Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Биохимические свойства селена и необходимость его использования в терапии и профилактике заболеваний 10
Глава II. Объем выполненных исследований. материалы и методы исследования 24
2.1. Методы изучения гепатозащитного действия селекартена 24
2.2. Биохимические методы, использованные в работе 25
2.3. Методы оценки безвредности селекартена 25
Глава III. Гепатопротективные свойства селекартена 26
3.1. Желчегонное действие селекартена при токсическом поражении печени ССЦ 27
3.2. Влияние селекартена на антитоксическую и экскреторную функцию печени при токсическом гепатите 29
3.3. Влияние селекартена на активность печеночных ферментов при токсическом поражении печени у крыс ССІ4 32
3.4. Влияние селекартена на липидный и белковый состав сыворотки крови животных при подостром токсическом поражении печени ССЦ 33
3.5. Влияние селекартена на уровень холестерина общих липидов, сиаловых кислот и гликогена в ткани печени при внутримышечном введении на фоне токсического гепатита 35
3.6. Антиоксидантные свойства селекартена при подостром токсическом поражении печени ССЦ 36
3.7. Влияние селекартена на активность печеночных ферментов и липидов на фоне подострого токсического поражения печени СС14 при внутривенном введении 38
3.8. Влияние селекартена на антитоксическую и экскреторную функции печени при подостром токсическом гепатите при внутривенном введении кроликам 40
3.9. Патоморфологические исследования печени животных при подостром токсическом поражении печени ССЦ 44
Глава IV. Изучение токсичности и безвредности селекартена 48
4.1. Исследование острой токсичности селекартена при однократном введении лабораторным животным 48
4.2. Изучение хронической токсичности селекартена при 3-х и 5-ти месячном внутрижел уд очном и внутримышечном введении 50
4.3. Изучение токсичности селекартена в условиях 3-месячного хронического эксперимента на белых крысах 55
4.3.1. Оценка влияния селекартена на организм крыс в условиях 3-х месячного хронического эксперимента 57
4.3.2. Результаты патоморфологических исследований крыс с хронической токсичностью 62
4.4. Изучение мутагенных свойств селекартена 65
4.4.1. Исследование влияния селекартена на число антителообразующих клеток в селезенке 65
Резюме 66
Глава V. Обсуждение и общее заключение 68
Выводы 74
Литература 76
- Влияние селекартена на антитоксическую и экскреторную функцию печени при токсическом гепатите
- Влияние селекартена на липидный и белковый состав сыворотки крови животных при подостром токсическом поражении печени ССЦ
- Влияние селекартена на антитоксическую и экскреторную функции печени при подостром токсическом гепатите при внутривенном введении кроликам
- Изучение хронической токсичности селекартена при 3-х и 5-ти месячном внутрижел уд очном и внутримышечном введении
Введение к работе
Актуальность.
Проблема изучения значимости селена в патологии человека довольно важна. Как известно, микроэлемент селен (Se) принадлежит к числу незаменимых (эссенциальных) пищевых факторов, адекватное поступление которых - необходимое условие обеспечения здоровья человека. Строгое соблюдение этого условия особенно важно в раннем детском возрасте, когда все метаболические процессы особенно напряжены и сочетаются с определенной незрелостью механизмов их регуляции. В этой связи вопросы обеспеченности селеном организма человека вызывают значительный интерес специалистов [Авцын А.П. 1995; Гмошинский И.В., Мазо В.К., 1999; Голубкина Н.А., Шагова М.В., 2000; В.А.Тутельян и др., 2002; Walker \VA, Watkins JB., 1997; van Dael].
В нашей республике также уделяется недостаточно внимания проблеме микроэлементов и оценке витаминной обеспеченности. Накопленные к настоящему времени в мировой практике результаты эпидемиологических и клинических исследований позволяют заключить, что дефицит селена в окружающей среде, обуславливающий его низкое содержание в организме, способен вызвать прогрессирующее поражение миокарда (один из примеров - селенодефицитная кардиопатия) [Азонов Д.А., 2000; Тутельян В.А., 2000]. Также нарушения репродуктивной функции у мужчин, сопровождает кистозный фиброз поджелудочной железы, бронхиальную астму и ряд других патологий [Тутельян В.А. и др., 2002]. При пониженной обеспеченности селеном, и соответственно, низком содержании этого элемента в крови возрастает риск возникновения онкологических заболеваний [Голубкина Н.А и др., 1995; Klein Е.А. et al., 2000; Kim J. et al., 2005], селен оказывает детоксицнрующее действие по отношению к тяжелым металлам [Авцын А.П., 1995]. Обеспеченность селеном очень важна для людей, подвергшихся воздействию радиоактивного йода и входящих в группу риска развития аденомы щитовидной железы [Kohrle J. 2000].
