способ лечения ишемии головного мозга в эксперименте

Формула изобретения

Способ лечения ишемии головного мозга в эксперименте, включающий трехкратное введение внутрибрюшинно рекомбинантного эритропоэтина, при котором второе и третье его введение осуществляют соответственно через 24 и 48 ч после действия, приведшего к возникновению ишемии головного мозга, при этом количество однократно вводимого рекомбинантного эритропоэтина человека составляет 5000 МЕ/кг, отличающийся тем, что первую дозу данного препарата вводят через 3 ч после действия, приведшего к возникновению ишемии головного мозга и, дополнительно, через 30-60 мин после введения первой дозы рекомбинантного эритропоэтина человека осуществляют диффузное чрескожное облучение очага ишемии в области его проекции на головном мозге крысы инфракрасным лазерным излучением с длиной волны 970 нм мощностью 1 Вт, в течение 2-х мин, с расстояния 2-3 см от поверхности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к экспериментальной медицине и может быть использовано для лечения смоделированной ишемии головного мозга биологического объекта.

Цереброваскулярные заболевания ишемического генеза имеют тенденцию к росту, омоложению, сопряжены с тяжелым клиническим течением, высокими показателями инвалидности и смертности. Поиск новых подходов к терапии ишемии головного мозга является одной из актуальных проблем экспериментальной и клинической неврологии.

Решению медико-социальных проблем, возникающих в связи с распространенностью ишемических заболеваний головного мозга, способствует изучение механизмов лечения заболевания на различных экспериментальных моделях.

Известен способ магнитолазерной терапии черепно-мозговой травмы, осуществляемый лазерными лучами с длиной волны 0,63 мкм и 0,89 мкм путем воздействия на лобную и височную доли с различными по глубине и площади проникновения лазерных лучей, далее на сонные артерии, паравертебрально на шейный отдел позвоночника, при этом лазерными лучами с длиной волны 0,89 мкм на частоте 80-1500 Гц, последовательно дважды изменяя глубину, используя сначала немагнитные зеркальные насадки с глубиной проникновения 2-4 см, а затем магнитные аксиальные насадки с глубиной проникновения 6-8 см и соответственно уменьшая площадь проникновения лучен контактно сканируют лобную долю, начиная от надбровных дуг до границы роста волос в течение 30-60 с, перемещают лучи и сканируют передневисочные области над скуловой костью вдоль границы роста волос и до ушных раковин в течение 30-60 с, с переходом лазерными лучами на точки пульсации сонных артерий на шее с двух сторон одновременно, удерживая контактно лазерные лучи с радиальными магнитными насадками с глубиной проникновения 4-6 см в этих точках в течение 2-4 мин, затем перемещают лазерные лучи с аксиальными магнитными насадками и паравертебрально сканируют в контактном режиме шейный отдел позвоночника на уровне С1-С7 позвонков в течение 2-4 мин, с последующим воздействием лазерными лучами с зеркальными насадками на область сосцевидных отростков с двух сторон одновременно контактно в течение 2-4 мин (см. патент RU № 2156149, А61 N5/067, опубл. 20.09.2000 г.)

Задача, на решение которой направлен известный способ, является восстановление нормализации жизнедеятельности человека, утерянной в результате черепно-мозговой травмы, в максимально короткие сроки, снижение доз лекарственных препаратов, возможности широкого применения при лечении разной степени тяжести черепно-мозговой травмы в раннем периоде в условиях стационара, а также широкое использования метода в условиях поликлиники.

Однако, известный способ достаточно сложен.

