способ профилактики токсического действия ртути у экспериментальных животных при хроническом отравлении

Формула изобретения

Способ профилактики токсического действия ртути у экспериментальных животных при хроническом отравлении, включающий введение цеолита и хлорида ртути, отличающийся тем, что животным через день вводят природный сорбент цеолит Ирлит-1 в виде 6% взвеси через зонд в желудок в количестве 2,5% массы тела одновременно с ежедневным введением раствора хлорида ртути через зонд в желудок в дозе 0,5 мг/кг.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к экологии, медицине, токсикологии, экспериментальной биологии и может быть использовано при исследовании механизмов выведения тяжелых металлов, в частности ртути, из организма.

Известно, что ртуть является чрезвычайно опасным загрязнителем окружающей среды. Увеличивающаяся в последние десятилетия промышленная добыча и применение ртути приводят к повышению ее уровня в окружающей среде и развитию тяжелых состояний, связанных с избыточным проникновением и накоплением ртути в организме. В связи с этим возникла насущная необходимость создания и разработки способов профилактики поступления и усиления выведения избытка ртути из организма.

Известно множество детоксикантов, способных выводить тяжелые металлы из организма. К ним относятся тиоловые соединения - унитиол, сукцимер, тиосульфат натрия, различные комплексоны - пентацин, динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, дефероксамин, -пеницилламин и др. (Машковский М.Д. Лекарственные средства: в 2-х томах. Т.2. - Харьков "Торсинг", 1998. С.212-220). Однако наряду с терапевтическим эффектом они могут вызывать различные побочные эффекты: расстройства ЖКТ, аллергические реакции, лейкопению, тромбоцитопению и др. Также наряду с токсинами они способны выводить из организма микроэлементы и такие жизненно важные ионы, как железо, кальций и др. и вызывать нарушение обменных процессов, что затрудняет их длительное и профилактическое применение.

В последние годы усилился интерес к применению в антидотной терапии природных глинистых минералов - цеолитов. Более полувека как за рубежом, так и в Росси они успешно применяются в медицине (Тимофеев Б.А. и соавт., 1981; Кузнецов А.Ф. и соавт., 1992), биологии, а также в различных отраслях народного хозяйства (Байраков В.В. и соавт., 1985; Herron N., 1989; И.Д.Тменов и др., 2000; И.Д.Тменов, Б.А.Дзагуров, 2001). Интерес к ним обусловлен уникальными физико-химическими свойствами, способностью к ионному обмену, избирательной сорбции различных химических веществ, в том числе тяжелых металлов, проявлению молекулярно-ситовых и каталитических свойств. Они могут играть роль адсорбентов-транспортеров или депонирующих пролонгаторов действия ферментов, желчных кислот и антиоксидантов, усиливать регенераторно-восстановительные процессы в тканях при их повреждении. Однако цеолиты разных месторождений имеют некоторые отличия в физико-химических свойствах, следовательно, и степени положительного эффекта.

Нами была поставлена задача изучить профилактическое влияние природного минерала Ирлит-1 на накопление ртути в организме животных при хронической интоксикации.

Наиболее близким является способ выведения ртути из организма крыс с использованием природного цеолита Холинского месторождения (Гайдаш А.А. и др. Влияние цеолитового энтеросорбента на выживаемость и общее состояние крыс в период постсулемовой реабилитации. // Вестник научных исследований. - 1997. - №4. - С.5-31). Хлористую ртуть вводили внутрибрюшинно из расчета 1 мг/кг один раз в сутки в виде 0,5 мл 10% водного раствора, в течение трех дней. На следующий день, после окончания затравки, добавляли в корм цеолит в дозе 5% от влажной массы суточного рациона. Продолжительность эксперимента 4 месяца.

Недостатком прототипа является то, что сорбенты используются как подкорм в рационе, что снижает точность контроля дозозависимого эффекта, а также не исследовано профилактическое действие цеолита в условиях хронической интоксикации.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в разработке способа профилактики токсического действия ртути при хроническом отравлении.

