Патент на изобретение №2285300

(54) СПОСОБ КОРРЕКЦИИ НАРУШЕНИЙ ЭРИТРОПОЭЗА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ГИПОКСИИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области медицины, конкретно к фармакологии, и касается способа коррекции нарушений эритропоэза, развивающихся при тяжелой степени гипоксии. Для этого лабораторным мышам на 2-е сут после моделирования гипоксии однократно подкожно вводят пропранолол в дозе 5 мг/кг. Способ позволяет улучшить динамику восстановления клеточности и качественных показателей эритроидного ростка кроветворения, увеличить количество эритроцитов периферической крови при снижении продукции их патологических форм за счет предотвращения повреждения коммитированных клеток-предшественников эритропоэза в постгипоксическом периоде. 3 табл.

(56) (продолжение):

Изобретение относится к области медицины, конкретно к фармакологии, и касается способа коррекции нарушений эритропоэза, развивающихся при гипоксии.

Известен способ коррекции нарушений эритропоэза, развивающихся при гипоксии, с помощью оксибутирата натрия, вводимого сразу после воздействия в наркотической дозе 750 мг/кг [1].

Данный способ является наиболее близким к заявляемому по достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.

Недостатком способа является его низкая эффективность в случае отсроченного применения данного препарата, когда развитие гипоксической энцефалопатии (а нарушения в системе крови связаны именно с энцефалопатией [1]) предотвратить уже невозможно, а в клинической практике далеко не всегда является возможным проведение лечебных мероприятий сразу после гипоксической травмы [2].

Задачей, решаемой данным изобретением, является повышение эффективности предлагаемого способа.

Поставленная задача достигается техническим решением, представляющим собой способ коррекции нарушений эритропоэза, заключающийся в однократном подкожном введении лабораторным животным (мыши) препарата пропранолола в дозе 5 мг/кг на 2-е сут после моделирования гипоксии.

Новым в предлагаемом изобретении является использование препарата пропранолола, вводимого однократно в дозе 5 мг/кг на 2-е сут после моделирования гипоксии.

Гипоксия как типовой патологический процесс сопровождает практически все известные заболевания. При этом в случае развития тяжелых нарушений окислительных процессов в тканях головного мозга происходит гибель нейральных клеточных элементов, сопровождаемая расстройствами функционирования органов и систем, подчиненных регуляторному влиянию тех структур центральной нервной системы, которые ответственны за их деятельность и которые существенно “пострадали” в результате воздействия. Таким образом, поражение структур ЦНС, ответственных за управление деятельностью внутренних органов и систем, зачастую способно приводить к развитию дизрегуляционной патологии висцеральных органов после воздействия [3, 4].

Система крови играет одну из ключевых ролей в поддержании гомеостаза и формировании адекватных компенсаторно-приспособительных реакций организма при кислородной недостаточности. В то же время известно, что гипоксия высокой степени тяжести, приводящая к развитию энцефалопатии, сопровождается отсроченной дизадаптацией гемопоэтической ткани, проявляющейся в повреждении кроветворных прекурсоров, снижении уровня гиперплазии эритроидного ростка кроветворения и продукции патологических форм эритроцитов, что существенно ухудшает окислительное обеспечение тканей организма, подвергшегося гипоксии [1, 5].

На сегодня считается доказанным важное значение гиперадренергии, развивающейся в постгипоксическом периоде, в нарушении функционирования ряда внутренних органов [3, 6]. В то же время согласно литературным данным активация симпатоадреналовой и гипофизарно-надпочечниковой систем при экстремальных воздействиях, в том числе при гипоксии, оказывает стимулирующее (положительное) влияние на процессы кроветворения [1, 7]. Вместе с тем известна “отрицательная” роль избытка катехоламинов, реализуемая через бета-адренорецепторы, на эритропоэз при миелосупрессии, вызванной введением антиметаболита. При этом указанное “извращенное” влияние активации симпатоадреналовой системы на регенерацию гемопоэза в постцитостатическом периоде связано с усилением прямого мутагенного эффекта цитостатика на кроветворные прекурсоры [7]. В случае же гипоксических воздействий участие описанного негативного механизма действия адреналина и норадреналина на эритропоэз, безусловно, исключено.

Заявляемые существенные признаки проявили в совокупности новые свойства, не являющиеся очевидными для специалиста и не вытекающие явным образом из уровня техники в данной области. Новые признаки позволяют эффективно коррегировать нарушение эритропоэза при гипоксии, и предлагаемое изобретение может быть использовано в медицине. Идентичной совокупности признаков не обнаружено при исследовании уровня техники по патентной и научно-медицинской литературе.

