doi: 10.15389/agrobiology.2020.2.394rus
УДК 619:57.084.1:615.9:615.279
Работа выполнена в рамках государственного задания ЦНХТ ИК СО РАН в соответствии с Программой фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 годы по направлению V.45, проект V.45.2.8 (номер госрегистрации в системе ЕГИСУ НИОКТР АААА-А19-119050790074-9).
ТЕРАПЕВТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ГИДРОКСИКИСЛОТАМИ СОРБЕНТОВ ПРИ ОТРАВЛЕНИИ ЖИВОТНЫХ ИВЕРМЕКТИНОМ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТА
В.И. ДОРОЖКИН1, Ю.Н. ФЕДОРОВ2, Л.К. ГЕРУНОВА3, Л.Г. ПЬЯНОВА4,
Т.В. ГЕРУНОВ3, М.С. ДЕЛЯГИНА4, А.А. ТАРАСЕНКО3
Разработка модифицированных сорбентов, сочетающих адсорбционные свойства исходного пористого материала и биологическую активность используемых модификаторов, актуальна для сорбционной терапии. В частности, продолжаются активные поиски химических модификаторов, не обладающих выраженной токсичностью, совместимых с тканями организма и способных подвергаться биодеструкции. В настоящей работе на модельном объекте нами впервые доказана целесообразность проведения энтеросорбции при остром отравлении ивермектином с использованием нового углеродного сорбента, модифицированного молочной кислотой. Экспериментально обоснованы преимущества предложенного модификатора по сравнению с гликолевой кислотой и сополимером указанных гидроксикислот. Цель исследования — разработать способ модифицирования гидроксикислотами углеродных сорбентов и провести сравнительную оценку их терапевтической эффективности при отравлении животных ивермектином. Матрицей для получения биоспецифических сорбентов служил гранулированный углеродный энтеросорбент с удельной площадью поверхности 300-400 м2/г, модификаторами — гликолевая (50 мас.%, «MerkSchuchardt OHG», Германия), молочная (80 мас.%, «МОСРЕАКТИВ», Россия) кислоты и их сополимер. Для изучения морфологии и рельефа поверхности полученных образцов использовали метод растровой электронной микроскопии (JSM 6460LV, «JEOL Ltd», Япония). Терапевтическую эффективность модифицированных сорбентов оценивали на 5 группах (по 10 особей в каждой) беспородных половозрелых белых крыс с массой тела 180-200 г. Животные разных групп получали в течение 5 сут по одному из модифицированных сорбентов (0,3 г/кг живой массы) на фоне острой интоксикации Баймеком® (1 % раствор ивермектина, производитель ФГБУ Федеральный центр охраны здоровья животных, Россия; разработчик «Bayer Animal Health GmbH», Германия). Контролем служили интактные и интоксицированные животные. По окончании эксперимента у всех животных брали кровь для биохимического исследования, а также проводили гистоисследование органов и тканей. Электронная микроскопия показала, что при модифицировании исходного сорбента размер и форма гранул сохраняются, но рельеф и морфология поверхности изменяются, модификаторы распределяются локально в виде мелких полимерных частиц (олигомер гликолевой кислоты, сополимер) или полимерной пленки (олигомер молочной кислоты). Результаты экспериментов in vivo выявили неодинаковую эффективность энтеросорбции с применением модифицированных сорбентов при острой интоксикации крыс содержащим ивермектин препаратом Баймек® (креатинин — от 40,86±0,66 мкмоль/л, р < 0,0001 при использовании сорбента с молочной кислотой до 82,32±2,74 мкмоль/л, р = 0,4698 при использовании сорбента с гликолевой кислотой; у интоксицированных животных — 87,00±5,52 мкмоль/л, р < 0,0001). Интоксикация сопровождалась увеличением содержания общего белка в сыворотке крови крыс (73,08±0,96 г/л, р = 0,0001) преимущественно за счет глобулинов. При этом снижалась концентрация мочевины (2,44±0,05 ммоль/л, р = 0,0001), но увеличилось содержание общего билирубина (1,80±0,07 мкмоль/л, р = 0,0379), по креатинину показатель повысился в 2,3 раза по сравнению с таковым у интактных животных. Анализ посмертных изменений в организме крыс при интоксикации указывал на политропное действие препарата. У животных была выражена острая застойная гиперемия внутренних органов и головного мозга. Под эпикардом отмечались точечные кровоизлияния, сердце было расширено, развивалась зернистая дистрофия кардиомиоцитов, белково-жировая дистрофия печени, эмфизематозные изменения в легких, застойная гиперемия и кровоизлияния в почках, в желудочно-кишечном тракте преобладали признаки острого катарального воспаления. Наиболее выраженный корригирующий эффект энтеросорбции отмечали при использовании сорбента, модифицированного олигомером молочной кислоты. Результаты исследований подтверждают перспективы разработки бифункциональных сорбентов и расширяют возможности сорбционной терапии.
