Изучение эффективности р-эстрадиола, индометафена и генистеина в качестве радиопротекторов при остром облучении

CYTOKINE MARKERS OF THE EFFICIENCY OF PROSTHETIC TREATMENT OF PATIENTS WITH CHRONIC PARODONTITIS

E.I. GUBANOVA, V.I. SHEMONAEV, I.A. FASTOVA, O.A. KUZNETSOVA

Volgograd State Medical University

The research deals with the role of interleukines in the development of inflammatory reactions in tooth prosthesis intolerance. The content of cytokines of the gingival and oral fluid in patients with tooth prosthesis intolerance suffering from chronic parodontitis was determined. The authors came to the conclusion that identification of supplemental diagnostic criteria of dental prosthesis intolerance was required.

Key words: tooth prosthesis intolerance, chronic parodontitis, interleukines.

УДК 614.8086.З2

ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ p-ЭСТРAДИОЛA, ИНДОMЕТAФЕНA И ГЕНИСТЕИНA В ЯЧЕСТВЕ РAДИОПРОТЕКТОРОВ ПРИ ОСТРОМ ОБЛУЧЕНИИ

ВА. МЯСНИКОВ, РА. ТAРУMОВ*

Целью исследования явилась экспериментальная оценка радиоза-щитной эффективности p-эстрадиола, нестероидного эстрогенного препарата индометофена и фитоэстрогена генистеина. Оценку ра-диопротекторной активности препаратов проводили путем изучения 3C суточной выживаемости облученных мышей и крыс и средней продолжительности жизни погибших животных. Для выявления возможных механизмов радиопротекторного действия генистеина на костный мозг исследовали количество лейкоцитов периферической крови крыс в различные сроки после облучения. Установлено, что при внутримышечном введении в дозе 4C мг/кг за З сут до облучения p-эстрадиол способствует увеличению выживаемости подвергнутых радиационному воздействию мышей на 8-З8%. При пе-роральном введении индометафена за З сут до радиационного воздействия в дозе 3C мкг/кг выживаемость облученных мышей увеличилась в среднем на 2C-4C%. Синтетический генистеин проявлял ра-диозащитные свойства при применении препарата в дозе 2CC мг/кг за 24 ч до облучения.

Ключевые слова: облучение, p-эстрадиол, индометафен, генистеин, эстрогены, выживаемость.

Интенсивное развитие атомной энергетики, широкое применение источников ионизирующего излучения в различных областях науки, техники и народного хозяйства в определенной степени создает существенную опасность возникновения аварийных ситуаций и радиоактивного загрязнения новых территорий. Примером этого являются аварии на объектах ядерной энергетики в СШA, Японии, СССР и России [З]. В связи с этим в последние годы отечественными и зарубежными исследователями проводится активная экспериментальная работа по поиску и изучению новых средств, обладающих радиозащитным действием [1,2]. Одним из перспективных направлений решения этой проблемы является использование для целей противорадиационной защиты женских половых гормонов и их синтетических аналогов, наиболее эффективными среди которых являются р-эстрадиол, его синтетический аналог - индометафен, а также фитоэстроген генистеин [8,11]. Однако сведения о радиопротекторной эффективности названных препаратов в условиях острого облучения высокой интенсивности представлены в единичных публикациях и требуют уточнения. В связи с этим целью настоящего исследования явилась оценка радиозащитной эффективности р-эстрадиола, индометафена и генистеина при профилактическом применении до острого облучения.

Материалы и методы исследования. Эксперименты выполнены на 180 мышах-самцах линии F1 (CBA х C57Bl) массой 18-22 г и 80 белых беспородных крысах-самцах массой 180-200 г, полученных из питомника РAMН «Рапполово» (п. Рапполово, Ленинградской области). Животных содержали в стандартных условиях вивария на обычном пищевом рационе, со свободным доступом к воде. Все опытные и контрольные животные были взяты из одного привоза и прошли карантин в течение 14 сут. При проведении исследований соблюдали правила гуманного обращения с экспериментальными животными и стандарты этического комитета.

