Способ профилактики и лечения паразитарных и инфекционных болезней с использованием интерлейкина-1

 

Изобретение относится к области ветеринарии, а именно к методам профилактики и лечения паразитарных и инфекционных болезней. Сущность изобретения заключается в том, что способ профилактики и лечения паразитарных и инфекционных болезней животных включает использование препарата ИЛ - интерлейкина-1, стимулирующего защитные силы организма, который вводят внутривенно, внутрибрюшинно или подкожно в дозах 0,000001-0,01 мг/кг массы животного. 2 з. п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к области ветеринарной медицины, а именно к методам профилактики и лечения паразитарных и инфекционных болезней.

Известно применение в ветеринарии большого количества различных способов лечения паразитарных и инфекционных болезней. Для профилактики и лечения паразитозов и инфицированных животных используются многочисленные химико-фармацевтические средства, например, для борьбы с кокцидиидозами - кокцидиостатики, гельминтозами антигельминтики, при инфекционных заболеваниях множество антибиотиков и сульфаниламидных препаратов. При этом как правило, преследуется единая цель: борьба с паразитом в разных проявлениях и без учета механизмов защиты организма, в котором живет и развивается возбудитель. В большинстве случаев использование упомянутых средств малоэффективно. Так, только возбудители только некоторых видов паразитозов приносят ежегодно огромный материальный ущерб сельскому хозяйству многих стран мира [1] По данным McDongald [2] ежегодный ущерб от кокцидиозов оценивается более, чем в 280 млн. долларов США, и это несмотря на постоянное применение химико-фармацевтических средств при выращивании молодняка многих сельскохозяйственных животных.

Лечение и профилактика другого опасного паразитарного заболевания - криптоспоридиоза, оказалось весьма сложной проблемой, так как ни один из более 100 испытанных антимикробных агентов, включая кокцидиостатики и антибиотики широкого спектра действия, оказались малоэффективны для борьбы с этой болезнью.

Течение паразитарных и инфекционных болезней в большинстве случаев протекает с развитием иммунодефицитных состояний, сопровождающихся стойким снижением иммунитета и невозможностью адекватной борьбы с проникшим в организм возбудителем заболевания. Паразитарные возбудители способствуют развитию иммунодефицитных состояний у животных, к повышению их восприимчивости к болезням вообще и к инфекционным в частности. Применение антибиотиков и других антиинфекционных средств на этом фоне может еще более усугубить иммунодефицит и привести не к излечению, а к хронизации или прогрессированию заболевания.

Прототипом данного изобретения является способ лечения паразитарных и инфекционных болезней у животных с использованием антибиотиков. Недостатком предлагаемого подхода, помимо перечисленного выше, может быть высокая стоимость многих антиинфекционных средств, а для некоторых и дефицитность. Кроме того, синтетические препараты могут накапливаться в товарном мясе при длительном скармливании и не разрушаться при термической обработке. В этой связи длительное применение в животноводстве некоторых средств, в том числе, антибиотиков нежелательно.

Задачей, стоящей перед авторами, является разработка более эффективного способа профилактики и лечения указанных заболеваний.

Поставленная задача решается разработкой принципиально нового способа профилактики и лечения паразитарных и инфекционных болезней с использованием естественного иммуностимулирующего вещества интерлейкина-1 (ИЛ-1). Конкретная задача изобретения заключается в разработке сроков, доз и путей введения препаратов ИЛ-1 для максимального достижения профилактического и лечебного эффекта.

ИЛ-1 представляет собой эндогенный иммуномодулятор, продуцируемый в ходе развития острофазового и иммунного ответа главным образом клетками макрофагального ряда. Благодаря широкому спектру биологической активности ИЛ-1 является одним из основных медиаторов развития защитных реакций организма при внедрении патогенов (Dinarello, 1984).

