СПОСОБ ПРОФИЛАКТИКИ СИСТЕМНОГО АМИЛОИДОЗА И ЕГО НЕФРОПАТИЧЕСКОЙ ФОРМЫ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
METHOD FOR PREVENTION OF SYSTEMIC AMYLOIDOSIS AND ITS NEPHROPATHIC FORM IN EXPERIMENTAL ANIMALS

Данное изобретение относится к медицине, экспериментальной биологии и может быть использовано для моделирования экспериментального амилоидоза у животных с целью получения возможности изучения патогенеза, профилактики и лечения амилоидоза, особенно при исследовании функционального состояния системы почек, кровообращения, минерального обмена и других показателей.
Амилоидоз - системное заболевание с поражением многих органов и различных тканевых структур, характеризующееся нарушением белкового обмена и внеклеточным отложением в них сложного белково-полисахаридного комплекса. (Серов В.В. // Клин. герант. - 1995. №1. - С.3-8.). Амилоид представляет собой гликопротеид, основным компонентом которого являются фибриллярные белки. Установлено, что амилоид содержит альбумины, глобулины, фибриноген, фибрин; среди плазменных белков преобладает γ-глобулин (Dammacco F. Amyloidosis: clinical picture, immunological and biomolecular features, treatment prospects. // Ami. Ital. Med. Int. - 1991. - Jan-Mar, - 6 (1 Pt 2). P. - 107-116). Амилоид накапливается в органах и тканях в больших количествах, что приводит к атрофии, склерозу и функциональной недостаточности органов.
Одним из проявлений генерализованного амилоидоза является амилоидоз почек с яркой клинико-морфологической и нозологической спецификой. Микроскопически в почках амилоид обнаруживается по ходу прямых сосудов и собирательных трубок. В интермедиальной зоне и пирамидах строма пропитывается белками плазмы. Амилоид откладывается не только в пирамидах, но и в клубочках.
Специфическое лечение амилоидоза не разработано, что связано с отсутствием окончательных представлений об этиологии и патогенезе этого заболевания. В связи с этим возникла необходимость разработки и создания способов профилактики амилоидоза и его нефропатической формы.
Известен способ профилактики и лечения системного амилоидоза и его нефропатической формы у экпериментальных животных (патент РФ на изобретение №2270672, Заалишвили Т.В., Козырев К.М., зарегистрированный 27.02.2006 заявка №2004127648/14 от 15.09.2004, МПК A61K 31/15, A61P 13/12), заключающийся в введении белкового препарата и амилоидопротектора. В качестве белкового препарата белым мышам вводили по 1 мл нативного яичного альбумина подкожно через день в течение 30 дней, а в качестве амилоидопротектора вводили подкожно 10%-ный раствор милдроната через день из расчета 50 мг/кг в течение последних 14 дней эксперимента, который был взят нами за прототип как наиболее близкий способ.
Недостатком прототипа является то, что белые мыши являются мелкими животными, что значительно усложняет исследование функционального состояния различных систем экспериментальных животных. Учитывая то, что у белых мышей объем получаемой крови после декапитации не превышает 1,0 мл, затрудняется ее использование для нужд биохимических и патофизиологических исследований. Также затруднено исследование функционального состояния почек из-за малых физиологических объемов и анатомических размеров. Недостатком лекарственного препарата является то, что при длительном применении милдронат может вызвать паренхиматозную жировую дистрофию печени.
Галавит является достаточно простым веществом и в химическом отношении - производным фтальгидразида. Химическое название 5-амино-1,4-диоксо-1,2,3,4-тетрагидрофталазин-2-ид натрия, дигидрат. Ближайшим аналогом его являются люминол, известный в биологии своей способностью к энергопереносу и люминесценции, участию в окислительных и восстановительных реакциях ввиду наличия двойных связей в двух циклах его молекулы.
Важнейшим механизмом галавита считают его эффекты на неспецифическую иммунную защиту - фагоцитоз макрофагов и продукцию ими активных форм кислорода. Галавит оказался способен выраженно влиять на продукцию макрофагами регуляторных цитокинов, а также на другие клетки иммунной системы (Рябчиков и др., 1999, Калюжин, Абидов, 1999).
Таким образом, в настоящее время появился отечественный, доступный и безопасный, новый иммунорегулятор с противовоспалительным и регенерирующим эффектом, показавший свою эффективность на многих экспериментальных системах и при многих клинических патологиях.
Первым эффектом перапарата является, видимо, обратимое мягкое иммунокорегирующее влияние на начальное макрофагальное звено иммунитета, по-видимому, связанное с влиянием на антиоксидантную систему этого типа клеток, выраженно генерирующих активные формы кислорода в процессе своей естественной функции.
Исследование токсических свойств галавита сразу же вывели его в ряд ведущих препаратов, так как до настоящего времени у него практически не выявлено ни токсических, ни побочных свойств (обзор - Абидов, 1999). (В.И.Донцов, А.А.Подколзин, В.Н.Крутько, Б.М.Мрикаев. Клинические и экспериментальные эффекты Галавита. Национальный Геронтологический Центр. Московский государственный медико-стоматологический университет).
