Сравнительная оценка энтеропротекторной активности нового производного N-ацетилглютаминовой кислоты в условиях НПВП-индуцированного язвообразования

МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ

Сравнительная оценка энтеропротекторной активности нового производного N-ацетилглютаминовой кислоты в условиях НПВП-индуцированного язвообразования Ураков А.Л.1, Усанова А.А.2, Зорькин М.В.3

1Ураков Александр Ливиевич / Urakov Alexandr Livievich - доктор медицинских наук, профессор, заведующий

кафедрой общей и клинической фармакологии, ГБОУВПО «Ижевская государственная медицинская академия», г. Ижевск;

2Усанова Анна Александровна / Usanova Anna Alexandrovna - доктор медицинских наук, профессор, заведующий

кафедрой факультетской терапии;

3Зорькин Михаил Викторович / Zorkin Mihail Viktorovich - ассистент, кафедра поликлинической терапии и функциональной диагностики, Медицинский институт ФГБОУ ВПО «МГУ имени Н.П. Огарева», г. Саранск

Аннотация: проведена сравнительная оценка энтеропротекторной активности нового производного N-ацетилглютаминовой кислоты в условиях НПВП-индуцированного язвообразования. Показано, что при внутримышечном введении на модели индометацинового повреждения желудочно-кишечного тракта энтеропротекторное действие цинковой соли N-ацетилглютаминовой кислоты (ЛХТ-4-05) более выражено, чем у деанола ацеглумата и сопоставимо с действием 3-оксипиридина малата в изученных дозах. Внутрижелудочное введение ЛХТ-4-05 превосходит по энтеропротекторному эффекту оба препарата сравнения, достоверно снижая в тонкой кишке количество и площадь язв на 88,5% и 86% соответственно, при этом полностью предотвращая развитие прободных язв и язв с признаками кровотечения. В толстой кишке при внутрижелудочном введении соединение ЛХТ-4-05 также оказывает более выраженный энтеропротекторный эффект по сравнению с деанола ацеглуматом и 3-оксипиридина малатом, в большей степени снижая общую площадь язвенного поражения (на 83,7% от контроля) и площадь язв с тромбами (на 87,4%).

Abstract: comparative research of enteroprotective action of new N-acetylglutamine acid's derivative in the conditions of NSAIDs-induced ulceration is conducted. It is shown that at intramuscular introduction on the model of indometacin-induced damage of gastrointestinal tract zinc salt of N-acetylglutamine acid (LHT- 4-05) has more expressed enteroprotective effect, than at introduction of deanol aceglumate, but similar with the effect of 3-oxypyridine malat. Intragastric introduction of LHT- 4-05 excels in enteroprotective effect both preparations of comparison, for certain reducing in a thin bowel an amount and area of ulcers for 88,5 and 86% respectively, at the same time fully preventing development of perforated ulcers and ulcers with the signs of bleeding. In a colon at intragastric introduction LHT-4-05 also renders the expressed enteroprotective effect, reducing more than deanol aceglumate and 3-oxypyridine malat the general area of ulcers (for 83,7%) and area of ulcers with clots (for 87,4%).

Ключевые слова: НПВП-индуцированная энтеропатия, энтеропротекторное действие, 3-оксипиридина малат, деанола ацеглумат.

Key words: nonsteroidal anti-inflammatory drug-enteropathy, enteroprotective effect, 3-oxypyridine malat, deanol aceglumate.

В последние годы одной из актуальных проблем фармакологии и клинической фармакологии стало развитие побочных эффектов лекарственных препаратов. Одним из наиболее широко применяемых классов лекарственных средств являются нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП). Побочные эффекты, со стороны желудочно-кишечного тракта, наблюдаемые на фоне их применения, проявляются развитием эрозивно-язвенных поражений, которые могут осложняться кровотечениями и перфорации [6,7]. И если в лечении НПВП-ассоциированной гастропатии доказана эффективность блокаторов протонной помпы, то профилактика и лечение НПВП-энтеропатии остается до сих пор не решенной задачей [5].

Учитывая данные о возможно более частом, но трудно диагностируемом развитии поражения кишечника по сравнению с желудком в условиях приема НПВП, актуальность проблемы дальнейшего поиска эффективных методов профилактики НПВП-ассоциированных поражений желудочно-кишечного тракт становится несомненной [1,2].

Целью работы явилась сравнительная оценка антиульцерогенной активности нового производного N-ацетилглютаминовой кислоты в условиях моделирования эрозивно-язвенного поражения слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта введением индометацина.