Решение этой задачи обеспечивает значительное снижение токсического действия ртути при хроническом отравлении путем снижения накопления и повышения выведения тяжелого металла из организма.

Для достижения этого технического результата заявляемое изобретение способа профилактики токсического действия ртути у экспериментальных животных при хроническом отравлении, включающего введение цеолита, имеет следующие существенные признаки: животным через день вводят природный сорбент цеолит Ирлит-1 в виде 6% взвеси через зонд в желудок в количестве 2,5% массы тела одновременно с ежедневным введением раствора хлорида ртути через зонд в желудок в дозе 0,5 мг/кг.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что, во-первых, осуществляется дозированное введение цеолита Ирлит-1, что облегчает точный контроль дозозависимого эффекта, во-вторых, одновременное введение (что означает введение в пределах одного срока - 2 мес) Ирлита-1 и хлорида ртути обеспечивает снижение накопления ртути в организме и увеличение его выведения.

Профилактическое введение природной глины - Ирлит-1 в виде 6% взвеси через зонд в желудок в количестве 2,5%, через день, одновременно с внутрижелудочным введением раствора хлорида ртути, приводит к увеличению выведения ртути из организма через желудочно-кишечный тракт, уменьшению ее содержания в плазме крови, снижению накопления в тканях печени и почек и уменьшению патологического воздействия тяжелого металла у экспериментальных животных. Заявленный способ является эффективным, экономически выгодным и легко воспроизводимым.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалистов явным образом из известного уровня медицины, так как из него не выявляется вышеуказанная возможность получения способа профилактики токсического действия ртути у экспериментальных животных при хроническом отравлении, включающего введение природного сорбента - Ирлита-1 в виде 6% взвеси через зонд в желудок, через день, в количестве 2,5% массы тела одновременно с ежедневным введением раствора хлорида ртути через зонд в желудок, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована в медицине с получением результата, заключающегося в эффективном и легко воспроизводимом способе профилактики токсического действия ртути путем снижения накопления и повышения выведения ее из организма при хроническом отравлении, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".

Данный способ осуществляется следующим образом.

Для получения токсического вещества хлорид ртути растворяется в дистиллированной воде таким образом, что на единицу раствора, равную 1 мл, приходится 0,5 мг ртути (в пересчете на металл). На каждые 100 г веса крысы вводится 0,1 мл токсического раствора, что не является чрезмерной водной нагрузкой на организм экспериментального животного. Путем измельчения и растворения в воде глины готовится 6% водная взвесь и вводится в количестве 2,5% массы тела. Раствор хлорида ртути вводится через зонд в желудок ежедневно 1 раз в сутки в течение двух месяцев двум группам животных (№1 и №2). Одновременно, с первого дня введения хлорида ртути, группе №2 через день вводится взвесь глины через зонд в желудок с помощью шприца многоразового использования со специально изогнутой иглой, на которую надет зонд.

По истечении времени эксперимента (2 мес) определяли содержание ртути в моче и кале в обеих группах животных. Крысы забивались с использованием тиопентала для исследования накопления ртути в тканях печени и почек, определения концентрации ее в плазме крови. Определение ртути в биологическом материале осуществлялось с применением беспламенного варианта атомно-абсорбционной спектрометрии на установке "Квант-2". Полученные результаты в группе №2 сравнивали с контролем (гр. №1) и фоновыми показателями интактной группы.

Для гистологических исследований образцы тканей (печень, почка, сердце) фиксировали в 10% нейтральном формалине, после чего подвергали заливке в парафин с последующим приготовлением срезов толщиной 7-8 микрон. Срезы окрашивались гематоксилином и эозином. Изучение срезов проводилось в проходящем свете при помощи микроскопа Микмед-1 под увеличением 80×200×400.

