Результат интеллектуальной деятельности: Способ снижения гемотоксического действия бензола на организм

Изобретение относится к медицине, в частности токсикологии, экспериментальной биологии, экологии, токсикологии и может быть использовано для снижения общетоксического и гемотоксического эффектов действия бензола и его соединений на организм в группах риска, охватывающих лиц, которые подвергаются воздействию этого вещества в производственных условиях.

Бензол (С₆Н₆) - бесцветная жидкость со своеобразным характерным запахом, относится к высокотоксичным веществам. Находит широкое применение в различных отраслях промышленности: резиновой, химической, фармацевтической, полиграфической, в качестве исходного сырья для изготовления красок, взрывчатых и лекарственных веществ. Особенно широко применяется как растворитель жиров, каучука, целлулоида и др., для изготовления красок, лаков, мастик.

Концентрации бензола 0,12-0,19 мг/л при длительном воздействии могут обусловить развитие явлений хронической интоксикации. В клинике хронической интоксикации бензолом наиболее выраженными являются изменения со стороны системы крови.

Хроническое отравление бензолом как в тяжелых, так и в легких случаях, дает изменения со стороны крови, при чем, в зависимости от силы интоксикации и сопротивляемости организма, более или менее ярко выраженным является апластически-периициозный характер этих изменений. Hb (гемоглобин) падает до 70-25%, количество эритроцитов уменьшается до 1 млн. и даже до 600.000 (без серьезных морфологических изменений); Пауль (Paul), Фридлендер (Fried-lander) и Мак Корд (Mac Cord) нашли у ряда работающих с бензолом при отсутствии отравления, а также и в отдельных случаях легких хронических отравлений - базофильную зернистость и полихромазию эритроцитов. Поэтому они предположительно считают базофильную зернистость ранним симптомом воздействия бензола на организм, тем более, что их эксперименты на кроликах и свинках подтвердили эту связь. Также и количество кровяных пластинок резко уменьшается, доходя иногда до нуля. После короткого периода лейкоцитоза, как показателя раздражения костного мозга, начинается снижение лейкоцитов, в отдельных случаях до 1.000 и меньше. Американская комиссия «Совета безопасности» по изучению профессиональных отравления бензолом считает, что падение количества лейкоцитов ниже 5.600, даже при отсутствии других клинических явлений, свидетельствует о начале отравления бензолом. Что касается лейкоцитарной формулы, то разные авторы получали разную картину. По Брюккену (Brticken), лимфоцитоз, мононуклеоз, уменьшение сегментированных, эритроциты - в норме; по Флодену и Роберти (Flaudin, Roberti), мононуклеоз дошел до 94%, а эозинопения до 1%; по Шамбоке (Chamboket) - эозинопения; по Гейму, Агас-Лафону и Фейлю (Heim, Agasse-Lafon, Feil) - мононуклеоз и эозинопения; по Телеки и Вейнеру - лимфоцитоз. Эксперименты и патолого-анато-мические вскрытия отравленных (Selling, Rubner, Baidridge и Hausmann, Brandino, Bruni) твердо установили, что бензол действует элективно на кроветворную систему, вызывая жировое перерождение и аплазию костного мозга плоских и трубчатых костей. Только при весьма малых дозах можно предположить воздействие лишь на эритроциты.

Это является причиной изучения токсических эффектов этого вещества и поиска способов снижения его общетоксического и гемотоксического действия на организм.

Известен способ профилактики вредных эффектов общетоксического и генотоксического действия наночастиц оксида меди на организм (патент РФ №2560625 опубл. 20.08.15). Он заключается в том, что лицам, относящимся к группе риска этого действия, назначают комплекс биологически активных препаратов, включающий глютаминовую кислоту, глицин, цистеин, пектиновый энтеросорбент, препарат рыбьего жира, богатый неэстерифицированными жирными кислотами класса омега-3, а также поливитаминно-полиминеральный комплекс, содержащий такие биомикроэлементы, как молибден, марганец, цинк и железо, причем лица группы риска принимают препараты комплекса повторными курсами 1-2 раза в год в течение 4-6-недель ежедневно в дозах, обеспечивающих получение в день 300 мг глицина, 600 мг цистеина, 4 г глутаминовой кислоты, 25 мл рыбьего жира с 12-15%-ным содержанием неэстерифицированных жирных кислот класса омега-3, 4-5 г пектина, а также микроэлементы и витамины в дозах, обеспечивающих нормальные физиологические потребности организма.

