Засіб для корекції вікових змін чоловічої ендокринної системи

Реферат: Винахід належить до фармацевтики та медицини і стосується нетоксичного засобу для корекції вікових змін чоловічої ендокринної системи, який включає ортованадат гадолінію, що UA 105874 C2 (12) UA 105874 C2 3+ активований європієм (nGdVO4:Eu ) у вигляді наночастинок розміром 10-50 нм в концентрації -3 -1 110 -110 мас. %. UA 105874 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до фармацевтики та медицини й може бути використано для корекції вікових змін чоловічої ендокринної системи. Проблема вікової патології важлива не лише для старіючої людини, водночас вона має загальносуспільне значення. Це пов'язано з тим, що в країнах, для яких характерне обмежене відтворення населення, змінюється тривалість життя та вікова структура суспільства. При цьому перед ним постане проблема зростання чисельності літніх людей, для яких характерна множинна патологія. За умов природного старіння організму спостерігаються різноманітні явища, зокрема перерозподіл жирової тканини за рахунок зменшення підшкірного жиру та збільшення вісцерального. Зменшується кількість м'язової тканини. Починаючи з 50 років, спостерігається поступове зростання концентрації глюкози в крові - кожні 10 років приблизно на 0,055 ммоль/л [Шестакова М.В., Сахарный диабет в пожилом возрасте: особенности клиники, диагностики и лечения / CONSILIUM-MEDICUM/ 2002, т. 4, № 10. - с. 5-12]. Цьому сприяє розвиток інсулінорезистентності у людей з надлишком маси або - за відсутності ожиріння - зниження інтенсивності першої фази секреції інсуліну внаслідок функціональної неповноцінності інсулінпродукуючих клітин підшлункової залози. У частині випадків такі зміни передують розвитку цукрового діабету (ЦД) 2 типу, який, у свою чергу, ускладнює перебіг супутньої патології. За даними ВООЗ до 2025 року в світі буде 300 млн. хворих на ЦД переважно 2 типу (90 %), тобто, ЦД є і буде зоставатися однією з найбільш поширених хвороб літніх людей. Старіння нервової системи, що зменшує адаптацію до умов довкілля, створює додаткові ускладнення при лікуванні літніх людей. Внаслідок зниження рівня нейромедіаторів (серотонін, норадреналін) змінюється емоційний спектр, частішають епізоди депресії у відповідь на психосоціальний стрес [Demakakos P. et al. Diabetes Care. / 2010. - Vol, 33, № 4. / P. 792-797], порушуються когнітивні функції, що зменшує прихильність до лікування (комплайнс). Слід підкреслити, що періоду старіння передує закінчення репродуктивного періоду. Найбільш суттєвим серед вікових змін системи відтворення є зменшення вмісту статевих гормонів, зокрема, у чоловіків - тестостерону. Клінічними та експериментальними дослідженнями з'ясовано, що рівень тестостерону у чоловіків певним чином корелює зі станом щитоподібної, підшлункової залоз, визначає повноцінність вищої нервової діяльності, емоційної сфери. Таким чином, літні люди переважно страждають на поліорганну патологію, яка потребує множинної медикаментозної корекції. Але така поліпрагмазія має недоліки, зокрема, може викликати небажану взаємодію ліків, самостійно порушувати вуглеводний та ліпідний обмін, приводити до розвитку ускладнень. На теперішній час існує доволі значна кількість засобів, спрямованих як на пом'якшення зовнішніх проявів, так і на гальмування і, навіть, усунення деяких внутрішніх ознак старіння. Широке застосування мають сполуки природного походження з детоксикаційними, адаптогенними та стимулюючими властивостями. Для гальмування старіння шкіри використовують композиції екстрактів рослин, суміші поліненасичених жирних кислот тощо [пат. РФ № 2290921, А61K 8/97 А61K 9/127; № 2434642, А61K 45/06, А61Р 7/00]. Відомі засоби для лікування старіння мозку, когнітивних порушень [пат. РФ № 2400102, А23K 1/16], у яких запропоновано використання