Результат интеллектуальной деятельности: Способ снижения прооксидантного действия переменного магнитного поля низкой частоты в эксперименте

Изобретение относится к медицине и ветеринарии, в частности к фармакологии, может быть использовано для снижения прооксидантного действия переменного магнитного поля низкой частоты и найти применение в клинической практике для повышения адаптационных возможностей организма в условиях воздействия стресс-факторов.

Переменное магнитное поле низкой частоты (ПМП НЧ) индуцирует образование свободных радикалов в организме лабораторных животных при длительной экспозиции [1, Перов С.Ю. и соавт., Известия Саратовского университета, 2015]. С усилением эндогенной продукции свободных радикалов при индукции магнитного поля свыше 0,3 мкТл ученые института радиобиологии НАН Беларуси связывают увеличение рисков возникновения неоплазий и неонкологических заболеваний [2, Петренев Д.Р., Известия Гомельского государственного университета имени Ф. Скорины, 2015]. Установлено, что индукция эндогенного синтеза свободных радикалов с избыточным накоплением продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), в том числе в условиях воздействия электромагнитного излучения, является предиктором в формировании оксидативного стресса и ключевым звеном в патогенезе большинства патологических состояний и заболеваний [3, Штэйн Я., Анализ риска здоровью, 2021], что обосновывает назначение лекарственных препаратов, обладающих антиоксидантным и мембранопротекторным действием, для коррекции процессов ПОЛ, индуцированных воздействием ПМП НЧ.

Известен способ снижения отрицательного воздействия и интенсивности свободно-радикального окисления на фоне восстановления потенциала эндогенной антиоксидантной системы при воздействии на крыс внешнего низкочастотного электромагнитного поля в течение 10 дней (время экспозиции – 1 час ежедневно) выпаиванием лабораторным животным дистиллированной минерализованной воды, обедненной по дейтерию (100 ppm) [4, Леошко И.С. и соавт., Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2016]. Недостатками способа является обязательное наличие специальной установки, разработанной в Кубанском государственном университете для получения воды с пониженным содержанием дейтерия, и невозможностью точного дозирования корригирующего средства, в частности воды с пониженным содержанием дейтерия, в условиях самостоятельного потребления крысами воды.

Известны способ коррекции процессов перекисного окисления липидов биомембран в условиях воздействия прооксидантного фактора (ультрафиолетовое облучение) [5, Патент РФ № 2550016] и способ коррекции антиоксидантного статуса в условиях теплового воздействия на организм пероральным введением лабораторным животным настоя травы звездчатки в дозе 5 мл/кг массы ежедневно [6, Патент России № 2661601]. Недостатком этих способов является ограничение длительности и условий хранения настоя (готовые настои хранятся не более 3–4 дней при температуре 0° – +2°С [7, Симонова Н.В., Анохина Р.А. Общая рецептура, 2022].

Известен способ снижения интенсивности процессов липопероксидации, индуцированных переменным магнитным полем низкой частоты в эксперименте, внутрибрюшинным введением препарата Цитофлавин в дозе 100 мг/кг массы ежедневно в течение 21 дня [8, Доровских В.А. и соавт., Экспериментальная и клиническая фармакология, 2022].

Известен способ повышения адаптационных возможностей организма и снижения прооксидантного действия теплового стресса, включающий ежедневное внутрибрюшинное введение животным лекарственного препарата Цитофлавин в дозе 100 мг/кг массы в течение 14 дней непосредственно перед их перегреванием [9, Патент РФ №2553374]. Данное техническое решение взято нами за прототип.

Технической проблемой, решаемой данным изобретением, является расширение арсенала средств, снижающих прооксидантное действие стресс-факторов, на основе отечественной фармацевтической продукции в условиях уменьшения курсовой дозы сукцинатсодержащего корректора и, следовательно, повышения фармакоэкономической эффективности.

Проблема решена путем разработки нового способа снижения прооксидантного действия переменного магнитного поля низкой частоты в эксперименте внутрибрюшинным введением крысам препарата Цитофлавин (группировочное наименование: инозин + никотинамид + рибофлавин + янтарная кислота) производства НТФФ «Полисан» г. Санкт-Петербург (Регистрационный номер: Р-003135/01 от 21.11.2008 г.). Препарат Цитофлавин представляет собой раствор для парентерального введения (фармакотерапевтическая группа: метаболическое средство), в состав которого входят следующие активные компоненты (на 1 л раствора): янтарная кислота – 100 г; никотинамид – 10 г; рибоксин (инозин) – 20 г; рибофлавина мононуклеотид – 2 г.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе снижения прооксидантного действия переменного магнитного поля низкой частоты (ПМП НЧ) в эксперименте, включающем ежедневное внутрибрюшинное введение лабораторным животным препарата Цитофлавин в дозе 100 мг/кг по сукцинату, крысам вводят сукцинатсодержащий фармакокорректор в течение 6 дней непосредственно перед воздействием ПМП НЧ.