Недостаточная обеспеченность селеном снижает устойчивость организма к вредным воздействиям у лиц, проживающих в экологически неблагоприятных регионах и в то же время, у этих лиц, имеет место дальнейшее снижение уровня эндогенного селена вследствие антропогенных воздействий (в первую очередь,- радиации и химических загрязнений) [Шандала Н.К., 1997].
Многочисленные исследования указывают на снижение содержания селена в сыворотке крови жителей крупных промышленных городов. Недостаточность селена наблюдается в старческом возрасте, у детей, получающих низкокалорийное и низкобелковое питание, при беременности [Голубкина Н.А., Шагова М.В., 2000; Тутельян В.А. и др., 2002].
Среди различных причин создавшейся ситуации можно выделить недопонимание многими клиницистами и нутриционистами важности адекватной обеспеченности организма эссенциальными микроэлементами и в том числе селеном.
Согласно современным представлениям, биологическая роль селена в первую очередь, определяется его антиоксидантным и иммуномодулирующими действиями [Рисман М, 1998; Тутельян В.А. и др., 2002; McKenzu R. et al., 1998; Thompson H. J., 2001; Van Dael P.,et al., 2004]. Как известно, влияние внешних оксидантов (радиация, ультрафиолет, химические загрязнители воздуха, воды, продуктов питания, холодивые воздействия и многие другие факторы), а также активация эндогенных механизмов генерации активных метаболитов кислорода и интенсификация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) при различных патологических состояниях приводят к развитию так называемого окислительного стресса - важного патогенного фактора многих заболеваний. В условиях окислительного стресса имеет место напряжение системы антиоксидантной защиты организма, которое требует восполнения антиоксидантов путем их поступления с пищей. Именно поэтому чрезвычайно важно, чтобы наше питание обеспечивало ежесуточные потребности организма человека в антиоксидантах, причем в определенных экстремальных ситуациях эти потребности могут существенно возрастать.
Адекватное обеспечение населения микронутриентами является важной составной частью политики здорового питания. Анализ фактического питания населения Российской Федерации и стран СНГ свидетельствует о широком распространении во многих регионах недостаточной обеспеченности (или даже дефицита) ряда важнейших микронутриентов, в том числе эссенциальных микроэлементов. Важным является вопрос о суточных нормах потребления селена. Безопасный и достаточный уровень потребления селена составляет 50-200 мкг [Голубкина Н.А., 1994; Тутельян В.А. и др., 2002]. Разработаны рекомендуемые уровни потребления селена в США. Отечественные нормы среднесуточного потребления селена в настоящее время рассматриваются и они близки к величинам, предлагаемые американскими нутриционистами [Food and Nutrition Board. Recommended Daily Allowances, 10-th edition, 1989]. Суточная потребность в селене не установлена; ориентировочная величина оптимального потребления для взрослого населения составляет 80-150 мкг/сут [Гмошинский И.В., Мазо В.К., 1999].
В мировой практике накоплен определенный опыт эффективной коррекции селенового статуса путем рационализации питания. Основными источниками поступления селена в организм человека являются пищевые продукты растительного и животного происхождения, в которых практически весь селен находится в органической форме [Гореликова Г.А. и др., 1997]. Однако содержание селена в пищевых продуктах будет существенно различаться в различных регионах и определяться его уровнем в почвах.
Такое положение определяет актуальность задачи обогащения пищевых продуктов эссенциальными микроэлементами (ЭМ) и широкого использования в питании населения биологически активных добавок к пище (БАД) - дополнительных источников ЭМ. При этом очевидна недопустимость бесконтрольного обогащения пищевых продуктов и БАД микроэлементами, вследствие опасности их возможных передозировок и соответствующего неблагоприятного воздействия на организм человека.
Для решения поставленной задачи, было выбрано лекарственное вещество, разработанное в центре наномолекулярных и биоселеновых структур г. Москвы, под руководством проф. Ю.А.Новицкого, обладающее регулирующим действием па тканевый и клеточный метаболизм - селеновое каротинопротеиновое органическое вещество -селекартен, имеющее в своем составе помимо селена, [3-каротиноиды, низкомолекулярный протеин, фосфолипиды, витамины С и Е, флавонолы, различные органические ионы и катионы цинка, меди, марганца. Хотя существует множество селсн-содержащих препаратов, селекартен превосходит все остальные по содержанию антиоксидантних и противовоспалительных составных компонентов, с хорошей биодоступностью и длительным периодом полувыведения из организма.
Решение этих вопросов тесно связано с фундаментальными общебиологическими проблемами, такими как образование свободи орад и кал ьных форм кислорода, пероксидной модификацией липидов и белков, функционированием биомембран, компартментализацией биохимических реакций, и может быть весьма полезным для выяснения сложных многоуровневых взаимоотношений различных метаболических звеньев при токсическом повреждении печени.
