Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ *
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8
2.1. Механизм бактериостатического действия туба-
зида на микобактерии туберкулеза . 1^
Фармакологическое действие тубазида 17
Побочное действие тубазида 21
2 Л. Гонадотоксичность, эмбриотоксичность и терато-
г енность тубазида 5
Токсическое действие тубазида 26
Биохимический механизм токсического действия .
тубазида 31
Действие токсинов микобактерии на организм ... 32
Испытание тубазида в ветеринарии 34
3. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 46
З.Т. Цель и задачи исследования 46
Материалы и методы исследований 47
Определение параметров токсичности тубазида .. 50 для животных
Кумуляция тубазида 54
Шрота терапевтического действия 56
Клиническая картина и характер морфологических и биохимических изменений в крови животных при
. острой оральной интоксикации тубазидом ....... 57
3.7. Патоморфологические изменения при оральном
. введении тубазида 68
3.8. Закономерности распределения и накопления туба
зида в органах и тканях животных 73
_ 3 -
3.9. Изыскание и испытание андидотных средств
при отравлении животных тубазидом 84-
Исследование эмбриотоксического, тератогенного действия тубазида и влияние его на рост и развитие молодняка 91
Переносимость и безвредность аэрозолей тубазида в сочетании с этонием для крупного рогатого
скота 94
ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ Ю4
вывода ИЗ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 115
ЛИТЕРАТУРА 116
ПРИЛОЖЕНИЕ 132
Введение к работе
Продовольственная программа СССР на период до 1990 года, одобренная Пленумом ЦК КПСС 24 мая 1982 года, предусматривает повсеместный переход к интенсивным методам ведения животноводства на промышленной основе, повышение продуктивности всех видов скота и птицы, осуществление системы ветеринарно-профилактичес-ких мероприятий, позволяющих снизить заболевания и падеж скота.
Перед ветеринарной наукой поставлена ответственная задача по обеспечению разработки и внедрения в практику более современных методов и средств предупрежедения и лечения болезней животных, эффективность биологических и химиотерапевтических ветеринарных препаратов и технологии их производства и применения*
Одной из важнейших задач ветеринарной науки и практики в условиях промышленного животноводства является охрана продуктивных животных от заноса и распространения инфекционных болезней, в том числе туберкулеза крупного рогатого скота, что связано со специфическими условиями привязного содержания животных в замкнутых системах животноводческих помещений с пониженным содержанием кислорода, повышенным содержанием углекислоты, аммиака, сероводорода, плотным размещением животных, отсутствием моциона, инсоляции, обусловливающих в совокупности нарушение межуточного обмена у животных и повышенную восприимчивость и пониженную резистентность к инфекционным заболеваниям.
Туберкулез крупного рогатого скота наносит не только большой экономический ущерб, но вместе с тем являясь антропозоонозным заболеванием^представляет потенциальную опасность для населения, особенно при использовании инфицированного молока и других продуктов животноводства»
Среди современных туберкулостатических лекарственных препаратов, широко применяемых в медицинской практике, наиболее активным является изониазид (тубазид), который эффективен при лечении всех форм легочного и внелегочного туберкулеза. Достоинство отого препарата заключается в быстроте и равномерности проникновения в органы и ткани больного организма, обладая при этом строго специфическим действием на возбудителя, избирательно концентрируясь в органах поражения.
В настоящее время этот препарат находит все более широкое применение также в ветеринарной практике в качестве дополнительного средства в борьбе с туберкулезом крупного рогатого скота, свиней, птиц и пушных зверей. Однако фармакологическое действие этого химиотерапевтического препарата и, особенно, его токсическое действие на организм крупного рогатого скота изучено совершенно недостаточно, не раскрыта природа его побочного действия и отсутствуют рекомендации по его предотвращению и устранению*
Учитывая большую перспективность применения тубазида в ветеринарной практике для борьбы с туберкулезом продуктивных животных, возможность накопления его в организме крупного рогатого скота и переход в продукты животноводства, а также возможное отрицательное влияние его на воспроизводительную функцию животных и жизнеспособность молодняка, перед нами была поставлена задача определить степень токсичности и кумуляции тубазида для лабораторных животных и крупного рогатого скота, изучить механизм его токсического действия и патогенез интоксикации телят, разработать метод антидотной терапии при остром отравлении животных, а также метод обнаружения и определения остатков тубазида в органах и тканях животных и в сырых животных продуктах; Изложение результатов проведенных экспериментальных исследований по
- б -
всем этим вопросам является предметом нашей диссертационной работы.
