Спосіб терапевтичної корекції протеїназо-інгібіторної системи в бронхах у патогенезі експериментальної бронхіальної астми із застосуванням тіотриазоліну

Реферат: Спосіб терапевтичної корекції у патогенезі експериментальної бронхіальної астми включає відтворення бронхіальної астми та використання лікарського засобу. Експериментальним тваринам з 23 доби вводять протягом 10 днів тіотриазолін з розрахунку 100 мг/кг внутрішньом'язово та визначають зміни протеїназо-інгібіторної системи в бронхах. UA 119796 U (54) СПОСІБ ТЕРАПЕВТИЧНОЇ КОРЕКЦІЇ ПРОТЕЇНАЗО-ІНГІБІТОРНОЇ СИСТЕМИ В БРОНХАХ У ПАТОГЕНЕЗІ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ БРОНХІАЛЬНОЇ АСТМИ ІЗ ЗАСТОСУВАННЯМ ТІОТРИАЗОЛІНУ UA 119796 U UA 119796 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медицини, а саме до пульмонології, і може бути використана для корекції (захисту, лікування) захворювань органів дихання, бронхіальної астми. На сьогоднішній день бронхіальна астма входить до групи найбільш значущих хронічних патологічних станів як за розповсюдженістю, так і за наслідками для сучасного суспільства. Попри багаторічні дослідження бронхіальної астми, котрі виконані міжнародною спільнотою науковців, питання підвищення ефективності лікування цього захворювання залишається вельми актуальним [Марусик У.І. Показники клітинного імунітету крові у хворих на бронхіальну астму дітей, враховуючи астма-фенотипи / У.І. Марусик, О.В. Макарова // Актуальні питання фармацевтичної і медичної науки та практики. - 2013. - №3(13). – С. 47-49]. На сьогодні до кінця не з'ясований патогенез бронхіальної астми. Зокрема, не до кінця вивченим залишається роль і зміни функціонального стану протеїназо-інгібіторної системи у механізмах формування бронхіальної астми. Aнтипротеїназна активність крові і тканин важливий показник, який характеризує протікання і прогноз різноманітних патологічних процесів і ефективність терапії, в тому числі і бронхіальної астми. Відомий, як найближчий аналог, спосіб експериментальної терапії при бронхіальній астмі, за яким як засобом патогенетичної терапії є фулерени - представники алотропних форм вуглецю. Контроль за ефективністю проведеного лікування здійснюють за допомогою кількісних показників вільнорадикальиого окислення ліпідів [Патент України на корисну модель № 72984, МПК А61С 17/00; опубл. 10.09.2012; Бюл. № 17]. Однак у способі-прототипі не визначені показники процесів протеїназо-інгібіторної системи в бронхах, що зумовлює недостатній антиоксидантний вплив застосовуваних засобів лікування, які до того ж є дороговартісними для широкого використання в експериментальній терапії. В основу корисної моделі поставлено задачу створити спосіб корекції порушень у патогенезі експериментальної бронхіальної астми шляхом визначення змін протеїназо-інгібіторної системи в бронхах із застосуванням препарату, що виявляє високі антиоксидантні, імунокоригуючі, мембраностабілізуючі та протизапальні властивості. Поставлена задача вирішується тим, що у способі терапевтичної корекції у патогенезі експериментальної бронхіальної астми, що включає відтворення бронхіальної астми та використання лікарського засобу, згідно з корисною моделлю, експериментальним тваринам з 23 доби вводять протягом 10 днів тіотриазолін з розрахунку 100 мг/кг внутрішньом'язово та визначають зміни протеїназо-інгібіторної системи в бронхах. Однією з основних систем організму, що контролює гомеостаз, є протеїназо-інгібіторна система, зміни в якій спричинюють виникнення захворювань. Дисбаланс цієї системи може призвести до переважання процесів катаболізму протеїнів, які виконують структурні (компоненти клітинних мембран) та транспортні функції, що є потужним пошкоджувальним фактором. Процеси протеолізу і перекисного окиснення ліпідів тісно пов'язані один з одним [Щербак В.В. Влияние применения ингибиторов протеиназы антиоксидантов на формирование воспаления при экспериментальной пневмонии / В.В. Щербак, А.В. Кубышкин // Загальна патологія та патологічна фізіологія. - 2011. - Т.6. -№ 3. - С. 57-63]. Під впливом багатьох факторів посилюються окисні процеси, які здатні приводити до активності антипротеазної системи і виникнення дисбалансу. Одним із підходів до вирішення проблеми підвищення інгібіторного та зменшення окисного потенціалів є використання антиоксидантів. У запропонованій корисній моделі у динаміці формування експериментальної бронхіальної астми досліджено стан протеїназо-інгібіторної системи, прооксидантної і антиоксидантної системи в легенях та бронхах та встановлено антиоксидантний, протизапальний та імунокоригуючий вплив препарату тіотриазоліну на порушені метаболічні та імунологічні процеси. За умов формування різних патологічних процесів в організмі для корекції цих порушень перспективним є