Токсическое повреждение печени, вызванное введением ССЦ, является адекватной моделью токсического поражения печени у человека [Арчаков А.Н., Карузина Н.Н., 1973; Блюгер А.Ф. Зальцман В.К., 1983]. Механизм повреждающего действия ССІ4 реализуется через активацию процессов свободнорадикалыюго окисления [Зиямутдинова З.Х., Холмухамедова Н.М., 1991]. Образование свободных радикалов и реактивных метаболитов кислорода является важным механизмом повреждения клеток печени. В частности, чрезмерная продукция активных форм кислорода (АФК), инициирует лавинообразное разветвление процессов свободнорадикального окисления [Зенков Н.К. с соавт., 2001].
Все вышеизложенное и определило общую направленность работы, выбор методологических подходов и экспериментальных моделей.
Цель. Целью настоящего исследования явилось всестороннее изучение биохимических и фармакологических свойств селекартена, включая его антиоксидантные и гепатозащитные свойства в эксперименте у животных.
Задачи исследования включали:
Изучение гепатозащитного и хол еретического действий селекартена при его в/ж, в/м и в/в введении на фоне токсического поражения печени крыс СС14.
Выяснение характера в/ж, в/м введения селекартена на изменение количества белков, липидов и печеночных ферментов на фоне токсического гепатита.
Оценка антиоксидантных свойств селекартена при токсическом поражении печени ССЦ-
Изучение безвредности селекартена.
Научная новизна.
1. Впервые на комплексе пищевых нутриентов разработано новое эффективное средство, которое благоприятно влияет на функциональное состояние гепатобилиарной системы (печень, желчный пузырь, желчные протоки, химический состав желчи и внутрипеченочные обменные процессы).
2. Впервые доказаны гепатозащитные свойства изучаемого вещества при токсическом гепатите при внутрижелудочном и внутримышечном введении препарата.
Впервые дано экспериментальное обоснование использования селекартена в качестве геп ато протекти вного и антиоксидантного средства.
Впервые нами изучены вопросы безопасности селекартена, поэтому получено разрешение для проведения его клинического испытания.
Положения, выносимые на защиту:
1. Селекартен, в дозах 0,02; 0,04 г/кг массы тела животных при внутрижелудочном, и в дозе 0,01; и 0,02 мл/кг при внутримышечном и внутривенном введении на фоне ССЦ крысам и кроликам оказывает заметное гепатопротективное действие, благодаря наличию антиоксидантных и ангиопротективных свойств.
2. Селекартен усиливает секрецию желчи и улучшает ее химический состав при подострой интоксикации крыс ССЦ.
Селекартен в дозах 0,01 и 0,02 мл/кг проявляет антиоксидантное и мембраностабилизирующее свойства.
По эффективности селекартен не уступает карсилу, олиметину, жирозиталу и бутадиону.
6. Селекартен является малотоксичным препаратом и при длительном 3-х и 5-месячном подкожном и внутри желудочном введении не оказывает отрицательного воздействия на органы и системы подопытных животных.
7. Селекартен не обладает токсическими свойствами.
Практическая значимость работы.
Впервые на основе селена, В-каротииа, низкомолекулярного фитопротеина, фосфолипидов, витаминов С и Е, инулина, флавонов различных неорганических ионов и катионов цинка, меди и марганца центром специальной технологии г. Москвы под руководством профессора Новицкого Ю.А. разработано новое средство, предложенное для использования в качестве регулятора метаболических и антиоксидантных процессов в организме.
Успешное решение поставленной цели и задач исследования, позволят улучшить качество лечения и профилактики заболеваний гепатобилиарноЙ системы (гепатиты, холециститы, холангиты, стеатозы) и некоторых других воспалительных и обменных заболеваний.
Проведено всестороннее фармакобиохимическое исследование селскартена и установлено, что изучаемое вещество обладает достаточно выраженным желчегонным, гепатозащитным, и антиоксидантным действиями. Дано экспериментальное обоснование по использованию данного препарата в клинической практике для лечения и профилактики различной патологии органов и систем.
Разработаны показания и противопоказания к практическому применению препарата.
По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на заседании общества фармакологов Таджикистана (2003). На заседании Ученого совета ГНИЙ питания (2004), международной конференции «Фитотерапия и народная медицина эпохи авиценны», посвященное 80-летию г. Душанбе, Душанбе (2004) и па расширенном заседании кафедры биохимии Таджикского государственного национального университета (2005).
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 93 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы материалов и методов исследования, глав результатов собственных исследований, общего обсуждения заключения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы, включающего 57 отечественных и 178 иностранных авторов, приложения. Работа иллюстрирована 25 таблицами и 8 рисунками.
