Введение к работе
. Актуальность темы. Существование проблемы профилактики и ликвидации инфекционных заболеваний сельскохозяйственных животных определило тематическую направленность данной работы.
Исследованиями последних десятилетий в области биологически активных веществ (БАБ) выявлена важная роль рибонуклеиновых кислот в регуляции резистентности организма животных (Ф.И.Ершов, 1982; В. М.Земсков, А.М.Земсков, 1987; Г.А.Ноздрин, 1996).
Препараты на основе РНК обладают противовирусным действием, стимулируют неспецифическую резистентность, гемопоэз, являются иммуномодуляторами, иммуноадъювантами, антимутагенами (Ф.И.Ершов, В.М.Жданов, 1982; В.М.Земсков, А. М.Земсков и др., 1982. 1984, 1987; Ф.И.Ершов, В.В.Малиновская, 1996).
Важную роль в направленности действия препаратов на основе РНК играет структура таких соединений: двуспиральные (дс) РНК обладают выраженными интерферониндуцирующими и противовирусными свойствами, в то время как однонитевым РНК присущи свойства имму-номодуляторов, адъювантов, стимуляторов неспецифической резистентности.
Все это позволяет использовать препараты с подобной структурой в различных биологических моделях: двуспиральные РНК - в эндогенной интерферонизации, однонитевые РНК - в фенотипической коррекции Ir- и Т-независимости иммунного ответа, тахифилаксии, антидотной и фагоцитарной терапии, стимуляции неспецифической резистентности и коррекции иммуннодефицитов (Ф.И. Ершов, А.С.Ново-хатский, 1981; Н.Н.Носик, Ф.И.Ершов, 1982, 1984; В.М.Жданов, Ф.И.Ершов, 1983; Ф.И.Ершов, И.Ф.Баринский и др., 1983; В.М'. Земсков и др.. 1982, 1984, 1987; Р.В.Петрови др., 1986, 1988; Н.А.Радомская, Т.М.Соколова и др., 1988; Ф.И.Ершов, В.В.Малиновская, 1996; J.J.Greene et al., 1984 и др.).
В последние годы интенсивно разрабатывается новое направление профилактики и терапии вирусных инфекций - интерферонизация. Она может быть пассивной, когда организм насыщается экзогенньш интерфероном, и активной, когда при помощи различных индукторов в организме происходит наработка собственного эндогенного интерферона. Введение в организм индукторов интерферона инициирует раз-
витие состояния противовирусной защиты. (А.С.Садыков, Ф.И.Ершов и др., 1978; Ф.И.Ершов, В.М.Жданов, 1982).
Впервые опыты на сельскохозяйственных животных по изучению действия индукторов интерферона (фаговая дс РНК, полигуацил, ти-лорон, левамизол) были поставлены в ВГНКИ ветпрепаратов в 1982-85 гг (А.В.Селиванов и др., 1985, 1987).
Препараты фаговых дсРНК обладают широким спектром противовирусной активности при испытании на лабораторных животных (А.Н.Фомина и др.,1981; И.Ф.Баринский и др., 1982; Н.Н.Носик, Ф.И.Ершов и др., 1984). Это дало возможность предположить, что и на других видах теплокровных животных препараты на основе дсРНК иного происхождения будут проявлять защитное действие. Что же касается низших позвоночных, в частности рыб, то вопросы, связанные с действием на них иммуномодуляторов и индукторов интерферона практически не исследованы (A.E.Ellis, 1988; E.D.Eaton, 1990).
Исследования, выполненные в НИКТИ БАВ ГНЦ ВБ "Вектор" и ИЭВ-СиДВ, по получению природных и синтетических иммуномодуляторов и индукторов интерферона на основе однонитевых и двуспиральных РНК (дс РНК), позволили приступить к созданию стимуляторов неспецифической резистентности и противовирусных препаратов для применения в ветеринарии (коммерческое название - поливедрим и вестин). В качестве микробиологического источника этих препаратов были использованы дрожжи Saccharomyces cerevlslae.
Препараты на основе РНК безвредны, не способны перегружать детоксицирующую систему цитохромов Р-450.
В то же время анализ широкого спектра биологических активностей этих препаратов, выясненного к этому времени, позволил нам предположить, что они могут быть использованы для практического применения при обеспечении инфекционного благополучия широкого круга сельскохозяйственных животных, что и определило цель проведенных исследований.
Цель и задачи исследований. Разработка новых препаратов-стимуляторов неспецифической резистентности на основе РНК из дрожжей и способов их применения для животных.
Задачи исследований:
изучить безвредность препаратов;
исследовать специфическую, интерферониндуцирующую и проти-
вовирусную активность препаратов;
определить специфическую активность препаратов в опытах на моделях заболеваний сельскохозяйственных животных и в условиях производства;
изучить сравнительную противовирусную активность препаратов на основе двуспиральных РНК у низших и высших позвоночных.
Научная новизна работы. Теоретически обоснованы и разработаны препараты на основе одно- и двуспиральных РНК из дрожжей и способы их применения в ветеринарной медицине.