В настоящее время накоплен значительный экспериментальный материал по биологической активности препаратов ИЛ-1. Продемонстрировано, что ИЛ-1 значительно повышает резистентность при заражении летальными дозами ряда бактерий и вирусов, защищает от радиационного воздействия и токсического действия цитостатиков, обладает выраженным ранозаживляющим и иммуностимулирующим действием (Кетлинский С. А. и др. 1992; Berkowitz et al, 1992; Chen et al, 1992).

Рекомбинантный ИЛ-1 β человека, получаемый по генноинженерной технологии с использованием в качестве продуцента E.coli, представляет собой белок с молекулярной массой 18 кД. Рекомбинантный ИЛ-1 b по физико -химическим и биологическим свойствам полностью идентичен природному ИЛ-1 b человека (Ketlinsky et al. 1991). Препарат ИЛ-1 b прошел доклинические испытания согласно рекомендациям Государственного Фармакологического комитета РФ и разрешен для прохождения 2 фазы клинических испытаний у человека. Технология получения препарата запатентована (Машко С.В. и др. 1992; Соловьева Л.Н. и др. 1992).

Механизм иммуностимуляции под влиянием ИЛ-1 заключается в повышении функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов, индукции дифференцировки предшественников иммунокомпетентных клеток, усилении интерлейкин-2-зависимой пролиферации лимфоцитов и увеличении антителообразования.

Использование ИЛ-1 имеет преимущества перед антибиотиками и другими фимикофармацевтическими средствами, так как данный препарат, являясь по своей природе эндогенным медиатором иммунитета, стимулирует естественные защитные силы организма, не обладая токсическими и аллергизирующими свойствами.

Препарат ИЛ-1 использован для профилактики и лечения паразитарных и инфекционных болезней в проведенной серии научно-производственных экспериментов на различных видах животных (мышах, кроликах, телятах, поросятах, лошадях) при эймериозах, криптосоридиозе, эшерихиозе и оказался высокоэффективен, намного превосходя по своим свойствам имеющиеся на сегодняшний день антипаразитарные средства. При этом изучается влияние ИЛ-1 на биохимические показатели крови (общий белок, альбумин, глобулин, гемоглобин, билирубин), а также на показатели лейкограммы (содержание нейтрофилов, моноцитов, лимфоцитов, эозинофилов) и на функциональную активность иммунокомпетентных клеток (бластная трансформация лимфоцитов, уровень продукции интерлейкина-2).

Технический результат изобретения заключается в разработке способа введения и дозировок препарата интерлейкина-1, что позволяет достигнуть профилактического и лечебного эффекта при паразитарных и инфекционных заболеваниях у разных видов животных. Препарат оказывает профилактическое действие при введении за 1 сутки до заражения и одновременно с заражением животных. Лечебное действие препарата проявляется при введении через 1, 2 и 3 суток после заражения и непосредственно на фоне появления симптомов заболевания. Препарат эффективен при внутривенном, внутрибрюшинном и подкожном введении в дозах от 0,000001 мг до 0,01 мг на кг веса животных.

Практическая применимость изобретения иллюстрируется следующими примерами.2 Пример 1. Профилактика и лечение криптоспоридиоза у мышей.

Мышей линии СВА заражали криптоспоридиями, вызывающими характерные клинические симптомы развития заболевания у животных в 100% случаев. Препарат интерлейкина-1 вводится в различные сроки до и после заражения с профилактической и лечебной целью в дозах 0,0001 и 0,001 мг/кг. У всех животных определяли изменения клеточного состава периферической крови и показатели иммунитета по пролиферативной активности лимфоцитов селезенки и продукции основного медиатора иммунитета интерлейкина-2 (см. табл. 1-3).

Пример 2. Профилактика и лечение эймериоза кроликов.

