Оксиметилурацил и патология печени: экспериментальный аспект

УДК 616.36-092.9-085.244:547.854.4 © В.А. Мышкин, Д.А. Еникеев, 2009

В.А. Мышкин*, Д.А. Еникеев**

ОКСИМЕТИЛУРАЦИЛ И ПАТОЛОГИЯ ПЕЧЕНИ: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ АСПЕКТ

*ФГУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека федеральной службы по надзору в сфере защиты прав и благополучия человека», г. Уфа **ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава», г. Уфа

Обобщены результаты лечебно-профилактического применения препарата оксиметилурацил при экспериментальной патологии печени. Дано обоснование нового его применения в качестве гепатопротектора. Описаны восемь экспериментальных моделей патологии печени, обусловленных нарушением процессов перекисного окисления липидов. Представлены данные о гепатопротекторной активности оксиметилурацила и оксиметилурацила сукцината, о механизме их действия. Проведенные исследования обнаружили эффективность исследованных препаратов на всех моделях патологии печени.

Ключевые слова: оксиметилурацил, оксиметилурацила сукцинат, гепатит, гепатит-фиброз, перекисное окисление липидов, гепатопротекторы.

V.A. Myshkin, D.A. Enikeyev OXYMETHYLURACIL AND EXPERIMENTAL PATHOLOGY OF THE LIVER

The paper reviews results of the therapeutic and preventive use of ''Oxymethyluracil" in experimental pathology of the liver. This agent has been proved to be used as a hepatoprotector. The text highlights eight experimental models of the liver pathology caused by lipid peroxidation process disorders. It demonstrates hepatoprotective effects of oxymethyluracil and succinate oxymethyluracil as well as their mechanism. The studies carried out have shown the efficiency of the agents used on all models of the liver pathology.

Key words: oxymethyluracil, succinate oxymethyluracil, hepatitis, lipid peroxidation, hepatoprotectors.

Оксиметилурацил (5-гидрокси-6-

метилурацил), как было установлено одним из нас (Мышкин В. А.), является антиоксидантом - ингибитором свободнорадикальных процессов, обладает антидотной активностью, антиоксидантным действием, стимулирует неспецифическую резистентность организма, оказывает ноотропное, кар-диопротекторное, гепатопротекторное, стресс-протекторное, актопротекторное, антиалкогольное, антигипоксическое, деметгемоглобинизи-рующее действия [4].

Препарат стимулирует регенераторные процессы, оказывает анаболический, антикатаболиче-ский эффекты, активирует адаптивный синтез РНК, белка, активирует биоэнергетические процессы, ферменты антиоксидантной защиты, подавляет альтерацию и экссудацию, регулирует процессы перекисного окисления липидов, стабилизирует мембраны клеток и органелл, усиливает активность АТФаз и других мембраносвязанных ферментов, является «ловушкой радикалов», защищает от активных форм кислорода и токсичных перекисных соединений [4,5,9].

Ранее показан защитно-восстановительный эффект оксиметилурацила в постинтоксикацион-ном периоде отравления ядами с нейротоксиче-ским, гематотоксическим и гепатотоксическим действиями [9], а также выявлен положительный эффект от применения оксиметилурацила в качестве средства коррекции побочного действия других лекарственных средств - коразола, строфантина, холинолитиков, реактиваторов холинэстеразы и др.[4]. Кроме того, оксиметилурацилу присущи важные фармакологические свойства[4,5,8], препарат:

-не оказывает аритмогенного эффекта, негативного влияния на проводящую систему сердца, общетоксического действия;

-при энтеральном и парэнтеральном введении оказывает кардиотоническое действие, не изменяет ритм сердечных сокращений;

-на моделях экспериментального инфаркта миокарда, вызванного перевязкой левой коронарной артерии и теофиллинового-адреналинового миокардита, устраняет депрессию сократительной функции сердца;

-в терапевтических дозах не изменяет фазовую структуру сокращения левого желудочка, при 2-3 кратном увеличении дозы удлиняет фазу изгнания, укорачивает фазу изометрического сокращения у собак;

-не изменяет артериальное и перфузионное давление при внутривенном введении кошкам;

-не влияет на тонус бронхов и бронхоспазм, вызванных карбахолином или прозерином;

-оказывает небольшой спазмолитический эффект на гладкую мускулатуру кишечника;

-укорачивает продолжительность латентного периода двигательно- оборонительного условного рефлекса у крыс и тормозит его угасание;

-увеличивает двигательную активность у мышей и крыс, удлиняет продолжительность стереотипного поведения крыс, вызванного введением фенамина;

-повышает актопротекторную активность этимизола, тормозит развитие хронического утомления;

-не изменяет координацию движений;

-не вызывает выраженных биохимических сдвигов и изменений клеточного состава крови;

-совместим со многими препаратами, используемыми в комплексной терапии интоксикаций (в том числе с холинолитиками, реактиваторами холинэстеразы, метиленовым синим, циста-мином и др.).