Научная новизна и практическое значение работы заключается в определении параметров токсичности и кумуляции тубазида для лабораторных животных и крупного рогатого скота, в изучении характера клинических, биохимических и патологоморфологических изменений, закономерностей распределения, накопления в органах и сроков выделения из организма животных, в доказательстве отсутствия гонадотоксического, эмбриотоксического и тератогенного дейст-вия и незначительного влияния на жизнеспособность молодняка, в разработке методов диагностики, профілактики и антидотного лечения при острой интоксикации тубазидом, а также установление безопасного и безвредного режима применения тубазида в сочетании с этонием при ингаляционном воздействии на организм крупного рогатого скота.
На защиту выносятся следующие положения:
Экспериментальное доказательство высокой степени токсичности тубазида для белых мышей, кроликов и молодняка крупного рогатого скота при оральном введении с умеренной кумуляцией этого препарата.
Установление характера токсического действия тубазида в высоких дозах, которое проявляется нарушением функции центральной нервной системы, угасанием зрительных и слуховых рефлексов, нарушением координации движений, судорогами клонического и тонического характера, явлениями бронхоспазма, слюнотечением, парезами, параличами конечностей и асфиксией.
Экспериментальное доказательство отсутствия гонадотоксического, эмбриотоксического и тератогенного действия тубазида на организм кроликов при ежедневном оральном введении препарата в
- 7 -течение всего срока беременности и отрицательного влияния на жизнеспособность приплода.
Разработка высокоэффективного способа антидотной терапии животных при острой экспериментальной интоксикации тубазидом, основанного на внутримышечном введении раствора транквилизатора диазепама в дозе І мг/кг в сочетании с пиридоксином (витамин Bg) в дозе 200 мг/кг.
Разработка методических рекомендаций по диагностике и профилактике и антидотной терапии животных при возникновении побочного действия тубазида и симптомов интоксикации.
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Туберкулез, как нозоологическое инфекционное заболевание известен человечеству с древних времен. Патоморфологические изменения туберкулезного характера были обнаружены при археологических раскопках в костных останках людей каменного века и мумиях Египта.
Более подробное описание клинических и патологоанатомических изменений при туберкулезе было сделано французским ученым Р.Ла-эннеком (1819), им же впервые был предложен термин "туберкулез".
В 1882 г. Р.Кох выделил из мокроты больного человека бациллы туберкулеза и представил убедительные данные об открытии им возбудителя туберкулеза (П.Штейнбрюк, 1982).
.Ядльнейшее развитие микробиологии способствовало детальному изучению свойств возбудителя туберкулеза, который по своим свойствам относится к обширной группе микобактерии, родственных низшим растительным микроорганизмам - лучистым грибам; или актин оми цетам.
Отличительным свойством микобактерии туберкулеза является их кислотоустойчивость. Они стойко сохраняют окраску при воздействии кислот, щелочей, этилового спирта.
Для микобактерии туберкулеза присуще явление полиморфизма,' т.е. разнообразные отклонения от морфологии типичных палочек туберкулеза, возникающие под воздействием различных факторов внешней среды;
Со времен Р.Коха существовало предположение, что микобактерии туберкулеза имеют восковую капсулу, которая обусловливает их кислотоустойчивость, однако с помощью электронной микроскопии, в последствие выяснено, что микобактерии такой капсулы не имеют.; В даль-
- 9 -нейшем было установлено, что в отличии от других микроорганизмов микобактерии туберкулеза характеризуются высоким (до 40%) содержанием липидов (Л.Н.Модель, 1952),
С наличием высокого содержания липидных фракций в капсуле и мембране возбудителя связана кислотоустойчивость микобактерии. Биологической активностью липидов обусловлена также вирулентность микобактерии и их токсическое действие на клетки макроорганизмов.