Ключевые слова: ивермектин, Баймек®, Baymec®, модифицированные энтеросорбенты, гидроксикислоты, молочная кислота, гликолевая кислота, клиническая патология, биохимические показатели крови, гистопатология, интоксикация, сорбцинная терапия.
V.I. Dorozhkin1, Yu.N. Fedorov2, L.K. Gerunova3, L.G. P’yanova4, T.V. Gerunov3, M.S. Delyagina4, A.A. Tarasenko3
The development of modified sorbents combining the adsorption properties of the initial porous material and the biological activity of the modifiers is a сurrent issue of sorption therapy. The purpose of the study was to develop a method for modifying carbon sorbents with hydroxyacids and to conduct a comparative assessment of their effectiveness upon poisoning animals with ivermectin. A granular carbon enterosorbent with a specific surface area of 300-400 m2/g was the matrix for the preparation of biospecific sorbents, glycolic acid (50 wt.%, manufactured by Merk Schuchardt OHG, Germany) and lactic acid (80 wt.%, produced by MOSREACTIVE, Russia) and a copolymer thereof were used as modifiers. To study the morphology and surface topography of the obtained samples, scanning electron microscopy (JSM 6460LV, JEOL Ltd, Japan) was used. The therapeutic efficacy of the modified sorbents was measured in 5 groups (10 animals each) of outbred adult white rats weighing 180-200 g. During 5 days animals of different groups received one of the modified sorbents in doses of 0.3 g/kg upon acute intoxication with Baymec® (1 % solution of ivermectin, Bayer Animal Health GmbH, Germany; manufactured by Federal Centre for Animal Health, Russia). The controls were intact and intoxicated animals. At the end of the experiment, blood was taken from all animals for biochemical studies, as well as histological examination of organs and tissues was performed post mortem. Electron microscopic examination showed that upon modification, the size and shape of the granules of the initial sorbent are preserved, but surface topography and morphology change. The results of in vivo experiments showed varying degrees of efficiency of enterosorption in rats when modified sorbents were applied to the animals intoxicated with ivermectin-containing Baymec® preparation. Creatinine varied from 40.86±0.66 μmol/l (p < 0.0001) for the sorbent with lactic acid to 82.32±2.74 μmol/l (p = 0.4698) for the sorbent with glycolic acid; in intoxicated animals, the creatinine level reached 87.00±5.52 μmol/l, p < 0.0001). Intoxication was accompanied by an increase in the total protein content in blood of rats (73.08±0.96 g/l, р = 0.0001), mainly due to globulins. At the same time, the concentration of urea decreased (2.44±0.05 mmol/l, р = 0.0001) but the content of total bilirubin increased (1.80±0.07 μmol/l, р = 0.0379), while the level of creatinine increased 2.3 times compared to intact animals. Post-mortem analysis indicated the polytropic nature of the drug. In animals, acute congestive hyperemia of the internal organs and the brain was found. Under the epicardium, petechial hemorrhages were noticeable. There were also marked the heart dilatation, granular dystrophy of cardiomyocytes, protein-fatty degeneration of the liver, emphysematous changes in the lungs, congestive hyperemia and hemorrhages in the kidneys. In the gastrointestinal tract signs of acute catarrh were prevailing. The most distinct corrective effect of enterosorption was noted when using a sorbent modified with lactic acid oligomer. The research results confirm the prospects for the development of bifunctional sorbents as well as expand the possibilities of sorption therapy.
Keywords: ivermectin, Baymec®, modified enterosorbents, hydroxyacids, lactic acid, glycolic acid, clinical pathology, blood biochemistry, histopathology, intoxication, sorbent therapy.
1 ФГБНУ Всероссийский НИИ ветеринарной |
Поступила в редакцию |
