Способ профилактики снижения мышечной силы при острой лучевой болезни в эксперименте

Изобретение относится к экспериментальной медицине, космонавтике, в частности, для обеспечения физической работоспособности космонавтов при корпускулярном облучении, а также сохранения жизненного статуса пациентов при протонной терапии онкологических заболеваний. Животному после однократного неравномерного протонного облучения в дозах, способных вызвать острую лучевую болезнь, интраназально вводят официнальный препарат Семакс 0,1% капли назальные. Семакс вводят три раза в день по 1 капле в каждую ноздрю с помощью прилагаемой пипетки с 1-х по 7 сутки после воздействия радиации. Способ обеспечивает сохранение на нормальном уровне показателя мышечной силы животных в ходе развития острой лучевой болезни после неравномерного протонного облучения. 1 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может найти применение в космонавтике для поддержания на высоком уровне физической работоспособности космонавтов в условиях не прогнозированного воздействия радиации.

Клинически доказанное развитие общей слабости при воздействии ионизирующего излучения является фактором риска для здоровья и работоспособности космонавтов в ходе межпланетных полетов [1].

Медицинский препарат с торговым названием «Семакс» имеет химическое название: метионил-глутамил-гистидил-фенилаланил-пролил-глицил-пролин. Семакс относится к фармацевтической группе: ноотропное средство и выпускается в лекарственной форме: капли назальные 0,1% [2]. Препарат влияет на процессы, связанные с формированием памяти и обучением, усиливает внимание при обучении и анализе информации, улучшает консолидацию памятного следа у пациентов после нейрохирургических вмешательств, черепно-мозговой травмы, страдающих цереброваскулярными заболеваниями, в том числе дисциркуляторной энцефалопатией, улучшает адаптацию организма к гипоксии, церебральной ишемии, наркозу и другим повреждающим воздействиям [3]. Установлено, что Семакс обеспечивает повышение умственной работоспособности у спортсменов-единоборцев [4]. Известно, что Семакс в составе различных фармакологических композиций повышает устойчивость к гипоксии и обладает нейропротекторной и антиамнестической активностью у экспериментальных животных при однократном внутрибрюшинном введении [5, 6].

В базе данных литературы были обнаружены отдельные источники информации, в которых описано использование Семакса в составе комплексной терапии пожилых пациентов, имевших в отдаленном анамнезе (нескольких лет) контакт с ионизирующим излучением без указания дозы облучения или перенесенной лучевой болезни. На фоне проведения комплексной терапии и приема Семакса в дозе 5000 мкг в сутки в течение 7 дней у больных через 7 лет после участия в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС отмечено исчезновение вялости, снижение психической и физической утомляемости, улучшение настроения, внимания, памяти, умственной работоспособности [3].

Положительное действие Семакса на здоровье пациентов отмечено при реабилитации ветеранов подразделений особого риска через 20-40 лет после участия в ликвидации радиационных аварий [7]. При этом авторы указывают, что на структуру личности ветеранов повлияли последствия не только радиационного стресса, но и психологического - вследствие экономического кризиса в стране.

В составе комплексной терапии Семакс оказал позитивный эффект в отношении здоровья представителей населения через 35 лет после облучения на реке Тече и Восточно-Уральском радиоактивном следе [8]. Дозы хронического облучения были в пределах от 0,02 до 1,3 Гр. При этом автор справедливо отмечает возможность влияния на здоровье населения пострадавших районов в гораздо большей степени социально-экономических факторов, например алкоголизма, а не радиационного. Таким образом, в базе данных литературы не обнаружены источники информации о влиянии Семакса на показатель физической работоспособности - силу скелетной мускулатуры при острой лучевой болезни.

Задачей исследования является исследование и доказательство возможности оптимального профилактического использования официнального препарата Семакс капли назальные после радиационного воздействия в дозах, вызывающих острую лучевую болезнь, для восстановления до нормального уровня мышечной силы.