Крольчат в возрасте 3-4 недель заражают летальными дозами спорулированных ооцист Eimeria stiedae, которые вызывают характерный симптомокомплекс болезни эймериоза и гибель животных до 100% случаев, со специфическим поражением печени. Препарат ИЛ-1 вводится подкожно в различные сроки до и после заражения животных, с профилактической и лечебной целью, в дозах 0,0001-0,001 мг/кг массы животного. У всех животных, помимо наблюдения за общим состоянием организма и контролем за выделением инвазионной стадии возбудителя во внешнюю среду, определяют изменения биохимических и иммунологических параметров.

В результате проведенных экспериментов на 50 кроликах, зараженных летальной дозой высоко-вирулентного возбудителя печеночной формы эймериоза, ИЛ-1 при профилактическом и лечебном применении восстанавливает биохимические и иммунологические показатели крови, а также нормализует общее состояние организма при полном отсутствии падежа животных.

Пример 3. Профилактика и лечение криптоспоридиоза телят.

Опыт проведен на 70-ти новорожденных телятах 1-15-ти суточного возраста, спонтанно зараженных возбудителем зооноза Cryptosporidium.

ИЛ-2 применяется внутривенно в различные сроки, в первые третьи сутки жизни животного, до появления симптомов болезни с профилактической целью, и после появления симптомов болезни и выделения инвазионного возбудителя (ооцист) во внешнюю среду с лечебной целью. Как и в предыдущих опытах у всех животных определяют изменения иммунологических и биохимических показателей и контролируют общее состояние организма.

Результаты проведенных испытаний ИЛ-1 с целью профилактики и лечения криптоспоридиоза показывают принципиально сходные данные с предыдущими экспериментами на мышах и кроликах. Действие ИЛ-1 восстанавливает биохимические и иммунологические показатели крови, а также предупреждает развитие болезни у новорожденных телят, которым вводят препарат ИЛ-1 в первые сутки жизни до появления симптомокомплекса криптоспоридиоза.

Пример 4. Профилактика и лечение колибактериоза поросят.

Опыт проведен на 50-ти поросятах 5-30 суточного возраста, которые находились в свиноводческом хозяйстве, неблагополучном по острым вспышкам болезни, охватывающим большое поголовье новорожденных поросят разного возраста и сопровождающихся высокой смертностью.

Препарат ИЛ-1 вводят подкожно в разные сроки до и после появления симптомов болезни в дозах 0,000001-0,0001 мг/кг массы животного. Однотипно, как и в вышеизложенных экспериментах, у всех опытных животных определяют биохимические и иммунологические показатели крови и контролируют общее состояние организма животных.

Применение ИЛ-1 у новорожденных поросят до появления клинических симптомов болезни предотвращает развитие болезни. У этих поросят биохимические и иммунологические показатели крови находятся в пределах нормы. Применение ИЛ-1 после появления симптомокомплекса болезни приводит к возрастанию иммунологической реактивности, восстановлению нормального клеточного состава периферической крови.

Пример 5. Профилактика и лечение заболеваний лошадей, ассоциированных возбудителями инфекционно-инвазионной патологии.

В настоящее время имеются основания считать, что моноинфекции существуют преимущественно в опытах с гнотобиотами. В естественных же условиях, во всяком случае у домашних животных и человека, преобладают полиинфекции, возбудители которых вызывают сложные еще далеко не познанные патологические процессы. Криптоспоридии часто сочетаются с энтеропатогенной палочкой E. coli, сальмонеллами, вирусами, а также с другими паразитическими простейшими.

Учитывая изложенное, обследуются 50 лошадей различного возраста, которые имеют выраженный симптомокомплекс болезни желудочно-кишечного тракта. Устанавливается наличие как минимум двух видов возбудителей: Cryptosporidium parvum и E. coli. ИЛ-1 вводится внутривенно всем лошадям с лечебной целью в дозе 0,01 мг/кг массы животного трехкратно с интервалом 24-48 ч. У всех животных определяется наличие симптомокомплекса болезни, а также биохимические и иммунологические показатели крови. По всем исследуемым показателям ИЛ-1 оказывается эффективным для лечения ассоциированных инфекций.