Влияние селекартена на антитоксическую и экскреторную функцию печени при токсическом гепатите
Статистический анализ связей между содержанием селена в почве, пище, его ежесуточным потреблением и частотой возникновения рака также показал значительную отрицательную корреляцию между потреблением селена и смертностью от рака кишечника, молочной железы, яичников и легких [Vanderplas J.B. et al., 1990; Spallholz J.E., 1994; Patterson B.H., Levander O.A., 1997]. Есть мнение, что риск заболеть раком у людей с низким содержанием селена в сыворотке крови в 2 раза больше, чем у людей с высоким уровнем селена (1,72 мкМ/л и выше). При изучении влияния селена на опухолевую ткань при индуцированном химическом канцерогенезе установлены его антиканцерогенные свойства, что может свидетельствовать о повреждающем влиянии этого микроэлемента па опухолевые клетки [Tamura Т., StadtmanT.C, 1996; Горбачев В.В., Горбачева В.Н., 2002].
Селенодефицит может вызывать нарушения репродуктивной функции у мужчин, сопровождать кистозный фиброз поджелудочной железы [Bowrey D.J. et al., 1999], бронхиальную астму и ряд других патологий. При пониженной обеспеченности селеном и соответственно низком содержании этого элемента в крови, возрастает риск возникновения онкологических заболеваний [Книжникова В.А. и др., 1993], селен оказывает детоксицирующее действие по отношению к тяжелым металлам [Beck М. А., 2001; Воск А., 2001]. Обеспеченность селеном очень важна для людей, подвергшихся воздействию радиоактивного йода и входящих в группу риска развития аденомы щитовидной железы [Золотова Т.В., Давыдова А.П., 1999].
Недостаточная обеспеченность селеном снижает устойчивость организма к вредным воздействиям у лиц, проживающих в экологически неблагоприятных регионах и в то же время, у этих лиц имеет место дальнейшее снижение уровня эндогенного селена вследствие антропогенных воздействий (в первую очередь радиации и химических загрязнений) [Гмошинский И.В. и др., 2000; Руденко С.С. и др., 1998].
Важным является вопрос о суточных нормах потребления селена. Суточная потребность в селене не установлена; ориентировочная величина оптимального потребления для взрослого населения составляет 80-150 мкг/сут.. Рекомендуемые уровни потребления селена в США, несколько отличаются от отечественных, которые в настоящее время рассматриваются, и они близки к величинам, предлагаемым американскими нутриционистами.
Одним из наиболее приемлемых методов определения обеспеченности организма селеном является определение его содержания в сыворотке крови. При этом считается, что оптимальная обеспеченность организма человека селеном достигается при концентрации селена в плазме крови на уровне 115—120 мкг/л. О выраженном дефиците селена следует говорить при его концентрации в плазме крови менее 20 мкг/л -такие величины наблюдаются у лиц с болезнью Кешана [Combs G. F., Lu L., 2001]. При величинах менее 50 мкг/л плазмы крови, по-видимому, у человека наблюдаются довольно существенные нарушения в уровне обеспеченности селеном, что может оказывать влияние на снижение неспецифической резистентности организма человека при воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды. При этом важно подчеркнуть, что у населения, проживающего в некоторых регионах России, недостаточность селена в организме наблюдается более, чем в 80% случаев [Голубкина Н.А. и др., 1992; 1994-1998; Walker WA, Watkins JB., 1992], а у беременных женщин -до 100% случаев [Голубкина Н.А., Шагова М.В., 2000].
Пути коррекции недостаточности селена. Очевидна насущная необходимость незамедлительной коррекции селенового статуса во многих регионах страны, так как обеспеченность селеном населения очень часто не достигает оптимальных значений, о чем свидетельствуют результаты эпидемиологических исследований последних лет.
Главным фактором, определяющим накопление Se в зерне [Голубкина Н.А., 1997], является уровень этого элемента в почвах, который может колебаться в очень широких пределах вокруг кларкового значения [Aaseth J., 1993; Bedwal R.S. et al., 1993; Longnecker M.P. et al., 1991; Bock A., 2001). Важное значение имеет и форма селена, в которой он присутствует в почве.
Очень низкое содержание селена в почве и зерне отмечается в некоторых провинций Китая [Aaseth J., 1993; Bedwal R.S. et al., 1993]; в результате потребление Se местными жителями может быть ниже 20 или даже 5 мкг/день. Неблагоприятно низким геохимическим уровнем селена отличается также Скандинавия (Швеция, Финляндия), однако положение с селенодефицитными состояниями там несколько лучше, из-за значительного уровня потребления Se с животной пищей, а также лучшей обеспеченностью белком. В Российской Федерации крайне низкие уровни Se в почвах отмечаются в Бурятии и Читинской области [Голубкина Н.А. и др., 1998]. Получены данные и о возможности глубокого дефицита Se среди части населения Иркутской области [Голубкина Н.А. и др., 1998].
В мировой практике накоплен определенный опыт эффективной коррекции селенового статуса путем рационализации питания. Основными источниками поступления селена в организм человека являются пищевые продукты растительного и животного происхождения, в которых практически весь селен находится в органической форме. Однако содержание селена в пищевых продуктах будет существенно различаться в различных регионах и определяться его уровнем в почвах.