Животных подвергали общему равномерному рентгеновскому облучению на установке «РУМ-17» при напряжении 180 кВ, силе тока 14 мA, фильтре 0,З мм ^ + 1,0 мм Al, при на-

* Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова, 194044, г. Санкт-Петербург, улица академика Лебедева, 6

правлении облучения спина - грудь, кожно-фокусном расстоянии З0 см, при мощности дозы 43,4 Р/мин. Дозиметрический контроль проводили с помощью индивидуального дозиметра «ИД-11» с последующей оценкой показаний прибора на аппарате «ГО-32».

Субстанцию p-эстрадиола производства «Sigma» (СШA) вводили внутримышечно за З сут до радиационного воздействия в дозе 40 мг/кг в объеме 0,1 мл на 20 г массы тела животного. Субстанцию индометафен, разработанную в центре по химии лекарственных средств - Всесоюзном научно-исследовательском химикофармацевтическом институте совместно с Институтом биофизики МЗ СССР (Москва), вводили перорально за З сут до радиационного воздействия в дозе 30 мг/кг, растворённую в 0,2 мл раствора Твин-80. Препарат генистеин производства НПЦ «Фармзащита» ФMБA России вводили внутрибрюшинно (в З0% растворе ДМСО) в дозе 200 мг/кг в объеме 0,2З мл на 100 г массы тела животного за 24 ч до облучения. Животным контрольных групп в те же сроки и по той же схеме вводили соответствующие растворители.

Оценку радиозащитной эффективности препаратов проводили путём изучения 30-суточной выживаемости и средней продолжительности жизни (СПЖ) погибших от облучения мышей. Забор крови для исследования общего числа лейкоцитов у животных, получавших генистеин, производился из хвостовой вены на 1, З, З, 9, 1З, 21 и 30 сут после облучения. Подсчет форменных элементов производили в камере Горяева с использованием микроскопа «Микмед-6» [б].

Полученные данные подвергали стандартной статистической обработке с помощью статистического пакета программы EXCEL. В каждой группе рассчитали среднее значение и ошибку. Среднюю ошибку альтернативных показателей определяли по таблицам Генесса [4]. Достоверность различий средних значений оценивали, используя точный метода Фишера или непарный t-критерий Стьюдента. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в исследовании принимали меньше или равным 0,0З. Фактор изменения дозы (ФИД) препарата рассчитывали методом пробит-анализа по Финни.

Результаты и их обсуждение. На первом этапе проведена оценка радиозащитной эффективности стероидных препаратов р-эстрадиола и индометофена по критериям 30-суточной выживаемости и средней продолжительности жизни погибших мышей, подвергнутых действию рентгеновского излучения в дозах СДз0-90/30. Данные, представленные в таблицах 1-2, свидетельствуют о том, что последовательное увеличение дозы излучения приводит к снижению выживаемости экспериментальных животных. В то же время, профилактическое применение p-эстрадиола или ин-дометофена позволяло защитить часть мышей, подвергнутых действию рентгеновского излучения, от лучевой гибели.

Таблица І

Выживаемость и средняя продолжительность жизни облучённых мышей при внутримышечном введении p-эстрадиола в дозе 40 мг/кг за 5 сут до радиационного воздействия

Доза, Гр Условия облучения Выживаемость, % СПЖ, сут

7,0 Облучение (контроль) 42±8 19,2±2,83

Р-эстрадиол + облучение 81±12^ 24^±2,38

8,0 Облучение (контроль) 2З±13 11^1,83

в-эстрадиол + облучение З8±1З 1б,2±2,78

9,0 Облучение (контроль) 8±8 8,8±1,б4

в-эстрадиол + облучение 42±1З 10,0±0,9б

Примечание: * - различие с группой «Облучение» значимо, р=0,05.

Так, из таблицы 1 видно, что применение р-эстрадиола в дозе 40 мг/кг за 5 сут до облучения способствовало росту выживаемости мышей гибридов Бі (СБАхС57Б1) по сравнению с контролем: на 58% при облучении в дозе 7,0 Гр (р<0,05), на 25% при облучении в дозе 8,0 Гр и на 8% при облучении в дозе 9,0 Гр. ФИД, оцененный по показателю выживаемости облученных мышей-самцов гибридов Бі (СБАхС57Б1), для р-эстрадиола составил 1,26.