Исходя из вышеизложенного, следует считать заявляемое техническое решение соответствующим критериям: “Новизна”, “Изобретательский уровень”, “Промышленная применимость”.

Способ осуществляют следующим образом.

Лабораторному животному (мыши) на 2-е сут после моделирования гипоксии однократно подкожно вводили пропранолол в дозе 5 мг/кг. В проведенных ранее экспериментах указанная доза была определена как максимально эффективная.

Предлагаемый способ был изучен в экспериментах на мышах линии CBA/CaLac в количестве 256 шт., массой 18-20 г. Мыши 1 категории (конвенциональные линейные мыши) получены из питомника отдела экспериментального биомедицинского моделирования НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН (сертификат имеется).

На 3-10-е сут определяли показатели периферической крови с помощью автоматического гематологического анализатора ABACUS (Diatron, Австрия) в ветеринарном режиме, костномозгового кроветворения стандартными гематологическими методами, содержание эритроидных клеток-предшественников (КОЕ-Э) в костном мозге, их пролиферативную активность и интенсивнось дифференцировки [8]. Обработку результатов проводили методом вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента и непараметрического U-критерия Вилкоксона-Манна-Уитни.

Пример 1.

Гипоксическое воздействие моделировалось с помощью гермокамеры объемом 500 мл. Мыши помещались в гермокамеру, крышка закрывалась, и мыши оставались там до агонального судорожного припадка или остановки дыхания, определяемой визуально, в течение 10-15 секунд. После извлечения из гермокамеры и восстановления самостоятельного дыхания, через 5-10 минут, мыши вновь помещались в гермокамеру также до наступления агонального состояния (генерализованного судорожного припадка или остановки дыхания). Контрольной группе животных по схеме способа-прототипа однократно внутрибрюшинно на 2-е сут после воздействия вводили оксибутират натрия в дозе 750 мг/кг. Опытным животным на 2-е сут после моделирования гипоксии подкожно однократно вводили пропранолол (“Arzneimittelwerk”, Германия) в дозе 5 мг/кг.

В ходе эксперимента введение оксибутирата натрия на 2-е сут после воздействия практически не оказывало статистически значимого влияния на формирование гематологических сдвигов, за исключением увеличения количества эритрокариоцитов в костном мозге на 5-е сут опыта.

Исследование роли адренергических систем в регуляции гемопоэза в случае развития энцефалопатии показало, что блокада бета-адренорецепторов на 2-е сут после гипоксической гипоксии приводила к увеличению в периферической крови числа эритроцитов (4, 7, 9-е сут), содержания гемоглобина (5-е сут) и отмене развития гипохромной анемии при снижении степени макроцитоза (4-е сут). Указанные изменения со стороны периферической крови явились закономерным отражением динамики костномозгового эритропоэза. Отмечалось увеличение количества эритрокариоцитов в костном мозге на 5-е сут опыта, связанное с повышением содержания эритроидных прекурсоров (4-е сут) в гемопоэтической ткани и ускорение темпа их деления на 3-е сут исследования (табл.1).

Пример 2.

Кислородная недостаточность моделировалась на мышах линии CBA/CaLac, массой 18-20 г путем однократного внутрибрюшинного введения раствора солянокислого фенилгидразина в дозе 150 мг/кг. Контрольной группе животных по схеме способа-прототипа однократно внутрибрюшинно на 2-е сут после воздействия вводили оксибутират натрия в дозе 750 мг/кг. Опытным животным на 2-е сут после моделирования гипоксии подкожно однократно вводили пропранолол (“Arzneimittelwerk”, Германия) в дозе 5 мг/кг.

Проведенные исследования показали, что отсроченное, на 2-е сут после воздействия, внутрибрюшинное введение оксибутирата натрия не приводило к выраженным изменениям со стороны системы эритрона.

В то же время однократное введение пропранолола существенно улучшало динамику восстановления клеточности красной крови после моделирования гемолитической анемии. Отмечалось повышение количества эритроцитов на 6-9-е сут и гематокрита на 6-8-е сут наблюдения. При этом качественный анализ форменных элементов показал значительное снижение размеров эритроцитов у мышей, леченных препаратом, по сравнению с аналогичными показателями у контрольных животных (7-10-е сут). Со стороны костномозгового кроветворения имело место повышение уровня гиперплазии эритроидного ростка на 6, 9-е сут опыта в результате повышения содержания колониеобразующих единиц эритропоэза (4-е сут) в костном мозге (табл.2).