Профилактическое введение Семакса облученным животных позволяет нормализовать показатель мышечной силы животных, нарушенный облучением, в процессе эксперимента.

Технический результат заключается в сохранении практически на нормальном уровне показателя мышечной силы при протонном излучении.

Для достижения поставленной цели изучено влияние Семакса на мышечную силу - силу захвата передних конечностей животных, регистрируемую на электронном динамометре.

В ходе исследования выявлено, что противолучевые эффекты достигаются при использовании Семакса в выпускаемой лекарственной форме в качестве назальных капель. Препарат вводят в эффективной дозе: по 1 капле в каждую ноздрю три раза в день с 1-х по 7 сутки после воздействия радиации.

Нами было выявлено, что Семакс способен оказывать противолучевое действие по показателю мышечной силы - силы захвата передних конечностей на подвергшихся острому облучению животных в период разгара лучевого поражения.

В экспериментах использовали Семакс официнальный препарат. Регистрационный номер: ЛС - 002553. Химическое название: метионил-глутамил-гистидил-фенилаланил-пролил-глицил-пролин. Лекарственная форма: капли назальные 0,1%.

Профилактическая эффективность Семакса была изучена на 102 аутбредных мышах ICR CD-I SPF-категории. самках массой 21-25 г. и 22-29 г. в двух различных опытах. В экспериментах отбирались только клинически здоровые особи. Группы: контрольная без облучения, контрольная с облучением и подопытная, формировались случайным выбором из равнозначных по массе животных.

Испытание профилактической эффективности Семакса выполнено при протонном неравномерном облучении мышей на медицинском пучке фазотрона ОИЯИ. Мышей фиксировали и облучали в специальных индивидуальных контейнерах по 4 животных одновременно. Направление пучка протонов - краниокаудальное.

Средняя энергия протонного пучка на входе в кабину перед замедлителем составляет 171 МэВ. Энергия пучка в кабине была определена по пробегу пучка в воде (R=200 мм воды). Измерения проводились полупроводниковым кремниевым детектором. Среднее значение ЛПЭ на входе пучка dE/dx=0,49 кэВ/мкм.

Дозиметрическая калибровка пучка в каждой точке глубинного дозового распределения проводилась ионизационной камерой ТМ30013 клинического дозиметра PTW UNIDOS-E.

Облучение проводилось в натуральном пике Брэгга при толщине дополнительного замедлителя 190 мм. Мощность дозы на входе пучка (с убранным дополнительным замедлителем) составляла 0,62 Гр/мин, мощность дозы в точке облучения (90% от уровня дозы в пике Брэгга) составляла 1,42 Гр/мин. Отношение дозы в точке облучения к дозе на входе 2.28.

Объекты облучали в дозах на входе 1,0 и 1,25 Гр, и это составляло 2,28 и 2,85 Гр в точке облучения, т.е. на тело мыши. Для контроля облучения за контейнерами с мышами экспонировалась радиохромная пленка.

Контрольные животные - группа биоконтроля - помещались в контейнер только без облучения.

Семакс вводили мышам основной группы по капле в каждую ноздрю, начиная со второго часа после окончания облучения, три раза в сутки утром, днем и вечером в течение 7 суток. Эффективная доза Семакса для мышей определена путем пересчета на поверхность тела [9], исходя из эффективной дозы для человека, известной из инструкции [2]. Контрольным облученным животным вводили охлажденную кипяченую воду.

Эксперименты проведены с соблюдением «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных», регламентированных приказом Министерства здравоохранения СССР №75 от 12.08.1987 г.

В проведенных исследованиях установлено, что облучение в дозе 2,28 и 2,85 Гр снижает показатель мышечной силы захвата передних лап до 81,3-84,6% от уровня биоконтроля, а применение Семакса сохраняет уровень показателя мышечной силы, который составил до 93,1-101,1% контрольных значений показателя у биоконтроля (Таблица 1).