Профилактическое введение индометофена за 5 сут до радиационного воздействия также позволяло защитить часть мышей, подвергнутых действию рентгеновского излучения, от лучевой гибели (табл. 2). Так, при облучении в дозе 6,9 Гр выживаемость мышей, получивших индометафен, увеличилась на 40% (р<0,05), в дозе 7,2 Гр - на 24%, в дозе 7,5 Гр - на 27%, в дозе 7,8 Гр - на 13% по сравнению с контролем. ФИД, оцененный по

показателю выживаемости облучённых мышей-самцов гибридов Б: (СБЛ*С57Б1), для индометофена составил 1,15.

Профилактическое введение р-эстрадиола и индометофена не оказывало существенного влияния на среднюю продолжительность жизни животных, погибших от облучения (табл. 1-2). Большая часть мышей опытных и контрольных групп погибала на 10-14-е сут после радиационного воздействия, что соответствует типичным срокам гибели мелких лабораторных животных при костномозговой форме острой лучевой болезни.

Таблица 2

Выживаемость и средняя продолжительность жизни облучённых мышей при пероральном введении индометафена в дозе 30 мг/кг за 5 сут до радиационного воздействия,

Доза, Гр Условия облучения Выживаемость, % СПЖ, сут

6,9 Облучение (контроль) 60±13 27,3±2,71

Индометафен + облучение 100-7* не менее 30

7,2 Облучение (контроль) 47±13 24,1±2,42

Индометафен + облучение 71±12 26,1±2,69

7^ Облучение (контроль) 40±13 22,9±1,93

Индометафен + облучение 67±13 24,4±2,6З

7,8 Облучение (контроль) 7+7 18,3±2,36

Индометафен + облучение 20±11 20,3±1,21

Примечание: * - различие с группой «Облучение» значимо, p=0,036.

На следующем этапе исследования оценивалась радиоза-щитная эффективность синтетического фитоэстрогена генистеи-на. Оценку эффективности препарата проводили по показателям выживаемости животных и содержанию общего количества лейкоцитов в периферической крови.

В результате проведенного исследования установлено, что при облучении в дозе 6,0 Гр в течение первых 12 сут наблюдения наступала гибель 100% животных контрольной группы (облучение без введения препарата). В то же время в группе крыс, получавших генистеин за 24 ч до облучения, выживаемость составила 12±12% к 30 сут эксперимента.

Позитивный эффект от применения генистеина за 24 ч до облучения проявлялся также отчетливой положительной динамикой постлучевых нарушений морфологического состава периферической крови. Как видно из данных, представленных в табл. 3, начиная с 3-х сут после радиационного воздействия, в периферической крови у крыс отмечали лейкопению. В этот период и в период разгара ОЛБ (9 сут) у животных контрольной группы было зафиксировано уменьшение числа лейкоцитов на 79% по сравнению с 1 сут после облучения. Тогда как у животных, получавших препарат за 24 ч до облучения, снижение этого показателя составило лишь 57%. Следует полагать, что повышение выживаемости облученных животных под влиянием генистеина было связано, по-видимому, со способностью препарата уменьшать миелодепрессивное действие ионизирующего излучения на костный мозг [9,11].

Таблица 3

Влияние генистеина

Группа опытов Срок наблюдения, сут

Биологический контроль 11,3±0,62

Облучение (контроль) 6,2±0,63 1,3±0,38 0,6±0,12 1,2±0,1 n=3 _ _ _

Генистеин + облучение 3,3±0,67* 1,4±0,36 0,6±0,13 1,З±0,49 n=4 2,4З±0,9 n=2 6,9 n=1 7,4 n=1

Примечание: * - различие с группой «Облучение» значимо, p=0,007.

В основе возможного механизма противолучевого действия исследованных препаратов может лежать их влияние на иммунную систему и систему кроветворения, что проявляется модификацией иммунного статуса организма, увеличением пролиферативной активности клеток костного мозга и стимуляцией выработки колониестимулирующих факторов [3,7,10]. Эти эффекты реализуются в предотвращении гибели кроветворных клеток и ускорении восстановления нарушенного после облучения гемо-поэза, вследствие чего повышается выживаемость облучённых животных. Однако для доказательства этих механизмов требуется проведение дополнительных исследований. Тем не менее, результаты проведённых исследований свидетельствуют о перспективности дальнейших исследований по изучению р-эстрадиола,

индометафена и генистеина в качестве возможных радиозащит-ных средств при остром облучении.

