Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ РАДИАЦИОННОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ОРГАНИЗМА МЕЛКОГО РОГАТОГО СКОТА, ПОДВЕРГШЕГОСЯ ИОНИЗИРУЮЩЕМУ ОБЛУЧЕНИЮ

Изобретение относится к области радиобиологии и радиационной медицины и может найти применение в профилактике и лечении острой лучевой болезни, вызванной ионизирующим облучением.

В системе мероприятий по ликвидации последствий применения ядерного оружия потенциальным противником, террористическими организациями, а также при разрушении промышленных предприятий с ядерным циклом в условиях катастроф природного и техногенного характера осуществление защитных мер в агропромышленном производстве занимает одно из центральных мест. Вероятность возникновения поражений сельскохозяйственных животных ионизирующим излучением сохраняется и может привести к их массовой гибели, что приведет к значительному сокращению воспроизводства стада и снижению потребления мясной продукции населением. В связи с этим возникает необходимость проведения лечебных и защитных мероприятий, позволяющих снизить поражающее действие ионизирующего излучения на организм и повысить выживаемость животных.

Одной из наиболее тяжелых патологий, требующей интенсивной терапии и профилактики, являются лучевые поражения, возникающие при остром внешнем радиационном воздействии. Одной из приоритетных задач современной радиобиологии становится разработка новых и совершенствование известных радиозащитных лекарственных препаратов, а также экспериментальное обоснование новых схем их применения.

Известно применение куркумина или его производного, или вещества, полученного из растения Curcuma longa или другого растения, содержащего куркумин, в качестве средства для профилактики и/или лечения заболеваний, сопровождающихся чрезмерным образованием лейкотриенов и/или простагландинов (патент РФ №2121832, МПК A61K 31/045, A61K 35/78, опубл. 20.11.1998 г.).

Задачей изобретения является разработка способа повышения радиационной устойчивости организма мелкого рогатого скота, подвергшегося ионизирующему облучению.

Техническим результатом является повышение выживаемости животных, за счет применения препарата куркумина при различных дозах облучения, полученных мелким рогатым скотом живой массой 35-40 кг.

Заявляется способ повышения радиационной устойчивости организма мелкого рогатого скота, подвергшегося ионизирующему облучению, заключающийся в применении препарата куркумина в количестве 3,125-3,47 мг чистого вещества куркумина на 1 кг живой массы, вводимого внутримышечно в дозе 10,0 см³ через 0,5-1,0 час после облучения, при величине 4,0-5,0 Гр поглощенной дозы, и внутримышечно в дозе 10,0 см³ через 0,5-1,0 час после облучения и дополнительно в дозе 10,0 см³ на 3-и и 5-е сутки после облучения, при величине 5,0-6,0 Гр поглощенной дозы.

Поставленная задача - изучение действия препарата куркумина на организм мелкого рогатого скота, подвергшегося ионизирующему облучению.

Цель исследования заключалась в оценке противолучевого действия 1,7-бис (4-гидрокси-3-метокси-фенил-)-1,6-гептадиен-3,5-диона, определении токсичности. Также в ходе эксперимента исследовалась общая картина крови, содержание «гормона стресса» кортизола, состояние антиоксидантной системы организма.

Куркума длинная (Curcuma longa L.) происходит из Восточной Индии и Вьетнама. С незапамятных времен она широко культивируется по всей тропической Азии. Для пищевых и медицинских целей используют корневище куркумы. Корень при высушивании превращается в «камень», на разрезе блестит, очень плотен, тонет в воде. Сырая куркума содержит от 0,3 до 5,4% куркумина.

Куркумин - пигмент, получаемый из толченого и высушенного корня куркумы, является полифенолом с химической формулой: C₂₁H₂₀O₆.

Молярный вес 368,38 г. Температура плавления 178°C. Цвет куркумина оранжево-желтый. Куркумин нерастворим в воде, но легко растворим в спирте и эфире. В растворах минеральных кислот куркумин цвет не меняет, в щелочах растворяется с появлением красно-бурого цвета.