застосування антиоксидантів, серед яких особливе місце займає тіотриазолін. Антиоксидантні властивості тіотриазоліну проявляються завдяки наявності в структурі молекули тіотриазоліну тіолу сірки, для якої характерні окисно-відновні властивості, та третинного азоту, який зв'язує надлишок іонів водню. Тіотриазолін реагує з активними формами кисню та ліпідними радикалами за рахунок сильних відновлювальних властивостей тіольної групи і запобігає ініціюванню активних форм кисню шляхом реактивації антирадикальних ферментів - супероксиддисмутази, каталази і глутатіонпероксидази. Цей препарат має також мембрано-стабілізуючі властивості, є імунокоректором, зумовлює протизапальний ефект [Вплив тіотриазоліну на стан про- та антиоксидантного балансу у м'яких тканинах пародонта за умов хронічного стресу / Г.В. Опанасенко, О.О. Гончар, С.Б. Французова [та ін.] // Таврический медико-биологический вестник. - 2012. - Т. 15. - № 3. - 4.1 (59). - С. 246-249]. Спосіб здійснюють таким чином. Експериментальну бронхіальну астму відтворюють за методикою В.І. Бабича [Бабич В.И. Модификация метода экспериментальной модели 1 UA 119796 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 бронхиальной астмы у морских свинок / В.И. Бабич // Проблемы патологии в эксперименте и клинике. - 1979. - Т.3. - С. 159]. Попередньо тварин одноразово сенсибілізують нормальною кінською сироваткою (0,1 мл внутрішньочеревинно). Потім три дні підряд вводять підшкірно 0,1 мл нормальної кінської сироватки (НКС) з вбитою в автоклаві БЦЖ (па 1 мг БЦЖ 1,0 мл НКС). Наступні 14 днів тварин щоденно протягом 30 хв. в щільно закритій камері за допомогою розпилювача піддають інгаляції НКС по 1,0 мл сироватки на кожну морську свинку. Після закінчення цього терміну кожні 7 днів морським свинкам проводять інгаляції НКС. Для корекції порушень тваринам вводять препарат тіотриазолін з розрахунку 100 мг/кг внутрішньом'язово з 23 доби експерименту впродовж 10 днів. Експериментальні дослідження проводились на 90 морських свинках (самцях) масою 180220 г, поділених на 6 груп по 15 тварин у кожній: І група(контроль) - інтактні морські свинки, II група - морські свинки з експериментальною бронхіальною астмою (5-а доба), III група - морські свинки на 19-у добу модельного процесу, IV група - морські свинки з експериментальною бронхіальною астмою (26-а доба), V група - морські свинки на 33-ю добу експерименту (до корекції тіотриазоліном) та VI група - морські свинки з експериментальною бронхіальною астмою після застосування тіотриазоліну. З метою більш детального аналізу досліджуваних показників умовно виділяли два періоди розвитку експериментальної бронхіальної астми: ранній і пізній. Ранній період включав групу тварин із бронхіальною астмою на 5-у та 19-у доби експерименту, пізній - морські свинки на 26-у та 33-ю доби бронхіальної астми. Експериментальну модель бронхіальної астми відтворювали на морських свинках за методом В.І. Бабича (1979). Усіх експериментальних тварин утримували в стандартних умовах віварію Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького. Евтаназію тварин проводили шляхом декапітації з дотриманням Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових цілей (Страсбург, 1985). Стан протеїназо-інгібіторної системи в бронхах визначали за загальною протеолітичною активністю - рівнем азоальбуміну (розпад низькомолекулярних протеїнів), азоказеїну (розпад високомолекулярних протеїнів) і азоколагену (колагеноліз) та інгібіторів протеолізу за вмістом альфа 1-інгібітора протеїназ (1-ІП), альфа-2-макроглобуліну ( 2-М) за методом Веремеенко К.Н., Голобородько О.П. [Веремеенко К.Н. Протеолиз в норме и при патологи / К.Н. Веремеенко, О.П. Голобородько, А.И. Кизим // К.: Здоров'я, 1988. – 200 с.]. Статистичне опрацювання одержаних даних здійснювали за методом Стьюдента. Під час експериментальних досліджень спостерігали зміну активності протеїназо-інгібіторної системи в бронхах у динаміці розвитку експериментальної бронхіальної астми. У всіх групах спостерігали зміни як протеолізу, так і інгібіторного потенціалу. Визначення рівня азоальбуміну в досліджуваному біологічному матеріалі (бронхи) на 5-у і 19-у доби бронхіальної астми показало його збільшення відповідно на 42,0 % (р≤0,05) і 52,2 % (р≤0,05) в порівнянні з контролем. Прогресія активності цього показника відбувається і надалі, відповідно на 69,7 % (р≤0,05) і 107,2 % (р≤0,05) на 26-у і 33-ю доби експерименту проти морських свинок І групи, що свідчить про стимуляцію процесів протеолізу, особливо в пізній період цієї експериментальної моделі. Визначення наступного показника протеолізу - азоказеїну в бронхах в залежності від тривалості дії антигену також показало його зростання на 48,5 % (р≤0,05) і 73,5 % (р≤0,05) в ранньому періоді розвитку