Исследования последних лет показали наличие у янтарной кислоты биологической активности с уникальным сочетанием эффектов: по отношению к здоровому организму сукцинаты выступают в роли адаптогенов и актопротекторов, а при наличии патологических изменений проявляют нетипично высокий для адаптогенов терапевтический эффект [1, 5, 6]. При этом амплитуда и направленность модификаций под действием янтарной кислоты зависят от функционального исходного состояния тканей, а ее конечный результат выражается в оптимизации параметров их функционирования [3, 10, 12]. Известно, что янтарная кислота используется в медицине для профилактики состояния пониженной иммунологической реактивности, для повышения резистентности к стрессовым воздействиям, поскольку сукцинат положительно влияет на оксигенацию внутренней среды, стабилизирует структуру и функциональную активность митохондрий, является индуктором синтеза некоторых белков, влияет на ионный обмен в клетке. Повышение трансмембранного градиента концентрации кислорода и снижение оксигенации ядра и цитоплазмы свидетельствует о способности янтарной кислоты качественно интенсифицировать диффузию кислорода в различные ткани и органы, стимулируя клеточное дыхание [2, 4, 9, 11, 13]. В связи с этим, разработка НТФФ «ПОЛИСАН» (Санкт-Петербург, Россия) комбинированных препаратов на основе янтарной кислоты и их апробация в клинике открывает перспективы расширения доказательной базы эффективности сукцинатсодержащих препаратов при различных нозологических формах. При этом, учитывая фармакоэкономический аспект, важным этапом в проведении доклинических и клинических исследований является изучение сравнительной эффективности янтарной кислоты и комбинированных препаратов, в рецептуру которых входит сукцинат.
Цель исследования – изучение сравнительной эффективности янтарной кислоты и Реамберина при окислительном стрессе в эксперименте.
Материалы и методы исследования
Работа выполнена на кафедре госпитальной терапии с курсом фармакологии Амурской государственной медицинской академии. Эксперимент проводили на 80 белых беспородных крысах-самцах массой 200-220 г в течение 14 дней.
Протокол экспериментальной части исследования на этапах содержания животных, моделирования патологических процессов и выведения их из опыта соответствовал принципам биологической этики, изложенным в Международных рекомендациях по проведению медико-биологических исследований с использованием животных (1985), Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (Страсбург, 1986), Приказе МЗ СССР №755 от 12.08.1977 «О мерах по дальнейшему совершенствованию организационных форм работы с использованием экспериментальных животных», Приказе МЗ РФ №267 от 19.06.2003 «Об утверждении правил лабораторной практики».
При завершении научных исследований выведение животных из опыта проводили путем декапитации с соблюдением требований гуманности согласно приложению №4 к Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных (приложение к приказу МЗ СССР № 755 от 12.08.1977 «О порядке проведения эвтаназии (умерщвления животного»)). Исследование одобрено Этическим комитетом Амурской государственной медицинской академии.