В течение последних 10-12 лет мы изучали гепатопротекторную активность оксиметилураци-ла на различных моделях патологии печени.

Целью работы явилось обобщение результатов изучения препарата оксиметилурацил и его комплексного соединения с сукцинатом при экспериментальной патологии печени и обоснование его применения в качестве гепатопротектора.

Материал и методы

Оценивали массу печени, ее гистологическое строение на обзорных препаратах печени, окрашенных гематоксилином и эозином, проводили подсчет количества некротизированных гепа-тоцитов (безъядерных, двуядерных, имеющих ядра в состоянии пикноза, лизиса). Определяли гистохимические показатели состояния печени путем количественной оценки методом цитофотометрии в проходящем свете (активность сукцинатдегидро-геназы, НАД-диафоразы, лактатдегидрогеназы, кислой и щелочной фосфатаз, моноаминооксида-зы, натрий-, калий-зависимой АТФазы, количество гликогена, липидов) на микроскопе с телевизионным анализатором МТ-9 в 40 полях зрения.

Исследовали биохимические показатели крови, отражающие метаболизм и функцию печени (активность уроканиназы, аланин- и аспартата-минотрансферазы, лактатдегидрогеназы, щелочной и кислой фосфатаз, концентрацию мочевины, билирубина, триглицеридов, холестерина). Экскреторную функцию изучали путем определения коэффициента ретенции бромсульфалеина, антитоксическую функцию на фоне интоксикации тет-рахлорметаном ( ТХМ) , желчеобразовательную функцию по скорости секреции желчи на интакт-ных животных и животных с гепатитом.

Перекисное окисление липидов оценивали путем количественного определения в липидных экстрактах гомогенатов и митохондрий печени изолированных двойных связей (ИДС), диеновых коньюгатов (ДК), триеновых конъюгатов(ТК), шиффовых оснований (ШО), ТБК -реагирующих продуктов (ТБК-РП). Состояние антиоксидантной системы печени исследовали путем определения активности супероксиддисмутазы (СОД), каталазы (КАТ), глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г-6-

ФДГ), а также по количеству урата и аскорбиновой кислоты. Модели патологии печени воспроизводили путем введения крысам мужского пола гепатотоксикантов- этанола, дихлорэтана, смеси полихлорированных бифенилов (совтол), тетра-хлорметана, хлорфенолов (ортохлорфенола и 2, 4-дихлорфенола) и трихлорметафоса-3 по схемам, описанным в соответствующих методических рекомендациях и оригинальных исследованиях[6,7].

Модели тетрахлорметанового гепатита дифференцировали также по возрастному признаку.

Во всех экспериментальных моделях оценивали степень активности процессов ПОЛ путем определения коэффициента кратности различий показателей ПОЛ в группах « опыт-контроль» как при введении животным токсикантов, так и на фо-

не лечения оксиметилурацилом ( или референтным препаратом).

Оксиметилурацил синтезирован д.х.н. В. П. Кривоноговым в ЧОХ Уфимского научного центра РАН. В отдельных экспериментах использован сукцинат оксиметилурацила. В качестве референтных препаратов применяли профессиональные гепатопротекторы, содержащие силимарин, кар-сил, легалон и мексидол.

В экспериментах принимали участие д.м.н. Ибатулина Р.Б., к.б.н. Хайбуллина З.Г., к.м.н. доцент Савлуков А.И., научные сотрудники Мустае-ва Л.Н. и к.б.н. Варламова Т.А., Черняева Н.Ю., к.м.н. Чернов В.Н., старший лаборант Ермошина Р.А. Гистологические препараты описаны д.м.н. Бахтизиной Г.З.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты позволяют констатировать, что у экспериментальных животных с патологией печени( модели 1-8) изменение активности процесса ПОЛ представляет собой наиболее общее звено патогенеза в цепи повреждение мембран - нарушение метаболизма- цитолиз и требует соответствующей коррекции антиоксидантным действием независимо о того, является ли оно первичным или носит вторичный характер.