Материалы и методы. Эксперименты проведены на базе центральной научно-исследовательской лаборатории Медицинского института ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарева» в соответствии с «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1985 г.) и «Правилами лабораторной практики в Российской Федерации» (приказ МЗ и СР РФ № 708н от 23.08.2010 г.) на 60 белых нелинейных половозрелых крысах обоего пола массой 220-250 г., содержащихся в стандартных условиях вивария.

В работе исследовалось оригинальное органическое соединение - цинковая соль N-ацетилглютаминовой кислоты с лабораторным шифром ЛХТ-4-05 (м.м.252,45), синтезированное во Всероссийском научном центре по безопасности биологически активных веществ (ВНЦ БАВ) (Старая Купавна, Россия) (директор Н.М. Митрохин) под руководством заведующей отделом химии и технологии лекарственных средств, лауреата Государственной премии РФ, доктора химических наук, профессора С.Я. Скачиловой.

В качестве препаратов сравнения были выбраны 3-оксипиридина малат (3-ОПМ) - (2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина гидроксибутандиоат), запатентованный под названием «Этоксидол» и производное глютаминовой кислоты - деанола ацеглумат (N-ацетил-Ь-глютамат 2 (диметиламино) этанола), запатентованный под названиями «Деманол» и «Нооклерин», синтезированные на базе ВНЦ БАВ, проявляющие антиоксидантную, мембранопротекторную, антигипоксическую активность. Обоснованием для их выбора в качестве препаратов сравнения явилось их антиульцерогенное действие в условиях НПВП-индуцированного эрозивно-язвенного поражения ЖКТ [2,3]. В работе использовалась субстанция 3-оксипиридина малата и 20% раствор деанола ацеглумата, любезно предоставленные профессором С.Я. Скачиловой.

Индуцирование язвенного поражения желудка осуществлялось путем 5-дневного введения индометацина в дозе 10 мг/кг внутрижелудочно зондовым способом после двух часов без пищи и воды. Контрольную группу составили 12 животных. Животные групп сравнения с 1 по 5 сутки эксперимента получали внутримышечно (п=8) или внутрижелудочно (п=8) один раз в день 3-оксипиридина малат 25 мг/кг или деанола ацеглуцмат 250 мг/кг (щ,2=8). Животные опытных групп на фоне введения индометацина получали соединение ЛХТ-4-05 в дозе 25 мг/кг внутримышечно (п=8) или внутрижелудочно (п=8) один раз в день с 1 по 5 сутки эксперимента.

Все манипуляции с причинением боли проводились под общим обезболиванием в виде внутрибрюшинного введения тиопентала натрия в дозе 50 мг/кг. Выведение животных из опыта осуществлялось после исчезновения роговичного рефлекса гильотинным способом. Кишечник вскрывался на всем протяжении. Визуально оценивалось язвенное поражение слизистой оболочки тонкой и толстой кишки по методике Н.Е. Чернеховской с соавт., (2006) [4]. Проводили оценку количества язв, общей площади язвенного поражения, рассчитывали количество и площадь язв на 1 см длины тонкой кишки, оценивали количество и площадь язв с гемосидерином, количество и площадь прободных язв. Сравнивали долю животных с признаками кровотечения, долю животных с наличием прободных язв, летальность животных в группах.

Полученные данные обработаны методами вариационной статистики на на ПЭВМ с использованием программ StatPlus 2009 Professional и Microcal Origin 8.0. Для выборок вычисляли среднее арифметическое (М) и среднюю квадратическую ошибку (m), представляя данные в виде M+m. Для оценки значимости различий двух выборок применяли параметрический (t-критерий Стьюдента) и непараметрические (критерий X2, критерий Фишера) критерии.

Результаты исследования. Введение индометацина в контрольной группе животных привело к выраженному язвообразованию в слизистой оболочке тонкой и толстой кишки. У всех животных контрольной группы регистрировались прободные язвы, признаки кровотечения из язв тонкой и толстой кишки. Наблюдалась гибель 20% животных.

При введении препарата сравнения 3-оксипиридина малата в дозе 25 мг/кг внутримышечно наблюдалось выраженное энтеропротекторное действие. Количество язв на 1 см длины тонкой кишки сокращалось по сравнению с показателями контрольной группы на 79%, а площадь - на 85,2%. При этом ни у одного животного не регистрировались признаки кровотечения из язв тонкой кишки (х2=3,961, р=0,047, по критерию Фишера р=0,022), то есть, наблюдается статистически достоверное уменьшение частоты кровотечения. Количество прободных язв уменьшилось на 91%, а их площадь - на 95%. Образование прободных язв наблюдалось у 3 из 8 животных этой серии (х2=0,612, р=0,434, критерий Фишера р=0,427) и не носило статистически достоверного отличия от данных контроля.