Однако данный способ предназначен только для профилактики токсического действия наночастиц оксида меди, т.к. основан на механизме защитного действия входящих в комплекс биопротекторов по отношению к меди.

Известен способ профилактики токсического действия кадмия у экспериментальных животных при хроническом отравлении (патент РФ №2462763 опубл. 27.09.12), где животным одновременно ежедневно через зонд в желудок 1 раз в сутки вводят «Аквадетрим» в дозе 25000 МЕ/кт и 10%-ный раствор хлорида кальция в дозе 1,5 мл/кг массы тела в течение 30 дней, а в последующие 30 дней данные препараты вводят ежедневно за 1 час перед подкожной инъекцией раствора сульфата кадмия в дозе 0,3 мг/кг в пересчете на металл, где на единицу раствора, равную 1 мл, приходится 0,3 мг кадмия.

Недостатком этого способа является то, что он не предназначен для снижения токсического действия бензола на организм, т.к. направлен на снижение токсического действия именно кадмия при хроническом отравлении у экспериментальных животных путем снижения повреждающего действия кадмия на клетки за счет изменения кальциевого гомеостазиса.

Техническим результатом является эффективное снижение токсического действия бензола на организм.

Задача решается тем, что в способе снижения гемотоксического действия бензола на организм, заключающийся в том, что лицам, относящимся к группе риска этого действия, назначают перорально милиацин в дозе 2 мг/кг массы в комплексе с 25 мкл раствора нейтральных жиров, содержащих полиненасыщенные высшие жирные кислоты натощак через день на протяжении токсического действия бензола.

Известно протективное влияние милиацина в отношении лимфотоксичности метотрексата и его ингибирующего эффекта на функциональную активность иммунной системы (Железнова, Алла Дмитриевна. Экспериментальное обоснование применения милиацина для коррекции иммуносупрессии, индуцированной метотрексатом : диссертация … кандидата медицинских наук : 14.03.09 / Железнова Алла Дмитриевна; [Место защиты: Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения РАН]. - Пермь, 2010. - 164 с.: ил.). Показан позитивный эффект милиацина на процесс восстановления клеточных и функциональных параметров иммунной системы в виде сокращения сроков этого восстановления при стимуляции костномозгового кроветворения и усилении продукции цитокинов (ИЛ-4). Однако использование милиацина для снижения токсического действия бензола на организм предлагается впервые.

На основании масс-, ЯМР- и ИК-спектров, хроматографической однородности и качественного состава препарат отнесен к группе пентациклических тритерпенов, имеющих структуру 3-β-метокси-Δ18-олеанена. Милиацин представляет собой вещество белого цвета с температурой плавления 285-286°C. Он оптически активен, нерастворим в воде, слабо растворим в этиловом спирте, диэтиловом эфире, ацетоне, хорошо растворим в хлороформе и других неполярных органических растворителях. Милиацин обладает хорошей переносимостью в диапазоне доз от 2 до 1000 мг/кг. ЛД50 этого соединения больше 1000 мг/кг, что свидетельствует об отсутствии у него токсических свойств (Олифсон Л.Е., Осадчая Н.Д., Нузов Б.Г. и др., 1991).

Экспериментально показано, что обладая широким спектром биологической активности, милиацин стимулирует факторы неспецифической защиты и предотвращает их выраженную депрессию в условиях токсического поражения организма тетрахлорметаном (Павлова М.М., 1984), вызывает гиперцеллюлярность лимфоидных органов, стимулирует иммунный ответ (патент №2244548 (RU)), обладает антиоксидантной (Панфилова Т.В. с соавт., 2006), мембранопротекторной (патент №1043860 (RU)) и антиапоптотической (Панфилова Т.В. с соавт., 2003) активностью, демонстрирует способность регулировать экспрессию генов, контролирующих редокс-баланс клетки (Калинина О.В. с соавт., 2013), предотвращает структурно-функциональные нарушения органов иммуногенеза и печени при действии ксенобиотика (Железнова А.Д., 2010; Калинина О.В., 2013; Фролов Б.А. с соавт., 2013а).