Патогенетическое значение может иметь не только активация ПОЛ (модели 1, 2, 3, 4, 6, 7), но и его подавление (модели 5, 8). Важным условием активации процесса ПОЛ в печени является ослабление естественных антиоксидантных факторов -нарушение активности супероксиддисмутазы (модели 1, 2, 8), каталазы (3,4,5,6,8) и глутатионпе-роксидазы (модели 1,8).

В условиях экспериментального моделирования патологии печени оксиметилурацил уменьшает количество безъядерных гепатоцитов, а также клеток с лизисом ядер и хроматина (модели 1,

3, 4, 5), уменьшает поля фиброза (модель 3).

При развитии тяжелого цитолитического процесса в печени оксиметилурацил снижает уровень гиперферментемии (модели 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), уменьшает зоны некроза ткани печени и объем жировой дистрофии, существенно тормозит развитие реактивного гепатита (модели 2, 3), оказывает корригирующий эффект в отношении экскреторной (модели 4, 5, 6) и антитоксической функций (модели 4, 5).

Оксиметилурацил в сочетании с сукцинатом или в виде комплексного соединения с данным метаболитом восстанавливает активность ферментов цикла Кребса, общий уровень АТФ (модели 3,4,5), оказывает мембраностабилизирующее действие (модели 1, 2, 3, 4, 5) и особенно на модели 6.

Поражение печени химическими прооксидантами у людей разного возраста, в частности систематически принимающих лекарства, является серьезной проблемой, поскольку отмечается неуклонный рост токсически-индуцированных поражений печени как в РФ, так и в других странах [5].

В свете этих данных полученные нами результаты, демонстрирующие гепатопротекторный эффект сукцината оксиметилурацила, а также

комбинаций оксиметилурацила с сукцинатом у животных разного возраста с тетрахлорметановым гепатитом (гепатитом-циррозом модели 4, 5) приобретают особую актуальность для медицины сегодняшнего дня. Было показано, что под влиянием оксиметилурацила сукцината в печени взрослых крыс снижается увеличенное тетрахлорметаном (ТХМ) содержание ДК при одновременном восстановлении активности КАТ, Г-6-ФДГ и уровня АТФ. В то же время у старых крыс препарат, напротив, повышает сниженное ТХМ количество первичных и вторичных продуктов ПОЛ [1,13].

Процессы свободнорадикального окисления в клетках печени при старении в различных условиях, в том числе экстремальных условиях, влияют не только на функционирование органа, но должны оказывать воздействие и на организм в целом, однако экспериментальных данных такого характера в онтогенетическом аспекте очень мало. Защитить печень в этих условиях- значит не только обеспечить адекватное функционирование стареющего организма, но и получить некоторый адаптационный резерв [4, 5].

Таблица

Экспериментальные модели патологии печени, на которых установлено

Примечание:

* - по критерию максимального прироста количества первичных или вторичных продуктов ПОЛ:

- умеренная степень активности ПОЛ (при кратности отличия от нормы < 2,0);

- высокая степень активности ПОЛ (пир кратности отличия от нормы > 2,0).

В этой связи проведена серия экспериментов по оценке влияния оксиметилурацила сукци-ната на устойчивость крыс различного возраста с ТХМ-гепатитом к острой гипоксии. Острое гипок-сическое воздействие осуществляли путем «подъема» животных на высоту 11500 м со скоростью 25-30м/с. Наступление смерти регистрировали в течение 10 минут пребывания их на высоте и 30

минут после окончания гипоксического воздействия. Оксиметилурацила сукцинат как и референтный препарат мексидол оказывают благоприятное влияние на выживаемость взрослых и старых крыс с гепатитом - она достоверно выше, чем у животных, которым препарат не вводился. Положительная роль метаболических сукцинатсодержащих препаратов в данных условиях эксперимента обусловлена не только восстановительным их эффектом на функционально-метаболическое состояние печени, уровень АТФ, но и с их влиянием на равновесное соотношение в системе ПОЛ - АОЗ, которое особенно выражено у старых крыс с ТХМ -гепатитом [1, 13].

Гепатопротекторная активность оксимети-лурацила выражена на моделях патологии печени неодинаково. Так, наиболее сильный гепатоза-щитный эффект препарата проявляется на модели алкогольного гепатозо-гепатита, протекающего с высокими показателями активности ПОЛ и уровня сывороточных трансаминаз.