Введение деанола ацеглумата в изученной дозе внутримышечно привело к сокращению количества язв в тонкой кишке на 67,7% (р<0,05). При этом площадь язвенного поражения тонкой кишки сократилась на 83% (р<0,05). Количество язв с гемосидерином снизилось на 90% (р<0,05), а их площадь - на 82,5%. Количество прободных язв сократилось на 91% (р<0,05) на 1 животное, а их площадь - на 94,6%.

Таблица 1.

Влияние соединения ЛХТ-4-05 на процессы язвообразования в тонкой кишке на фоне введения индометацина

Условия проведения эксперимента Общее кол-во язв (на 1 см) Кол-во язв прободных Кол-во язв с гемосидерином

Контроль 1,554±0,142 25,75±2,48 2,50±0,779

Деанола ацеглумат 250 мг/кг в/м 0,501±0,070 д 2,25±0,453 д 0,250±0,164 д

3-ОПМ 25 мг/кг в/м 0,325±0,051д# 2,38±1,22 д 0,0±0,0 д

ЛХТ-4-05 25 мг/кг в/м 0,272±0,053д# 0,75±0,491д# 0,0±0,0 д

Деанола ацеглумат 250 мг/кг в/желуд. 0,234±0,150 д 1,286±0,567 д 0,0±0,0 д

3-ОПМ 25 мг/кг в/желуд. 0,315±0,070 д 2,00±1,14 д 0,0±0,0 д

ЛХТ-4-05 25 мг/кг в/желуд. 0,273±0,027 д 0,0±0,0 д# 0,0±0,0 д

Примечание: 3-ОПМ - 3-оксипиридина малат. А - достоверность различияр<0,05 по сравнению с соответствующими данными животных контрольной группы; * - с данными группы 3-оксипиридина малата, # - с данными группы деанола ацеглумата.

В опытной серии с введением цинковой соли М-ацетилглютаминовой кислоты (ЛХТ-4-05) внутримышечно в дозе 25 мг/кг наблюдалось достоверное сокращение количества и площади язвенного поражения тонкой кишки соответственно на 82,55 и 83,2%. Площадь прободных язв при этом сокращалась до 2,3%, а их количество - до 2,9%. Прободные язвы при в/м введении соединения ЛХТ-4-05 наблюдались у 2 из 8 (х2=1,244, р=0,265, по критерию Фишера р=0,218). Полностью предотвращалось образование язв с признаками кровотечения (х2=3,961, р=0,047, по критерию Фишера р=0,022).

Таблица 2.

Влияние соединения ЛХТ-4-05 на процессы язвообразования в тонкой кишке на фоне введения индометацина

Показатель Общая площадь язв (на 1 см) Площадь прободных всего Площадь язв с гемосид.

Контроль 1,788±0,208 54,11±5,18 2,85±0,78

Деанола ацеглумат 250 мг/кг в/м 0,304±0,051 2,906±0,61 0,5±0,327

3-ОПМ 25 мг/кг в/м 0,264±0,050 д 2,67±1,38 д 0,0±0,0 д

ЛХТ-4-05 25 мг/кг в/м 0,30±0,059 д 1,25±0,84 д# 0,0±0,0 д

Деанола ацеглумата 250 мг/кг в/желуд. 0,599±0,056 д 3,31±1,21 д 0,0±0,0 д

3-ОПМ 25 мг/кг в/желуд. 0,479±0,125 д 4,81±2,51 д 0,0±0,0 д

ЛХТ-4-05 25 мг/кг в/желуд. 0,255±0,052 д*# 0,0±0,0 д# 0,0±0,0 д

Примечание: 3-ОПМ - 3-оксипиридина малат. А - достоверность различияр<0,05 по сравнению с соответствующими данными животных контрольной группы; * - с данными группы 3-оксипиридина малата, # - с данными группы деанола ацеглумата.

При исследовании ангиульцерогенного действия препаратов при их внутрижелудочном введении оказалось, что в серии сравнения введение деанола ацеглумата в изученной дозе привело к сокращению количества язв в тонкой кишке на 85% (р<0,05). При этом площадь язвенного поражения тонкой кишки сократилась на 66% (р<0,05). Не регистрировались язв с гемосидерином (х2=3,961, р=0,047, по критерию Фишера р=0,022). Доля животных с прободными язвами уменьшилась со 100% до 57% (р>0,05). Количество прободных язв сократилось на 95% (р<0,001) на 1 животное, а площадь - на 94% (р<0,001).