Выводы:

1. При внутримышечном введении в дозе 40 мг/кг за 5 сут до рентгеновского облучения в дозах СДзо-9о/зо p-эстрадиол способствует увеличению выживаемости подвергнутых радиационному воздействию мышей на 8-58 %. Фактор изменения дозы р-эстрадиола по критерию выживаемости животных составил 1,26.

2. Индометафен в условиях профилактического применения в дозе 30 мкг/кг позволяет увеличить выживаемость облученных мышей в среднем на 20-40%. Фактор изменения дозы индометафена по критерию выживаемости животных составил 1,15.

3. При внутрибрюшинном введении в дозе 200 мг/кг за 24 ч до рентгеновского облучения в дозе 6 Гр генистеин повышал выживаемость животных на 12%.

Литература

1. Обобщение и анализ данных, относящихся к факторам радиационного воздействия на персонал и население при возможных радиологических террористических актах / Л.А. Булдаков [и др.] // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций .2007.- № 4.- С. 34-52.

2. Васин, М.В. Средства профилактики и лечения лучевых поражений / М.В. Васин. - М.: ВЦМК «Защита», 2006.- 340 с.

3. Воротникова, Т.В. Исследование механизма радиоза-щитного действия индометофена и диэтилстильбэстрола на систему крови: автореф. дис.... канд. мед. наук / Т.В. Воротникова.-

М., 1995.- 28 с.

4. Генес, В.С. Некоторые простые методы кибернетической обработки данных диагностических и физиологических исследований / В.С. Генес. М.: Наука, 1967. - 190 с.

5. Уроки Чернобыля и Фукусимы: прогноз радиологических последствий / В.К. Иванов [и др.] // Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра).- 2011.- Т. 20.- №3.- С. 6-15.

6. Кост, Е.А. Справочник по клиническим лабораторным методам исследования / Е.А. Кост.- М.: Медицина, 1975.- 360 с.

7. Поддубский, Г.А. О механизме стимулирующего влияния эстрогенов на восстановление кроветворения у облученных животных / Г.А. Поддубский, В.П. Колотвин, Н.Н. Пятовская // Восстановительные и компенсаторные процессы при лучевых поражениях.- Л.: Центральный научно-исследовательский рентгенорадиологический институт, 1973.- С. 3.

8. Шлякова, Т.Г. Лечебная активность радиопротектора индометафен / Т.Г. Шлякова, П.П. Михайлов // Радиац. биол. Радиоэкол.- 2009.- № 3.- С. 10-14.

9. Bhata, A.L. Radiation protection by an isoflavone, genistein: a study on the survivability of mice / A.L. Bhata, A. Gaur, A. Sharma // Nucl. Technol. Radiat. Protection.- 2007.- № 1.- P. 34-39.

10. Gaur, A. Genistein against radiation damage: a study on swiss albino mice / A. Gaur, A.L. Bhata, A. Sharma // Asian J. Exp. Sci. - 2006. - V. 20. - № 2. - Р. 269-273.

11. Zhou, Y. Genistein stimulates hematopoiesis and increased survival in irradiated mice / Y. Zhou, M. Mi // Radiat. Res. - 2005. -V. 46. - P. 425-433.

EFFICIENCY STUDYING OF p-ESTRADIOL, INDOMETOFEN AND GENISTEIN AS RADIOPROTECTORS AT THE ACUTE IRRADIATION

V.A. MYASNIKOV, R.A. TARUMOV Military Medical Academy named after SM Kirov

Abstract. The purpose of the study was an experimental estimation of the radioprotective efficiency of p-estradiol, non-steroidal estrogen indometafen and the phytoestrogen genistein. The estimateon of radioprotective activity of drugs was performed by studying of 30-daily survival of irradiated mice and rats, and the average life expectancy of the dead animals. To identify possible mechanisms of radioprotective effect of genistein on bone marrow investigated the number of peripheral blood leukocytes of rats at different times after irradiation. Found that when administered intramuscularly at a dose of 40 mg / kg for 5 days before irradiation, p-estradiol increases the survival rate of mice exposed to radiation at 8-58%. When administered orally for 5 days indometafen to the radiation exposure dose of 30 mg / kg, the survival of irradiated mice increased on average by 20-40%. Synthetic genistein showed radioprotective properties when using the drug

at a dose of 200 mg / kg for 24 h before irradiation.

