СПОСОБ ПРОФИЛАКТИКИ ХРОНИЧЕСКОЙ ТОКСИЧЕСКОЙ КАРДИОПАТИИ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
METHOD OF PREVENTING 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 действии тяжелых металлов, в частности никеля, на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы.
Никель, как микроэлемент, является составной частью организма (Войнар А.И., 1992). Жизненно необходимые микроэлементы наряду с витаминами в организме выполняют каталитическую функцию, а при высоком содержании могут оказывать токсическое действие. В последнее время физиологические эффекты микроэлементов интенсивно исследуются в связи с загрязнением ими окружающей среды. В программе глобального мониторинга, принятой ООН в 1980 г. (Добровольский В.В.), никель охарактеризован как один из наиболее опасных загрязнителей. В биологическую миграцию вовлекаются сотни тысяч тонн никеля (Авцин А.П., 1991). В связи с тем, что хроническая интоксикация соединениями никеля является фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний (Трахтенберг И.М., 1986; Артюнина Г.П., 1996), возникает необходимость разработки методов уменьшения поступления металла в организм человека.
Наше внимание привлекли природные сорбенты глины РСО-Алания, названные ирлитами. 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 никеля при хроническом отравлении путем снижения накопления и повышения выведения тяжелого металла из организма, что подтверждается результатами морфофункционального исследования сердца.
Указанный технический результат достигается тем, что животным через зонд в желудок вводят природный сорбент ирлит-1 в виде 6% взвеси в количестве 2,5% массы тела через день, одновременно с ежедневным введением раствора хлорида никеля через зонд в желудок в дозе 2,5 мг/100 г в течение месяца.
Предлагаемый способ отличается тем, что впервые применяется природный сорбент ирлит-1 с целью профилактики токсической кардиопатии у экспериментальных животных при хроническом отравлении никелем, путем снижения накопления металла и увеличения его выведения из организма. Дозированное введение хлорида никеля и сорбента облегчает точный контроль дозозависимого эффекта.
Между признаками заявляемого способа и результатом существует следующая причинно-следственная связь: профилактическое введение природного цеолита - ирлит-1 в виде 6% взвеси через зонд в желудок, в количестве 2,5%, через день, одновременно с интрагастральным введением раствора хлорида никеля, приводит к увеличению элиминации никеля из организма через желудочно-кишечный тракт, снижению накопления в тканях и уменьшению патологического воздействия тяжелого металла на сердце у экспериментальных животных. 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».
По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалистов явным образом из известного уровня медицины, так как из него не выявляется вышеуказанная возможность получения способа профилактики хронической токсической кардиопатии у экспериментальных животных, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе 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 его из организма при хроническом отравлении, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».
Данный способ осуществляется следующим образом. Для получения токсического вещества хлорид никеля растворяется в стерильной дистиллированной воде таким образом, что на единицу раствора, равную 1 мл, приходится 25 мг никеля в пересчете на металл. На каждые 100 г веса крысы вводится 0,1 мл раствора, 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 хлорида никеля вводится через зонд в желудок ежедневно 1 раз в сутки в течение месяца двум группам животных (№1 и №2). Одновременно, с первого дня введения хлорида никеля, группе №2 через день вводится взвесь ирлита через зонд в желудок с помощью шприца многоразового использования со специально изогнутой иглой, на которую надет зонд.
По истечению 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: Чертеж - ткань миокарда при хронической интоксикации хлоридом никеля на фоне профилактического введения ирлита-1. Окр. эозином и гематоксилином. ×400.
Краткое описание чертежа: ткань миокарда с менее выраженными патогистологическими изменениями - выраженной гистиоцитарной инфильтрацией (1), с полнокровием сосудов (2), и участками умеренной паренхиматозной дистрофии кардиомиоцитов (3) у животных при внутрижелудочном введении хлорида никеля и природного 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 месяца через зонд в желудок вводили раствор хлорида никеля в дозе 2,5 мг/100 г (№1 и №2). Контролем служили интактные животные (№3). Природный минерал 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 интоксикация хлоридом никеля вызывала достоверное увеличение среднего артериального давления по сравнению с контрольными крысами (Табл.1). Увеличение САД было обусловлено повышением удельного периферического сосудистого сопротивления (Табл.3), тогда как сердечный индекс достоверно снижался (Табл.2). Введение ирлита-1 восстанавливало САД (Табл.1) до фона за счет снижения УПСС (Табл.3), тогда как СИ оставался достоверно ниже, чем у интактных животных (Табл.2).
Таблица 1
Влияние ирлита-1 на уровень среднего артериального давления при хронической интоксикации хлоридом никеля (М±м)
Условия опыта
Стат. показатель
Среднее артериальное давление(мм рт.ст.)
Фон
M±m
98,7±1,2
NiCl<sub>2</sub>
M±m
108,7±2,1
р
*)
NiCl<sub>2</sub> + Ирлит-1
M±m
97,1±1,1
р
-
Примечание: (*) - достоверное (р<0,001) изменение по сравнению с фоном.
Таблица 2
Влияние ирлита-1 на значения сердечного индекса при хронической интоксикации хлоридом никеля (М±м)
Условия опыта
Стат. показатель
Сердечный индекс (мл/100 г)
Фон
M±m
46,73±0,81
NiCl<sub>2</sub>
M±m
36,47±2,0
р
*)
NiCl<sub>2</sub> + Ирлит-1
M±m
36,96±1,47
р
-
Примечание: (*) - достоверное (р<0,02) изменение по сравнению с фоном.
Таблица 3
Влияние ирлита-1 на показатели удельного периферического сопротивления сосудов на фоне хронической интоксикации хлоридом никеля (М±м)
Условия опыта
Стат. показатель
Удельное периферическое сосудистое сопротивление (усл. ед.)
Фон
M±m
1,7±0,04
NiCl<sub>2</sub>
М±m
2,44±0,07
р
*)
NiCl<sub>2</sub> + Ирлит-1
М±m
2,12±0,08
р
-
Примечание: (*) - достоверное (р<0,001) изменение по сравнению с фоном.
Таким образом, проведенные исследования показали, что профилактическое применение природного сорбента Ирлит-1 отдаляет сроки и степень проявления развивающихся при интоксикации нарушений гемодинамических функций сердца. Выявленные функциональные изменения подтверждались данными гистологических исследований. При патогистологическом исследовании экспериментальных животных при хронической никелевой интоксикации в миокарде наблюдались выраженное набухание кардиомиоцитов с очаговой потерей поперечной исчерченности с явлениями паренхиматозной дистрофии, очаговый некроз клеток. В строме миокарда отмечались интерстициальный отек, застойное полнокровие с участками кровоизлияний, мелкоочаговый фиброз и умеренные лимфогистиоцитарные инфильтраты.
При профилактическом назначении Ирлита-1 в миокарде животных гистологически выявлялась вышеописанная патологическая картина, характерная для токсической кардиомиопатии в виде дистрофических, некробиотических и дисциркуляторных изменений, однако менее интенсивных по степени выраженности по сравнению с группой животных, получавших изолированно хлорид никеля. Помимо этого отмечалась гиперплазия иммунокомпетентных клеток миокарда и умеренный фиброз как проявление компенсаторно-приспособительной реакции организма на повреждение клеточных структур.
Из вышеизложенного следует, что применение природного сорбента ирлита-1 является эффективным способом профилактики хронической токсической кардиопатии у экспериментальных животных.