довголанцюгових поліненасичених жирних кислот з L-аргініном, риб'ячим жиром, антиоксидантами та вітамінами групи В. Для подолання патології сперматогенезу, лікування статевих дисфункцій пропонуються екстракт різних рослин, зокрема, левзеї софлороподібної [пат. РФ № 2318529, А61K 36/28] рекомбинантний людський гранулоцитарний колонієстимулюючий фактор [пат. РФ № 2406527, А61K 38/18, А61Р 15/08]. Крім того, запропоновано засіб корекції чоловічих сексуальних дисфункцій шляхом нанесення аргініну, диметилсульфоксиду та екстракту пантів на шкіру мошонки [пат. РФ № 2421211, А61K 9/06, А61Р 15/08]. Для попередження наслідків вікового гіпогонадизму пропонується використання летрозолу з властивостями інгібітора ароматази [пат. України № 71826, А61K 31/568, А61Р 15/08], хоча автори не наводять будь-яких даних про ефективність такого підходу. Для посилення зниженої з віком функціональної активності сім'яників запропоновано курс ін'єкцій мелатоніну [пат. України № 55740, А61K 31/40, G01N 33/48], що у самців кролів, у яких прискорене старіння змодельоване постійним тривалим освітленням, викликає кількісне збільшення стероїдпродукуючих клітин Лейдіга та морфологічних ознак активації їх ядер. Наслідком цього є підвищення концентрації тестостерону Однак підвищення вмісту тестостерону спостерігалося лише у нічний період, не визначена сталість такого ефекту. 1 UA 105874 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Відома антивікова композиция для корекції вікових змін ендокринної системи людини [пат. РФ № 2275930, А61K 36/00], яка здатна корегувати вікові ендокринні зміни за допомогою адекватної кількості компонентів. До складу цієї композиції входять сполуки - попередники статевих гормонів, такі як фітогормони з діоскореї та якірців, С19- та С21-стероїди, зокрема дегідроепіандростерон, прегненолон, прогестерон, тестостерон, екстракти з коріння кропиви, пантів оленя та коріння женьшеню. Повідомляється, що цю композицію відрізняє більша ефективність (на 18-55 %) щодо ендокринних показників (рівень гормонів у крові наближався до показників, що характерні для молодого віку), візуальних проявів в'янення шкіри. Тобто, цей засіб має широкий спектр дії. Але суттєвим недоліком даної композиції є включення до його складу гормональних препаратів, так як використання гормонів, навіть у мікрокількості за умов відсутності клінічних показань, може негативним чином відбитися на власних ендокринних залозах, що через деякий час прискорить природне старіння організму. Крім того, у цих засобів, які призначені для лікування вікової патології, не виявлено лікувального ефекту у випадку поєднання метаболічних, емоційних та репродуктивних зсувів [пат. України № 107696, А61K 35/80]. В останні роки у медицині започатковано використання матеріалів формі наночасток, що дозволяє змінювати або отримувати нові властивості сполук, зокрема, зменшувати їх токсичність. Відома нанокомпозиція на основі вуглецевих наночасток (фулерен та алмаз) розміром 2-7 нм, що виявляє імуностимулюючі властивості, але вона не досліджена як засіб для корекції ендокринних зсувів та вікових змін. Крім того, відсутні дані щодо стабільності та можливості ідентифікації такої нанокомпозиції [Пат. РФ № 2348416, А61K 33/44]. У разі поєднання ЦД та гіпогонадизму вважають доцільним проводити або стимулюючу або замісну гормональну терапію [пат. України № 28439, А61K 35/48]. Для розширення спектра засобів терапії ЦД не припиняється пошук нових сполук з інсулінміметуючою дією. Дослідження ванадію та його солей показали, що він має різноманітні властивості, зменшуючи потребу в інсуліні без зміни концентрації С-пептиду. Ванадій змінює вживання їжі через вплив на гіпоталамічний нейропептид Y. Вважають, що біологічні ефекти металу опосередковані стимуляцією протеїн тирозин фосфорилювання, зокрема розчинного