Животные были разделены на 4 группы, в каждой по 20 крыс: 1 группа – интактные крысы, которые содержались в стандартных условиях вивария; 2 группа – контрольная, в которой животных подвергали ультрафиолетовому облучению (УФО) в течение 3 мин ежедневно в течение 14 дней на фоне ежедневного внутрибрюшинного введения крысам непосредственно перед облучением эквиобъемного вводимому препарату Реамберин (4 группа) количества 0,9% раствора натрия хлорида (20 мл/кг); 3 группа – подопытная, где животным непосредственно перед облучением (время экспозиции 3 мин) ежедневно внутрибрюшинно вводили янтарную кислоту в дозе 100 мг/кг; 4 группа – подопытная, где животным непосредственно перед облучением (время экспозиции 3 мин) ежедневно внутрибрюшинно вводили Реамберин в дозе 100 мг/кг по сукцинату (20 мл/кг). Забой животных путем декапитации производили на 7 и 14 сутки. Интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) оценивали, исследуя содержание в плазме крови животных гидроперекисей липидов (ГП), диеновых конъюгатов (ДК), малонового диальдегида (МДА) и компонентов антиоксидантной системы (АОС) – церулоплазмина, витамина Е по методикам, изложенным в ранее опубликованных нами работах [6, 8]. Статистическую обработку результатов проводили с использованием критерия Стъюдента (t) с помощью программы Statistica v.6.0. Результаты считали достоверными при р<0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Воздействие ультрафиолетовых лучей на теплокровный организм в течение 3 минут ежедневно позволяет моделировать окислительный стресс и способствует накоплению продуктов пероксидации в крови облучаемых животных: увеличению содержания ГП на 53% (7 день) и 48% (14 день эксперимента) относительно интактных крыс, ДК – на 48% (7 день) и 43% (14 день), МДА – на 61% (7 день) и 48% (14 день эксперимента) (табл. 1). Активация ПОЛ при УФО крыс развивается на фоне напряжения и истощения АОС крови (табл. 2), характерные изменения которой включают уменьшение содержания церулоплазмина на 33% (7 день) и 36% (14 день эксперимента), витамина Е – на 31% (к концу первой и второй недель опыта), что в очередной раз подтверждает прооксидантное действие ультрафиолета [7, 8].
Таблица 1
Содержание продуктов ПОЛ в крови экспериментальных животных (М±m)
|
Показатели |
Сроки эксперимента |
Интактные крысы |
Воздействие УФО (контроль) |
Воздействие УФО и введение янтарной кислоты |
Воздействие УФО и введение Реамберина |
|
ГП, нмоль/мл |
7 день |
22,6±1,6 |
34,5±2,1* |
29,0±1,2 |
25,2±1,6** |
|
14 день |
23,0±2,0 |
34,0±1,6* |
28,8±1,0** |
24,5±1,5** |
|
|
ДК, нмоль/мл |
7 день |
31,5±2,8 |
46,6±2,5* |
42,5±2,0 |
36,0±1,2**, *** |
|
14 день |
33,2±2,5 |
47,4±2,6* |
40,0±1,1** |
34,2±1,3**, *** |
|
|
МДА, нмоль/мл |
7 день |
4,1 ±0,3 |
6,6 ±0,3* |
5,6 ±0,2** |
4,7 ±0,2**, *** |
|
14 день |
4,0 ±0,3 |
5,9 ±0,2* |
5,0 ±0,2** |
4,4 ±0,1**, *** |
Примечание: здесь и далее * – достоверность различия показателей по сравнению с животными интактной группы (р<0,05); ** – достоверность различия показателей по сравнению с группой животных, к которым применяли только воздействие УФО (р<0,05); *** – достоверность различия показателей облучаемых животных, получавших Реамберин, по сравнению с группой облучаемых животных, получавших янтарную кислоту (р<0,05).
Проведенными нами ранее исследованиями было показано, что стабилизировать процессы липопероксидации и повысить активность АОС можно введением экзогенного сукцината, оптимизирующего функцию митохондрий и увеличивающего энергопродукцию с последующей нормализацией энергозависимых процессов, что подтверждает антигипоксантное и антиоксидантное действие янтарной кислоты [1, 4, 5]. Введение янтарной кислоты в эксперименте в условиях воздействия ультрафиолетовых лучей способствовало достоверному снижению уровня ГП на 16% (7 день) и 15% (14 день эксперимента), ДК – на 9% (7 день) и 16% (14 день), МДА – на 15% (7, 14 день эксперимента). В свою очередь, введение сукцинатсодержащего препарата Реамберин на фоне УФО сопровождалось достоверным снижением содержания продуктов радикального характера в сравнении с показателями в контрольной группе: концентрация ГП уменьшилась на 27% (7 день) и 28% (14 день эксперимента); ДК – на 23% (7 день) и 28% (14 день); МДА – на 29% (7 день) и 26% (14 день эксперимента). Указанные изменения согласуются с результатами исследований, опубликованными нами ранее, которыми был показан антиоксидантный эффект сукцинатсодержащих лекарственных средств [1]. Сравнивая содержание продуктов пероксидации в крови облучаемых животных на фоне введения Реамберина и янтарной кислоты, важно отметить, что последняя уступает комбинированному препарату в антирадикальной активности, в частности, уровень ДК и МДА в крови животных, получавших Реамберин, был достоверно ниже аналогичных показателей в крови крыс, получавших янтарную кислоту, на 15% (7 день) и 14% (14 день эксперимента), на 16% (7 день) и 12% (14 день эксперимента), соответственно (р<0,05).