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о наличии у Семакса профилактического противолучевого действия при интраназальном введении после радиационного воздействия. На модели костномозговой формы острой лучевой болезни, развившейся после протонного облучения мышей, показано, что применение Семакса уменьшает негативное влияние облучения на показатель мышечной силы.

Статистическую обработку полученных в экспериментах данных проводили с помощью общепринятых методов вариационной статистики. Рассчитывали средние арифметические показатели и их стандартные ошибки. О статистической значимости различий у животных сравниваемых групп судили по критериям Стьюдента и Манна-Уитни.

Примечание:

1 - статистически достоверные различия с группами 1 и 3 (критерий Манна-Уитни, p<0.05);

2 - статистически достоверные различия с группами 4 и 6 (критерий Манна-Уитни. p<0.05).

Таким образом, предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Сразу после облучения осуществляют интраназальное введение животным раствора пептида: метионил-глутамил-гистидил-фенилаланил-пролил-глицил-пролин. Причем используют официнальный препарат Семакс - капли назальные 0,1%. Препарат используют у мышей после однократного острого облучения, способного вызвать острую лучевую болезнь. Препарат Семакс употребляют с 1-х по 7-ые сутки после облучения ежедневно путем интраназального введения трижды в сутки, по 1 капле в каждую ноздрю.

Пример №1

Влияние Семакса на состояние мышечной силы облученных мышей изучают на 22 аутбредных мышах ICR CD-I массой 21-25 г., находящихся в условиях вивария на обычном рационе питания.

В качестве модели радиационного поражения используют однократное облучение пучком протонов на фазотроне ОИЯИ с исходной энергией 171 МэВ. Мышей облучали в индивидуальных контейнерах в краниокаудальном направлении по 4 животных одновременно. Мощность дозы на входе 0,62 Гр/мин, в точке облучения (тело мыши) 1,42 Гр/мин. Доза облучения в области тела составила 2,28 Гр. Биоконтролем являются необлученные животные. После облучения животных делят на две равноценные по массе группы, одна из них - основная - получает препарат Семакс 0,1% по 1 капле в каждую ноздрю, начиная со второго часа после облучения, трижды в сутки утром, днем и вечером в течение 7 суток. Контрольным облученным животным вводят кипяченную охлажденную воду.

Влияние облучения и препарата Семакс на состояние мышечной силы у мышей оценивали по силе захвата передних лап в граммах на электронном динамометре. Сила захвата на 8-ые сутки после облучения составила в группе биоконтроля 94,4±4 г. (100%), у облученных животных была снижена до 79,9±9 г. (84,6%), а в группе облученных с введением Семакса отмечено сохранение показателя до уровня 87,9±3,6 г. (93,1%), при этом отмечены статистически достоверные различия между группами биоконтроля и контрольных облученных животных (критерий Манна-Уитни, p<0,05). Тогда как показатель биоконтроля и облученных животных с ведением Семакса статистически достоверно не различались. Таким образом, препарат Семакс способствует сохранению показателя мышечной силы после воздействия облучения.

Пример №2

Влияние Семакса на состояние мышечной силы облученных мышей изучают в опыте на 30 аутбредных мышах ICR CD-I массой 22-29 г., находящихся в условиях вивария на обычном рационе питания.

В качестве модели радиационного поражения используют однократное облучение пучком протонов на фазотроне ОИЯИ с исходной энергией 171 МэВ. Мышей облучали в индивидуальных контейнерах в краниокаудальном направлении по 4 животных одновременно. Мощность дозы на входе 0,62 Гр/мин, в точке облучения (тело мыши) 1,42 Гр/мин. Доза облучения в области тела составила 2,85 Гр. Биоконтролем являются необлученные животные. После облучения животных делят на две равноценные по массе группы, одна из них - основная - получает препарат Семакс 0,1% по 1 капле в каждую ноздрю, начиная со второго часа после облучения, трижды в сутки: утром, днем и вечером в течение 7 суток. Контрольным облученным животным вводят кипяченную охлажденную воду.