Пример 3.

Гипоксию моделировали у мышей линии CBA/CaLac, массой 18-20 г, путем пункции ретроорбитального синуса и выпускания через промытую раствором гепарина пастеровскую пипетку в течение 3-х часов дробно, за 3 раза, 70% объема циркулирующей крови. Расчет необходимого для забора количества крови производят из предположения, что у грызунов объем циркулирующей крови составляет 1/13 часть от массы тела животного. Контрольной группе животных по схеме способа-прототипа однократно внутрибрюшинно на 2-е сут после воздействия вводили оксибутират натрия в дозе 750 мг/кг. Опытным животным на 2-е сут после моделирования гипоксии подкожно однократно вводили пропранолол (“Arzneimittelwerk”, Германия) в дозе 5 мг/кг.

Введение оксибутирата натрия после потери 70% объема циркулирующей крови приводило к достоверному увеличению количества эритроцитов и гематокрита на 9-е сут опыта, связанному с возрастанием содержания эритрокариоцитов в костном мозге на 3-е сут исследования.

Введение пропранолола значительно более существенно коррегировало гематологические сдвиги в постгеморрагическом периоде. Отмечалось повышение количества эритроцитов на 5, 6, 9-е сут и гематокрита на 4-е сут наблюдения. При этом качественный анализ форменных элементов показал значительное снижение размеров эритроцитов на 5-10-е сут после кровопотери. Указанные изменения со стороны периферической крови явились следствием увеличения количества эритрокариоцитов в костном мозге на 6, 7-е сут опыта, по сравнению с животными, которым активность адренергических механизмов не коррегировалась. Культуральные методы исследования механизмов развития описанных феноменов выявили возрастание числа КОЕ-Э в костном мозге на 3,4-е сут наблюдения (табл.3).

Таким образом, введение пропранолола после моделирования тяжелой окислительной недостаточности различного генеза приводило к повышению содержания прекурсоров эритропоэза в гемопоэтической ткани, возрастанию уровня гиперплазии эритроидного ростка кроветворения и увеличению количества эритроцитов в периферической крови при снижении продукции их патологических форм. По всем показателям “положительный” эффект пропранолола превосходил эффект коррекции нарушений эритропоэза по способу-прототипу. При этом механизмом действия бета-адреноблокатора являлось предотвращение повреждения коммитированных клеток-предшественников эритропоэза.

Предлагаемый способ позволяет проводить коррекцию нарушений эритропоэза, развивающихся при гипоксии.

Литература

1. Зюзьков Г.Н. Механизмы регуляции гемопоэза в постгипоксическом периоде: Дисс… канд. мед. наук. – Томск, 2003. – 158 с.

2. Гипоксия. Адаптация, патогенез, клиника. Сб. / Под ред. Ю.Л.Шевченко. – Санкт-Петербург, OOO “ЭЛБИ-Сб”, 2000. – 384 с.

3. Алексеева Г.В., Гурвич А.М., Семченко В.В. Постреанимационная энцефалопатия (патогенез, клиника, профилактика и лечение). – Омск: Омская областная типография, 2003. – 152 с.

4. Дизрегуляционная патология. / Под ред. Г.Н.Крыжановского. – М.: Медицина, 2002. – 652 с.

5. Патент РФ на изобретение №2240604 “Способ моделирования постгипоксической энцефалопатии и связанных с ней нарушений в системе крови”.

6. Проблемы гипоксии: молекулярные, физиологические и медицинские аспекты. / Под ред. Л.Д.Лукьяновой, И.Б.Ушакова. – Воронеж: Изд-во “Истоки”, 2004. – 585 с.

7. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М., Хлусов И.А. Роль вегетативной нервной системы в регуляции гемопоэза. – Томск: Изд-во ТГУ, 1997. – 218 с.

8. Гольдберг Е.Д., Дыгай A.M., Шахов В.П. Методы культуры ткани в гематологии. – Томск: Изд-во ТГУ, 1992. – 264 с.

Формула изобретения

Способ коррекции нарушений эритропоэза при гипоксии тяжелой степени, заключающийся в введении препарата, отличающийся тем, что в качестве препарата используют пропранолол, который вводят мышам однократно подкожно в дозе 5 мг/кг на 2-е сут после моделирования гипоксии.

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 03.02.2007

Извещение опубликовано: 20.06.2008 БИ: 17/2008