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в разработке способа профилактики системного амилоидоза и его нефропатической формы.
Решение этой задачи обеспечивает расширение возможностей профилактики системного амилоидоза и его нефропатической формы у экспериментальных животных, особенно при исследовании функционального состояния системы почек, динамики показателей ПОЛ при экспериментальном генерализованном амилоидозе и других показателей экспериментальных животных.
Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что в качестве белкового препарата сирийским хомякам вводят нативную человеческую плазму из расчета 0,025 мл/г массы тела, а в качестве амилоидопротектора используют галавит, вводимый им через день, одновременно с нативной человеческой плазмой, подкожно в дозе 0,28 мг/кг в течение 60 дней,
Между признаками заявляемого способа и результатом существует следующая причина - можно предположить, что через механизм действия галавит может способствовать в некоторой степени амилоидоклазии и торможению отдельных звеньев амилоидогенеза, в частности снижению плазматического пропитывания и деполимеризации гликозаминогликанов (компонентов, составляющих амилоид), тем самым ограничивая процесс дальнейшего накопления субстрата.
Заявленный способ является эффективным, экономически выгодным и легко воспроизводимым.
По имеющимся у автора сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».
По мнению автора, сущность заявляемого изобретения не следует для специалистов явным образом из известного уровня медицины, так как из него не выявляется вышеуказанная возможность получения способа профилактики системного амилоидоза и его нефропатической формы у экспериментальных животных, включающего введение амилоидопротектора подкожно, отличающегося тем, что в качестве амилоидопротектора вводят сирийским хомякам галавит через день из расчета 0,28 мг/кг массы тела в течение 60 дней эксперимента, что обеспечивает расширение возможностей профилактики системного амилоидоза и его нефропатической формы у экспериментальных животных, особенно при исследовании функционального состояния системы кровообращения, почек, минерального обмена и других показателей 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 системного амилоидоза и его нефропатической формы у экспериментальных животных, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».
Данный способ осуществлялся следующим образом.
Для получения системного амилоидоза и его нефропатической формы животным проводились через день подкожные инъекции нативной человеческой плазмы из расчета 0,025 мл/г массы тела. Путем растворения 100 мг галавита в 2 мл 0,9% натрия хлорида, который вводим подкожно из расчета 0,056 мг/200 г массы тела, что не является чрезмерной водной нагрузкой на организм экспериментального животного,
В конце первого и второго месяца эксперимента определяли показатели: электролитоводовыделительной функции почек, ПОЛ.
Для гистологических исследований образцы тканей (печень, почка, сердце, селезенка) фиксировали в 10% нейтральном формалине, после чего подвергали заливке в парафин с последующим приготовлением срезов толщиной 5-6 микрон. Срезы окрашивались гемотоксилином и эозином и Конго красным. Изучение срезов проводилось в проходящем свете при помощи микроскопа МИКМЕД-1 под увеличением 80×200×400.
Пример 1. Двум группам золотистых сирийских хомяков-самцов (№1-контроль, №2 - опыт) массой 90-150 г вводили подкожно нативную человеческую плазму из расчета 0,025 мл/г через день в течение двух месяцев.
Галавит вводили подкожно через день в дозе 0.28 мг/кг группе №2. Через 1 и 2 месяца определяли некоторые показатели водоэлектролитовыделительной функции почек при спонтанном шестичасовом диурезе: уровень диуреза, клубочковой фильтрации, канальцевой реабсорбции, уровень экскреции натрия, калия, кальция, также определяли концентрацию белка в моче, в крови показатели ПОЛ (МДА, гидроперекисей, каталаза).
Анализ данных показал (табл.1), что в условиях спонтанного диуреза на фоне подкожного введения нативной человеческой плазмы отмечалось увеличение диуреза через 1 месяц и его восстановление через 2 месяца. Уменьшение диуреза было обусловлено снижением скорости клубочковой фильтрации. В течение второго месяца спонтанный диурез восстанавливался до контрольных цифр, при этом канальцевая реабсорбция воды продолжала снижаться. Экскреция натрия, калия и кальция в условиях спонтанного диуреза была резко сниженной на протяжении всего эксперимента, особенно по истечении 2 месяца. Под влиянием введения нативной человеческой плазмы отмечалось прогрессивное увеличение протеинурии почти в 3 раза на протяжении 2 месяцев.
В группе №2, получавших подкожно галавит через день в течение двух месяцев на фоне подкожного введения нативной человеческой плазмы, через 1 и 2 месяца эксперимента наблюдалось уменьшение объема спонтанного диуреза. Снижение диуреза было обусловлено увеличением канальцевой реабсорбции воды через 1 и 2 месяца, при этом скорость клубочковой фильтрации воды во все сроки эксперимента увеличивалась.
