению таурина для снижения всего спектра реакций непереносимости ПТП( гепато-токсических, нефротоксических, кардиотоксичес-ких, нейротоксических, токсико-аллергических). Для повышения эффективности нейропротектор-ного действия таурина его следует назначать в комплексе с витамином В6.

Заключение

Таурин усиливает нейрозащитное действие витамина В6 при его использовании в достаточно низких, профилактических дозах, что проявляется в:

— уменьшении гибели животных от клони-ко-тонических судорог как проявления острой токсичности изониазида;

ЛИТЕРАТУРА

1. Соколова Г.Б. Индивидуализированная химиотерапия туберкулёза лёгких (экспериментально-клинические исследования). Дисс. в виде научного доклада на соискание ученой степени д.м.н. М.: 2000; 67. / Sokolova G.B. Individualizirovannaja himioterapija tuberkuleza legk-ih (jeksperimental'no-klinicheskie issledovanija). Diss. v vide nauchnogo doklada na soiskanie uchenoj stepeni d.m.n. M.: 2000; 67. [in Russian]

2. Энциклопедия лекарств. РЛС-2008. 2007; 342—343. / Jenciklopedija lekarstv. RLS-2008. 2007; 342—343. [in Russian]

3. Соколова Г.Б., Зия А.В., Румянцев В.Б. О влиянии отечественного транквилизатора фенозепама для профилактики и лечения «острой» токсичности изониазида. Проблемы туберкулёза 1980; 3: 59—62. / SSokolova G.B., Zija A.V., Rumjancev V.B. O vlijanii otechestvennogo trankvilizatora fenozepama dlja profilaktiki i lechenija «ostroj» toksichnos-ti izoniazida// Problemy tuberkuleza 1980; 3: 59—62. [in Russian]

4. Соколова Г.Б., Куничан А.Д., Зия А.В., Можокина Г.Н. Эффективные и щадящие режимы химиотерапии больных туберкулёзом лёгких. Пособие для врачей-фтизиатров. М.: 1998; 17. / SSokolova G.B., Kunichan A.D., Zija A.V., Mozhokina G.N. Jeffektivnye i shhadjashhie rezhimy himioterapii bol'nyh tuberkulezom legkih. Posobie dlja vrachej-ftiziatrov. M.: 1998; 17. [in Russian]

5. Olive M.F. Interactions between taurine and ethanol in the central nervous system. Amino Acids 2002; 23: 4: 345—357.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:

Можокина Галина Николаевна — д.м.н., зав. отделом лабо-раторно-диагностических методов исследования во фтизиатрии НИИ фтизиопульмонологии, Первый МГМУ им. И. М. Сеченова

— повышении порога чувствительности к нейротоксическому действию изониазида (увеличивается интервал времени до появления первых судорог, снижается длительность и повтор-ность судорог).

6. Звягинцева Т.В., Киричек Л.Т,. Кратенко А.С. Коррекция таурином состояния ЦНС, надпочечников и фагоцитарной активности при экспериментальном стрессе. Фармаколопя та лкарська токсико-лопя 2008; 5—6: 6—7: 58—63. / Zvjaginceva T.V., Kirichek L.T,. Kratenko A.S. Korrekcija taurinom sostojanija CNS, nadpochechnikov i fagocitarnoj aktivnosti pri jeksperimental'nom stresse. Farmakologija ta likars'ka toksikologija 2008; 5—6: 6—7: 58—63.

7. Caletti G, Olguins D.B., Pedrollo E.F., Barros H.M., Gomez R. Antidepressant effect of taurine in diabetic rats. Amino Acids 2012 Oct; 43: 4: 1525—1533.

8. Toyoda A., Iio W. Antidepressant-like effect of chronic taurine administration and its hippocampal signal transduction in rats. Adv Exp Med Biol 2013; 775: 29—43.

9. Paula-Lima A.C., De Felice F.G., Brito-Moreira J., Ferreira S.T. Activation of gaba(a) receptors by taurine and muscimol blocks the neu-rotoxicity of beta-amyloid in rat hippocampal and cortical neurons. Neuropharmacology 2005 Dec; 49: 8: 1140—1148.

10. Reza Heidari et al. Cytoprotective effects of taurine against toxicity induced by isoniazid and hydrazine in isolated rat hepatocytes; Arh Hig Rada Toksikol 2013; 64: 201—210.

11. Способ снижения непереносимости противотуберкулёзных препаратов

Елистратова НА. — ст.н.с. лаборатории микробиологии и экспериментальной патологии отдела лабораторно-диагно-стических методов исследования во фтизиатрии НИИ фти-зиопульмонологии, Первый МГМУ им. И. М. Сеченова