Оценена сравнительная эффективность препаратов у высших и низших позвоночных.
Изучен вклад отдельных систем организма, обеспечивающих состояние неспецифической резистентности под действием препаратов РНК и выяснена при этом ведущая роль системы макрофагов.
Выдвинута концепция об универсальной роли рибонуклеиновых кислот в противоинфекционной устойчивости организмов различных классов.
Практическая значимость работы. Препараты полирибонат (поли-ведрим) и вестин (ридостин)на основе однонитевых и двуспиральных РНК из дрожжей предложены как коммерческие для ветеринарной практики.
Принцип их действия отработан в процессе эволюции микро-(РНК-вые вирусы) и макроорганизмов разных классов, предложены способы иммунокоррекции и эндогенной интерферонизации.
В развитие выдвинутого принципа разработан и испытывается целый ряд комплексных препаратов иммуномодулирующего, ростостиму-лирующего, противоинфекционного действия: риболизин, элеурибон, эктериб, элеутерицид (Г.Н.Ноздрин, 1996; И.В.Наумкин, 1996), фа-гостим (А.А.Сизов, 1996).
Полученные материалы используются в курсе лекций по ветеринарной медицине НГАУ.
Разработанные препараты и способы их применения в ветеринарной практике защищены патентами:
- "Способ профилактики туберкулеза животных" (N 1790414 от
22.09.92 г. );
- "Способ выращивания телят" (N 2015697 от 15.07.94 г.);
- "Способ профилактики вирусных заболеваний рыб" (N 2043714
от 20.09.95 г.);
- "Индуктор интерферона Ридостин" RU (М 2083221 МКИ А61К
38/20 N19 от 10.07.97 г).
Материалы исследований вошли в следующие разработки и нормативно-технологические документы:
ТУ 9291-008-00479979-94 "Вестин (ридостин)" и Временное наставление по применению вестина (ридостана) в ветеринарии (06.07.1994 г. N13-4-2/121);
ТУ 9291-007-004479979-94 "Полирибонат (поливедрим)" и Временное наставление по применению полирибоната (поливедрима) в ветеринарии (06.07.1994Г. N13-5-2/120).
Препараты утверждены Департаментом ветеринарии РФ для широких производственных испытаний (1994).
- Иммуномодуляторы нуклеиновой природы как стимуляторы нес
пецифической резистентности и продуктивности молодняка крупного
рогатого скота (рекомендации). Утверждены Учеными Советами ИЭВ-
СиДВ СО РАСХН и НГАУ, одобрены для внедрения Ветеринарным НТС Но
восибирского АПК (1991).
На защиту выносятся данные о безвредности и специфической активности препаратов на основе однонитевых и двуспиральных РНК из дрожжей Saccharomyces cerevlslae на лабораторных и сельскохозяйственных животных, данные об иммуномодулирующей активности препаратов на моделях заболеваний сельскохозяйственных животных, результаты сравнительного изучения действия препаратов у высших и низших позвоночных, особенности методологии разработки и их применения в ветеринарной практике.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены:
на ежегодных отчетных сессиях ГНЦ ВБ "Вектор" (г.Новосибирск, 1993-1996 гг);
на научных конференциях ИЭВСиДВ СО РАСХН (г.Новосибирск, 1990-1996 гг);
на 6-й, 7-й. 8-й Межгосударственных научно-практических конференциях "Новые фармакологические средства в ветеринарии" (г.Санкт-Петербург, 1994, 1995, 1996 гг);
на II и III Съездах физиологов Сибири и Дальнего Востока (г.Новосибирск, 1995, 1997 гг);
на Международном семинаре по болезням рыб (Польша, 1993 г);
на 6-й и 8-й Международных конференциях Европейской ассоциации по болезням рыб (Франция, 1993; Испания, 1995);
на III Международном симпозиуме по вирусам низших позвоночных (Франция, 1995).
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации имеется 37 публикаций.
Реализация результатов исследований. Материалы диссертации использованы:
для представления в Ветеринарный фармакологический совет и утверждения в Департаменте Ветеринарии РФ препарата полирибонат (поливедрим) в качестве стимулятора неспецифической резистентности, развития и иммуноадъюванта;
для представления в Ветеринарный фармакологический совет и утверждения в Департаменте Ветеринарии РФ препарата вестин (ри-достин) в качестве противовирусного средства и иммуномодулятора;
для утверждения в Фармкомитете МЗ РФ препарата ридостин в качестве противовирусного средства и иммуномодулятора;
в производстве для коррекции иммунодефицитов и повышения интенсивности развития телят и поросят; для повышения эффективности противоэпизоотических мероприятий при вакцинации телят БЦЖ против туберкулеза животных (Новосибирская обл.) и жеребят при мыте лошадей (Республика Саха, Якутия); при лечении вирусных заболеваний домашних животных в ветеринарных клиниках г.Новосибирск и г.Барнаул.
Структура и объем исследования. Диссертация изложена на 31А страницах, иллюстрирована 55 таблицами и 12 рисунками, имеет 16 приложений. Список литературы включает 443 источника., из них 154 зарубежных авторов.