МОДИФИКАЦИЯ РАДИАЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ ^
УДК [57+61]::539.1.04:599.323.4:599.742.13:616.4
ВЛИЯНИЕ ИНДОМЕТОФЕНА НА ПРОТИВОЛУЧЕВЫЕ СВОЙСТВА ИНДРАЛИНА
© 2014 г. Т. Г. Шлякова1*, В. Л. Шарыгин2, В. В. Зорин1, Г. А. Чернов1, |М. К. Пулатова!2
Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА РФ, Москва 2Институт химической физики им. Н.Н. Семёнова РАН, Москва
Исследовали радиозащитные свойства индралина при его совместном применении с индометофе-ном в оптимальные для каждого препарата сроки введения животным до тотального острого лучевого воздействия у-излучения. Установлено, что значимый радиозащитный эффект у мышей можно достичь при дозе индралина, составляющей половину оптимальной радиозащитной, если его применять на фоне индометофена, введенного за 4 сут в оптимальной радиозащитной дозе. Выживаемость мышей увеличивалась в среднем на 30—35% и обеспечивался тот же эффект защиты, что и после введения одного индралина в оптимальной радиозащитной дозе (100 мг/кг). Выживаемость собак при сочетанном применении двух радиопротекторов составляла 43 против 14% при использовании одного индралина в дозе 5 мг/кг (половина оптимальной радиозащитной дозы). Ин-дометофен, наряду с усилением противолучевой активности малоэффективной дозы индралина, позволял уменьшить нежелательные фармакологические эффекты последнего на организм. Результаты исследований указывают на преимущество совместного применения двух радиопротекторов, а анализ изменений в крови и тканях радиочувствительных органов под действием индралина или индометофена позволяет судить о возможных путях реализации радиозащитного эффекта. В механизме синергического противолучевого эффекта индометофена и индралина важным является повышение активности рибонуклеотидредуктазы и индуцирование синтеза дезоксирибонуклеотидов, необходимых для эффективной репарации повреждений и синтеза ДНК клеток радиочувствительных органов.
Острое облучение, радиопротектор, индометофен, индралин, сочетанное применение, рибонуклеоти-дредуктаза, дезоксинуклеозидтрифосфаты, ДНК, РНК.
БОТ: 10.7868/80869803114010160
Со времени открытия радиопротекторов предпринимались многократные попытки повышения их эффективности в составе радиозащитных рецептур [1—5]. Главной причиной недостаточного прогресса в создании рецептур, удовлетворяющих требованиям практической медицины до настоящего времени оставалось отсутствие эффективных, нетоксичных радиопротекторов, которые могли бы служить основой рецептуры. Для формирования эффективного сочетания препаратов важно достаточное знание механизмов развития защитного эффекта, вызываемого каждым из них, а также характера взаимодействия ингредиентов сочетания, как и оптимальных способов и временных параметров применения соединений. Внимание должно быть уделено также анализу индивидуальной радиочувствительности с использованием биомаркеров, характеризующих изменение молекулярных реакций, прежде всего связанных с возникновением пост-
* Адресат для корреспонденции: 123182 Москва, Живописная, 46, ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России; тел: (499) 190-96-30; e-mail: tshlyakova@mail.ru.
лучевых повреждений ДНК [6—8]. Подобный подход был использован нами для оценки повышения уровня резистентности и эффективности радиопротекторов экстренного действия индралина и длительного действия индометофена у животных, облученных в широком диапазоне доз, в том числе несмертельных.
Цель настоящего исследования — экспериментальная оценка радиозащитной эффективности сочетанного применения индометофена и индра-лина на двух видах лабораторных животных (мыши, собаки), а также анализ результатов, полученных при изучении механизмов действия радиопротекторов и закономерностей ответной реакции организма.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
В опытах были использованы 230 половозрелых мышей-самцов линии (СВА х С57В!^ массой 18—22 г и 17 беспородных собак — самцов и самок массой 10—19 кг. Мышей содержали по 10 в клетке при свободном доступе к воде и стандарт-
ному гранулированному корму. Собаки были использованы в опытах после установления у них постоянства изучаемых гематологических показателей. В эксперимент мышей и собак брали после окончания карантинного периода.
Животных подвергали тотальному воздействию у-излучения на установке "ИГУР" (137С8): мышей в дозе 9 Гр, собак в дозе 4 Гр при мощности дозы 1.24—1.22 Гр/мин. Контроль за мощностью дозы и дозовым распределением проводили с помощью дозиметрических приборов типа "27.012." (бывшая ГДР), обеспечивающих измерения с погрешностью ±10%. Коэффициент неравномерности распределения дозы по площади облучения составлял «10%. Индралин мышам вводили внут-рибрюшинно в дозах 50, 75 и 100 мг/кг за 10 мин до облучения; индометофен — внутрижелудочно в оптимальной радиозащитной дозе (30 мг/кг) за
4 сут до применения индралина и последующего облучения. Наблюдение за мышами после облучения осуществлялось в течение 30 сут.
Собакам за 4 сут до лучевого воздействия перо-рально вводили индометофен, в дозе 40 мг/кг в лекарственной форме (таблетки, содержащие 100 мг активного вещества), а за 10 мин до облучения внутримышечно — индралин в дозе 5 мг/кг (0.5 оптимальной радиозащитной дозы) в виде 2.5%-ного раствора.