В настоящее время накоплен целый ряд наблюдений, позволяющих установить взаимосвязь вирулентности микобактерии туберкулеза с некоторыми физико-химическими и цитохимическими свойствами мокобактерий. Многие авторы относят вещества, имеющие отношения к вирулентности, к липидам и связывают их с локализацией в периферической зоне микробной клетки. Вирулентные микобактерии туберкулеза в микрокультуре образуют косы или компактные переплетающиеся сплетения и змеевидные жгуты (корд-фактор). Корд-фактор представляет собой липид, который был экстрагирован Блохом (1953) из вирулентных микобактерии туберкулеза. Эта липидная фракция высокотоксична и обладает двумя характерными биологическими свойствами, которые проявляются в замедленной токсичности для мышей и задержкой миграции лейкоцитов.
Кроме липидов в бактериальной клетке находятся протеины и полисахариды, которые располагаются в виде комплексов сложных соединений и проявление их биологических свойств не тождественно свойствам отдельных их частей, поскольку комплексное воздействие обусловливается взаимным влиянием отдельных химических компонентов. Однако эта сторона вопроса во многом остается до сих пор неясной, что затрудняет понимание.ряда механизмов возникновения и развития инфекционного процесса.
Возможность применения противотуберкулезных препаратов и эффективность химиопрофилактики в ветеринарии стала изучаться с 1952 г. после открытия и синтеза эффективного химиотерапевтичес-кого препарата - тубазида (изониазида).
Изониазид (гидразид изоникотиновой или 4-пиридинкарбоновой кислоты, ГИНК) является в настоящее время наиболее эффективным среди синтетических противотуберкулезных препаратов и имеет хорошую, переносимость при длительном лечении больных туберкулезом людей,5 Хотя ГИНК был синтезирован в 1912 г. ( н.Меуг, J.Maiiy) его противотуберкулезная активность была обнаружена только через 40 лет, одновременно тремя группами исследователей ( J.Bernstein et al. , 1952, Offе et al. , 1952, Pox H. et al,, 1952),-
В 1952 году J.Bernstein с соавт. сообщили о новом очень активном противотуберкулезном средстве - ГИНК. По данным этих авторов ГИНК не только проявляет высокую туберкулостатическую активность в опытах in vitro , но и дает исключительно яркий хи-миотерапевтический эффект в опытах на мышах при экспериментальном заражении возбудителем туберкулеза.
Исследования, проведенные Н.Щукиной с соавт. (1952,1954), подтвердили высокую противотуберкулезную активность ГИНК, но вместе с тем, эти авторы отметили недостаточный, по их мнению, химиотерапевтический индекс этого препарата. Позднее синтезированный в Советском Союзе ГИНК, как химически индивидуальное вещество, был назван тубазидом,1
Американские авторы J.Bernstein, w.Lott и др. (1952) провели сравнительное изучение химиотерапевтической эффективности ГИНК и других родственных ему соединений этого класса, проявляющих в опытах на мышах выраженную противотуберкулезную активность. Лучшим оказался тубазид, который в значительно меньших дозах,-
- II -
чем другие іпродлевал жизнь мышей, инфицированных возбудителем туберкулеза.
Для оценки бактериостатического действия химиотерапевтических
препаратов большое значение имеют исследования in vitro . Изу
чение бактериостатического влияния тубазида в отношении возбуди
теля туберкулеза проводилось различными исследователями ( w.steen-
ken, Wolinsky , 1952; G.Mackaness, P.Smith , I952;G.Levaditi,
J.Henri-Eveno , 1952).
в.Fust (1952), отмечает, что действие тубазида проявляется относительно слабее на микобактерии бычьего вида, чем человеческого. Другие исследователи ( Galland В. et Maillet J. , 1953) подтвердили, что после 21-дневного лечебного применения тубазида в дозе 1,7 мг/кг в сочетании со стрептомицином в дозе 42 мг/ кг оказало полное защитное действие против туберкулеза сразу после заражения морских свинок возбудителем туберкулеза.'
Изучение химиотерапевтического эффекта тубазида занимались E.Hehlinder, R.Siberman, H.Prei (1952) в опытах на зараженных туберкулезом морских свинках; Лечение начинали спустя 42 дня после заражения и продолжали в течение 4 недель. У свинок было задержано распространение первичной инфекции в лимфатических узлах и полностью заторможено его гематогенное распространение.
