Введение к работе
Актуальность проблемы. Соли тяжелых металлов широко распространены в природе, они используются в промышленности, сельском хозяйстве, в быту, попадают в растительную и животную пищу. Очень опасными ксенбиотиками являются соли ртути, платины, висмута, серебра, хрома, урана, они относятся к числу наиболее распространенных и опасных загрязнителей (Катцунг Бертрам Г , 1998, Римарчук ГВ, 1999) Длительное поступление соединений тяжелых металлов в организм в небольших дозах или однократное массивное поступление может вызвать тяжелое поражение почек вплоть до развития острой почечной недостаточности (Линг Л Дж и соавт, 2006) Это особенно относится к ртуть-содержащим соединениям (D'Souza Н S et al, 2003) Ртуть, вероятно, самое нефротоксичное вещество из группы тяжелых металлов (Wyngaarden James В, Smith LH, 1985) Ввиду того, что ртуть используется повсеместно, никто не может избежать контакта с этим металлом (Zalups R.K et al., 2004) Особая чувствительность почки к катионам тяжелых металлов обусловлена высоким уровнем кровоснабжения и большой протяженностью тубулярного аппарата (Bridges С С, Zalups R К, 2004) Несмотря на использование современных методов лечения, смертность от острой почечной недостаточности > при интоксикации солями ртути остается высокой (Toft Р, Gilsaa Т, 2007) Необходимость использования гемодиализа, трансплантации подчеркивает отсутствие эффективных фармакологических способов предупреждения поражения почек соединениями ртути Тот факт, что имеющиеся способы лечения этих отравлений не дают удовлетворительных результатов, делает проблему еще более актуальной и побуждает исследователей к экспериментальной разработке методов лечения
Вопрос о применении диуретиков при токсической нефропатии является одним из сложных В литературе имеются сообщения о протекторном действии увеличенного диуреза при нефротоксическом действии ртути дихлорида (Thiel G et al, 1976) Однако, ряд авторов указывают на неблагоприятное действие фуросемида при острой почечной недостаточности (Toft Р, Gilsaa Т, 2007) Убедительные данные о возможности фуросемида предупреждать ишемические поражения почек и развития постишемической почечной недостаточности (Лебедев А А, Дубищев АВ, 1986) дают основания для детального изучения эффективности диуретиков и при острой токсической нефропатии С другой стороны, фармакологическая регуляция энергетического обмена способствует эффективной коррекции патологических состояний, сопряженных с гипоксией, энергодефицитом (Хазанов В А, 2003) Можно полагать, что регуляторы энергетического обмена могли бы существенно повысить резистентность почечной ткани к токсическому действию солей тяжелых металлов В связи с этим актуальной задачей является детальное изучение эффективности диуретиков, митохондриальных регуляторов энергетического обмена при остром поражении почек соединениями тяжелых металлов
Цель исследования: на моделях токсического поражения почек ртути дихлоридом разработать способы фармакологической защиты нефронов фуросемидом и регуляторами энергетического обмена - янтарной и глутаминовой кислотами
Задачи исследования:
Разработать экспериментальные модели избирательного тяжелого поражения почек ртути дихлоридом.
