Спосіб корекції метаболізму в організмі тварин у період вагітності

Реферат: UA 73866 U UA 73866 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі біології та медицини, а саме до методів корекції метаболізму в організмі тварин, регуляції їх антиоксидантного, білкового, ліпідного та вуглеводного обміну, з метою підвищення резистентності та адаптаційної здатності тварин у період вагітності. Спосіб може використовуватися у наукових дослідженнях у біологічній науці та медичній практиці. Застосування мікроелементів у вигляді наночастинок, у яких їх присутність зведена до мінімуму із збереженням високої біологічної активності, є перспективним науковим напрямом у нанобіології. Відомі такі способи корекції метаболізму в організмі вагітних: Деклараційний патент України № 40279А, 7 А61K35/50. "Спосіб лікування невиношування вагітності" / В.І. Грищенко, О.С. Прокопюк, О.М. Аралов (Україна). - Опубл. 16.07.2001г., бюл. № 6. У цьому патенті висвітлено вирішення наукової проблеми невиношування вагітності, нові методи діагностики та лікування імунологічних та гормональних зрушень при вагітності. Патент US 6673987 "Strategy for maintaining pregnancy" / King T. J.-2004. У патенті викладені стратегії підтримки вагітності у свиней та збільшення кількості ембріонів у матці. Патент US 5366888 "Enhanced maintenance of pregnancy using leukaemia inhibitory factor in embryo culturing" / Fry R.C., Parr R.A.-1994. У патенті викладено спосіб використання фактору, який гальмує лейкоз (LIF) та посилює розвиток та підтримку життєздатності ембріонів ссавців, зокрема, овець. Проте, у цих патентах відсутня корекція метаболізму в організмі вагітних із застосуванням сполук хрому. Але ж відомо, що під час вагітності рівень хрому знижується, що може спровокувати розвиток діабету. Найбільш близьким по суті рішенням до заявленого способу є спосіб задавання щурам у стані вагітності хрому у вигляді органічної сполуки нікотинату - патент US 5194615 "Synthetic GTF chromium nicotinate material and its preparation" / Ned L. Jensen.- 1993. Розкрито процес синтезу і використання фактора толерантності до глюкози, отриманого шляхом взаємодії нікотинової кислоти з сіллю тривалентного хрому. При застосуванні вагітним щурам синтезованого продукту виявлено плацентарну передачу хрому. Встановлено, що при згодовуванні вагітним самкам нікотинату хрому вміст хрому у тканинах плодів на 30 % більший порівняно з контрольною групою і 21 % більший в порівнянні з групою, якій згодовували хлорид хрому. Проте, цей спосіб не корегує стан організму самої самки під час вагітності. А застосування органічної сполуки хрому у практиці є дорогим і економічно не вигідними. Заявлений нами спосіб усуває недоліки прототипу і забезпечує корекцію метаболізму в організмі тварин у період вагітності із застосуванням цитрату нанохрому. Використання органічних сполук хрому у вигляді наночастинок, в яких присутність мікроелементу зведена до мінімуму із збереженням високої його біологічної активності, є перспективним науковим напрямом. На сьогодні встановлені чіткі переваги застосування мікроелементів, в т.ч. хрому, у вигляді наночастинок, а саме у вигляді наноаквахелатів, порівняно з їхніми неорганічними солями; обґрунтовані механізми значного підвищення метаболічної активності і корисності наноаквахелатів. В основі корисної моделі поставлена задача створити ефективний спосіб корекції метаболізму в організмі тварин у період вагітності цитратом нанохрому, який би був економічно вигідним, доступним і придатним до застосування. Технічний результат досягається шляхом випоювання тваринам колоїдного розчину цитрату 3+ нанохрому (С6Н5СrO7) в дозі 10 мкг Сr /кг маси тіла, отриманого за методом ерозійно вибухової нанотехнології Косінова М.В., Каплуненка В.Г. (Патент України на корисну модель № 29856. Спосіб отримання аквахелатів нанометалів "Ерозійно-вибухова нанотехнологія отримання аквахелатів нанометалів"). Суть цього методу полягає в отриманні водного колоїдного розчину наночастинок хрому за допомогою електроімпульсної аквананотехнології, які після безпосередньої взаємодії з лимонною кислотою утворюють нанохром аквацитрат. Застосування наночастинок хрому у вигляді органічної сполуки цитрату вирішує проблему ризику застосування високо реакційноспроможних і мало контрольованих наночастинок. Застосування хрому у вищезгаданій формі є перспективним, оскільки відомо, що тривалентний хром - елемент, який має важливе значення для життєдіяльності людини і тварин, нормального функціонування вуглеводного, ліпідного і білкового обміну. Хром активує ензими і стабілізує білки та нуклеїнові кислоти, сприяє росту і регенерації тканин, впливає на Імунітет та процеси кровотворення. Цей мікроелемент є біологічно активним у складі олiгопептиду хромодуліну, який активує дію інсуліну, сприяючи зв'язуванню гормону з рецепторами на поверхні клітини. 