Таким образом, экспериментально подтвержденное более выраженное стабилизирующее влияние Реамберина на интенсивность процессов пероксидации в сравнении с янтарной кислотой в условиях УФО связано, по-видимому, с рецептурой комбинированного препарата, включающего, помимо сукцината, натрия хлорид, калия хлорид и магния хлорид, которые обеспечивают стабильность электрофизиологических процессов, происходящих в клетке, стабилизируют клеточные мембраны, что в условиях воздействия ультрафиолетовых лучей, повышающих проницаемость биомембран и нарушающих биоэнергетические функции митохондрий, приобретает особую значимость. Кроме того, фармакологический эффект препарата Реамберин обусловлен способностью усиливать компенсаторную активность аэробного гликолиза, снижать степень yгнетения окислительных процессов в цикле Кребса в условиях гипоксии с увеличением содержания АТФ и креатинфосфата.
Таблица 2
Содержание компонентов АОС в крови экспериментальных животных (М±m)
|
Показатели |
Сроки эксперимента |
Интактные крысы |
Воздействие УФО (контроль) |
Воздействие УФО и введение янтарной кислоты |
Воздействие УФО и введение Реамберина |
|
Церулоплазмин, мкг/мл |
7 день |
28,0±1,8 |
18,8±1,6* |
21,0±0,8 |
23,5±1,2 |
|
14 день |
29,2±2,0 |
18,6±1,5* |
23,8±1,1** |
24,6±1,3** |
|
|
Витамин Е, мкг/мл |
7 день |
50,6±3,0 |
34,8±2,1* |
41,5±2,4 |
44,5±2,3** |
|
14 день |
48,8±2,6 |
33,6±2,0* |
42,0±2,5 |
44,8±2,2** |
Литературными данными показано, что Реамберин активирует антиоксидантную систему ферментов и тормозит процессы ПОЛ в ишемизированных органах, оказывая мембраностабилизирующее действие, что нашло подтверждение в результатах проведенного нами эксперимента (табл. 2): содержание церулоплазмина в крови облучаемых животных, получавших Реамберин, было выше аналогичного показателя в контроле на 25% (7 день) и 32% (14 день эксперимента), витамина Е – на 28 и 33%, соответственно. По влиянию на активность компонентов АОС в эксперименте Реамберин превосходил янтарную кислоту, введение которой сопровождалось достоверным увеличением уровня церулоплазмина к концу второй недели опыта на 28% относительно контроля и недостоверным – витамина Е.
Таким образом, с учетом полученных результатов о динамике содержания продуктов ПОЛ и компонентов АОС в плазме крови экспериментальных животных, можно констатировать антиоксидантную активность препарата Реамберин в условиях УФО, превосходящую активность янтарной кислоты, что свидетельствует о целесообразности применения комбинированного сукцинатсодержащего препарата, улучшающего окислительный метаболизм, стабилизирующего процессы липопероксидации и повышающего активность АОС при облучении.
Выводы
- Экспериментально подтверждена антиоксидантная активность препарата Реамберин в дозе 100 мг/кг по сукцинату в условиях окислительного стресса, индуцированного воздействием ультрафиолетовых лучей, превосходящая по выраженности фармакологического эффекта янтарную кислоту в аналогичной дозе.
- Внутрибрюшинное введение лабораторным животным Реамберина в дозе 100 мг/кг по сукцинату в условиях УФО снижает содержание продуктов пероксидации и увеличивает активность церулоплазмина и витамина Е к концу первой и второй недель эксперимента.