Влияние облучения и препарата Семакс на состояние мышечной силы у мышей оценивали по силе захвата передних лап в граммах на электронном динамометре. Сила захвата на 8-ые сутки после облучения составила в группе биоконтроля 118,2±9,6 г.(100%), у облученных животных была снижена до 96,1±5,7 г.(81,3%), а в группе облученных с введением Семакса животных отмечено сохранение показателя на уровне 120,7±8,3 г.(102.1%), при этом отмечены статистически достоверные различия между основной и контрольной группами облученных животных (критерий Манна-Уитни, p<0,05).

Следовательно, препарат Семакс обеспечивает профилактическое сохранение мышечной силы, нарушенной облучением.

Таким образом, препарат Семакс, введенный профилактически, сохраняет на нормальном уровне показатель мышечной силы животных, в ходе развития острой лучевой болезни после неравномерного облучения, с преимущественным облучением области тела. Эффект достигается при курсовом интраназальном применении Семакса 0,1% интраназальные капли в течение 7 суток после облучения.

Указанные профилактические противолучевые свойства Семакса позволяют использовать его для решения задач радиационной медицины, в частности, для обеспечения физической работоспособности космонавтов при корпускулярном облучении, а также сохранения жизненного статуса пациентов при протонной терапии онкологических заболеваний.

Источники литературы

1. Бушманов А.Ю., Торубаров Ф.С. Неврологические аспекты радиационных поражений. В кн. Радиационная медицина. Радиационные поражения человека. М.: ИздАТ. 2001, Т. 2, с. 275-305.

2. Регистр лекарственных средств России 2000-2016. Семакс раствор 0,1%. Инструкция по применению, противопоказания и состав.

3. Андреева Л.А., Ашмарин И.П. Ноотропное средство и фармацевтическая композиция ноотропного действия. Патент на изобретение RU №2045958 опубликовано: 20.10.1995.

4. Бухарин В.А., Цветков С.А., Таймазов А.В., Готовцев И.И. Повышение уровня умственной и физической работоспособности единоборцев путем корреспондирования методик коррекции. Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта 2(84) 2014, 29 февраля 2012 г., с. 154-159.

5. Яснецов В.В., Яснецов В.В. Фармацевтическая композиция, обладающая противогипоксической. нейропротекторной и антиамнестической активностью и повышающая физическую работоспособность. Патент на изобретение RU 2436505.

6. Коверда М.Н., Землянуха Е.С., Хорошилова Г.В. Фармацевтическая композиция, обладающая противогипоксической, нейропротекторной и антиамнестической активностью и повышающая физическую работоспособность. Патент на изобретение RU 2564008.

7. Пучкова Е.И., Алишев Н.В. Исследование лечебных свойств препарата «Семакс» при реабилитации ветеранов подразделений особого риска. Успехи геронтологии. 2012, т. 25, №3. с. 525-530.

8. Буйков В.А. Психическое здоровье населения Южного Урала, подвергшегося радиационному облучению (клинико-динамический, реабилитационный, превентивный аспекты). Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук. Томск - 2005. ГУ НИИ психического здоровья Томского научного центра СО РАМН.

9. Каркищенко Н.Н. Основы биомоделирования М.: Межакадемическое издателоьство ВПК, 2004 г., с. 607.

10. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Дж. П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М.: Наука, 1992 г. - с. 250.

Способ профилактики нарушений мышечной силы, развивающихся в ходе острой лучевой болезни, в эксперименте, заключающийся в том, что животному после однократного неравномерного протонного облучения в дозах, способных вызвать острую лучевую болезнь, интраназально вводят препарат Семакс 0,1% капли назальные, Семакс вводят в эффективной дозе.