1 UA 73866 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 У стані вагітності в організмі тварин проходить низка адаптаційно-пристосувальних процесів, які забезпечують адекватний її перебіг, ріст і розвиток плоду. Це період особливого фізіологічного стану, який супроводжується змінами біохімічних, морфологічних та імунологічних показників крові. Рівень хрому під час вагітності знижується, що може спровокувати діабет, який при цьому розвивається (діабет вагітних). Порушення взаємодії хрому з інсуліном може також сприяти швидкому збільшенню маси тіла, затримці рідини і збільшенню кров'яного тиску, що відчувають деякі жінки під час вагітності, а також після пологів. Крім цього, хром добре транспортується через плаценту в кров плода, що може підсилюватися при застосуванні наносполуки хрому. Під час вагітності підвищується концентрація ліпідних фракцій, що пов'язується з підвищеним їх синтезом унаслідок гіперінсулінізму та пригніченням активності ліпази під впливом гіперестрогенемії. В цей період посилюються окисні процеси, прискорюється утилізація холестеролу в наднирниках і плаценті для синтезу стероїдних гормонів. Це призводить до компенсаторної транзиторної гіперхолестеролемії. Зростання рівня естрогенів веде до гіпертригліцеролемії. Спостерігається відкладення жиру в молочних залозах і підшкірно-жировій тканині, що пов'язується зі збільшенням переходу вуглеводів в жири за рахунок гіперінсулінемії. В організмі під час вагітності у зв'язку зі зростанням основного обміну і збільшенням споживання кисню в крові матері відбувається низка біохімічних змін: підвищується концентрація нейтрального жиру та холестеролу, збільшується активність фосфоліпази А 2. У результаті в крові підвищується концентрація ненасичених жирних кислот, які є безпосереднім субстратом для перекисного окиснення ліпідів. Білки, які накопичуються в організмі при вагітності витрачаються на ріст матки і молочних залоз, на побудову організму зростаючого плода, частина з них відкладається як запас, що витрачається після родів у зв'язку з годуванням груддю. Встановлено, що за умови задавання вагітним самкам цитрату нанохрому в дозі 10 мкг/кг маси тіла в крові збільшується вміст білка, знижується активність амінотрансфераз та рівень глюкози, зростає активність ензимів гліколізу (лактатдегідрогенази), пентозофосфатного шунту (глюкозо-6-фосфатдегідрогенази) та глутатіонової антиоксидантної системи (глутатіоредуктази та відновленого глутатіону). В результаті досягається ефект впливу наночастинок хрому, який задається тваринам, на метаболізм в організмі тварин у період вагітності. Ефективність заявленого способу і його переваги в порівнянні з прототипом підтверджено науковими дослідженнями, результати яких наведені нижче. Дослідження проводилися на самках білих лабораторних щурів лінії Вістар, масою 180-200 г., які були поділені на дві групи - контрольну і дослідну. Утримання тварин та всі маніпуляції проводилися у відповідності до положень "Загальних етичних принципів експериментів на тваринах", ухвалених Першим Національним конгресом з біоетики (Київ, 2001 р.). Самки щурів дослідної групи, за 10 днів до спаровування та упродовж 20 днів після нього, отримували розчин 3+ цитрату нанохрому, з розрахунку 10 мкг Сr /кг маси тіла. Евтаназію дослідних тварин здійснювали під легким ефірним наркозом. У крові тварин визначали вміст білка, глюкози, відновленого глутатіону, активність аланінамінотрансферази, аспартатамінотрансферази, глюкозо-6-фосфатдегідрогенази, лактатдегідрогенази, глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази. Проведеними дослідженнями встановлено, що за дії цитрату нанохрому в крові вагітних самок збільшується вміст білка на 4,5 % (табл. 1). Це, очевидно, свідчить про позитивний вплив даної сполуки на білок-синтезуючу функцію організму, що особливо важливо у період вагітності та розвитку плоду. Важливою діагностичною ознакою порушень метаболізму в організмі є вміст амінотрансфераз в крові. Підвищення їх активності в крові дозволяє розпізнавати патологічні стани, що супроводжуються некрозом тканин. Проте, у дослідженнях встановлено, що активність амінотрансфераз у крові вагітних самок щурів за дії наноцитрату хрому знижується. Зокрема, активність аланінамінотрансферази знижується на 3,5 %, аспартат-амінотрансферази на 12,6 % (табл. 1). Це може свідчити про оптимізацію перебігу реакцій дезамінування в організмі, а також зниження рівня вивільнення амінотрансфераз у кров'яне русло з тканин під впливом цитрату нанохрому. 2 UA 73866 U Таблиця 1 Показники білкового обміну в крові самок щурів за дії цитрату нанохрому Показники крові Загальний білок (г/л) Аланінамінотрансфераза (Е/л) Аспартатамінотрансфераза (Е/л) Контрольна група 70,75±0,73 77,60±4,70 108,62±4,12 Дослідна група 74,05±1,24* 74,87±3,64 94,92±2,36* Примітка: У цій і наступній таблицях достовірність різниць показників порівняно до контролю: * - р