Как следует из приведенных данных, инфицированные животных возбудителями эймериоза, криптоспоридиоза, эшерихиоза и смешанных инфекций, которое приводит к тяжелому проявлению симптомокомплекса болезни и во многих случаях к летальному исходу, вызываю выраженное снижение показателей иммунитета. У животных наблюдается лейкопения, подавление пролиферативной активности лимфоцитов и снижение способности секретировать медиаторы иммунитета, главным из которых является интерлейкин-2.

Применение интерлейкина-1 до заражения, одновременно с заражением и после заражения приводит к улучшению общего состояния животных и оздоровлению при отсутствии летальности. Это сопровождается существенным возрастанием иммунологической реактивности. Согласно данным, приведенным в таблицах, введение препарата восстанавливает нормальное содержание лейкоцитов в периферической крови, а также увеличивает бластную трансформацию лимфоцитов и продукцию ими интерлейкина-2. По-видимому наблюдаемые под действием препарата изменения в иммунной системе обусловливают значительное усиление защитных сил организма животных, эффективную борьбу с инфекционными агентами и препятствуют развитию заболевания либо ведут к выздоровлению. Таким образом препарат оказался эффективен как при профилактическом, так и при лечебном применении.

Источники информации 1. Качанова С.П. Коблова И.А. Современные методы и средства борьбы с кокцидиозами. Обзорная информация. М. 1987.

2. McDongald L. R. Chemotherapy of coccidiosis// The biology of the coccidia. Ed. P.L. Long, Baltimore. 1982, P. 373-427.

3. Машко С.В. Лебедева М.И. Винецкий Ю.П. Котенко С.В. Кетлинский С.А. Симбирцев А.С. Козлов А.П. Козлов Ю.И. Дебабов В.Г. Рекомбинантная плазмидная ДНК pPR-TGATG-hIL-1b tsr, обеспечивающая микробиологический синтез рекомбинантного интерлейкина-1 бета человека, штамм Escherichia coli - продуцент интерлейкина-1 бета человека// Патент РФ N 5024478 от 29.01.92.

4. Соловьева Л.Я. Протасов Е.А. Симбирцев А.С. Полторак А.Н. Кетлинский С. А. Способ получения интерлейкина-1 b // Патент РФ N 5068123/13 от 19.06.92.

5. Berkowitz, C. Becker Y. Recombinant interleikin-1 a interleukin-2 and M-CSF-1 enhance survival of newborn mice inoculated intraperitoneally with a lethal dose of herpes simplex virus // Arch. Virol. 1992, 124:82-93.

6. Chen W. Havell E. Moldawer L. etr al. Interleukin-1: an important mediator of host resistance against Pheumocystis carinii // J. Exp. Med. 1992, 176:713-718.

7. Dinarello C.A. Interleukin-1 // Rev. Inf. Dis. 1984, 6:51-95.

8. Ketlinsky S. Simbirtsev A. Poltorak A. et al. Purification and characterization of the immunostimulatory properties of recombinant human interleukin-1 b // Eur. Cytokine Netw. 1991. V. 2. N 1. P. 17-26.

9. Кетлинский С.А. Симбирцев А.С. Воробьев А.А. Эндогенные иммуномодуляторы // "Гиппократ", Л. 1992, 256 с.

Формула изобретения

1. Способ профилактики и лечения паразитарных и инфекционных болезней животных путем введения биологически активного препарата, отличающийся тем, что в качестве биологически активного вещества, стимулирующего защитные силы организма, используют рекомбинантный интерлейкин-1, который вводят внутривенно, внутрибрюшинно или подкожно в дозах 0,000001 0,01 мг/кг массы животного.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при профилактике паразитарных и инфекционных болезней препарат вводят однократно.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при лечении паразитарных и инфекционных болезней животных препарат вводят двух-трехкратно с интервалом 24 48 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2