РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ. РАДИОЭКОЛОГИЯ, 2015, том 55, № 3, с. 250-259
МОДИФИКАЦИЯ РАДИАЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ
УДК 616-03:599.323.4:591.2:539.1.047
РАДИОЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ИНГИБИТОРА NO-СИНТАЗ Т1023: I. ПОКАЗАТЕЛИ ПРОТИВОЛУЧЕВОЙ АКТИВНОСТИ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ДРУГИМИ РАДИОПРОТЕКТОРАМИ
© 2015 г. М. В. Филимонова*, Л. И. Шевченко, В. М. Макарчук, Е. А. Чеснакова, О. С. Изместьева, Т. С. Корнеева, А. С. Филимонов
Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф. Цыба — филиалНационального медицинского исследовательского радиологического центра Министерства здравоохранения Российской Федерации, Обнинск
Проведено изучение противолучевой активности соединения Т1023 — ингибитора NO-синтаз из класса ^ацил^-алкилзамещенных изотиомочевин. Результаты исследований показали, что это соединение имеет значительную для радиопротекторов терапевтическую широту (5.5—6.0) и в оптимальной радиозащитной дозе, составляющей 1/4 ЛД16, оказывает эффективное противолучевое действие. По разным тестам оценки фактор изменения дозы (ФИД) составил 1.4—1.8. Показано выраженное фармакодинамическое взаимодействие Т1023 с некоторыми известными радиопротекторами, характер которого определялся их вазоактивными свойствами. Сочетанное применение Т1023 и цистамина, который вызывает снижение тонуса сосудов, сопровождалось статистически достоверным ослаблением радиозащитного эффекта. Но при сочетанном применении Т1023 с се-ротонин- и адренергическими радиопротекторами, оказывающими вазопрессорное действие, наблюдалось статистически значимое повышение радиозащитного эффекта. Причем синергический противолучевой эффект с такими радиопротекторами соединение Т1023 вызывало даже при его применении в малых дозах, не имеющих самостоятельного радиозащитного действия. Полученные данные свидетельствуют, что ингибиторы NOS могут быть эффективными радиопротекторами и способны создать новые возможности в разработке более безопасных противолучевых средств. Само же соединение Т1023, по действующим критериям фармакологического отбора, является, безусловно, перспективным для дальнейшей разработки.
Облучение, радиопротектор, производные изотиомочевины, ингибиторы NO-синтаз, противолучевая эффективность, фармакодинамическое взаимодействие.
DOI: 10.7868/S0869803115030042
В проведенных нами ранее исследованиях показано, что некоторые М^-замещенные изотиомочевины (ИТМ), обладающие способностью к ингибированию активности синтаз оксида азота (NOS), проявляют свойства вазоактивных гипо-ксических радиопротекторов [1, 2]. Эти соединения являются сильными вазопрессорами и при их введении в высоких дозах (1/6—1/4 ЛД16) у нормо-тензивных животных наблюдаются фазные изменения гемодинамики: кратковременный гипер-тензивный эффект и далее — развитие брадикар-дии и гипотонии при сохранении высокого сосудистого тонуса, сопровождающееся значительным и длительным ослаблением системного кровотока. Для оценки перспективности дальнейшей разработки этих соединений в качестве
* Адресат для корреспонденции: 249036 Обнинск, Калужская обл., ул. Королева, 4, МРНЦ им. А.Ф. Цыба — филиал ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский радиологический центр" МЗ РФ, лаб. радиационной фармакологии; тел.: (48439) 9-71-36; e-mail: mari_fil@mail.ru.
противолучевых средств было проведено детальное изучение радиозащитных свойств соединения Т1023, которое в ряду исследованных Незамещенных ИТМ в предварительных тестах проявляло наиболее стабильную и выраженную противолучевую активность.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
Лабораторные животные. Исследования проведены на 1345 самцах мышей-гибридов F1 (СВА х С57ВЦ^) в возрасте 2—2.5 мес. с массой тела 19—22 г. Животные получены из питомника лабораторных животных ФГБУН "Научный центр биомедицинских технологий Федерального медико-биологического агентства" России, имели ветеринарный сертификат и прошли 20-суточ-ный карантин в виварии Медицинского радиологического научного центра им. А.Ф. Цыба (далее МРНЦ им. А.Ф Цыба). Содержались животные в клетках Т-3 в соответствии с нормами группового
размещения в условиях естественного освещения с принудительной 16-кратной вентиляцией, при температуре 18—20°С и относительной влажности воздуха 40—70%, на подстилке из древесных стружек, простерилизованных в сухожаровом шкафу. Животные имели свободный доступ к питьевой воде и корму и получали стандартный (ГОСТ Р50258-92) брикетированный корм ПК-120-1 (ООО "Лабораторснаб", Россия). Все экспериментальные работы с лабораторными животными выполнены на основе стандартных операционных процедур, принятых в МРНЦ им. А.Ф. Цыба, которые соответствуют правилам Европейской Конвенции по защите позвоночных животных, используемых для научных целей [3].
Использованные соединения. Методы синтеза Т1023 разработаны в лаборатории радиационной фармакологии МРНЦ им. А.Ф. Цыба, здесь же это соединение было наработано в количествах, необходимых для данных исследований. Соединение Т1023 является малотоксичным: показатели острой токсичности ЛД10/15, ЛД16/15, ЛД50/15 для мышей F1 (СВА х С57ВЦ^) при внутрибрюшин-ном (в/б) введении составляют 224, 268, 410 мг/кг соответственно. Радиопротекторы цистамина ди-гидрохлорид и мексамин были приобретены у фирмы "Сигма-Алдрич" (Москва), серотонина адипинат использован в качестве фармакопейного препарата (ЗАО "ЛОРР", Москва), индралин использован в качестве фармакопейного препарата Б-190 (ФГУП НПЦ "Фармзащита" ФМБА России) или в виде субстанции, которая была предоставлена В.Ю. Ковтуном (ФГУП НПЦ "Фармзащита" ФМБА России).