рецептора до інсуліну, та корекцією транспортера глюкози GLUT-4, з чим пов'язують інсулінподібну дію цього елемента. Можливо також, що ванадій пригнічує глюконеогенез у печінці in vivo, синтез жирних кислот, утворення холестерину. Ванадій інгібує фосфорилювання та синтез АТФ, знижує рівень коензимів А та Q, стимулює активність моноаміноксидази та окислювальне фосфорилювання. Тобто, сполуки ванадію є перспективними у напрямку пошуку антивікових засобів, здатних гальмувати вікові зміни в ендокринній системі. Відома сполука оксованадію (IV) з гідрозидом ізонікотинової кислоти (препарат ізоніазид), для якої характерний гіпогликемічний та антимікробактеріальний ефект [пат. РФ № 2190618, C07F9/00, А61K 31/28], що має цільове призначення для лікування хворих на туберкульоз та ЦД. Водночас ця сполука проявляє значну токсичність (LD50 76,5 мг/кг м.т.). Відомий оксиванадієвий комплекс з L-яблучною кислотою [пат. РФ № 2101287, C07F 9/00], який проявляє гіпоглікемічну активність, однак він також виявляється досить токсичним (LD50 76,5 мг/кг м.т. за ванадієм). Сполука біс(L-малато)оксованадій (IV) [пат. РФ № 2203656, А61K 31/194, C07F9/00] має гіпоглікемічні властивості, але не виявлений ефект на інші ознаки старіння організму. Відомий комплекс оксованатаду з гліцином, який виявляє деяку гіпоглікемічну активність [пат. РФ № 2341528, C07F 9/00], хоча також є помірно токсичним (LD50 1085 мг/кг м.т.). Відомі водорозчинні солі ванадію (орто- та метаванадат натрію) з антидіабетичною дією [пат. РФ № 2136288, А61K 33/00]. Таким чином, кожна з наведених сполук виявляє вибіркову дію та різного рівня токсичність. Останнє є основною перешкодою до терапевтичного застосування ванадію та його сполук. При внутрішньому введенні спостерігаються діарея, дегідратація, загибель внаслідок порушення дихання. Токсичність пов'язують з прооксидантними властивостями металу. Вказані засоби не завжди спрямовані на корекцію вікових змін, їх використання нерідко супроводжуються небажаними ефектами у вигляді порушення регуляції артеріального тиску, алергічними реакціями або іншими побічними явищами, оскільки до їх складу входять й токсичні речовини. Часто полікомпонентні системи містять інгредієнти протилежної спрямованості дії на організм, тому їх сумісне застосування викликає сумнів у результативності впливу. Як прототип нами вибраний останній з аналогів. 2 UA 105874 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В основу даного винаходу поставлена задача створення нетоксичного засобу для корекції вікових змін чоловічої ендокринної системи. Вирішення поставленої задачі здійснюється тим, що в засобі для корекції вікових змін чоловічої ендокринної системи, що містить сполуку ванадію в водному розчині, згідно з 3+ винаходом, сполукою ванадію є ортованадат гадолінію, активований європієм (nGdVO4:Eu ) у -3 -1 вигляді наночастинок розміром 10-50 нм в концентрації 1×10 -1×10 мас. %. Вказаний діапазон розмірів наночастинок вибрано тому, що наночастинки, які менше 10 нм, здатні дифундувати скрізь мембрани клітин і порушувати їх нормальний метаболізм. Частинки, які більші за 50 нм, можуть захоплюватись макрофагами (фагоцитоз) та виводитись з організму. -3 При концентрації наночастинок у водному розчині менше 1×10 мас. %, біологічні ефекти не -1 спостерігаються, а у випадку перевищення концентрації 1×10 мас. % водні розчини наночастинок втрачають стабільність з утворенням осаду. Концентрація наночастинок у водних розчинах визначається експериментально за допомогою аналізу спектрів поглинання [Клочков В.К., Кавок Н.С., Малюкин Ю.В., Семиноженко 3+ В.П. Эффект специфического взаимодействия нанокристаллов GdYVO4:Eu с ядрами клеток. / ДАН. - 2010. - № 10. - С. 81-86]. 