Среди продуктов питания пшеничная и ржаная мука, как правило, вносят наиболее существенный вклад в величину суточного потребления населением этого микроэлемента.
Содержание селена в пшеничной и ржаной муке, используемой в России и странах СНГ, варьирует от 46 до 577 мкг/кг и от 6 до 87 мкг/кг соответственно. Максимальные концентрации селена в пшеничной муке 300-600 мкг/кг соответствуют содержанию микроэлемента в пшенице, импортируемой из США и Канады. Низкие концентрации селена в пшеничной (34-60 мкг/кг) и ржаной (5-20 мкг/кг) муке из Калининградской, Новгородской, Псковской, Ленинградской областей, а также Алтайского края, Белоруссии и стран Балтии указывают на потенциальную возможность пониженной обеспеченности селеном населения в этих регионах [Burk R.F,, 1989],
Если обобщить имеющиеся данные, то содержание селена в продуктах питания в России находится в следующих пределах (мкг/кг): пшеничная мука - 80-600; ржаная мука - 6-70; крупы - 10-200; хлеб пшеничный - 60-400; хлеб ржаной и ржано-пшеничный - 50-300; мясопродукты - 60-400; птица - около 200; рыба - 150-450; морепродукты - 300-600; молоко - 10-15; сыры - 100-150; яйца - 100-250 [BurkR.F.,1989].
Влияние селекартена на липидный и белковый состав сыворотки крови животных при подостром токсическом поражении печени ССЦ
Как правило, определение среднего веса и весового коэффициента внутренних органов широко используется для оценки наличия гепатонефро- и кардиотоксического действия токсических и лекарственных препаратов.
Анализ среднего веса и весового коэффициента печени контрольных крыс, по отношению к интактным животным, при подостром поражении печени СС14 показал достоверное увеличение среднего веса и весового коэффициента на 39,9 и 64,4%. У крыс, леченных селекартеном в дозах 0,02 и 0,04 г/кг массы, наблюдалось статистически достоверное (Р 0,001) уменьшение среднего веса и весового коэффициента печени.
Средний вес и весовой коэффициент печени крыс, получавших селекартен на фоне СС14 в дозе 0,04 г/кг, по сравнению с контрольными животными, уменьшились соответственно на 25,74 и 30% (табл. 3.9.1.). У животных, получавших олиметин и карсил, показатели среднего веса и весового коэффициента, были аналогичны таковым других опытных групп, однако показатели олиметина, по степени достоверности были несколько ниже, чем селекартена и карсила. Для определения гепатозащитных свойств селекартена нами была изучена морфологическая картина срезов печени при подострой интоксикации крыс СС14. Печень крыс и кроликов, забитых декапитацией, фиксировали 10% нейтральным раствором формалина, которые затем заливали парафином. При подостром токсическом поражении печени гепатотоксином отмечалось нарушение балочного строения и очаговая дискомплексация балок в связи с очаговым некрозом гепатоцитов. Были выявлены очаги разного размера и разной давности. От мелких до крупноочаговых, от свежих, где наблюдались клеточные детриты и скопления эритроцитов, до более давних, где наряду с пролиферирующими звездчатыми эндотелоцитами и единичными мононуклеарами, отмечалось разрастание соединительной ткани. Некрозы чаще были расположены в центральных и интермеди арных зонах. По ходу портальных трактов умеренная лимфогистиоцитарная инфильтрация. В сохранившихся гепатоцитах картина жировой дистрофии. В срезах печени крыс леченных селекартеном при внутрижелудочном введении при подостром токсическом поражении печени, было обнаружено умеренно выраженное изменение морфологической картины печени. В ткани печени отсутствовали некротические изменения и явления жировой дистрофии, хотя в центролобулярных зонах сохранялась умеренно выраженная гидропическая дистрофия гепатоцитов. Портальные тракты без каких-либо признаков воспалительных и склеротических изменений. В срезах ткани печени животных, леченных селекартеном внутривенным введением на фоне токсического гепатита, отсутствовали признаки жировой и белковой дистрофии гепатоцитов, а в центролобулярных зонах обнаруживалась активная регенерация печеночных клеток. Портальные тракты обычные, клеточная инфильтрация и фиброз отсутствовали. При подостром гепатите у крыс, получавших олиметин, сохранялось очаговое мелкокапельное ожирение гепатоцитов, достаточно выраженная регенерация гепатоцитов и полнокровие сосудов. У крыс, получавших карсил, на фоне токсического гепатита в паренхиме печени наблюдалось уменьшение гидропической и жировой дистрофии гепатоцитов. Портальные тракты обычные без признаков воспалительного процесса. Резюме. Одним из важнейших нарушений гемостаза, приводящих к развитию синдрома эндогенной интоксикации, является гипоксия тканей. Степень выраженности нарушений антиоксидантной защиты коррелирует со стадией воспалительного процесса. Нередко гипоксия не только осложняет