Пример 1. Двум группам крыс-самцов (№1 - контроль, №2) линии Вистар массой 200-300 г вводили через зонд в желудок раствор хлорида ртути в дозе 0,5 мг/кг каждый день в течение двух месяцев. Природный цеолит Ирлит-1 в виде 6% взвеси в количестве 2,5% массы тела вводится через зонд в желудок группе №2 через день. Через 2 месяца проводили исследование содержания ртути в ткани почек и печени, концентрации ее в плазме крови, в моче и кале, в двух группах животных. Анализ данных показал (табл.1; 2), что внутрижелудочное введение хлорида ртути приводит к значительному накоплению тяжелого металла в тканях печени и почек, увеличению его содержания в плазме крови, моче и кале. Однако в группе №2, на фоне одновременного введения глины ирлит-1, отмечаются достоверно меньшие значения накопления ртути в тканях печени (р<0,05) и почек (р<0,05), как и концентрации этого металла в плазме крови (р<0,05). Увеличивается выведение ртути с калом (р<0,01) и мочой (р<0,05).

При гистологическом исследовании во всех исследуемых органах выявлены альтеративные, некробиотические и воспалительные изменения. В почках отмечалась выраженная дистрофия клубочков и некробиотические изменения, а также паренхиматозная дистрофия эпителия канальцев почек, преимущественно проксимальных отделов. В печени выявлена тяжелая паренхиматозная дистрофия и некробиотические изменения с участками кровоизлияний в центрах и по периферии долек. В миокарде имели место умеренные дистрофические изменения и участки кровоизлияний, с некрозом отдельных кардиомиоцитов. В группе животных, получавших ирлит-1 вместе с раствором хлорида ртути, дистрофические и некробиотические изменения в тканях по степени выраженности были меньше, чем у крыс контрольной группы №1. Отмечена реакция иммунокомпетентной ткани на повреждение стромально-сосудистых структур (гиперплазия лимфогистиоцитарных элементов, эндотелиальная и макрафагальная активность). В почках отмечался отек клубочков, полнокровие и умеренная дистрофия эпителия канальцев (Фиг.1). В печени выявлялись умеренные паренхиматозные дистрофические изменения (Фиг.2). В сердце - умеренная дистрофия кардиомиоцитов.

Таблица 1. Влияние Ирлита-1 на накопление ртути в тканях печени и почек при внутрижелудочном введении хлорида ртути в дозе 0.5 мг/кг (М±м).
Группы	Почка, мкг/г	Печень, мкг/г
ФОН	0,07±0,01	0,162±0,08
2 месяца	21.58±3.45*	17,35±2,89*
HgCl 2 (0.5 мг/кг)
2 месяца	7.08±1.023*	5,73±1,9*
HgCl2 (0.5 мг/кг) + ирлит	**	**
Примечание: (*) - достоверное (р<0.05) изменение по сравнению с фоном, (**) - достоверное (р<0.05) изменение по сравнению с опытом.

Таблица 2. Влияние Ирлита-1 на содержание ртути в плазме крови и экскрецию с мочой и калом при внутрижелудочном введении хлорида ртути в дозе 0.5 мг/кг (М±м).
Группы	Плазма, мкг/мл	Моча, сод-е, мкг/мл	Кал, мкг/г
ФОН	0,00756±0,002	0,0065±0,002	0,0036±0,0001
2 месяца	0,138±0,005*	0,1143±0,042*	0,03±0,009*
HgCl 2 (0.5 мг/кг)
2 месяца	0,085±0,0017*	1.72±0,84*	0,172±0,075*
HgCl2 (0.5 мг/кг) + ирлит	**	**	**
Примечание: (*) - достоверное (р<0.05) изменение по сравнению с фоном, (**) - достоверное (р<0.05) изменение по сравнению с опытом.

Из вышеизложенного видно, что профилактическое применение природного минерала Ирлит-1 является эффективным способом уменьшения накопления и коррекции токсического действия ртути при хроническом отравлении ее соединениями.