Препарат сравнения 3-оксипиридина малат при внутрижелудочном введении в дозе 25 мг/кг также оказал выраженное энтеропротекторное действие в тонкой кишке. Препарат уменьшал количество язв на 80% (р<0,001). Площадь язвенного поражения тонкой кишки сокращалась на 73% (р<0,001). У всех животных данной группы сравнения группы предотвращалось развитие кровотечения (х2=3,961, р=0,047, по критерию Фишера р=0,022). Количество прободных язв уменьшилось на 93,2% (р<0,05), площадь - на 92,2% (р<0,01). Доля животных с прободными язвами уменьшилась до 50% (х2=0,246, р=0,620).

В опытной серии на фоне внутрижелудочного введения цинковой соли N-ацетилглютаминовой кислоты (ЛХТ-4-05) энтеропротекторный эффект возрастал по сравнению с опытной серией, где соединение вводилось внутримышечно в изученной дозе. Количество язв было меньше показателя контрольной группы на 88,5%, а площадь - на 86%. При этом ни у одного животного из опытной серии не регистрировалось развития прободных язв (х2=3,961, р=0,047, по критерию Фишера р=0,022) и не наблюдалось признаков кровотечения из язв тонкой кишки (х2=3,961, р=0,047, по критерию Фишера р=0,022).

При введении препарата сравнения деанола ацеглумата внутримышечно в дозе 250 мг/кг в толстой кишке не регистрировалось достоверного снижения общего количества язв и язв с тромбом. Общая площадь язв снижалась на 71,42%, а площадь язв с тромбом - на 53,5% (р<0,05).

В толстой кишке введение препарата сравнения деанола ацеглумата внутрижелудочно в дозе 250 мг/кг уменьшило количество язв на 54% (р<0,05), а их площадь - на 69,4% (р<0,01). Площадь язв с тромбом снижалась на 75,7%.

В группе сравнения на фоне введения 3-оксипиридина малата в дозе 25 мг/кг внутримышечно общая площадь язвенного поражения толстой кишки, а также площадь язв с тромбами достоверно сокращалась соответственно на 82% (р<0,001) и 79% (р<0,001). При этом язвы с признаками тромбообразования составили 63% от общего количества и 75% от общей площади язвенного поражения толстой кишки.

При введении 3-оксипиридина малата в дозе 25 мг/кг внутрижелудочно количество язв в толстой кишке достоверно не менялось (р>0,05), но площадь язвенного поражения уменьшилась на 66% (р<0,05). Площадь язв с тромбом сократилась на 60% (р<0,05). Доля язв с тромбами составила соответственно 66% и 76% от общих показателей язвенного поражения толстой кишки. Следует отметить, что признаков кровотечения при внутримышечном введении препарата не наблюдалось, при внутрижелудочном введении 3-оксипиридина малата регистрировались признаки кровотечения из язв толстой кишки у 1 животного из 8 в серии (х2=2,281, р=0,131, по критерию Фишера р=0,088).

В опытной серии при введении цинковой соли N-ацетилглютаминовой кислоты (ЛХТ-4-05) в дозе 25 мг/кг внутримышечно не наблюдалось достоверного снижения количества язв толстой кишки, но площадь уменьшалась на 88,3%. Кроме того, хотя снижение количества язв с тромбом также не было статистически достоверным и составило 60% от показателей контрольной группы, но их площадь при этом уменьшалась на 90%. При внутримышечном введении соединения ЛХТ 4-05 в изученной дозе доля язв с тромбом составила по количеству 35%, по площади - 57% от общих показателей язвенного поражения толстой кишки этой опытной серии.

При внутрижелудочном введении цинковой соли N-ацетилглютаминовой кислоты (ЛХТ-4-05) регистрировалось достоверное снижение общей площади язвенного поражения на 83,7%, а также количества и площади язв с тромбами на 62% и 87,4% соответственно. При этом доля язв с тромбом составила 22% по количеству и 71% по площади.

Таблица 3.

Влияние соединения ЛХТ-4-05 на процессы язвообразования в толстой кишке, индуцированные введение индометацина

Показатель Общее кол-во Кол-во язв с Кол-во язв с

язв тромбом гемосид.