Все использованные в работе соединения, за исключением индралина, хорошо растворимы и применялись в опытах в виде 1—3% асептических водных растворов (в зависимости от дозы соединения). Индралин растворяли в 1%-ном растворе винной кислоты. Во всех опытах изучаемые соединения вводились однократно, в/б в объеме раствора 0.2—0.5 мл за 15—20 мин до радиационного воздействия. При сочетанном применении Т1023 с другими противолучевыми средствами изучаемые соединения вводили с интервалом в 5—10 мин, и облучение проводили через 10— 15 мин после последней инъекции.
Оценка противолучевых эффектов и показателей. Лабораторных животных (группы по 12— 15 особей) облучали на у-установке 60Со "Луч-2" (Россия) с мощностью дозы 80—90 мГр/с (последняя проверка установки проведена 23.01.2013 ДСИиСУЗ ФГУП "ГНЦ РФ - Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского").
Оценку минимальной и оптимальной радиозащитной дозы Т1023 проводили по критерию 30-суточной выживаемости мышей, облученных в дозе 10 Гр, и по выживаемости клоногенных клеток костного мозга мышей, облученных в дозе 5 Гр, по тесту селезеночных экзоколоний. При изучении 30-суточной выживаемости использованы группы по 14—15 мышей в каждой. Соединение Т1023 вводили подопытным животным в дозах 25—150 мг/кг (1/10—1/2 ЛД16). Состояние животных и условия их содержания в этих опытах контролировали по выживаемости в группах биологического контроля, которые не подвергались воздействиям. При применении метода селезеночных экзоколоний каждая экспериментальная группа состояла из 5 мышей-доноров и 10—12 мышей реципиентов. Доноров негативного контроля не подвергали радиационному воздействию. Доноров позитивного контроля и подопытных групп облучали в дозе 5 Гр. Донорам подопытных групп перед облучением вводили Т1023 в дозах 40—200 мг/кг в/б (1/8—2/3 ЛД16), а донорам позитивного контроля — 0.5 мл физиологического раствора. Через 2 сут доноров всех групп выводили из опыта путем цервикальной дислокации под эфирным наркозом. Выделяли бедренные кости, извлекали костный мозг и готовили клеточные суспензии для пересадки реципиентам, которых в предшествующие сутки облучили в дозе 8 Гр. Перед пересадкой оценивали клеточность суспензий в камере Горяева под микроскопом CX21 (Olympus Corp., Япония) и внутривенно вводили реципиентам по 105 клеток костного мозга соответствующих доноров. Через 8 сут после трансплантации реципиентов выводили из опыта, извлекали селезенки, фиксировали их 24 ч в жидкости Буэна и проводили подсчет на их поверхности числа колоний линейным размером более 0.2 мм, образованных выжившими экзогенными клоно-генными клетками. Далее, нормируя на среднее число экзоколоний в группе негативного контроля, определяли выживаемость клоногенных клеток в группе позитивного контроля и подопытных группах. Оценку диапазона оптимальных радиозащитных доз соединения Т1023 проводили по полученным данным с использованием регрессионного анализа.
Эти же тесты в аналогичном исполнении использованы при оценке ФИД для соединения Т1023. В исследованиях по критерию 30-суточной выживаемости животных контрольных групп облучали в дозах 6—9 Гр, подопытных — в дозах 7— 11 Гр. Животным подопытных групп перед облучением вводили Т1023 в оптимальной радиозащитной дозе. Расчет ЛД50 у-излучения для кон-
Таблица 1. Влияние Т1023 на выживаемость клоноген-ных клеток костного мозга мышей Б1 (СВА х С57ВЬ6р при воздействии у-излучения в дозе 5 Гр
Группа, доза Т1023, мг/кг в/б Выживаемость, % (M ± a)
Контроль (n = 12) 3.2 ± 1.3
40 (n = 11) 15.3 ± 6.11
75 (n = 12) 45.6 ± 12.71, 2
100 (n = 12) 37.6 ± 9.01, 2
150 (n = 11) 45.2 ± 15.31, 2
200 (n = 11) 38.2 ± 10.41, 2
Примечание. 1 — статистически значимое различие с контролем; 2 —статистически значимое различие с группой животных, получавших препарат в дозе 40 мг/кг; п — число животных в группе (здесь и в табл. 4—7).
трольных и подопытных мышей по этим данным проведен методом пробит-анализа по Литчфиль-ду—Уилкоксону [4]. В исследованиях с применением метода экзоколоний доноров контрольных групп облучали в дозах 0.25—2.0 Гр, доноров подопытных групп — в дозах 0.5—2.5 Гр. Перед облучением донорам подопытных групп вводили Т1023 в оптимальной радиозащитной дозе, донорам контрольных групп — 0.2 мл физиологического раствора. Расчет ЛД50 у-излучения для клоно-генных клеток контрольных и подопытных мышей по этим данным проведен на основе регрессионного анализа. Во всех случаях значения ФИД рассчитывали по отношениям ЛД50.
Изучение способности Т1023 к взаимодействию с некоторыми известными радиопротекторами проведе
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.