способ вторичной профилактики нарушений сперматогенеза при воздействии радиации

Формула изобретения

Способ вторичной профилактики нарушений сперматогенеза при воздействии радиации, отличающийся тем, что животным в ранние сроки после радиационного облучения ежедневно в течение 21 - 24 дней вводят внутрижелудочно по 3,0 - 3,5 мл одну из следующих минеральных вод: сульфатную натриево-магниево-кальциевую воду с концентрацией сульфата 2,6 г/л и минерализацией 3,1 г/л, либо эту же сульфатную натриево-магниево-кальциевую, но с добавлением микроэлемента кремния с концентрацией 150 г/л.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, в частности к способам вторичной профилактики пострадиационных нарушений сперматогенеза, и может применяться в лечебно-профилактических и санаторно-курортных учреждениях.

Сперматогенный эпителий чрезвычайно чувствителен к неблагоприятным экологическим факторам среды, в том числе к действию ионизирующей радиации. Облучение организма в относительно малых дозах (0,5; 1,0 Гр) вызывают в семенниках экспериментальных животных последствия, связанные с развитием дистрофических и дегенеративных изменений в сперматогенном эпителии, усилением процессов слущивания наиболее дифференцированных клеток (сперматид и сперматозоидов) с последующей их гибелью, увеличением числа семенных канальцев с явлениями их запустевания. Все это приводит к уменьшению общего числа половых клеток и снижению индекса сперматогенеза. Явления деструкции в сперматогенном эпителии сопровождаются изменениями в эндокринной функции семенников - увеличением количества интерстициальных клеток (клеток Лейдига) и повышением уровня тестостерона в крови. Через измененные половые клетки радиационные эффекты могут проявляться ив организме потомства в виде мутагенных, гаметотоксических, эмбриотоксических, онкогенных и иных последствий.

Известны способы лечения и профилактики лучевой болезни медикаментозными препаратами (викасол и др. ), однако они обладают побочным действием и их влияние на процессы сперматогенеза остаются невыясненными. Препараты, стимулирующие сперматогенез (лютрелеф, перганол и др.) также обладают побочным действием (Регистр лекарственных средств, 1997) и в профилактике радиационных поражений не используются.

Известны также способы профилактики радиационных нарушений путем применения препаратов биологического происхождения, которые усиливают радиорезистентность организма и при этом не обладают выраженным побочным действием (фито- и зоопрепараты, поливитамины и др.). Например, биоторин, активным веществом которого являются продукты метаболизма грибов штамма PS-64 (белки, углеводы, ненасыщенные жирные кислоты, макро- и микроэлементы и др.), применяемый для профилактики нарушений гемопоэза при воздействии радиации (Справочник Видаль, 1998). Для профилактики сперматогенеза после воздействия радиации подобные препараты нами не обнаружены.

Наиболее близким по своей сущности предлагаемому способу является способ реабилитации радиационных поражений (патент N 2093161), заключающийся в использовании питьевых минеральных вод - иодсодержащей хлоридной натриевой с содержанием иодид-ионов 14 мг/л и минерализацией 4,1 г/л; московской сульфатной натриево-магниево-кальциевой с концентрацией сульфата 2,8 г/л и минерализацией 3,5 г/л; кремнийсодержащей сульфатно-гидрокарбонатной кальциево-натриевой с концентрацией кремния 139 мг/л и минерализацией 7,3 г/л; борсодержащей хлоридно-гидрокарбонатной натриевой с концентрацией бора 250 мг/л и минерализацией 10,6 г/л в поздний пострадиационный период, когда уже развились стойкие и длительные нарушения во внутренних органах (состояние семенников не описано).

Техническим результатом предлагаемого способа является предупреждение и ограничение развития пострадиационных нарушений в сперматогенном эпителии семенников и сохранение процессов сперматогенеза на более высоком уровне в ранний пострадиационный период.

Указанный технический результат достигается тем, что животным в ранние сроки после радиационного облучения ежедневно в течение 21-24 дней вводят внутрижелудочно по 3,0-3,5 мл одну из следующих минеральных вод: сульфатную натриево-магниево-кальциевую с концентрацией сульфата 2,6 г/л и минерализацией 3,1 г/л либо эту же сульфатную натриево-магниево-кальциевую, но с добавлением микроэлемента кремния с концентрацией 150 мг/л.

Применение питьевых минеральных вод осуществлялось в виде курса продолжительностью 21-24 дня (общепринятые в курортологии сроки). Объем вводимой внутрижелудочно минеральной воды, т. е. 3,0 - 3,5 мл проводился исходя из пересчета на массу тела экспериментального животного и соответствовал тем же количествам, которые используются в лечебной курортологической практике.

Отличие предлагаемого нами способа в том, что используемые питьевые минеральные воды - сульфатная натриево-магниево-кальциевая с концентрацией сульфата 2,6 г/л и минерализацией 3,1 г/л или эта же вода, но с добавлением микроэлемента кремния с концентрацией 150 мг/л применяются в ранний пострадиационный период и их действие направлено на предохранение семенников от последствий радиационных воздействий: при лучевой терапии онкологических больных, в регионах с повышенным радиационным фоном, при длительном радиационном воздействии в урановых шахтах и др.

Эффективность действия этих вод оценивали по гистологическим, ультраструктурным, цитогенетическим, морфометрическим и радиоиммунологическим параметрам.