Куркумин известен своими антиоксидантными, противоопухолевыми, противоамилоидными и противовоспалительными свойствами. Его противораковое действие заключается в возможности вызывать естественную смерть раковой клетки без цитотоксического воздействия на здоровые клетки.

Характерная особенность куркумина - это его способность окрашивать в желтый цвет не только животные, но и растительные волокна, без протравы. В этом отношении он представляет аналогию с искусственными органическими азокрасителями.

Краситель из корня куркумы получают экстрагированием порошка корня куркумы петролейным эфиром, а затем спиртом. Полученный спиртовой экстракт представляет собой желтый натуральный краситель. Спиртовой экстракт из корня куркумы можно концентрировать до требуемого содержания в нем сухих и красящих веществ.

Согласно данным радиационной разведки, проведенной специалистами войск радиационной, химической и биологической защиты ВС РФ, военно-медицинской службы ВС РФ, МЧС, радиологами государственной ветеринарной службы, ФМБА определяются уровни внешнего облучения на местности. На основе полученных данных прогнозируется тяжесть поражения животных и их выживаемость. Для лечения лучевой болезни используют 5%-ный раствор куркумина.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом. Перед применением 5%-ный раствор куркумина разводят в стерильном флаконе физиологическим раствором в соотношении 1:3 (до концентрации 1,25%), тщательно перемешивают до полного растворения. Закрывают резиновой пробкой. Перед взятием препарата пробка протирается ватным тампоном (салфеткой), пропитанным этиловым спиртом или другим антисептиком, далее прокалывается иглой шприца. Количество набираемого раствора куркумина составляет 10,0 см³. Объем вводимого препарата рассчитан для животных массой 35-40 кг. Количество вводимого препарата составляет 3,0-3,5 мг чистого вещества куркумина на 1 кг живой массы. Перед введением, осторожным нажатием большим пальцем на поршень шприца, удаляют воздух из иглы до появления нескольких капель препарата. Животное фиксируют. Место введения обрабатывают ватным тампоном этилового спирта или другим антисептиком. Препарат вводят животным внутримышечно.

В зависимости от тяжести развивающегося патологического процесса применяют схему введения раствора куркумина, приведенную в таблице 1.

Животным с легкой степенью поражения (1,0-2,0 Гр) создаются хорошие зоогигиенические условия, улучшается кормление, в лечении не нуждаются.

При средней степени поражения (4,0 Гр) внутримышечно вводят 10,0 см³ раствора куркумина через 0,5-1 ч после облучения. Выживаемость животных при этом составляет до 100%.

При тяжелой степени поражения (5,0-6,0 Гр) внутримышечно вводят 10,0 см³ раствора куркумина через 0,5-1,0 ч после облучения и дополнительно в дозе 10,0 см³ на 3-и и 5-е сутки. Выживаемость животных при этом составляет до 80%.

Эффективность радиозащитного действия препарата куркумина зависит от времени его применения после облучения. Чем раньше будет применен препарат после облучения, тем выше его радиозащитное действие.

Исследования радиозащитных свойств куркумина проводились на овцах породы «Романовская» 18-20-месячного возраста средней живой массой 35,0-40,0 кг. Кормление животных осуществлялось сеном, ячменем, овсом при свободном доступе к воде.

Моделирование внешнего облучения овец проводилось гамма-установкой «Панорама» с цезиевым источником. Мощность излучения составляла 4,3 Р/мин (0,043 Гр/мин). Острое течение лучевой болезни средней и тяжелой степени поражения достигалось общим равномерным облучением овец в дозах 4,0 Гр, 6,0 Гр. Исследовалось радиозащитное действие 5%-ного препарата куркумина. Перед применением 5%-ный «маточный» раствор куркумина разводили физиологическим раствором в соотношении 1:3 (до 1,25%-ной концентрации). Препарат вводили внутримышечно в дозе 10,0 см³ через 15-20 минут после облучения. Количество вводимого препарата составляло 3,0-3,5 мг чистого вещества куркумина на 1 кг живой массы. В зависимости от тяжести острого лучевого поражения применяли дополнительное внутримышечное введение препарата куркумина в дозе 10,0 см³ на 3-и, 5-е сутки. Были сформированы группы животных:

1) контроль облучения в дозе 4,0 Гр - 2 овцы;

2) введение препарата куркумина через 15-20 мин после облучения в дозе 4,0 Гр - 5 овец;

3) введение препарата куркумина через 15-20 мин после облучения в дозе 6,0 Гр и дополнительно на 3-и, 5-е сутки - 5 овец;

4) биологический контроль - 2 овцы.

Радиозащитную эффективность препарата оценивали по 50-дневной выживаемости животных, клиническим, морфо-биохимическим показателям и уровню кортизола в крови.

Результаты выживаемости овец, облученных в дозах 4,0 Гр и 6,0 Гр, представлены в таблице 2.

За испытуемыми овцами в течение 50 суток вели наблюдение. У павших животных проводилось патологоанатомическое вскрытие.

Результаты наблюдения за овцами показали, что лучевая болезнь в группе 1 протекала в тяжелой форме. Период первичных реакций проявлялся с момента облучения и длился до 2-3 суток. Этот период характеризовался изменением функций нервной системы - вначале в форме своеобразного возбуждения, а затем угнетения и общей слабости. Аппетит овец ухудшился, присутствовали явления сердечно-сосудистой недостаточности - нарушение сердечного ритма (тахикардия), появление одышки. В 1-2 сутки после облучения наблюдалось повышение температуры тела на 0,7-0,8°C. Слизистые оболочки гиперемированы, синюшны.

На 7-8 сутки у животных отмечалось расстройство функции желудочно-кишечного тракта (поносы с примесью крови и слизи в кале). Со стороны органов дыхания отмечали одышку, истечения из носа, хрипы, кровоизлияния на слизистых оболочках. У животных начала выпадать шерсть (эпиляция) в области шеи и крестца.

На 10-15 сутки после облучения отмеченные признаки лучевой болезни прогрессировали. Наблюдалось угнетение общего состояния, адинамия, потеря аппетита, отказ от корма, снижение массы тела, эпиляция. Кожа сухая, эластичность снижена. Пульс учащен, слабого наполнения. На слизистых оболочках ротовой полости кровоизлияния. Дыхание затруднено, появление одышки, кашля. У одной овцы возникла пневмония. Расстройство функции желудочно-кишечного тракта (поносы с примесью крови и слизи в кале).

Животные контрольной группы погибли на 20-21 сутки после облучения, а овца из группы 3 - на 25 сутки.

При вскрытии обнаружено: геморрагический диатез - кровоизлияния в коже, подкожной клетчатке, на слизистых оболочках, в паренхиме легких (геморрагическая пневмония), почек, печени, в селезенке, лимфоузлах; некробиотические деструктивные процессы в желудке и кишечнике. Костный мозг сочный, красный, жидкой консистенции. Селезенка уменьшена, сморщена. Жировая дистрофия и очаговые некрозы печени. Дистрофические изменения в почках. Жировая дистрофия миокарда.

У облученных овец 2 и 3 групп наблюдали изменения (радиомодификацию) течения острой лучевой болезни, что проявлялось в снижении тяжести клинических проявлений, т.е. повышении радиационной устойчивости организма овец к действию гамма-излучения. Исследование гематологических показателей периферической крови и содержания кортизола в сыворотке крови овец проводили на 1, 3, 5, 7, 10, 20, 30, 50 сутки после облучения.

Различие в течении острой лучевой болезни опытных и контрольной групп было обусловлено применением препарата куркумина, который вызывал перестройку организма, оказывая защитное действие на систему крови животных, снижая уровень активности процессов перекисного окисления липидов (на примере исследования у мышей), снижения общей концентрации кортизола в крови.