Высокая гепатопротекторная активность оксиметилурацила, превосходящая действие профессионального гепатопротектора силимарина, а также а-токоферола установлена на моделях гепатита-фиброза, индуцированного сочетанным введением смеси ПХБ (совтола) и этанола, а также на модели гепатита, воспроизведенного дихлорэтаном.

В то же время на моделях гепатита, индуцированного хлорфенолами, а также трихлорметафо-сом, оксиметилурацил уступает в эффективности профессиональным гепатопротекторам и некоторым производным бензимидазола - бемитилу, этомерзолу и тиетазолу.

В условиях поражения печени ТХМ применение оксиметилурацила малоэффективно, однако натрия сукцинат значительно повышает его гепа-топротекцию так же как и сукцинатпиримидино-вый комплекс, что было установлено на модели патологии печени, дифференцированной по возрасту (модели 4, 5).

Применение оксиметилурацила в условиях развития токсической гепатаргии (аргия-

бездействие) у крыс, вызванной введением смертельных доз дихлорэтана, этанола, тетрахлормета-на, совтола, оказывает терапевтический эффект только в составе комплексной терапии, включающей антидотные средства (ацетилцистеин, альфа-токоферол и др.).

Таким образом, гепатопротекторный эффект оксиметилурацила у животных с модельной патологией печени, индуцированной токсичными химическими веществами, выражается в улучшении печеночного метаболизма, благоприятном влиянии на антитоксическую и экскреторную функции, ослаблении ферментемии и симптомов реактивного гепатита, уменьшением полей фиброза, некротических зон, объема жировой дистрофии, восстановлении баланса биоэнергетических процессов, состава желчи, скорости ее секреции и выделения. Проявляя антиоксидантные и антира-дикальные свойства, препарат воздействует на

гепатозащитное действие оксиметилурацила

Экспериментальная модель, этиопатогенез* Источник

1. Гепатит, индуцированный дихлорэтаном с высокой степенью активации ПОЛ, снижением количества восстановленного глутатиона и ЗН-групп белков 10, 11

2. Гепатоз - гепатит, индуцированный этанолом с высокой степенью активности ПОЛ, увеличением объема жировой дистрофии, высоким уровнем активности трансаминаз 10, 11

3. Гепатит - фиброз, индуцированный сочетанным введением совтола и алкоголизации с высокой степенью активности ПОЛ, дефицитом антиоксидантов, подавлением активности фермента цикла Кребса 5, 6, 7, 8, 9

4. Гепатит - цирроз у крыс молодого и зрелого возраста, индуцированный тетрахлорметаном с умеренной или высокой степенью активности ПОЛ, явлениями тяжелого цитолиза и холестаза, нарушением антитоксической и экскреторной функций 1, 5

5. Гепатит - цирроз у старых крыс, индуцированный тетрахлорметаном с фазовой динамикой (активация/подавление активности), дефицитом АТФ, снижением резистентности к высотной гипоксии 1, 13

6. Гепатит индуцированный хлорфенолами с умеренной активацией ПОЛ, подавлением биоэнергетических и метаболических процессов, разобщением окисления и фосфорилирования 2, 3, 10

7. Гепатит, индуцированный трихлорметафосом с умеренной активацией ПОЛ, подавлением систем антиокси-дантной защиты, активацией лизосомальных гидролаз 10

8. Токсическая гепатаргия, индуцированная высокими дозами тетрахлорметана, этанола, дихлорэтана, фосфо-рорганическими соединениями, протекающая с подавлением активности ПОЛ, функционально-метаболического состояния печени 5, 9, 10

ферментные механизмы регуляции метаболиче- новывает новое применение препарата оксимети-

ской активности гепатоцитов, активизирует фер- лурацил в качестве гепатопротектора.

менты антиоксидантной защиты (рис.), что обос-

Рис. Механизмы действия оксиметилурацила в стратегии направленной печеночной терапии

ЛИТЕРАТУРА

1. Влияние тетрахлорметана, мексидола и соединения оксиметилурацила с янтарной кислотой на устойчивость взрослых и старых крыс к гипоксической гипоксии / Чернов В.Н., Еникеев Д.А., Мышкин

B. А. // Family Health in the XXI century. Oncology - XXI century (Materials of XI International Scientific Oncological Conference. 24.04-02.05.2007) Netherlands - Germany - France. - Пермь: Изд-во “ПОНИЦАА”, 2007. - С. 293-294.