Основанием к применению питьевых минеральных вод явились собственные данные о способности их микроэлементов и ионно-солевой основы регулировать внутриклеточные обменные процессы, ускорять адаптацию, снижать уровень свободно радикального окисления, уменьшать число патологических митозов в радиочувствительных тканях (тонкая кишка, красный костный мозг) и выводить из организма токсические продукты. Добавление кремния в сульфатную воду усиливает защиту и стабильность клеточных мембран и способствует накоплению гликогена в печени. Для предупреждения развития более стойких пострадиационных нарушений и коррекции уже возникших первичных сдвигов на молекулярном уровне целесообразно использовать минеральную воду в наиболее ранние сроки после облучения. Это приводит к раннему выведению образующихся токсических продуктов, снижению степени нарушения клеточных и внутриклеточных мембран, большей устойчивости нейро-эндокринных и иммунных механизмов регуляции, ускорению адаптации и соответственно к ограничению развитию дистрофических и дегенеративных процессов в сперматогенном эпителии семенников.

Описание способа

Профилактику последствий общего радиационного облучения (доза облучения 1-2 Гр) начинали через 5-6 часов после воздействия. Животным (нелинейным белым крысам-самцам) вводили внутрижелудочно шприцем через иглу с оливой на конце по 3,0 - 3,5 мл один из следующих типов вод: сульфатную натриево-магниево-кальциевую с концентрацией сульфата 2,6 г/л и минерализацией 3,1 г/л либо эту же сульфатную натриево-магниево-кальциевую воду, но с добавлением микроэлемента кремния с концентрацией 150 мг/л.

В качестве контроля использовались животные, которые подвергались облучению в тех же дозах, но вместо минеральной воды им вводилась обычная водопроводная вода. Все животные содержались в стандартных условиях вивария и находились под наблюдением в процессе всего эксперимента. Оценку эффективности действия курсов питьевых минеральных вод осуществляли через 29-30 и 35-37 дней после радиационного облучения.

Пример 1. В группе из 10 крыс после однократного общего радиационного облучения в дозе 2 Гр ежедневно перед утренним кормлением вводили 3,0 мл шприцем через иглу с оливой на конце сульфатную натриево-магниево-кальциевую воду с добавлением кремния 150 мг/л. В результате проведенного курса поения отмечалась лучшая сохранность сперматогенного эпителия по сравнению с контролем: число извитых семенных канальцев с наиболее высоким содержанием половых клеток (3-4 генерации) было достоверно выше (P< 0,05), количество канальцев со сниженным числом клеток (1-2 генерации) - значительно меньше (P < 0,01). Уменьшалась степень дистрофических изменений в половых клетках, в частности с явлениями их вакуолизации деструкции клеточных и внутриклеточных мембран. Индекс сперматогенеза оставался на более высоком уровне по сравнению с контролем (P < 0,05).

Пример 2. В группе из 10 крыс после однократного общего радиационного облучения в дозе 2 Гр ежедневно перед утренним кормлением вводили 3,0 мл шприцем через иглу с оливой на конце сульфатную натриево-магниево-кальциевую воду. В результате проведенного курса поения этой водой проявлялась отчетливая тенденция к увеличению числа извитых семенных канальцев с 3-4 генерациями клеток и снижению их числа с 2 генерациями. Уменьшалось число десквамированных клеток. Индекс сперматогенеза оставался выше уровня контроля, но ниже, чем при действии сульфатной воды с добавлением кремния.

Пример 3. В группе из 12 крыс после однократного общего радиационного облучения в дозе 1 Гр ежедневно перед утренним кормлением вводили 3,0 мл шприцем через иглу с оливой на конце натуральную сульфатную натриево-магниево-кальциевую воду. В результате проведенного курса поения в семенниках по сравнению с контролем число семенных извитых канальцев с 3-4 генерациями клеток было достоверно выше, чем в контроле (P < 0,05), явления слущивания клеток и запустевание канальцев проявлялись слабее, а индекс сперматогенеза становился отчетливо выше контроля (P < 0,01).

Пример 4. Группе из 12 крыс после однократного общего радиационного облучения в дозе 1 Гр ежедневно перед утренним кормлением вводили 3,0 мл шприцем через иглу с оливой на конце сульфатную натриево-магниево-кальциевую воду с добавлением кремния. В результате проведенного курса поения этой водой число извитых семенных канальцев с 3-4 генерациями клеток оказалось выше, чем в контроле (P < 0,05), а явления слущивания клеток в просвет канальцев были выражены слабее не только по сравнению с контролем, и по сравнению с действием сульфатной воды без кремния. Электронно-микроскопически отмечалась лучшая сохранность базальной мембраны извитых семенных канальцев. Индекс сперматогенеза оставался выше уровня контроля (P < 0,01).

Предлагаемый способ вторичной профилактики нарушений сперматогенеза при воздействии радиации был применен на 110 беспородных крысах-самцах. В результате его использования в семенниках было выявлено более высокое число извитых семенных канальцев с максимальным количеством генераций половых клеток (3-4 слоя). Напротив, число канальцев с явлениями запустевания сперматогенного эпителия и процессами слущивания клеток в просвет канальцев становилась значительно меньше, чем в контрольной группе животных, получавших водопроводную воду. Уменьшалась выраженность повреждений со стороны клеточных и внутриклеточных мембран. В меньшей степени подвергались изменениям интерстициальные клетки, их ультраструктурный анализ выявил активацию процессов адаптационной перестройки.

Предлагаемый способ вторичной профилактики предупреждается и, тем самым, ограничивает развитие основных пострадиационных нарушений в семенниках. В результате применения этого способа снижается степень деструктивных процессов в сперматогенном эпителии, сохраняется достоверно большее количество половых клеток, в том числе наиболее зрелые их формы (сперматиды и сперматозоиды), активируются адаптационные процессы, а индекс сперматогенеза остается на более высоком уровне по сравнению с контролем.

Наиболее выраженный профилактический эффект выявлен при действии сульфатной натриево-магниево-кальциевой воды с концентрацией сульфата 2,6 г/л и минерализацией 3,1 г/л с добавлением 150 мг/л кремния.