Введение к работе
Актуальность исследования.
В последние годы выяснению роли свободнорадикального окисления в норме и при патологических состояниях уделяется повышенное внимание. Свободные радикалы образуются в организме в результате метаболизма растворенных в тканях кислорода, и образующиеся при этом активные формы кислорода вызывают окисление мембранных липидов, белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот (Конторщикова, 2000; Дюмаев, Воронина, Смирнов, 1995).
Биологические последствия свободнорадикального окисления могут быть разнообразными: перекисное окисление липидов плазматической и внутриклеточных мембран, нарушающее целостность и функции структур клетки, а также приводящее к освобождению медиаторов воспаления и токсинов; инактивация ферментов и рецепторов; повреждение ДНК, остановка ее репликации и мутагенез, что может вызывать тератогенный, канцерогенный или цитостатический эффект (Адо, 2000; Зайчик и соавт., 2005; Чеснокова и соавт., 2007).
Повреждающему действию свободных радикалов противостоит многоуровневая эндогенная антиоксидантная система, которая осуществляет баланс между свободнорадикальным окислением и антиокислительной системами («редокс-статус»), устраняющими их разрушительное действие. При интенсивном образовании свободных радикалов и при недостаточной активности анти-оксидантной системы возникает состояние, сопровождающееся усилением деструктивных процессов в тканях (окислительный стресс). Данный процесс вовлечен в патогенез значительного числа заболеваний (Чеснокова и соавт., 2007). При окислительном стрессе патогенетически обоснованным является применение средств фармакологической коррекции процессов свободнорадикального окисления - экзогенных антиоксидантов.
В последние годы в медицинской практике широкое использование для профилактики и лечения различных патологических состояний получили препараты мексидол и эмоксипин (Машковский, 1993; Дюмаев, Воронина, Смирнов, 1995). Эмоксипин (3-окси-6-метил-2-этилпиридина хлорид) и Мексидол (3-окси-6-метил-2-этилпиридина сукцинат) являются производными одного вещества - 3-оксипиридина, различающимися только солями. Однако данные соли обуславливают различия в фармакологических свойствах данных веществ, например, различия в антигипоксической активности (Лукьянова, Романова, 1990). Представляется логичным поиск новых лекарственных средств среди других солей 3-оксипиридина.
Исследование вновь синтезированных биологически активных веществ начинают с определения острой токсичности, что позволяет установить диапазон переносимых и смертельных доз новых веществ, а также дает возможность судить не только об их общей токсичности, но и выбрать эффективные дозы для их дальнейшего фармакологического изучения
Т.к. препараты эмоксипин и мексидол являются ингибиторами свободно-радикальных процессов, наиболее важным является изучение показателей ПОЛ при введении новых производных 3-оксипиридина. При этом для оценки спе-
цифической антиоксидантной активности обычным является использование моделей окислительного стресса. Наиболее часто применяют модель иммобилизации животных, т.к. даже кратковременная иммобилизация (экспозиция, начиная с 30 минут) способна вызвать стойкое снижение ресурсов организма и возникновение выраженного окислительного стресса (Кравцов и соавт., 2006; Герасимова и соавт., 2007; Зорькина, Костина, Инчина, 1998; Рудько, Давыдов 2001; Агаева, Фастова, 2003).
В работе были использованы новые соединения 3-оксипиридина (3-ОП оксалат, 3-ОП малонат, 3-ОП адипинат, 3-ОП малеат, 3-ОП гемисукцинат), синтезированные в Институте биохимической физики имени Н. М. Эмануэля РАН и ГУ НИИ Фармакологии РАМН.
Цель исследования. Изучение антиоксидантного действия новых производных 3-оксипиридина (3-ОП оксалата, 3-ОП малоната, 3-ОП адипината, 3-ОП малеата, 3-ОП гемисукцината) при иммобилизационном стрессе у животных в сравнении с эталонным препаратом (мексидол).
Задачи исследования:
1. Исследовать общетоксическое действие (летальность, поведение, масса
крыс и их внутренних органов) и определить условные эффективные дозы (1%
и 10% от ЛД50) при иммобилизации и введении 3-ОП оксалата, 3-ОП малона
та, 3-ОП адипината, 3-ОП малеата, 3-ОП гемисукцината.
2. Изучить показатели перекисного окисления липидов и показатели ан
тиоксидантной системы (ИБХЛ, показатели липопероксидации) сыворотки кро
ви при введении 3-ОП оксалата, 3-ОП малоната, 3-ОП адипината, 3-ОП малеа
та, 3-ОП гемисукцината в дозах 1% и 10% от ЛД50 на фоне иммобилизацион-
ного стресса в сравнении с эталонным препаратом (мексидол).
-
Выбрать из исследуемых соединений 3-ОП вещество для дальнейшего углубленного изучения в качестве антиоксиданта.