Исследование на собаках проводилось по следующей схеме:
— одной группе, состоящей из 7 собак, до смертельного лучевого воздействия были введены два радиопротектора;
— другой группе, состоящей также из 7 собак, перед облучением введен только индралин в дозе
5 мг/кг;
— последняя группа — контроль облучения (3 собаки).
Дозиметрию проводили четырьмя сборками дозиметров ИКС. В состав каждой сборки входило 3 дозиметра, предварительно отградуированных на источнике "Кобальт-60". На время облучения дозиметрические сборки размещали в карманах жилетки, закрепленной на теле собаки. Карманы располагались на левой и правой лопатке, на левом и правом бедре зафиксированного в клетке животного. Перепад дозы "лопатка—лопатка" и "бедро—бедро" не превышал 10%.
Критериями радиозащитной эффективности препаратов служили показатели выживаемости (мышей в течение 30 сут после облучения; собак — 45 сут), средней продолжительности жизни (СПЖ) погибших контрольных и защищенных животных (собаки, мыши) и степени тяжести лучевой болезни собак [9, 10].
Методика ЭПР-радиоспектроскопического измерения активности рибонуклеотидредуктазы
(РР) и ряда других показателей в неразрушенных тканях органов и крови животных была разработана в лаборатории М.К. Пулатовой [11, 12]. Преимущество данного метода не только в его высокой чувствительности, но и возможности оценить характер и степень выраженности, а также динамику и дозовую зависимость синтеза дНТФ в тканях радиочувствительных органов в условиях радиационного воздействия и применения противолучевых средств. Важно отметить, что ЭПР-измерения активности РР и других показателей системы синтеза и репарации ДНК анализировали параллельно с измерением интенсивности синтеза ДНК, РНК и белков в тканях, определяемых радиоизотопным методом [13].
Полученные в опытах результаты подвергали статистической обработке с использованием критериев Кокса, Стьюдента, х2 и метода максимального правдоподобия по В.И. Сусликову [14].
РЕЗУЛЬТАТЫ
Облучение мышей в дозе 9 Гр привело к гибели всех животных контрольной группы (таблица). Средняя продолжительность жизни (СПЖ) павших мышей составляла 7.7 ± 0.4 сут.
Индометофен, введенный перорально в дозе 30 мг/кг за 4 сут до лучевого воздействия, не влиял на выживаемость облученных животных, смертность составила 100%. Однако при этом существенно (р < 0.05) возрастала СПЖ павших животных — до 1.25 ± 0.5 сут против 7.7 ± 0.4 сут в контроле.
Индралин, введенный внутрибрюшинно в дозе 50 мг/кг за 10 мин до облучения мышей, обладал выраженной радиозащитной активностью. При его использовании выжило 55% облученных животных (р < 0.05 относительно контроля). Увеличение дозы индралина до 75 мг/кг не сопровождалось увеличением числа выживших мышей. Только еще большее увеличение дозы радиопротектора (100 мг/кг) привело к повышению доли выживших животных — до 91 против 55% в случае применения индралина в дозе 50 или 75 мг/кг. Следует отметить, что, несмотря на высокую выживаемость облученных животных при применении индралина, его введение, в отличие от индо-метофена, при всех без исключения дозах существенно не влияло на СПЖ павших мышей. Кроме того, при использовании индралина в дозе 100 мг/кг у подопытных животных наблюдалась выраженная организменная реакция: одышка, гиподинамия, экзофтальм, пиломоторная реакция, которые не отмечались или были слабо выраженными при введении радиопротектора в меньших дозах.
При сочетанном применении индометофена в дозе 30 мг/кг за 4 сут до введения индралина в до-
Радиозащитная эффективность индометофена и индралина при сочетанном применении до острого облучения мышей в дозе ДДюо/зо
Группы Доза, мг/кг Время введения до облучения Число мышей Выживаемость к 30-м сут после облучения,% СПЖ, сут X ± тх
Индометофен 30 4 сут 40 0 12.5 ± 0.5*
Индралин 100 10 мин 11 91* 9.0
Индралин 75 10 мин 11 55* 7.4 ± 1.5
Индралин 50 10 мин 38 55* 8.1 ± 1.5
Индометофен + индралин 30 75 4 сут 10 мин 11 91** 8.0
Индометофен + индралин 30 50 4 сут 10 мин 40 85** 8.9 ± 2.3
Контроль - - 40 0 7.0 ± 0.4
*' ** Различия в сравнении с контролем и различия между соответствующими группами (индралин 50 мг/кг и индометофен 30 мг/кг + индралин 50 мг/кг; индралин 75 мг/кг и индометофен 30 мг/кг + индралин 75 мг/кг) достоверны (р < 0.05).
зе 50 мг/кг и облучения в дозе 9 Гр выживаемость мышей составила 85 против 55% в случае использования одного индралина (р < 0.05). Если на фоне введенного за 4 сут индометофена индралин применялся в дозе 75 мг/кг, то выживаемость облученных мышей увеличивалась в еще большей степени и составляла 91 против 55% при использовании одного индралина (р < 0.05).
Следовательно, проведенными исследованиями установлено, что при совместном применении индометофена в дозе 30 мг/кг и индралина в дозе 50 или 75 мг/кг радиозащитная эффективность сочетания эквивалентна радиозащитному действию индра
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.