Известен способ лечения ишемии, в том числе и на экспериментальных объектах, выбранный в качестве ближайшего аналога, заключающийся во введении биологическому объекту терапевтической дозы эффективного количества эритропоэтина, где первую дозу эритропоэтина вводят после 6 часов после наступления случая ишемии, последующую вторую дозу эритропоэтина вводят в течение от 8 до 24 часов после первой дозы, третью дозу вводят в течение 20-60 часов после наступления случая ишемии и, где каждую вводимую дозу эритропоэтина выбирают из диапазона от 2500 до 5000 МЕ/кг (см. патент № 2341284, М.кл. А61К 38/18; А61Р 9/10, опубл. 20.12.2008 г.).

В известном способе используются разнообразные пути введения эритропоэтина, в частности, внутривенно, подкожно, внутримышечно или интраперитонеально.

Однако, как указывают сами создатели известного способа, ни время введения первой дозы рекомбинантного эритропоэтина человека - через 6 часов после наступления случая ишемии, ни его доза в количестве 5000 МЕ/кг, не способствует значительному уменьшению размера инфаркта и не приводят к увеличению функциональной оценки процесса восстановления субъекта после случая ишемии, данная оценка для указанной выше дозы и времени составляет 46%, что свидетельствует о недостаточной эффективности известного способа лечения.

Таким образом, техническим результатом, на решение которого направлено заявляемое изобретение, является значительное повышение эффективности способа лечения ишемии головного мозга в эксперименте.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе лечения ишемии головного мозга в эксперименте, включающем трехкратное введение внутрибрюшинно рекомбинантного эритропоэтина, при котором второе и третье его введение осуществляют соответственно через 24 и 48 часов после действия, приведшего к возникновению ишемии головного мозга, при этом количество однократно вводимого рекомбинантного эритропоэтина человека составляет 5000 МЕ/кг, согласно изобретению, дополнительно, первую дозу данного препарата вводят через 3 часа после действия, приведшего к возникновению ишемии головного мозга и, дополнительно, через 30-60 минут после введения первой дозы рекомбинантного эритропоэтина человека осуществляют диффузное чрескожное облучение проекции головного мозга биологического объекта, в области локализации ишемии, инфракрасным лазерным излучением с длиной волны 970 нм мощностью 1 Вт, в течение 2-х минут с расстояния 2-3 см от поверхности.

Заявителем экспериментально установлено, что именно более ранний срок начала введения первой дозы рекомбинантного эритропоэтина человека, осуществление диффузного чрезкожного облучения очага ишемии в области его проекции на головном мозге крысы инфракрасным лазерным излучением позволяет в значительной степени повысить эффективность лечения ишемии головного мозга.

При этом, заявителем экспериментально установлено, что наиболее предпочтительным сроком введения первой дозы рекомбинантного эритропоэтина человека являются срок через 3 часа после действия, приведшего к возникновению ишемии, а наиболее предпочтительными параметрами лазерного излучения при этом являются использование инфракрасного лазерного излучения с длиной волны 970 нм мощностью 1 Вт, и осуществление воздействия в течение 2-х минут с расстояния 2-3 см от поверхности.

Способ осуществляется следующим образом.

Эксперимент проводился на 75 беспородных разнополых половозрелых крысах весом 200 грамм. Животных содержали в условиях смешанного освещения, постоянного доступа к стандартному комбинированному корму и воде в индивидуальных клетках.

Моделирование ишемии головного мозга осуществляли по методике, которая заключается в следующем. Для получения ишемии в полушариях головного мозга одновременно производят воздействия двух родов: с одной стороны, выключают обе общие сонные артерии, а с другой - искусственно понижают общее артериальное давление до такого низкого уровня, когда сохраняется лишь минимальное кровоснабжение продолговатого мозга для поддержания деятельности вазомоторного и дыхательного центров, при этом коллатеральное кровообращение в мозге восстановиться не может. Операцию производят следующим образом. На шее разрез кожи делают по сагиттальной линии. В трахею вводят трахеотомическую трубку. Под обе общие сонные артерии подводят толстые шелковые нити, позволяющие в дальнейшем осуществлять их выключение. Для понижения общего артериального давления какая-либо крупная артерия должна быть соединена с системой компенсатора (Г.И. Мчедишвилли, 1968). С этой целью стеклянную или полиэтиленовую канюлю вводят в одну из общих сонных артерий в торакальном направлении после ее перевязки. Предварительное выключение одной из общих сонных артерий обычно не нарушает кровоснабжения мозга благодаря наличию широких анастомозов в области виллизиева круга. Канюля может быть введена и в одну из подвздошных артерий. Кожный разрез делают в области паха по ходу артерии с таким расчетом, чтобы все манипуляции на артерии были проведены экстраперитонеально.