Контроль 22,5±1,35 10,5±1,45 0,50±0,267

Деанола ацеглумат 21,63±1,95 10,5±0,89 0,0±0,0

250 мг/кг в/м

3-ОПМ 25 мг/кг в/м 20,75±4,69 13,0±5,04 0,0±0,0

ЛХТ-4-05 25 мг/кг в/м 18,0±2,4 6,25±1,29 0,0±0,0

Деанола ацеглумат 10,38±1,59 д 9,38±0,68 0,0±0,0

250 мг/кг в/ж

3-ОПМ 25 мг/кг в/ж 24,75±5,93# 16,25±5,79 0,375±0,375

ЛХТ-4-05 25 мг/кг в/ж 18,25±1,29# 4,00±0,71 д *# 0,0±0,0

Примечание: 3-ОПМ - 3-оксипиридина малат. А - достоверность различияр<0,05 по сравнению с соответствующими данными животных контрольной группы; * - с данными группы 3-оксипиридина малата, # - с данными группы деанола ацеглумата.

Таблица 4.

Влияние соединения ЛХТ-4-05 на площадь язв толстой кишки, индуцированных введением индометацина

Показатель Общая площадь язв Площадь язв с тромбом Площадь язв с гемосид.

Контроль 157,9±18,9 102,25±7,19 0,688±0,34 0

Деанола ацеглумат 250 мг/кг в/м 45,13±4,66 д 47,56±2,84 д 0,0±0,0

3-ОПМ 25 мг/кг в/м 28,24±7,31 д 21,30±8,03 д # 0,0±0,0

ЛХТ-4-05 25 мг/кг в/м 18,43±1,22 д # 10,57±1,58 д # 0,0±0,0

Деанола ацеглумат 250 мг/кг в/ж 48,28±4,88 д 24,81±2,4 д 0,0±0,0

3-ОПМ 25 мг/кг в/ж 54,0±11,38 д 41,2±12,65 д 0,375±0,37 5

ЛХТ-4-05 25 мг/кг в/ж 25,78±4,35 д *# 12,9±1,82*# 0,0±0,0

Примечание: 3-ОПМ - 3-оксипиридина малат. А - достоверность различияр<0,05 по сравнению с соответствующими данными животных контрольной группы; * - с данными группы 3-оксипиридина малата, # - с данными группы деанола ацеглумата.

Заключение

При внутримышечном введении на модели индометацинового повреждения желудочно-кишечного тракта цинковая соль N-ацетилглютаминовой кислоты (ЛХТ-4-05) оказывала более выраженный энтеропротекторный эффект, чем у деанола ацеглумата, но сходный с эффектом 3-оксипиридина малата. Внутрижелудочное введение ЛХТ-4-05 превосходило по энтеропротекторному эффекту оба препарата сравнения, достоверно снижая в тонкой кишке количество и площадь язв на 88,5% и 86% соответственно, при этом полностью предотвращая развитие прободных язв и язв с признаками кровотечения. В толстой кишке при внутрижелудочном введении соединение ЛХТ-4-05 также оказывало выраженный энтеропротекторный эффект, в большей степени, чем деанола ацеглумат и 3-оксипиридина малат в изученных дозах, снижая общую площадь язвенного поражения (на 83,7% от контроля) и площадь язв с тромбами (на 87,4%).

Литература

1. Зорькин М.В., Аткарская О.А. Перспективы профилактической энтеропротекции в условиях введения диклофенака в эксперименте // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 3. - Режим доступа: http://www.science-education.ru/117-13153 (дата обращения: 20.05.2014).

2. Зорькина А.В. Антиульцерогенность некоторых антиоксидантов // Казанский медицинский журнал. 2007. Т. 88. №4. 94-95 с.

3. Патент РФ №2435575, 10.11.2011.

4. Чернеховская Н.Е. Эндоскопическая диагностика заболеваний пищевода, желудка и тонкой кишки. М.: МЕДпресс-информ, 2006. 91с.

5. Adebayo D., Bjarnason I. Is non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) enteropathy clinically more important than NSAID gastropathy? // Postgrad Med J. 2006. №82. Р.186-191.

6. ParkS.C. Prevention and management of non-steroidal anti-inflammatory drugs-induced small intestinal injury // World J Gastroenterol. 2011. №17. P.4647-4653.

7. Wallace J.L. Mechanisms, prevention and clinical implications of nonsteroidal anti-inflammatory drug-enteropathy // World J Gastroenterol. 2013. №19(12). P.1861-1876.