Механизм протективного влияния милиацина связан с его способностью предотвращать окислительный стресс, индуцированный бензолом, при этом сам тритерпеноид не изменяет редокс-баланс интактных эритроцитов, но протектирует его нарушения в условиях индукции окислительного стресса.

Предлагаемый способ отличается тем, что впервые применяется перорально милиацин в дозе 2 мг/кг массы в комплексе с 25 мкл раствора нейтральных жиров (ТАГ), содержащих полиненасыщенные высшие жирные кислоты (ПНВЖК) с целью снижение токсического действия бензола на организм.

Способ осуществляют следующим образом.

Крыс-самцов в возрасте трех месяцев линии Вистар, полученных из питомника «Столбовая» (г. Москва) разбили на четыре группы, по 10 крыс в каждой. Масса животных в начале эксперимента составляла 190-195 грамм. Первая группа являлась контрольной, в нее входили интактные крысы. Крысы второй группы в течение всего эксперимента получали бензол в питьевой воде в концентрации 0,01 мг/л, что соответствует 1 предельно-допустимой концентрации (ПДК). Крысы третьей группы получали в течение всего эксперимента фитостероид милиацин (3-β-метокси-Δ¹⁸ -олеанен) в дозе 2 мг/кг массы тела с 25 мкл раствора нейтральных жиров (ТАГ), содержащих полиненасыщенные высшие жирные кислоты (ПНВЖК), например, подсолнечного масла, перорально с помощью пипетки «per os», через день натощак. Крысы четвертой группы получали каждый день воду с бензолом в концентрации 0,01 мг/л и через день милиацин (3-β-метокси-Δ¹⁸ -олеанен) в дозе 2 мг/кг массы тела с 25 мкл подсолнечного масла перорально натощак.

Все животные находились на одинаковом рационе, включающем использование сбалансированного гранулированного корма «Pro Corm», компании Biopro г. Новосибирск. Продолжительность эксперимента составила восемь недель, после чего крыс под легким эфирным наркозом подвергли эвтаназии путем дислокации шейных позвонков. Кровь для исследований собрали с помощью систем Микроветте-200. Анализ крови выполняли на анализаторе Sysmex-200XN (Japan). Полученные результаты сравнивали с показателями контрольной группы крыс.

Результаты исследований отражены в таблице.

Как видно из таблицы, поступление в организм животных с питьевой водой бензола привело к сдвигам в картине крови. Так, изменения в системе красной крови характеризовались снижением уровня эритроцитов на 13%, а уровня гемоглобина на 21%, количество же лейкоцитов снижалось на 58% по сравнению с аналогичными показателями крыс в контрольной группе. При этом снижение нейтрофилов происходило на 25% от контрольных показателей, тогда как содержание лимфоцитов, напротив, увеличилось на 8%. Употребление крысами воды, содержащей бензол, на протяжении всего эксперимента привело к снижению уровня тромбоцитов на 75% по сравнению с показателями в контрольной группе, что укладывается в современное представление о гемотоксичности бензола.

Введение крысам третьей группы милиацина в дозе 2 мг/кг массы тела с 25 мкл раствора нейтральных жиров (ТАГ), содержащих полиненасыщенные высшие жирные кислоты (ПНВЖК), перорально с помощью пипетки «per os» через день натощак на протяжении восьми недель не оказывало само по себе влияния на изучаемые показатели общего анализа крови, что отражено в таблице, сравнивая показатели контрольной группы. В тоже время, показатели красной и белой крови, а также уровень тромбоцитов у крыс четвертой группы, получавших каждый день воду с бензолом в концентрации 0,01 мг/л и через день милиацин в дозе 2 мг/кг массы тела с 25 мкл раствора нейтральных жиров (ТАГ), содержащих полиненасыщенные высшие жирные кислоты (ПНВЖК) перорально натощак, не отличаются от аналогичных показателей интактных крыс первой группы.

Таким образом, по сравнению с прототипом, употребление милиацина по предлагаемому способу эффективно снижает токсичное действие бензола на организм.