После моделирования ишемии головного мозга 70 животным (крысам) через 3 часа внутрибрюшинно вводили рекомбинантный эритропоэтин человека (ЭПОКРИН 2000 ME) из расчета 5000 ME на 1 кг животного по международному протоколу. Через 30-60 минут после первого введения рекомбинантного эритропоэтина человека проведено диффузное чрезкожное облучение очага ишемии в области его проекции на головном мозге крысы (область операции) инфракрасным лазером с длиной волны 970 нм, мощностью 1 Вт. Время экспозиции 2 минуты с расстояния 2-3 см от поверхности головы.

Введение рекомбинантного эритропоэтина человека проводили трехкратно каждому животному внутрибрюшинно через 3 часа, 24 часа и 48 часов после действия, приведшего к возникновению ишемии головного мозга (после моделирования ишемии в полушарии). Количество однократно вводимого рекомбинантного эритропоэтина человека составляет 5000 МЕ/кг.

Контрольную группу животных составляли животные, которым осуществлялось только трехкратное введение рекомбинаторного эритропоэтина по 1000 ME каждому животному внутрибрюшинно через 2-4 часа, 24 часа и 48 часов. Контрольной группе животных не осуществляли диффузное чрезкожное облучение очага ишемии в области его проекции на головном мозге крысы.

Выведение животных из эксперимента осуществляли на 7-е, 14-е и 30-е сутки.

У животных, выведенных из эксперимента, вскрывалась полость черепа, головной мозг извлекался полностью. Выборка материалов осуществлялась с тщательным осмотром препаратов, проводился дополнительный контроль соответствия трепанационного отверстия в черепе относительно области воздействия на головной мозг, регистрировались изменение окраски, консистенция головного мозга, размеры его и очагов воздействия. Препараты маркировались и фиксировались в 10% растворе формалина.

При макроскопическом исследовании делались параллельные фронтальные срезы головного мозга с последующей заливкой в парафин. С парафиновых блоков приготавливались серийные срезы, которые окрашивали гематоксилином и эозином для обзорной микроскопии. Для оценки изменения миелиновых волокон использовалась окраска по методу Бильшовского.

Исследования проводились на микроскопе «Leica DMRXA» (Германия).

Морфологическое исследование проводилось с помощью компьютерной программы анализа изображения «ДиаМорф Cito-W», Россия, Москва.

Для объективизации параметров морфологических изменений, кроме описательных, использовались следующие счетные признаки:

- размеры очага поражения (в мкм с пересчетом в мм);

- площадь очага в зоне воздействия (в мм ²).

Статистическая обработка цифровых данных проводилась методом вариационной статистики с определением среднеквадратичного отклонения , средней ошибки сравниваемых величин M1, M2, коэффициента достоверности t и доверительной вероятности p с помощью программы Excel 8.0 из пакета Microsoft Office 97. Различия считали достоверными при p<0,05.

В группе животных с моделью ишемии головного мозга с введением рекомбинантного эритропоэтина человека по стандартному протоколу и с накожным лазерным облучением инфракрасным лазером по протоколу отмечено образование глиомезенхимального рубца на 14 сутки с момента образования ишемии и образование кисты на 30 сутки.

У контрольной группы животных отмечено образование глиомезенхимального рубца в области некроза на 7-е сутки с момента моделирования ишемии и образование кисты на 14 сутки.

