Способ повышения устойчивости организма к цитотоксическому действию кристаллического диоксида кремния
Владельцы патента RU 2756250:
Федеральное бюджетное учреждение науки «Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора) (RU)
Изобретение относится к медицине, в частности к токсикологии и профпатологии, и касается снижения цитотоксического действия кристаллического диоксида кремния. Для этого лицам, относящимся к группе риска указанного действия, вводят препарат «Лимфомиозот» по 15 капель в 100 мл воды 3 раза в сутки курсом 14 дней, 4 раза в год. Способ обеспечивает эффективную профилактику цитотоксического действия кристаллического диоксида кремния за счет способности препарата повышать резистентность макрофагов к действию пылевых частиц и, соответственно, обеспечивать более эффективный альвеолярный клиренс. 1 ил., 3 табл.
Изобретение относится к медицине, в частности, к токсикологии и профессиональной патологии и может быть использовано для снижения цитотоксического действия кристаллического диоксида кремния (КДК) на организм работающего, который подвергается этому воздействию в производственных условиях на предприятиях, связанных с его добычей и переработкой.
При ингаляции и отложении в глубоких дыхательных путях малорастворимых пылевых частиц альвеолярные макрофаги (АМ) являются основным эффектором фагоцитарного звена пульмонарного клиренса и одновременно главной клеткой-мишенью цитотоксического действия. Участие АМ в процессе самоочищения связано с тем, что эта клетка не способна к обратной миграции в легочный интерстиций. Тем самым акт фагоцитоза делает невозможной пенетрацию частицы, повышая вероятность ее пассивного продвижения вместе с клеткой в зону действия мукоцилиарного транспорта. Разрушение же клетки, приводя к освобождению частицы, вновь способствует пенетрации ее в интерстициальную ткань и лимфоток (Privalova L.I., Katsnelson B.A., Osipenko A.B., Yushkov B.G, Babushkina L.I. Response of a phagocyte cell system to products of macrophage breakdown as a probable mechanism of alveolar phagocytosis adaptation to deposition of particles of different cytotoxicity. Environ Health Perspect. 1980; 35: 205-218). В связи с чем задача поиска средств, повышающих устойчивость организма к цитотоксическим эффектам, является актуальной.
Поэтому целью нашей работы было оценить эффективность применения препарата «Лимфомиозот» как средства, повышающего клеточную резистентность к действию высокоцитотоксичной пыли КДК.
В научной литературе имеются ряд работ, посвящённых клиническим исследованиям препарата «Лимфомиозот». В частности, было описано его применение для профилактики нарушений иммунобиологической реактивности организма и инфекционно-воспалительных процессов в челюстно-лицевой области (Демняк Д.С., Грецких Е.В. «Комплексное лечение больных с флегмонами лица и шеи антигомотоксическими препаратами «Лимфомиозот Н», «Траумель С»»: Украинский стоматологический альманах - № 2.- 2009 г.- С. 34-36). В другом исследовании авторы показали эффективность препарата «Лимфомиозот» для лечения гипертрофии лимфоидного кольца глотки у детей (Горшкова Г.И., Трубенко Н.В. «Оценка эффективности использования препарата «Лимфомиозот» для лечения гипертрофии лимфоидного кольца глотки у детей»: Российская ринология.- 2009 г.- С. 180-181). Лимфомиозот оказывает выраженный эффект у детей с лимфатико-гипопластической конституцией, которые склонны к увеличению лимфатических желез, к развитию аллергии, хронического тонзиллита и частых ОРВИ (Крамарев С.А., Палатная Л.А., Шамугия Б.К. Альтернативные методы лечения и профилактики гриппа и ОРВИ у детей: Методические рекомендации МЗ Украины. - 2006. - 37 с.).
Изучалась системная иммунологическая реактивность пациентов с обострениями хронической обструктивной болезни легких на фоне приема лимфомиозота, у пролеченных пациентов выявлено улучшение иммунологических показателей (Ильницкий Р. И., Добрянский Д.В. Коррекция иммунологических нарушений биологическими препаратами у больных с обострением хронического обструктивного заболевания легких. Научный взгляд в будущее. 2016; 7: 13 - 19., Долинина Л. Влияние биорегуляционных препаратов на маркеры воспаления и качество жизни больных с сочетанием хронической обструктивной болезни легких и ишемической болезни сердца. Врач. 2018; № 2 (29): 33-34).