-
Оценить используемую в данной работе модель иммобилизационного стресса в качестве модели для скринингового исследования про- и антиокси-дантных свойств вновь синтезированных соединений.
Научная новизна работы. Впервые изучена острая токсичность по параметру ЛД50 для крыс у 3-ОП оксалата, 3-ОП малеата и 3-ОП гемисукцината при однократном внутрибрюшинном введении. В сравнении с имеющимися данными ЛД50 для 3-ОП малоната и 3-ОП адипината данные производные по степени уменьшения токсичности можно представить следующим образом: 3-ОП оксалат, 3-ОП гемисукцинат, 3-ОП малеат, 3-ОП малонат, мексидол, 3-ОП адипинат. Исследованы показатели общетоксического действия (летальность, поведение, масса крыс и их внутренних органов) 3-ОП оксалата, 3-ОП малоната, 3-ОП адипината, 3-ОП малеата, 3-ОП гемисукцината по сравнению с эталонным препаратом (мексидол) на фоне иммобилизационного стресса. Токсическое поражение внутренних органов демонстрируют в большей степени 3-ОП оксалат и 3-ОП гемисукцинат. Наименьшее влияние на массу животных и их внутренних органов оказывает 3-ОП адипинат и мексидол.
Впервые изучены показатели ПОЛ (ИБХЛ, перекисный метаболизм) при введении 3-ОП оксалата, 3-ОП малоната, 3-ОП адипината, 3-ОП малеата, 3-ОП
гемисукцината в дозах 1% и 10% от ЛД50 на фоне иммобилизационного стресса. Выявлено, что изменения показателей имеют различную степень выраженности в зависимости от химической структуры, а также дозы исследуемых соединений.
Практическая значимость работы. Полученные в работе экспериментальные данные являются основанием для дальнейшего изучения фармакологических эффектов новых производных 3-оксипиридинов (3-ОП оксалата, 3-ОП малоната, 3-ОП адипината, 3-ОП малеата, 3-ОП гемисукцината) с учетом данных по общетоксическому действию и химической структуры изучаемого соединения.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. По степени уменьшения острой токсичности при однократном внутри-
брюшинном введении крысам исследуемые производные 3-оксипиридина мож
но расположить в следующей последовательности: 3-ОП оксалат, 3-ОП геми
сукцинат, 3-ОП малеат, 3-ОП малонат, мексидол, 3-ОП адипинат.
Общетоксическое действие изученных производных 3-оксипиридина в дозах 1% и 10% от ЛД50 на фоне иммобилизационного стресса, в частности, летальность, поведение животных, динамика массы крыс и их внутренних органов в определенной степени коррелирует с их острой токсичностью. По степени уменьшения токсического воздействия на внутренние органы (влияния на их массу) вещества можно расположить в следующей последовательности: 3-ОП оксалат, 3-ОП гемисукцинат, 3-ОП малеат, 3-ОП малонат, мексидол, 3-ОП адипинат.
-
Изменения показателей перекисного окисления липидов после введения новых производных 3-оксипиридина в дозах 1% и 10% от ЛД50 на фоне иммобилизационного стресса свидетельствуют о различной степени их выраженности под влиянием изучаемых соединений. При этом 3-ОП оксалат, 3-ОП малонат, 3-ОП гемисукцинат увеличивают свободнорадикальную и снижают общую антиоксидантную активность, т.е. проявляют прооксидантные свойства. 3-ОП адипинат сравним с мексидолом по антиоксидантным свойствам.
-
Учитывая данные по токсичности и сравнимую с эталонным препаратом (мексидол) антиоксидантную активность, 3-ОП адипинат может быть рекомендован для дальнейшего изучения в качестве перспективного антиоксидантного средства.
-
Использованная в работе модель иммобилизационнго стресса вызывает активацию ПОЛ и может быть использована в изучении антиоксидантных свойств вновь синтезированных соединений.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на XX съезде физиологического общества имени И.П. Павлова «Нейрофизиология», Москва, 2007 год; V Всемирном конгрессе по иммунопатологии и аллергии, V Европейском конгрессе по астме «Аллергология и иммунология», Москва, 2007 год; III съезде фармакологов России «Фармакология практическому здравоохранению», Санкт-Петербург, 2007 год.
Публикации. По теме диссертации имеется 6 публикаций, в том числе 3-в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, двух глав собственных исследований, обсуждения результатов исследований, выводов, списка литературы. Работа изложена на 160 страницах текста компьютерного набора, иллюстрирована 19 рисунками, 26 таблицами, 1 фотографией. Список литературы содержит 242 названий работ, из них 149 отечественных и 93 зарубежных автора.
Похожие диссертации на Исследование антиоксидантного действия новых производных 3-гидроксипиридина в эксперименте