2. Ибатуллина Р.Б., Мышкин В.А., Сергеева С.А. и др. Профилактическая эффективность тиетазола и оксиметилурацила при воздействии хлорфенолов // Медицина труда и промышленная экология. 2002. -№5. - С. 16-19.

3. Ибатуллина Р.Б., Мышкин В.А. Защитно-восстановительный эффект антиоксидантов при экспериментальной интоксикации хлорфенолами // Медицина труда и промышленная экология.- 2008. - №5. -

C. 28-31.

4. Мышкин В.А., Бакиров А.Б. Оксиметилурацил. Очерки экспериментальной фармакологии. - Уфа, 2001. - 218 с.

5. Мышкин В. А., Бакиров А.Б. Экспериментальная коррекция химических поражений печени производными пиримидина. Эффективность и механизм действия. - Уфа, 2002. - 150 с.

6. Мышкин В.А., Ибатуллина Р.Б., Савлуков А.И. и др. Способ моделирования токсической гепатопа-тии: Патент на изобретение №2188457 от 27.08.2002 г.

7. Мышкин В.А., Ибатуллина Р.Б., Савлуков А.И. и др. Способ моделирования цирроза печени. Патент на изобретение №2197018 от 20.01.2003 г.

8. Мышкин В.А., Савлуков А.И., Ибатуллина Р.Б. и др. Токсическая гепатопатия (экспериментальная разработка моделей и методов коррекции). Уфа, 2004. - 119 с.

9. Мышкин В.А., Еникеев Д.А. Коррекция постинтоксикационных нарушений. - Уфа, 2005. - 349 с.

10. Мышкин В.А., Ибатуллина Р.Б., Бакиров А.Б. Поражение печени химическими веществами. Функционально-метаболические нарушения, фармакологическая коррекция.- Уфа: Гилем, 2007. - 177 с.

11. Мышкин В. А., Савлуков А.И., Гуляева И.Л. и др. Коррекция прооксидантно-антиоксидантного равновесия после тяжелых острых отравлений // Общая реаниматология. - 2007. - Т.3, № 5-6. - С. 69-74.

12. Мышкин В. А., Еникеев Д. А., Ибатуллина Р.Б. Полихлорированные бифенилы: моделирование и патогенез гепатотоксического действия. // Вестник Российской академии естественных наук.- 2007. - Т. 7, №2. - С. 46-51.

13. Чернов В.Н., Мышкин В.А., Ибатуллина Р.Б. и др. Влияние оксиметилурацила на перекисное окисление липидов и функционально-метаболические показатели печени при интоксикации старых крыс тет-рахлорметаном //Патологическая физиология и экспериментальная терапия.- 2007. - №4. - С. 29-30.

УДК 615.015.3:547.853:577.15

© В.А. Мышкин, Д.В. Срубилин, Д.А. Еникеев, 2009

В.А. Мышкин1, Д.В. Срубилин2, Д.А. Еникеев2 АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА ПРОИЗВОДНЫХ ПИРИМИДИНА И ИХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ КОМПЛЕКСОВ С БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ В РАЗЛИЧНЫХ ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

1ФГУН Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека федеральной службы по надзору в среде защиты прав и благополучия человека, г. Уфа 2 ГОУ ВПО Башкирский государственный медицинский университет Росздрава, г. Уфа

Изучено влияние пиримидиновых производных (ПП), их молекулярных комплексов с глицирризиновой кислотой и сукцинатом на окислительные процессы в молекулярных системах различной сложности (системы окисления этилбензола, феназинметасульфата, а также системы природного происхождения - изолированные митохондрии печени крыс, гомогенат печени крыс и мышей, модельные мембраны «тени» эритроцитов, окисление оксигемоглобина нитритом натрия). Установлено, что исследуемые соединения существенно различаются по способности влиять на процессы свободнорадикального окисления (СРО). Совокупность полученных данных дает основание предположить, что в основе их терапевтической эффективности при патологических состояниях, сопровождающихся активацией процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ), лежит прямое действие препаратов на СРО и липиды мембран при активации ПОЛ различными факторами (катионами железа, изодибутиронитрилом, тетрахлорметаном и др.), а модифицирующее действие ПП на ПОЛ мышей объясняется непосредственным их влиянием на радикальные процессы окисления.

Ключевые слова: антиоксиданты, производные пиримидина, модельные системы, антирадикальная активность, гли-цирризиновые комплексы, сукцинатпиримидиновые комплексы.