Определить оптимальные условия нефропротективной эффективности фуросемида и механизм его действия на экскреторную функцию почек при остром поражении почек ртути дихлоридом
Изучить возможность фуросемида влиять на депонирование ртути в почках и экскрецию ее с мочой
Провести оценку энергетического статуса организма под действием фуросемида и митохондриальных субстратов янтарной и глутаминовой кислот по сукцинатдегидрогеназной активности лимфоцитов при ртутной нефропатии
Оценить эффективность регуляторов энергетического обмена янтарной и глутаминовой кислот при острой ртутной нефропатии по изменению экскреторной функции почек
Методами прижизненной морфометрии кортикальных структур и патоморфологического изучения почек выявить как ранние, так и поздние изменения, возникающие под действием изучаемых фармакологических средств при ртутном поражении почек
Основные положения, выносимые на защиту:
Фуросемид, введенный одновременно с ртути дихлоридом на фоне умеренной гиперволемии, предупреждает нефротоксическое действие ртути, нормализует экскреторную функцию почек и увеличивает выживаемость животных Оптимальным условием защитного эффекта диуретика является совпадение по времени экскреторной реакции почек с периодом токсического действия металла на почки
Фуросемид уменьшает депонирование ртути в корковом слое почек и увеличивает содержание металла в мозговом слое Это предотвращает поражение кортикальных структур (проксимальных канальцев) в первые сутки после введения ртути дихлорида и усиливает выведение металла из организма на третьи сутки экспериментального периода
Фуросемид на фоне нефротоксического действия ртути дихлорида значительно увеличивает просвет поверхностных почечных канальцев в первые 60 минут экспериментального периода и уменьшает гипергидратацию нефроцитов в последующие 60 минут наблюдения
Фуросемид и профилактическое курсовое введение регуляторов энергетического обмена янтарной и глутаминовой кислот активируют энергетический статус лимфоцитов при острой ртутной нефропатии
Янтарная и глутаминовая кислоты при однократном введении их в организм не обладают нефропротекторным действием при ртутной нефропатии, патоморфологически выявляется более тяжелое поражение почек Профилактическое курсовое назначение указанных митохондриальных субстратов нормализует отдельные параметры экскреторной функции и морфологических структур почек
Оптимальный результат возникает при предварительном 5-дневном введении митохондриальных субстратов и однократной инъекции фуросемида в момент действия ртути дихлорида Указанная комбинация препаратов нормализует экскреторную функцию почек в 1-3 дни развития острой почечной недостаточности, уменьшает степень структурных изменений и увеличивает сохранность почечной ткани
Научная новизна. Разработаны модели поражения почек ртути дихлоридом у экспериментальных животных (крыс) с высокой избирательной нефротропностькг в первой модели за счет уменьшения массы действующих нефронов с дополнительным ослаблением ишемией оставшихся структурных единиц почек, во второй модели за счет сенсибилизации к ртути секреторного аппарата проксимальных канальцев пенициллином Определены оптимальные условия эффективности фуросемида (доза, время, пути введения) при поражении почек ртути дихлоридом Установлена способность диуретика перераспределять депонирование ртути из коркового слоя почек в мозговой, что имеет важное значение в защите кортикальных структур от токсического действия металла Изучен механизм действия фуросемида в первые два часа развития патологии методом прижизненной морфометрии, показывающий важную роль ослабления гипергидратации нефроцитов и сохранения просвета канальцев для тока ультрафильтрата Проведена оценка энергетического статуса организма под действием фуросемида, регуляторов энергетического обмена - янтарной и глутаминовой кислот при токсической ртутной нефропатии по критерию сукцинатдегидрогеназной активности лимфоцитов Выявлена возможность янтарной и глутаминовой кислот при курсовом профилактическом введении ослаблять тяжесть некоторых параметров почечной недостаточности Исследованы морфологические особенности фармакологической защиты почек фуросемидом и регуляторами энергетического обмена
Теоретическая и практическая значимость исследования. Расширены представления о механизме действия фуросемида при остром токсическом действии ртути дихлорида Выявленные в эксперименте защитные свойства регуляторов энергетического обмена позволяют рекомендовать их для изучения возможности применения у лиц, профессионально связанных с воздействием соединениями ртути Разработанные модели могут использоваться в научных изысканиях
Результаты исследований включены в материалы лекций и практических занятий кафедр фармакологии Самарского государственного медицинского университета и Кировской государственной медицинской академии
Внедрение. Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедр фармакологии Самарского государственного медицинского университета и Кировской государственной медицинской академии
Апробация и публикация результатов работы. Материалы работы доложены и обсуждены на XI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2004), VII, IX, X Всероссийских конгрессах «Экология и здоровье человека» (Самара, 2002, 2004, 2005), XXXIX итоговой научно-практической конференции научно-педагогического состава Самарского военно-медицинского института «Актуальные вопросы военной медицины» (Самара, 2006), на межкафедральном заседании фармацевтического факультета Самарского государственного медицинского университета 21 января 2008 года
По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 1 в журнале, рекомендованном ВАК РФ
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 150 страницах машинописного текста, содержит 18 таблиц, 27 рисунков Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методик экспериментов, результатов собственных исследований, обсуждения результатов исследований, выводов и списка литературы, включающего 151 источник, из которых 101 на иностранных языках