При совместном действии лазерного излучения с заявленными параметрами и введением рекомбинантного эритропоэтина человека, отмечено значительное уменьшение размера очага по сравнению с контрольной группой. Морфологически отмечено более интенсивное развитие неоангиогенеза в глиомезенхимальном рубце, несмотря на более длительное по времени формирование рубца.

Пример 1. Биологический объект: крыса вес 210 грамм. Первую дозу рекомбинантного эритропоэтина человека в количестве 5000 МЕ/кг вводили внутрибрюшинно через 3 часа после начала моделирования ишемии. Вторую дозу вводят через 24 часа, третью - через 48 часов. Через 30 минут после первого введения рекомбинантного эритропоэтина человека осуществляли диффузное чрезкожное облучение очага ишемии в области его проекции на головного мозга крысы инфракрасным лазерным излучением. Режимы лазерного воздействия: длина волны 970 нм, мощность 1 Вт, экспозиция 2 минуты. Расстояние 2 см. Животное выведено из эксперимента через 7 суток. Образование глиомезенхимального рубца и кист не отмечено.

Пример 2. Биологический объект: крыса 200 гр. Описание эксперимента соответствует примеру № 1. Животное выведено из эксперимента на 14 сутки. Отмечено образование рубцовой ткани.

Пример 3. Биологический объект: крыса 200 гр. Описание эксперимента соответствует примеру № 1. Животное выведено из эксперимента на 30 сутки. Отмечено образование рубцовой ткани и кист.

Отмечено уменьшение размера очага. Морфологически отмечено более интенсивное развитие неоангиогенеза в рубцовой ткани.

Пример 4. Биологический объект: крыса вес 212 грамм. Первую дозу рекомбинантного эритропоэтина человека в количестве 5000 МЕ/кг вводили внутрибрюшинно через 3 часа после начала моделирования ишемии. Вторую дозу вводят через 24 часа, третью - через 48 часов. Через 60 минут после первого введения рекомбинантного эритропоэтина человека осуществляли диффузное чрезкожное облучение очага ишемии в области его проекции на головном мозге крысы инфракрасным лазерным излучением. Режимы лазерного воздействия: длина волны 970 нм, мощность 1 Вт, экспозиция 2 минуты. Расстояние 3 см. Животное выведено из эксперимента через 7 сутки. Образование глиомезенхимального рубца и кист не отмечено.

Пример 5. Биологический объект: крыса 200 гр. Описание эксперимента соответствует примеру № 4. Животное выведено из эксперимента на 14 сутки. Отмечено образование глиомезенхимального рубца.

Пример 6. Биологический объект: крыса 200 гр. Описание эксперимента соответствует примеру № 4. Животное выведено из эксперимента на 30 сутки. Отмечено образование кист. Отмечено уменьшение размера очага. Морфологически отмечено более интенсивное развитие неоангиогенеза в ткани глиомезенхимального рубца.

Пример 7. Контрольная группа. Биологический объект: крыса вес 210 грамм. Первую дозу рекомбинантного эритропоэтина человека в количестве 5000 МЕ/кг вводили внутрибрюшинно через 3 часа после начала моделирования ишемии. Вторую дозу вводят через 24 часа, третью - через 48 часов. Животное выведено из эксперимента 7 сутки. Отмечено образование рубцовой ткани. Размер очага по сравнению с основной группой практически не уменьшился. Морфологически отмечено слабое развитие неоангиогенеза в глиомезенхимальным рубце.

Пример 8. Контрольная группа. Биологический объект: крыса 200 гр. Описание эксперимента соответствует примеру № 7. Животное выведено из эксперимента на 14 сутки. Отмечено образование кист. Размер очага по сравнению с основной группой уменьшился незначительно. Морфологически отмечено более слабое развитие неоангиогенеза в глиомезенхимальном рубце по сравнению с основной группой.