течение заболевания, но и определяет его исход, поэтому с патогенетической точки зрения целесообразно включение в схему лечения токсических состояний препаратов с антиоксидантной активностью. Номенклатура лекарственных средств с указанным механизмом действия крайне ограничена, что диктует необходимость поиска новых препаратов, обладающих антиоксидантной активностью, в связи с чем вызвало интерес изучение свойств вновь синтезированного на основе селена и (3-каротиноидов препарата селекартен. СС14 -— один из наиболее хорошо изученных гепатотропных ядов. Поступая в организм извне, это соединение вызывает токсическое поражение всех органов, и в первую очередь, печени. Даже низкие дозы (1 мкл/100 г) вызывают некроз и жировую дистрофию гепатоцитов, а также биохимические нарушения, снижение функции эндоплазматического ретикулума, белоксинтезирующих систем, накопление триглицеридов и т.д. ССЦ метаболизируется в мембранах эндоплазматического ретикулума при непосредственном участии цитохромаР-450. Проведенные нами исследования показали, что селекартен при подостром токсическом поражении печени оказывает выраженный гепатозащитный эффект, проявляющийся в улучшении холатообразующей, желчегонной, антитоксической и экскреторной функций печени. Селекартен улучшает и гликогенообразующую функцию печени. Известно, что при токсических интоксикациях в результате поражения гепатоцитов, запасы гликогена истощаются. А гликоген, как известно, полисахарид, являющийся быстро мобилизуемым энергетическим резервом, основной формой запасной глюкозы в организме животных и человека. Гликоген печени служит основным источником глюкозы для всего организма; главная функция гликогена мышц заключается в снабжении их энергией. Следовательно, восстановление концентрации гликогена в ткани печени под влиянием селекартепа свидетельствует о восстановлении энергетического запаса в организме.
Нарушение баланса между интенсивностью действия прооксидантных факторов и мощностью антиоксидантной системы клетки, приводящее к чрезмерной активации процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) - окислительному стрессу, является патогенетическим фактором для целого ряда заболеваний, в том числе, токсического поражения печени ССЦ. Внутривенное введение селекартена на фоне интоксикации ССЦ заметно снизило активность МДА и ГПЛ, как в составе сыворотки крови, так и в гомогенатах ткани печени, что свидетельствует о антиоксидантом эффекте селекартена.
При подострых токсических поражениях печени имело место заметное повышение активности ферментов переаминирования и щелочной фосфатазы, которые являются маркерами цитолиза гепатоцитов и нарушения эксреторной функции. Было выяснено, что при внутрижелудочном и, особенно, внутривенном и внутримышечном введении, селекартен достоверно снижал активность этих ферментов, что свидетельствовало о его противовоспалительном, гепатозащитном эффекте.
Влияние селекартена на антитоксическую и экскреторную функции печени при подостром токсическом гепатите при внутривенном введении кроликам
Исследования выполнены на 128 мышах линии BALB/c (самцы и самки, масса тела 18-20 г) и 47 крысах Wistar (самцы и самки, масса тела 180-220 г), при введении препарата внутримышечно (мыши) и интраперитонеально (мыши, крысы). Субстанцию селенокаротинопротеина ("Селекартен") в разведении 1:10-1:5 стерильным изотоническим раствором хлорида натрия и в различных объемах вводили указанным видам лабораторных животных. Длительность наблюдения за подопытными животными составляла 14 дней. Мышей линии BALB/c и крыс Wistar получали из питомника Столбовой Российской академии медицинских наук. Они были здоровы, имели ветеринарный сертификат качества и состояния здоровья. Животных содержали в клетках Т-3 (мыши) и Т-4 (крысы) по 7-10 особей в условиях искусственного освещения (по 12 часов светлого и темного времени), принудительной 10-кратной в час вентиляции, при температуре 20-22С и относительной влажности 60-65%, на подстилке из древесных стружек, простерилизованных в сухожаровом шкафу. Животные получали свободный доступ к питьевой воде и брикетированному корму. Определение параметров токсичности селенокаротинопротеина при однократном введении мышам линии BALB/c и крысам Wistar проведено с использованием двухэтапного метода. На первом этапе устанавливается ориентировочно ЛД5о методом Дейхмана и Лебланка, с последующим определением точных показателей ЛД ]6 ЛД 5о±ш и ЛД 84 методом пробитанализа по Литчфилду и Уилкоксону. Проведенные исследования показали, что однократное внутримышечное (в мышцы бедра) введение субстанции "Селекартена" мышам линии BALB/c в разведении 1:10 физиологическим раствором в дозах 0,5-1,0 мл/мышь (25-50 мл/кг) не вызывает признаков интоксикации и гибели животных. При