експериментальної бронхіальної астми (5-а і 19-і доби) в порівнянні з інтактною групою тварин. Подібна тенденція спостерігалась і надалі. Так, в IV та V групах тварин при експерименті підвищується рівень азоказеїну в бронхах, відповідно на 98,5 % (р≤0,05) і на 133,8 % (р≤0,05) у порівнянні з контролем. Важливим маркером, який доповнює характеристику протеолізу, є азоколаген. Його рівень стрімко зростав у тварин ІІ та III груп при цій експериментальній моделі хвороби, відповідно на 61,5 % (р≤0,05) і 100 % (р≤0,05) у порівнянні з показниками контрольної групи, що свідчить про активацію колагенолізу в бронхах зокрема, та виражене прогресування розпаду протеїнів в цілому. Пізній період формування бронхіальної астми супроводжувався зростанням досліджуваного маркера проти інтактної групи на 107,7 % (р≤0,05) на 26-у добу експерименту і цей показник залишався стабільно високим (3,1±0,3), що на 138,5 % (р≤0,05) вище від контрольної групи тварин на 33-ю добу бронхіальної астми. Щодо активності вмісту білкових інгібіторів у бронхах за умов формування бронхіальної астми виявлено їх неоднонаправлені зміни вже у ранньому періоді. Так, па 5-у добу розвитку бронхіальної астми спостерігається досить стрімке підвищення активності 2-макроглобуліну в бронхах на 52,4 % (р≤0,05), а пізніше, на 19-у добу експерименту, виявлено достовірне її зниження на 37,8 % (р≤0,05) проти показників інтактної групи морських свинок, що дає підставу стверджувати про пригнічення інгібіторного захисту. У пізній період формування бронхіальної 2 UA 119796 U 5 10 15 20 25 30 астми 2-М в бронхах поступово спадає на 45,1 % (р≤0,05) на 26-у і на 64,6 % (р≤0,05) на 33-ю доби експерименту в порівнянні з контролем. Подібний напрям змін одержано під час дослідження рівня 1-інгібітора протеаз в бронхах. Так, на 5-у добу бронхіальної астми встановлено зростання його активності на 26,0 % (р≤0,05), а на 19-у добу експериментальної моделі хвороби спостерігається зниження рівня 1-ІП па 30,7 % (р≤0,05) при порівнянні з контрольною групою, що вказує спочатку на стимуляцію, а згодом - на виснаження інгібіторної системи. В подальшому фіксують поступовий спад 1інгібітора протеаз. Так, на 26-у і 33-ю доби експерименту встановлено зниження його активності відповідно на 55,5 % (р≤0,05) та на 75,5 % (р≤0,05) в порівнянні з інтактною групою, що вказує на виснаження інгібіторного потенціалу захисту в бронхах за умов розвитку бронхіальної астми. Отже, результати досліджень інгібіторів протеїназ в бронхах за умов експериментальної бронхіальної астми встановили їх поступову депресію в залежності від тривалості алергічного процесу, особливо найбільше виражене в морських свинок V групи (33-я доба). Після 10-денного застосування тіотриазоліну, який має виражену антиоксидантну, імуномодулюючу, мембраностабілізуючу дії, спостерігали суттєве зниження вмісту показників протеїназ в бронхах, відповідно, азоальбуміну на 42 % (р≤0,05), азоказеїну на 44 % (р≤0,05) і азоколагену на 38,7 % (р≤0,05) проти морських свинок, яким корекцію на 33-ю добу не проводили. Щодо інгібіторів протеаз, то результати введення тіотриазоліну показали їх вагоме зростання. Так, активність 2-макроглобуліну в бронхах підвищується на 124,1 % (р≤0,05), 1інгібітора протеаз - на 220 % (р≤0,05) в порівнянні з групою тварин, які не піддавалися впливу цього препарату, що свідчить про його коригуючий вплив на зазначені показники. Оцінюючи результати біохімічних досліджень показників протеїназо-інгібіторної системи, можна зробити висновок про порушення її функціонального стану вже у ранньому періоді, відмічається посилення протеазних реакцій з початковою активізацією, а далі - депресією активності інгібіторного захисту, що свідчить про дисбаланс протеїназо-інгібіторної системи, особливо виражений на 33-ю добу експерименту. Аналіз результатів впливу запропонованої корекції на протеїназо-інгібіторну систему в бронхах вказує на те, що тіотриазолін проявляє коригуючу дію на змінені показники протеолізу, суттєве відновлення інгібіторного захисту в бронхах морських свинок за умов розвитку експериментальної бронхіальної астми. Отримані дані свідчать про можливу доцільність призначення тіотриазоліну в комплексній терапії у разі проведення подальших як експериментальних, так і клінічних досліджень. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Спосіб терапевтичної корекції у патогенезі експериментальної бронхіальної астми, що включає відтворення бронхіальної астми та використання лікарського засобу, який відрізняється тим, що експериментальним тваринам з 23 доби вводять протягом 10 днів тіотриазолін з розрахунку 100 мг/кг внутрішньом'язово та визначають зміни протеїназо-інгібіторної системи в бронхах. 40 Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3