Было показано противоотечное, лимфодренажное, иммуномодулирующее, дезинтоксикационное, противовоспалительное действие препарата «Лимфомиозот» (Попович С.В. Лимфомиозот - биорегуляционный поход в терапии детских заболеваний. Здоровье ребенка. 2015; 7(67): 64-68. Бедарева Т.П. Антигомотоксическая терапия как необходимый этап реабилитации детей с заболеваниями органов пищеварения. Биологическая медицина. 2000; 2: 48-49). Лимфомиозот вызывает стимуляцию обмена веществ, улучшает лимфатический дренаж от тканей, повышает барьерные функции лимфатических узлов, усиливает элиминацию токсических веществ из межклеточной среды. Лимфомиозот - комплексный натуральный детоксикационный препарат, обеспечивающий эффективную детоксикацию внеклеточного матрикса через лимфатическую систему (Мощич А.П., Мощич О.А. Лимфомиозот - биорегуляционный подход при различных заболеваниях в практике семейного врача. Новости медицины и фармации. 2015; 8: 16 - 17. Чемикосова Т.С., Кабирова М.Ф., Голубь А.А., Усманова И.Н. Комплексная терапия кератозов слизистой оболочки рта с детоксикацией и дренажом и ее влияние на качество жизни. Вестник общественного здоровья и здравоохранения Дальнего Востока России. 2014; 3(16): 5.). Изучалась дозозависимая иммуномодулирующая активность препарата «Лимфомиозот» на Т-лимфоцитах моделируемой системы клеток Jurkat. Эффективность препарата «Лимфомиозот» изучали по регуляторной способности биовирусности клеток (МТТ-тест), иммунологической активности (экспрессия цитокинов, дыхательный взрыв) и интенсивности митоген-индуцированного апоптоза клеток Jurkat. Лимфомиозот проявляет антиоксидантное действие и дозозависимую иммуномодулирующую активность (Бабак О.Я., Фадеенко Г.Д., Фролов В.М., Пересадин Н.А., Круглова О.В., Активность ферментов системы антиоксидантной защиты у больных неалкогольным стеатогепатитом при применении средств антигомотоксическй терапии. ГУ «Институт терапии имени Л.Т. Малой НАМН Украины», Харьков. ГУ «Луганский государственный медицинский университет» Современная гастроэнтерология. №4. (60), 2011. С 62-68.).
Проведен анализ влияния INF-альфа и препарата «Лимфомиозот», вводимых индивидуально или в комбинации, на рост меланомы B16F10, трансплантированной мышам C57BL/6J. Все методы лечения приводили к снижению массы опухоли. Препарат «Лимфомиозот» проявлял противоопухолевый эффект, а также стимулирующий иммунный ответ (Клименко В.Г. Основные положения патогенетического биорегуляционного подхода в общей терапевтической практике. Биологическая терапия. 2013; 1: 8 -11). Исследовано, что препарат «Лимфомиозот» способствует более быстрому и эффективному снижению уровня циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови, достижению стойкой клинической ремиссии заболевания и ликвидации проявлений синдрома усталости, что улучшает качество жизни больных (Труханова И.Г., Малыгина А.В. Некоторые аспекты иммунодиагностики и иммунопрофилактики синдрома хронической усталости у взрослых. Паллиативная медицина и реабилитация. 2004. №2. С.29.).
Примеров испытания препарата «Лимфомиозот» или хотя бы его теоретического обоснования в качестве цитопротектора информационный поиск не обнаружил.
Препарат «Лимфомиозот» является официально зарегистрированным в государственном реестре лекарственных средств» и содержит в своем составе 17 компонентов: 12 растительного происхождения, 1 - животного, 3 минеральных и 1 гормональный компонент, обладающий противовоспалительным, противоотечным, лимфодренажным, дезинтоксикационным действием (таблица 1).