увеличении доз раствора препарата в разведении 1:10 до 1,5-2,0 мл/мышь (75-100 мл/кг: по 0,75-1,0 мл препарата в правую и левую мышцы бедра) отмечалось снижение двигательной активности животных. Гибель животных при этом не была зарегистрирована. Это потребовало перехода на разведение препарата 1:5 изотоническим раствором. Внутримышечное введение раствора "Селекартен" 1:5 сопровождалось болезненностью, выраженным угнетением животных и гибелью части из них. Внутримышечное и внутрибрюшинное введение мышам линии BALB/c субстанции «Селекартен» в разведении 1:5 физиологическим раствором в дозах, близких к ЛД50, сопровождалось выраженным угнетением животных. Описанная картина интоксикации мышей "Селекартеном" была сходна с картиной их отравления этиловым спиртом, входящим в состав препарата. При вскрытии погибших мышей отмечалось полнокровие большинства внутренних органов животных. Клиническая картина интоксикации крыс Wistar при внутрибргошинном введении "Селекартена" в разведении 1:5 физиологическим раствором в дозах на уровне ЛД5о существенно не отличалась от картины отравления мышей препаратом. При изучении токсичности «Селекартена» на крысах, из-за введения больших объемов препарата, не удалось определить показателей токсичности при внутримышечном способе введения. Внутрибрюшинно крысам вводили двумя равными дозами «Селекартен» с интервалом в 1 час. При статистической обработке результатов проведенных исследований по оценке токсичности «Селекартена» при его однократном введении мышам линии BALB/c и крысам Wistar были получены следующие показатели (табл. 4.1.) Данные представленные в таблице 4.1.1. свидетельствуют о том, что параметры токсикометрии при изучении токсичности "Селекартена" существенно не зависят от способа введения препарата - внутримышечно или внутрибрюшинно. При внутрибрюшинном введении мышам линии BALB/c и крысам Wistar существенных видовых и половых различий, в чувствительности указанных видов лабораторных животных к токсическому действию препарата не установлено. При сравнении токсичности "Селекартена" и этилового спирта, основу которого составляет препарат, при их внутрибрюшинном введении в разведении 1:5 физиологическим раствором мышам самцам BALB/c можно видеть, что под влиянием компонентов "Селекартена" (селен, растительный белок, В-каротин) заметно снижается токсичность этилового спирта. Таким образом, однократное внутримышечное и внутрибрюшинное введение мышам линии BALB/c и крысам Wistar «Селекартена» оказалось малотоксичным веществом. Исследование безвредности селекартена в условиях хронического 5-й месячного эксперимента при внутримышечном его введении было проведено на 120 кроликах линии Шиншилла весом 1950-2100 г. Животные были распределены на три группы: 1. контроль физиологический раствор 2 мл/кг массы ежедневно 5 мес; 2.селекартен -0,05 мл /кг массы 5 мес; 3-селекартен - 0,06 мл/кг массы 5 мес; 4-селекартен 0,18 мл/кг массы 5 мес. (табл. 4.2.1.) Селекартен вводили кроликам 1 раз в сутки. Прирост массы тела, гематологические показатели, биохимические пробы, состояние антитоксической и экскреторной функции, диурез - определяли до начала введения селекартена (контроль), и спустя 1, 3 и 5 месяцев ежедневного введения испытуемого вещества. По завершению эксперимента животные забивались методом декапитации, внутренние органы контрольных и опытных животных использовались для морфологического исследования. Как видно из данных таблицы 4.2.2., внутрижелудочпое введение селекартена в указанных дозах в течение 5 месяцев не вызвало летальных исходов у контрольных и опытных животных. Наблюдения за экспериментальными животными показали, что испытуемый препарат в дозах 0,05 - 0,18 мл/кг массы существенно не влиял на общее состояние животных. Опытные животные по внешнему виду не отличались от контрольных. Они имели гладкую шерсть и нормальную двигательную активность, охотно поедали корм.
Изучение хронической токсичности селекартена при 3-х и 5-ти месячном внутрижел уд очном и внутримышечном введении
Среди актуальных задач стоящих перед физиологами, фармакологами, биохимиками, фитохимиками, фармаконутрициологами является изучение и разработка новых, лекарственных препаратов, БДА и пищевых добавок на основе лекарственных и пищевых растений, а также пищевых нутриентов (витаминов и микроэлементов).
Минеральные вещества играют важную роль в различных обменных процессах организма, в частности, они выполняют пластическую функцию, участвуют в построении костной ткани, регуляции водно-солевого и кислотно-щелочного равновесия, участвуют в формировании клеток крови, в процессе формирования нервной системы, регуляции мышечного тонуса. Подобно витаминам, минералы функционируют как коэнзимы, участвуя в процессе образования энергии и т.д.