Key words: irradiation, p-estradiol, indometafen, genistein, estrogens, survival.

УДК 616.72-002-07-008.9

ИЗМЕНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ У БОЛЬНЫХ ОСТЕОАРТРОЗОМ С КАРДИОВАСКУЛЯРНЫМИ РАССТРОЙСТВАМИ ПРИ МЕТАБОЛИЧЕСКОМ СИНДРОМЕ.

Н.С.БУРДИНА, Л.В.ВАСИЛЬЕВА, С.А.ФИСУНОВА*

В статье приводятся результаты применения комбинированной лазерной терапии у больных остеоартрозом с кардиоваскулярными расстройствами при метаболическом синдроме. Приводятся данные по применению комбинированной лазерной терапии у больных остеоартрозом, в котором принимали участие 106 больных разделенные на основную и контрольную группы. Пациенты основной группы получали комбинированную лазерную терапию по предложенной методике и традиционное медикаментозное лечение.

Ключевые слова: остеоартроз, лазеротерапия, метаболический синдром.

Проблема ревматических заболевания актуальна не только для России - она беспокоит медицинскую общественность во всем мире. Об этом свидетельствует провозглашение по инициативе Всемирной Организации Здравоохранения первого десятилетия XXI века Декадой костей и суставов [5]. Это обусловлено, прежде всего, широчайшей распространенностью и разнообразием ревматических заболеваний. Они объединяют более 100 различных воспалительных, невоспалительных и метаболических болезней и синдромов, проявляющихся патологией суставов и околосуставных мягких тканей, позвоночника, мышц, хрящей и костей, а также системным поражением соединительной ткани. Ревматические заболевания встречаются, как известно, у людей любого возраста, начиная с детского, но имеют четкую тенденцию к значительному, практически универсальному, накоплению по мере старения населения [1].

Болезни костно-мышечной системы с суставным синдромом объективно и значимо влияют на качество жизни всех возрастных групп общества, обращает на себя внимание то, что 2/3 пациентов, обращаются за медицинской помощью с суставным синдромом (остеоартрозом страдают 12,8%) [3].

Этиология остеоартроза остается неизвестной, однако выделяют три группы факторов риска развития данного заболевания, так одной из основных причин остеоартроза считают несоответствие между механической нагрузкой на суставную поверхность хряща и возможностями хрящевой ткани сопротивляться данной нагрузке. Среди генетических особенностей отводится большое внимание дефектам гена коллагена типа II, которые приводят к прогрессирующей дегенерации хряща. Полагают, что при генерализованном остеоартрозе (синдром Коллгрена), у пациентов имеется дефект коллагена II и IX типа, который и определяет более быстрое разрушение хряща [2]. Были получены данные о взаимосвязи полиморфизма гена VDR с риском предрасположенности к остеоартрозу коленных суставов [6]. Высказывается мнение, что в патогенезе остеоартроза играет роль мультифакториальный генетический фактор, что подразумевает участие сразу нескольких генов в формировании предрасположенности к этому заболеванию. Риск возникновения остеоартроза повышен у лиц с врожденными дефектами опорнодвигательного аппарата в 7,7 раза, у людей с избыточной массой тела - в 2 раза [1,6] .

Термин «метаболический синдром» имеет отношение к факторам риска группы кардиоваскулярных заболеваний, большинство из которых также включают инсулиновую резистентность как дополнительный фактор. Отдельные компоненты метаболического синдрома (т.е. гипертензия, сахарный диабет 2 типа, дислипидемия) - комплексные состояния, в основе которых, вероятно, лежат множественные генетические причины и факторы окружающей среды [1].