О благоприятных результатах применения тубазида при экспериментальном туберкулезе сообщали J. Eidus, K.Lanyi, S.Solimos (1953), а также ВЛІ.Зикман (195*0, начинавшая применять тубазид только через 80 дней после ^заражения животных. Аналогичные результаты были получены.и другими исследователями (О.О.Макеева, Г.И.Першин, 1961, Э.С.Содиков, Л.А.Гапонько, 1968,1969; Б.Я.; Хайкин, 1972).
Хороший лечебный эффект тубазида был установлен в тех случаях,
- 12 -в которых животные были заражены штаммами туберкулеза, которые in vitro были резистентны к другим антибактериальным препаратам ( A.Karlson, W.Peldman , 1952),
По данным G.Hobby, T.Lenert (1952), для того, чтобы полностью оградить зараженных животных от заболевания туберкулезом, достаточной эффективной дозой оказалась 5 мг/кг для мышей и I мг/кг для морских свинок.
При изучении механизма противотуберкулезного действия тубази-да было установлено, что он обладает не только бактериостатичес-ким, но и бактерицидным действием, которое связано с наличием в его молекуле высокореактивной гидразидной группы, которая в сочетании с пиридиновым ядром обладает уникальной противотуберкулезной активностью.
Для микобактерий туберкулеза ингибирующие концентрации изони-азида составляют всего 0,01-0,1 мкг/мл, для других микобактерий они составляют 1-Ю, иногда до 100 мкг/кг (Н.М.Рудой, 1969).
В то же время все другие микроорганизмы совершенно устойчивы к этому преперату и имеют минимальную ингибирующую концентрацию (МИК) более 600 мкг/мл. Все это позволяет предположить, что изо-ниазид подавляет высокоспецифическую метаболическую реакцию, характерную для микобактерий туберкулеза. В опытах in vitro было показано, что если концентрация тубазида больше минимальной бак- ериостатической, то бактериостатический эффект не усиливается вместе с увеличением концентрации этого препарата ( W.Barcly, В. Ebert, Lj. Le Roy , 1953).-
Изониазид in vitro активен в интервале рН от 5,0 до 8,0; при этом величина засева не оказывает влияние на МИК. Кажущееся увеличение МИК при использовании очень большой дозы засева объясняется наличием устойчивых мутантов. Даже в МИК изониазид оказы-
- 13-вает бактерицидное действие, которое не зависит от концентрации если она превышает 0,1 мкг/мл. J.Yonatt (1969) пришел к заключению, что препарат наиболее эффективен при температуре 37С, микобактерии должны получать достаточное количество кислорода и быть метаболичеоски активными.
Некоторые аналоги изониазида, например гидразиды никотиновой кислоты и параминобензойной снижают его бактерицидную активность, вероятно конкурируя с изониазидом при поглощении клетками или за центры.связывания внутри клеток (J.Yonatt 9 i960;J.Yonatt, S.Tham , 1969).
Исследования микобактерии, подвергнутых действию изониазида, показали, что они быстро теряют кислотоустойчивость, причем, наблюдается четкий параллелизм между этим феноменом и бактерицидным действием.
Кроме того, факторы, снижающие или предотвращающие бактери-цидное действие изониазида также предотвращают потерю кислотоустойчиво сти возбудителя.
Сущность кислотоустойчивости микобактерии в настоящее время до конца не выяснена.
Изменение морфологии клеток микобактерии под воздействием изониазида, наблюдаемые в электронном микроскопе описаны K.Taka-уаша с соавт. (1973). Под воздействием изониазида последовательно происходят следующие процессы: сморщивание поверхности клетки, которая затем становится грубой, шероховатой, возникает вытеснение цитоплазматического материала из клетки, ее фрагментация и слияние продуктов распада клетки в аморфную массу.
Все штаммы микобактерии туберкулеза, устойчивые к изониазиду, лишены каталазнои и пероксидазнои активности. Исключение составляет несколько штаммов с низкой устойчивостью к изониазиду, в
которых сохранена активность каталазы. В то же время у атипичных и сапрофитных микобактерий устойчивость к изониазиду не сопровождается потерей каталазной и пероксидазной активности. Многие авторы считают, что эти факторы указывают на важную роль каталазы и пероксидазы в механизме бактериостатического действия изониазида.