3+ Досліджені водні розчини наночастинок (nGdVO4:Eu ) нетоксичні. Їх позитивний ефект на організм забезпечується, як показали наші дослідження, активацією стероїдогенної функції сім'яників з підвищенням концентрації тестостерону. Цей андроген бере участь у регуляції та функціонуванні багатьох ендокринних залоз, тому нормалізація його концентрації у старіючих особин забезпечує корекцію вікових змін. Таким чином, застосування водних розчинів 3+ наночастинок (nGdVO4:Eu ) має широкий спектр дії, у тому числі впливає на метаболічні, емоційні та репродуктивні характеристики організму. 3+ В таблиці 1 наведені результати визначення токсичності наночастинок nGdVO4:Eu ; в таблиці 2 наведена динаміка маси тіла щурів, що отримували водний колоїдній розчин наночастинок; в таблиці 3 наведена динаміка вмісту глюкози в крові щурів, що отримували водний колоїдній розчин наночастинок; в таблиці 4 наведена тривалість періоду іммобільності щурів, що отримували водний колоїдній розчин наночастинок; в таблиці 5 наведені показники маси тіла та внутрішніх органів щурів, що отримували водний колоїдній розчин наночастинок; в таблиці 6 наведена спермограма щурів, що отримували водний колоїдній розчин наночастинок; в таблиці 7 наведен вміст гормонів в крові щурів, що отримували водний колоїдній розчин наночастинок. Результати проведених досліджень підтвердили широкий спектр дії водного колоїдного 3+ розчину наночасток nGdVO4:Eu на ендокринну систему, що ілюструється прикладами. 1. Самців щурів віком 18 міс. та масою (361,4±2,6) г розподіляли по окремих клітках і утримували у віварії 70 діб впродовж червня-серпня при температурі повітря 22-24 °C, природному освітленні, раціоні, рекомендованому для цього виду експериментальних тварин, та питному режимі ad libitum. Уся вибірка щурів була рандомізована на дві групи (по 7 тварин) Контроль та Дослід. Впродовж 70 діб щури натще отримували білі сухарики масою 300-350 мг, змочені або питною водою (0,5 мл) у групі Контроль, або водним колоїдним розчином 3+ наночастинок nGdVO4:Eu (0,5 мл) в концентрації 0,2 г/л наночасток у групі Дослід. Доза наночастинок становила 0,1 мг на тварину. Після поїдання сухариків тварини отримували основну порцію корму. Як показали дослідження, при хронічному застосуванні у старіючих щурів 3+ самців впродовж 70 діб водного колоїдного розчину наночасток nGdVO4:Eu ознаки загальнотоксичної дії не спостерігалися. 3+ Гостру токсичність наночастинок nGdVO4:Eu вивчали впродовж 2 тижнів на самцях безпородних мишей з середньою масою тіла 20-22 г при одноразовому пероральному введенні 3+ водного колоїдного розчину наночастинок nGdVO4:Eu різної концентрації у максимально можливому об'ємі для даного виду тварин. Дози наночастинок у кожному окремому досліді вказані у таблиці 1. Водні золі готували за 1 добу до використання. Тварини групи Контроль отримували чисту воду у такий же спосіб. У мишей, що отримували наночастинки у дозі 510 або 5010 мг/кг маси тіла, відмічали короткочасне пригнічення рухової активності. Жодна тварина з груп Контроль та Дослід за період спостереження не загинула (табл. 1). 3 UA 105874 C2 Таблиця 1 Кількість Доза наночастинок ортованадату гадолінію (мг на 1 кг маси тіла) 0,33 250 510 5010 6 6 6 6 0 0 0 0 6 6 6 6 0 0 0 0 У досліді Загиблих У контролі Загиблих 5 10 Таким чином, згідно з класифікацією К.К. Сидорова [Сидоров К.К. О классификации токсичности ядов при парентеральных способах введения. В сб.: Токсикология новых промышленных веществ / Под ред. акад. А.А. Летавета, проф. И.В. Саноцкогою М: Медицина, 3+ 1973. - 158 с.], наночастинки nGdVO4:Eu відносяться до практично нетоксичних речовин, що є значною перевагою у порівнянні з ванадійвмістними солями, що застосовуються. 2. Щурів самців натще зважували в певні дні експерименту (таблиця 2). Результати свідчать, що маса тіла старіючих самців щурів по досягненні віку 19,5 міс. і далі перевищувала таку на початку експерименту (р