Среди известных витаминов и микроэлементов наиболее широко при различных заболеваниях используют антиоксидантные нутриенты такие как селен, цинк, медь, витамин С, каротиноиды, витамины А и Е,
Несмотря на производство многочисленных лекарственных препаратов, используемых в качестве регуляторов метаболических процессов, проблема активации и коррекции обмена веществ в организме до настоящего времени не решена. В большинстве своем используются разнообразные препараты элективного и целенаправленного действия для коррекции тех или иных биохимических процессов.
Учитывая тот факт, что в настоящее время во всем мире наблюдается рост частоты хронических заболеваний гепатобилиарной системы, нарушение липидного обмена и особенно, атеросклероза и желчнокаменной болезни, то спрос на малотоксичные и эффективные лекарственные препараты природного и растительного происхождения, обладающие геп ато протекторным, гиполипидемическим и противовоспалительным действием огромный. В связи с этим, вновь создаваемые лекарственные средства по своему строению и механизму действия должны быть стерохимические, то есть биологически и химически соответствовать тем веществам организма человека, которые непосредственно осуществляют метаболические процессы в организме человека. В центре наномолекулярных и биоселеновых структур г. Москвы, для решения поставленной задачи под руководством Новицкого Ю.А. разработано новое лекарственное вещество, обладающее регулирующим действием на тканевый и клеточный метаболизм, селеновое каротинопротеиновое органическое вещество, для регулирования метаболических процессов (селекартен). В связи с чем, целью настоящего исследования явилось всестороннее изучение биохимических и фармакологических свойств селекартена. Проведенными исследованиями установлено, что наиболее выраженный терапевтической эффект селекартсна проявляется в дозе 0,02 и 0,04 г/кг при внутрижелудочном, 0.01 и 0,02 мл кг массы тела животных при внутривенном и внутримышечном способах введения. Исходя из этого, данные дозы были приняты как основные для дальнейших исследований. Необходимо отметить, что селекартен является органическим низкомолекулярным соединением, обладающим регуляторными метаболическими действиями, полностью растворим в воде и биологических жидкостях. В 1 мл селекартена, в зависимости от количества аминокислот в лиганде содержится от 0,02 до 0,022 г субстанции и 6 -8 мкг селена. Учитывая разностороннюю направленность препарата, нами было изучено его влияние на патологию гепатобилиарной системы, липидный обмен и воспалительный процесс различного генеза. Геп ато протекторные свойства селекартена были исследованы на модели токсического поражения печени СОЦ. В связи с тем, что желчесекретирующая функция печени является наиболее чувствительной к воздействию токсических веществ, в том числе к ССЦ доклинические исследования селекартена проводили на белых крысах и кроликах при внутрижелудочном, внутривенном и внутримышечном введении на фоне подострой интоксикации СО 4 Выяснено, что при токсической интоксикации печени гепатотоксином происходят тяжелые нарушения со стороны секреторной функции печени и химического состава желчи. Наблюдается резкое уменьшение объема секретирусмой желчи и достоверное (Р 0,05- 0,001) снижение концентрации холестерина, СЖК, фосфолипидов и ХХК. Исследуемое вещество при токсическом гепатите оказало выраженный гепатозашитный эффект, что проявилось в достоверном повышении объема секретируемой желчи, улучшении химического состава желчи, нормализации концентрации холестерина, увеличении концентрации суммарных желчных кислот, фосфолипидов и повышении холатохолестеринового коэффициента. По эффективности селекартен превосходил аналогичный эффект препаратов сравнения (карсил, олиметин). При остром и хроническом токсическом поражениях печени происходят тяжелые нарушения синтетической ее функции, проявляющиеся снижением концентрации холестерина, фосфолипидов и желчных кислот с нарушением их соотношения. Селекартен, возможно, снижая токсический эффект СС14, восстанавливает метаболические функции печени: улучшает синтетическую функцию печени, нормализует концентрацию холестерина до уровня интактных крыс с одновременным увеличением концентрации фосфолипидов, суммарных желчных кислот и нормализацией холатохол естер и нового коэффициента. Как известно, для образования желчи печеночным клеткам требуется больше энергетических затрат. Таким источником энергии служат макроэргические соединения типа АТФ. Установлено, что введение ССЦ в течение одного месяца вызывало резкое снижение активности Na+, К+ и Mg2+ АТФ-аз в гомогенатах ткани печени, что свидетельствует о значительном снижении макроэргических соединений в печеночных клетках, необходимых для осуществления активной синтетической их деятельности. Более того, с активностью этих ферментов связана стабильность фосфолипидных мембран и оптимальная работа натрий-калиевого насоса. Кроме того, проведены исследования на животных, содержащихся на некрогенном, безбелковом рационе и на модели токсического поражения. Установлено, что данные опыты сопровождаются резким снижением содержания АТФ, РНК, белков и их биосинтеза в печени. Однократное введение метионина, витамина Е и селена вызывают повышение содержание АТФ, РНК и белков микросомальной фракции печени сниженных введением гепатотоксина.