ПМП НЧ, обладающее высокой проникающей способностью, создавали системой колец Гельмгольца (диаметр 1 метр), запитанной от источника переменного тока частотой 50 Гц, с индукцией магнитного поля 0,4 мТл, при этом клетки с животными помещали в центре установки. Для измерения магнитной индукции использовали тесламетр универсальный ТПУ-2В. Воздействие ПМП НЧ осуществляли ежедневно в течение 6 дней, длительность экспозиции – 3 ч.

Осуществление способа. Экспериментальным животным (крысам), находящимся в стандартных условиях вивария, в течение 6 дней непосредственно перед воздействием переменного магнитного поля с частотой 50 Гц, индукцией магнитного поля 0,4 мТл и длительностью экспозиции 3 ч ежедневно внутрибрюшинно вводят Цитофлавин в дозе 100 мг/кг по сукцинату (1 мл/кг).

Эксперимент проводили на 30 белых беспородных крысах-самцах массой 180–200 г, содержащихся на стандартном рационе питания, в течение 7 дней. Животные были разделены на 3 группы: 1-я – интактная группа, животные находились в стандартных условиях вивария, получали ежедневно внутрибрюшинно эквиобъемное вводимому препарату Цитофлавин (3-я группа) количество раствора натрия хлорида 0,9% (1 мл/кг); 2-я – контрольная группа, животных подвергали воздействию ПМП НЧ ежедневно в течение 6 дней на фоне ежедневного внутрибрюшинного введения животным непосредственно перед воздействием ПМП НЧ раствора натрия хлорида 0,9% (1 мл/кг); 3-я – экспериментальная группа, животным в течение 6 дней ежедневно внутрибрюшинно вводили препарат Цитофлавин в дозе 100 мг/кг по сукцинату (1 мл/кг) непосредственно перед воздействием ПМП НЧ. На 7^й день эксперимента животные забивались путем декапитации. Результаты учитывались по соотношению содержания продуктов ПОЛ (гидроперекисей липидов, диеновых конъюгатов, малонового диальдегида), основных компонентов антиоксидантной системы (АОС) – церулоплазмина, витамина Е, каталазы – в крови крыс экспериментальной группы в сравнении с животными интактной и контрольной групп, обработаны стандартными параметрическими методами с использованием t-критерия Стьюдента.

Способ позволил обеспечить снижение прооксидантного действия ПМП НЧ в эксперименте, базируемое на уменьшении содержания продуктов пероксидации в крови животных и увеличении активности компонентов АОС, в условиях снижения курсовой дозы сукцинатсодержащего корректора в сравнении с прототипом.

Исследовано содержание продуктов ПОЛ в плазме крови крыс интактной, контрольной и экспериментальной групп на 7-й день эксперимента (таблица 1). Результаты исследования показали, что содержание гидроперекисей липидов в крови контрольных животных, на которых осуществляли воздействие ПМП НЧ, достоверно выше на 14,2% относительно интактных крыс (р<0,05), диеновых конъюгатов – на 13,6% (р<0,05), малонового диальдегида – на 46,1 (р<0,05), что свидетельствует о повышении интенсивности процессов перекисного окисления липидов в условиях магнитной индукции. Введение сукцинатсодержащего корректора Цитофлавин на фоне воздействия ПМП НЧ позволило снизить в плазме крови крыс уровень первичных продуктов липопероксидации (гидроперекиси липидов, диеновые конъюгаты) на 9-10% (р<0,05), малонового диальдегида – на 26,4% (р<0,05).

Таблица 1

Содержание продуктов ПОЛ в плазме крови крыс на фоне воздействия ПМП НЧ и введения Цитофлавина (нмоль/мл)

Примечание: * - значения, достоверно отличающиеся от значений интактных животных (р<0,05); ** - значения, достоверно отличающиеся от значений контрольных животных (р<0,05).