Предполагается, что ожирение, эндотелиальная дисфункция, вялотекущее воспаление и отложение жира вне жировой ткани являются основополагающими этиологическими факторами при метаболическом синдроме. Показано, что боль при остеоартрозе не только ухудшает качество жизни больных остеоартро-

* ГБОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко», 394036, Воронежская обл., г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10

зом, но и коррелирует с уменьшением продолжительности их жизни даже в большей степени, чем наличие сопутствующих потенциально ургентных заболеваний (ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертензия и др.) [3].

Наибольшая распространенность остеоартроза все-таки имеет место в группе больных пожилого возраста, у которых часто отмечаются и сопутствующие заболевания, требующие медикаментозной терапии. Это создает дополнительные сложности ведения больных.

Для России в начале третьего тысячелетия проблема патологии с суставным синдромом - это страдание многих людей, их семей, огромные экономические потери. Именно поэтому так важны все виды лечения и в первую очередь эффективные современные лекарственные средства в комбинации с немедикаментозными методами лечения [8].

Эффективность современных методов лечения остеоартроза недостаточна, что требует более широкого использования медикаментозных и не медикаментозных методов лечения, исследования их влияния на течение заболевания. Достаточно высокой эффективностью при лечении остеоартроза обладает низкоинтенсивное лазерное излучение, оказывающее обезболивающее, противовоспалительное действие, улучшающее микроциркуляцию и регенераторные процессы [4,7].

Цель исследования — рассмотреть влияние комбинированной лазерной терапии на течение остеоартроза с кардиоваскулярными расстройствами при метаболическом синдроме.

Материалы и методы исследования. Всего в исследовании приняли участие 106 пациента страдающих остеоартрозом 2 степени с поражением коленных и тазобедренных суставов в сочетании с метаболическими и кардиоваскулярными расстройствами, в возрасте 40-70 лет. Длительность заболевания 5-15 лет.

В исследование не включались пациенты с признаками тяжелого атеросклеротического поражения сосудов, с перенесенным инфарктом миокарда, с тяжелой сердечной, дыхательной, почечной недостаточностью, хроническими инфекционными заболеваниями, туберкулезом, онкопатологией, заболеваниями крови. Все анализируемые клинико - лабораторные показатели регистрировались в 13 день и 13-14 день лечения. Отдаленные результаты оценивались через 3 месяца.

В основную группу входило 54 больных остеоартрозом 2 степени с поражением коленных и тазобедренных суставов в сочетании с метаболическими и кардиоваскулярными расстройствами, получавших традиционную терапию в сочетании с комбинированной лазерной терапией. Контрольную группу составили 52 больных остеоартрозом, получавших традиционную медикаментозную терапию.

Воздействие лазерной терапии осуществляют в комбинированном режиме. Сначала осуществляют надвенное облучение крови с длиной волны 405 нм, мощностью на конце световода 1,5 мВт, общая продолжительность процедуры 5 мин, для воздействия использовали АЛТ «Матрикс-ВЛОК», излучающая головка КЛ-ВЛОК-405. Надвенное воздействие осуществляют на проекцию кубитальной вены.

Затем сразу осуществляют контактное облучение суставов: с длиной волны 630 нм, импульсной мощностью 10 Вт, частотой 80 Гц, для воздействия использовали АЛТ «Матрикс», лазерная головка КЛО-3). Длительность воздействия на суставы составляет:

- коленные суставы: общая продолжительность процедуры - 10 мин.: по 2 мин. с 4 сторон и лабильная методика, сканирование лучом вдоль суставной щели 2 мин.);

- тазобедренные суставы: общая продолжительность процедуры - 10 мин.: облучение через зону проекции пупартовой связки, большого вертела седалищного бугра по 2 мин. и лабильная методика, сканирование лучом вдоль суставной щели 4 мин. На курс 10 ежедневных сеансов. Процедуры лазерной терапии проводят в одно и то же время суток (±1 час).

Результаты и их обсуждение. Заметное повышение результативности комплексного лечения остеоартроза достигается сочетанием контактного облучения суставов и надвенного облучения крови, а также проводится коррекция лабораторных показателей.

Был проведен корреляционный анализ между исследуемыми показателями и оценили кардиоваскулярного риска у больных остеоартрозом при метаболическом синдроме в исследуемых группах. Провели анализ полученных результатов лечения и оценили возможность снижения доз, применяемых лекарственных препаратов.