Таблица 1
Состав препарата «Лимфомиозот»
| Myosotis arvensis (миозотис арвенсис) D3 | |
| Veronica officinalis (Veronica) (вероника оффициналис (вероника)) D3 | |
| Teucrium scorodonia (теукриум скородониа) D3 | |
| Pinus sylvestris (Pinus silvestris) (пинус сильвестрис (пинус сильвестрис)) D4 | |
| Gentiana lutea (гентиана лютеа) D5 | |
| Equisetum hyemale (Equisetum hiemale) (эквизетум хиемале) D4 | |
| Sarsaparilla (Smilax) (сарсапарилла (смилакс)) D6 | |
| Scrophularia nodosa (скрофуляриа нодоза) D3 | |
| Juglans regia (Juglans) (югланс региа (югланс)) D3 | |
| Calсium phosphoricum (кальциум фосфорикум) D12 | |
| Natrium sulfuricum (натриум сульфурикум) D4 | |
| Fumaria officinalis (фумариа оффициналис) D4 | |
| Levothyroxinum (левотироксинум) D12 | |
| Araneus diadematus (Aranea diadema) (аранеус диадематус (аранеа диадема)) D6 | |
| Geranium robertianum (гераниум робертианум) D4 | |
| Nasturtium officinale (Nasturtium aquaticum) (настурциум оффицинале (настурциум акватикум)) D4 | |
| Ferrum jodatum (Ferrum iodatum) (феррум йодатум (феррум иодатум)) D12 |
Задачей изобретения является создание способа защиты, основанного на повышении устойчивости организма против цитотоксического действия КДК.
В результате поиска по источникам научно-технической и патентной литературы не найдены средства профилактики, направленные на решение такой задачи. Новый технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в снижении цитотоксического действия КДК на организм.
Заявляется применение препарата «Лимфомиозот» в качестве средства повышения устойчивости организма к цитотоксическому действию вредных эффектов кристаллического диоксида кремния лицам, относящимся к группе риска этого действия.
Для повышения устойчивости организма к цитотоксическому действию вредных эффектов кристаллического диоксида кремния лицам, относящимся к группе риска этого действия, назначают применение препарата «Лимфомиозот» по 15 капель, растворив их в 100 мл воды, 3 раза в сутки на протяжении 14 дней 4 раза в год.
На Фиг.1 показано отношение нейтрофильных лейкоцитов к альвеолярным макрофагам (НЛ/АМ) в жидкости бронхо-альвеолярного лаважа у крыс через 24 часа после интратрахеального введения КДК.
Заявленный способ экспериментально опробован на аутбредных белых крысах-самках начальным весом тела 150-170 г по 10 животных в каждой группе.
Животные содержались в условиях специально организованного отделения вивария, соответствующего СП 2.2.1.3218-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев)», «International guiding principles for biomedical research involving animals» (the Council for International Organizations of Medical Sciences, the International Council For Laboratory Animal Science, 2012) и одобрением локальной комиссии по биоэтике ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора. Крысы принимали полнорационный комбикорм (ГОСТ Р 50258-92), который сбалансирован по аминокислотному составу, минеральным веществам и витаминам и воду питьевую, доочищенную до первой категории качества (ТУ 11.07.11-006-06786053-2019). В качестве подстилочного материала использовались гранулы кукурузных початков. Средняя температура за день в помещении не выходила за пределы нормы (16-22°С и относительной влажности воздуха 30-70%).
Для изучения сдвигов клеточного состава БАЛЖ указанный образец вводили интратрахеально животным в виде взвеси КДК, содержащей 10 мг в 1 мл дистиллированной воды. Всего было 4 группы: первой группе вводили только КДК, второй вводили КДК после месячного курса препарата «Лимфомиозот», третья группа получала только «Лимфомиозот» и четвертая была контрольной. Последним двум группам интратрахеально вводили 1 мл дистиллированной воды.
Дозировка препарата «Лимфомиозот» рассчитывалась исходя из перерасчета приводимой в справочной литературе энергетической потребности лабораторных крыс и составляла 1 каплю на одно животное, которую добавляли крысам ежедневно в течение 1 месяца в питьевую воду.