Профилактическое применение галавита выявило тенденцию к постепенному увеличению экскреции натрия, калия и кальция на протяжении двух месяцев, по сравнению с группой №1. Применение галавита выявило через 2 месяца снижение содержания белка в моче до фонового уровня.
Таблица 1
Изменения объема спонтанного диуреза и основных процессов мочеобразования при формировании амилоидной нефропатии и влиянии галавита
Условия опыта
Статистич.показатель
Процессы мочеобразования
Содержание белка, мг/мл
Диурез, мл/час/100
СКФ, м/час/100
Реабсорбция, %
Фон
M±m
0,13±0,004
21,00±0,220
99,39±0,016
0,98±0,030
Фон Галавит 1 мес
M±m
0,14±0,004
21,79±0,436
99,35±0,010
0,97±0,072
Фон Галавит 2 мес
M±m
0,15±0,003
23,04±0,294
99,34±0,005
0,89±0,086
Плазма 1 мес
Группа №1M±m
0,15±0,003
22,11±0,413
99,31±0,017
1,21±0,069
Плазма 2 мес
0,11±0,003
12,55±0,389
99,09±0,016
2,80±0,085
Галавит + плазма 1 мес
Группа №2M±m
0,12±0,003
22,58±0,969
99,46±0,013
1,52±0,127
Галавит + плазма 2 мес
0,14±0,006
20,97±0,641
99,31±0,035
0,72±0,147
Таблица 2
Изменения экскреции электролитов с мочой при формировании амилоидной нефропатии и влиянии галавита
Условия опыта
Статистич. показатель
Электролитовыделительная функция
Экскреция Na
Экскреция K
Экскреция Ca
Фон
М±m
10,68±0,367
7,54±0,381
0,26±0,014
Фон Галавит 1 мес
М±m
10,07±0,233
7,84±0,211
0,25±0,005
Фон Галавит 2 мес
М±m
9,63±0,249
7,58±0,276
0,24±0,004
Плазма 1 мес
Группа №1М±m
8,63±0,227
8,85±0,272
0,30±0,014
Плазма 2 мес
6,62±0,377
5,68±0,167
0,19±0,009
Галавит + плазма 1 мес
Группа №2М±m
8,47±0,410
6,95±0,286
0,22±0,008
Галавит + плазма 2 мес
11,71±0,719
10,89±1,009
0,31±0,019
В группе №1 (табл.3), на фоне введения нативной человеческой плазмы, статистически увеличились показатели гидроперекисей и МДА, что отражает степень интенсивности процессов ПОЛ, а активность каталазы эритроцитов достоверно снижается, что свидетельствует об угнетении ферментативного звена антиоксидантной системы.
В группе №2, получавших подкожно галавит в дозе 0,28 мг/кг через день в течение двух месяцев одновременно с введением нативной человеческой плазмы, отмечалось статистически достоверное увеличение каталазы эритроцитов, что свидетельствовало об активации ферментативного звена антиоксидантной системы на фоне статистически достоверного снижения уровня гидроперекисей, малонового диальдегида, отражающего степень интенсивности процессов ПОЛ.
Таблица 3
Динамика параметров свободнорадикальных процессов и состояния антиоксидантной защиты при формировании амилоидной нефропатии и влияние галавита
Условия опыта
Статистич. показатель
Показатели ПОЛ
Гидроперекисей (мкмоль/л)
МДА (мкмоль/л)
Каталаза(×10×4 МЕ/r Hb)
Фон
М±m
1,12±0,058
48,48±0,499
8,47±0,177
Фон Галавит
М±m
1,18±0,233
46,10±0,612
7,86±0,319
Плазма
Группа №1М±m
3,12±0,201
63,13±1,128
5,22±0,470
Галавит+плазма
Группа №2М±m
1,54±0,201
51,31±2,246
7,74±0,206
Сущность заявляемого способа подтверждается морфологически:
Фиг.1 Пролиферация эндотелия капилляров и мезангиоцитов клубочка (а). Уменьшение плазматического пропитывания стенок капилляров клубочка и интеркапиллярного отека. Уменьшение гиперемии плазматического пропитывания и отека межуточного вещества. Снижение признаков конгофилии кортикальных и медуллярных сосудов (б). Очаговая периваскулярная пролиферация лимфогистиоцитарных элементов коркового и мозгового вещества почки.
Фиг.2. Снижение конгофилии межуточного вещества и сосудистых стенок печени (а). Гиперемия центральных дольковых вен. Очаговая периваскулярная гистиоцитарная реакция.
Фиг.3. Уменьшение признаков гиперемии, плазматического пропитывания стенок сосудов системы микроциркулляции (прекапилляров, капилляров) селезенки (а). Снижение количества фибриллярного белка амилоида в виде рассеянных очаговых скоплений (б).
Для наглядности изменений в органах микрофотографии повторяются в цветном виде в приложении.
Из вышеизложенного видно, что профилактическое введение галавита является эффективным способом коррекции проявлений нефропатической формы генерализованного амилоидоза.