Повышение интенсивности процессов липопероксидации в условиях воздействия ПМП НЧ сопровождается снижением активности компонентов АОС в крови контрольных животных в сравнении с интактными крысами (таблица 2): уровень церулоплазмина в плазме крови животных группы контроля ниже на 17,4% (р<0,05), витамина Е – на 3,9% (р>0,05), активность каталазы – на 20,4% (р<0,05). В крови экспериментальных животных, получавших Цитофлавин на фоне воздействия ПМП НЧ, содержание церулоплазмина достоверно выше на 22,8% по сравнению с контрольной группой крыс (р<0,05), активность каталазы – на 21,6% (р<0,05), что подтверждает наличие у препарата Цитофлавин антиоксидантной, мембраностабилизирующей активности и согласуется с литературными данными [9, Патент РФ №2553374].

Таблица 2

Содержание основных компонентов АОС в крови крыс на фоне воздействия ПМП НЧ и введения Цитофлавина

Примечание: * - значения, достоверно отличающиеся от значений интактных животных (р<0,05); ** - значения, достоверно отличающиеся от значений контрольных животных (р<0,05).

Таким образом, экспериментально установлена возможность снижения прооксидантного действия ПМП НЧ в эксперименте введением препарата Цитофлавин, основанная на уменьшении содержания продуктов липопероксидации и увеличении активности основных компонентов АОС (церулоплазмин, каталаза) в крови животных.

В целом, базируясь на полученных результатах, предложенный способ обеспечивает снижение прооксидантного действия ПМП НЧ в эксперименте в условиях уменьшения курсовой дозы сукцинатсодержащего препарата в сравнении с прототипом, что свидетельствует о наличии антиоксидантной, стресс-протективной активности и способности Цитфлавина препятствовать накоплению продуктов ПОЛ и формированию оксидативного стресса.

Технический результат использования изобретения заключается в уменьшении длительности курса коррекции антиоксидантного статуса теплокровного организма до 6 дней введением сукцинатсодержащего препарата Цитофлавин лабораторным животным, на которых воздействовали ПМП НЧ, в сравнении с прототипом.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1. Перов С.Ю., Богачева Е.В., Безрукавникова Л.М., Лазарашвили Н.А. Экспериментальное исследование влияния электромагнитных полей метрового диапазона на некоторые показатели окислительного стресса // Известия Саратовского университета, 2015. – 15 (3). – С. 44-48.

2. Петренев Д.Р. Реакции перитонеальных макрофагов крыс на продолжительное воздействие переменного магнитного поля низкой частоты 50 Гц // Известия Гомельского государственного университета имени Ф. Скорины, 2015. – № 6 (93). – С. 146-149.

3. Штэйн Я. Профилактические меры по снижению негативного воздействия электромагнитного излучения на здоровье // Анализ риска здоровью. – 2021. - № 3. – С. 42-53.

4. Леошко И.С., Ильченко Г.П., Шашков Д.И., Дубинина В.Н. ЭПР спектроскопия свободных радикалов, вызванных воздействием ЭМП НЧ у лабораторных животных // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. - № 5. – С. 406-409.

5. Симонова Н.В., Доровских В.А., Ли О.Н., Анохина Р.А., Доровских В.Ю. Способ коррекции процессов перекисного окисления липидов биомембран в условиях ультрафиолетового облучения. – Патент РФ на изобретение №2550016. Опубликовано:10.05.2015, Бюл. № 13.

6. имонова Н.В., Доровских В.А., Юртаева Е.Ю., Анохина Р.А., Штарберг М.А. Способ коррекции антиоксидантного статуса в условиях теплового воздействия на организм. – Патент России на изобретение № 2661601, 17.07.2018; Бюл. № 20.

7. Симонова Н.В., Анохина Р.А. Общая рецептура. – Благовещенск: Издательство Амурская ГМА, 2022. – 131 с.

8. Доровских В.А., Симонова Н.В., Панфилов С.В., Моталыгина А.В., Лялина А.А., Махмудова А.М., Штарберг М.А. Влияние цитофлавина и его составных компонентов на интенсивность процессов липопероксидации, индуцированных переменным магнитным полем низкой частоты в эксперименте // Экспериментальная и клиническая фармакология. – 2022. – Т. 85, № 3. – С. 8-12.

9. Доровских В.А., Ли О.Н., Симонова Н.В., Штарберг М.А., Доровских В.Ю., Анохина Р.А. Способ повышения адаптационных возможностей организма в условиях теплового стресса. – Патент РФ на изобретение №2553374, 10.06.2015; Бюл. № 16.