Бронхоальвеолярный лаваж (БАЛ) осуществлялся спустя 24 часа после инстилляции. У крыс под гексеналовым наркозом в препарированную трахею вводилась канюля, соединенная со шприцом Люэра, содержащим 10 мл физиологического раствора. Жидкость поступала в легкие медленно под тяжестью поршня при вертикальном положении животного и шприца. Затем крыса и шприц поворачивались на 180°, и бронхоальвеолярная лаважная жидкость (БАЛЖ) перетекала обратно в шприц. Извлеченные промывные воды помещались в силиконированные охлажденные пробирки.
Аликвотная проба промывной жидкости набиралась в меланжер для белых кровяных телец вместе с 3% уксусной кислотой и метиленовым синим. Подсчет клеток велся с помощью камеры Горяева методом оптической микроскопии. Для цитологического исследования БАЛЖ центрифугировали в течение 4 мин. при 1000 об., затем жидкость декантировалась, а из осадка готовились мазки на два предметных стекла. После просушивания на воздухе мазки фиксировались метиловым спиртом и окрашивались азур-эозином. Мазки микроскопировались с иммерсией при увеличении х1000. Дифференциальный подсчёт для определения процента АМ, НЛ и прочих клеток проводился до общего числа подсчитанных клеток, равного 100. С учётом общего числа клеток в БАЛЖ эти проценты пересчитывались на абсолютное число AM и НЛ [Методические рекомендации, 1995].
Биохимические показатели супернатанта БАЛ (аланинаминотрансфераза (АЛТ), аспартатаминотрансфераза (АЛТ), гаммаглутамилтранспептидаза (ГГТП), амилаза, альбумин, лактатдегидрогеназа (ЛДГ)) оценивались на биохимическом анализаторе с использованием соответствующих диагностических наборов.
Статистическая обработка полученных данных проводилась на персональном компьютере с помощью программы MS Excel; достоверность различий между группами определялась с помощью t-критерия Стьюдента. Различие между средними величинами считалось статистически значимым, если вероятность его случайного происхождения не превышала 0,05 (p≤0,05).
Как видно из цитологической характеристики жидкости БАЛ, у крыс (Таблица 2) при введении образца КДК общая клеточность увеличилась, в основном, за счёт почти 6-кратного усиления притока нейтрофильных лейкоцитов на фоне небольшого (и статистически не значимого) увеличения числа альвеолярных макрофагов, которые, в сравнении с контрольной группой, не только мобилизуются на свободную поверхность дыхательных путей, но и разрушаются здесь под действием пылевых частиц. Такой характер реакции альвеолярного фагоцитоза интегрально оценивается почти 4-кратным и статистически высоко значимым увеличением отношения НЛ/АМ (фиг. 1).
Таблица 2
Основные цитологические характеристики БАЛЖ через 24 часа после интратрахеального введения крысам КДК и на фоне приема препарата «Лимфомиозот» (X̅±Sx)
| Группы крыс | Число клеток х 106 | ||
| общее | НЛ | АМ | |
| КДК | 4,29 ± 0,41 * | 1,88 ± 0,27 * | 2,39 ± 0,21 |
| КДК + «Лимфомиозот» |
2,89 ± 0,33 • | 0,66 ± 0,13 • | 2,22 ± 0,26 |
| «Лимфомиозот» | 2,42 ± 0,19 • | 0,44 ± 0,14 • | 1,99 ± 0,17 |
| Контроль | 2,44 ± 0,36 | 0,33 ± 0,12 | 2,11 ± 0,36 |
Значками помечены: «*» - статистически значимое различие с контрольной группой; «•» - с группой «КДК» (p<0,05 по t-критерию Стьюдент).
При введении КДК после месячного приёма препарата «Лимфомиозот», показатель НЛ/АМ значимо снизился практически до контрольного уровня за счёт существенного ограничения мобилизации нейтрофилов (фиг. 1).
Таблица 3
Некоторые показатели биохимического состава супернатанта бронхоальвеолярного лаважа через 24 часа после интратрахеального введения крысам КДК и на фоне приема препарата «Лимфомиозот» (X̅±Sx)
| Показатель | КДК | КДК + Лимфомиозот |
Лимфомиозот | Контроль |
| АСТ, Е/л | 10,8 ± 1,05 * | 8,19 ± 0,39 * • | 5,44 ± 0,61 * | 1,74 ± 0,47 |
| АЛТ, Е/л | 2,23 ± 0,57 | 2,05 ± 0,66 | 1,85 ± 0,36 | 1,74 ± 0,47 |
| ГГТП, Е/л | 3,94 ± 0,59 * | 2,21 ± 0,57 * | 0,48 ± 0,25 | 0,79 ± 0,22 |
| Амилаза, Е/л | 4,45 ± 0,77 | 3,25 ± 0,26 | 2,32 ± 0,30 | 2,74 ± 0,42 |
| ЛДГ, Е/л | 50,78 ± 5,14 * | 35,88 ± 4,49 * • | 18,22 ± 5,29 | 23,5 ± 2,67 |
| Альбумин, г/л | 25,10 ± 2,60 | 19,36 ± 0,91 | 16,26 ± 1,73 | 20,73 ± 3,04 |
Значками помечены: «*» - статистически значимое различие с контрольной группой; «•» - с группой «КДК» (p<0,05 по t-критерию Стьюдент).
Все оцененные нами биохимические характеристики в надосадочной жидкости бронхоальвеолярного лаважа (Таблица 2) в группе «КДК» были повышены в сравнении с контрольной группой, причем активность АСТ, ГГТП и ЛДГ статистически значимо. На фоне предварительного приема препарата «Лимфомиозот», эти показатели были снижены в сравнении с группой «КДК», а АЛТ и ЛДГ снижены статистически значимо.
Все цитологические показатели у крыс группы, которая принимала только препарат «Лимфомиозот», не отличались от контрольных значений, что свидетельствует о безвредности самого препарата.
Мобилизация фагоцитоспособных клеток в глубокие дыхательные пути, проявляющаяся увеличением числа клеток в жидкости, получаемой при бронхоальвеолярном лаваже (БАЛЖ), является типичной реакцией на отложение в них любых частиц, причем как общая клеточность, так и ее сдвиг в сторону полиморфоядерных, главным образом, нейтрофильных лейкоцитов (НЛ) тем более выражены, чем выше для альвеолярного макрофага (АМ) цитотоксичность этих частиц (Privalova L.I., Katsnelson B.A., Osipenko A.B., Yushkov B.G, Babushkina L.I. Response of a phagocyte cell system to products of macrophage breakdown as a probable mechanism of alveolar phagocytosis adaptation to deposition of particles of different cytotoxicity. Environ Health Perspect. 1980; 35: 205-218; Privalova L.I., Katsnelson B.A., Yelnichnykh L.N. Some peculiarities of the pulmonary phagocytotic response, dust kinetics, and silicosis development during long term exposure of rats to high quartz levels. British Journal of Industrial Medicine. 1987; 4: 228 - 235).
Поэтому отношение НЛ/АМ является хоть и косвенным, но высоко информативным критерием сравнительной цитотоксичности пылевых частиц. Снижение этого показателя на фоне приема препарата «Лимфомиозот» может объясняться тем, что компоненты, входящие в его состав, повышают резистентность макрофага к цитотоксическому влиянию пылевых частиц, и, следовательно, обеспечивают более эффективный альвеолярный клиренс этих частиц и более или менее полно блокируют патогенетические механизмы, инициируемые повреждением макрофагов.
Таким образом, испытанный нами препарат «Лимфомиозот» приводит к таким сдвигам реакции альвеолярного фагоцитоза в ответ на интратрахеальное введение КДК, которые свидетельствуют о существенном повышении устойчивости легочных макрофагов к цитотоксическому действию этих частиц.
Результаты исследования свидетельствуют о целесообразности применения препарата «Лимфомиозот» по 15 капель (растворив их в 100 мл воды) 3 раза в сутки на протяжении 14 дней 4 раза в год для профилактики цитотоксического действия пыли кристаллического диоксида кремния.
Способ повышения устойчивости организма к цитотоксическому действию вредных эффектов кристаллического диоксида кремния, заключающийся в том, что лицам, относящимся к группе риска этого действия, для профилактики его цитотоксического действия назначают препарат «Лимфомиозот» по 15 капель, растворив их в 100 мл воды, 3 раза в сутки на протяжении 14 дней 4 раза в год.
