Россия
Россия
УДК 615.4 Формы лекарственных средств. Медицинские материалы и оборудование
УДК 615.076.9 Анализ лекарств при помощи животных
Цель исследования – изучение влияния нового препарата «Ревинорм» на клиническое состояние и биохимические показатели крови лабораторных животных при экспериментальном остром тепловом стрессе. Объект исследования – препарат «Ревинорм», включающий действующие вещества с антипиретической, антиоксидантной, антигипоксантной, ноотропной и гепатопротекторной активностью. При моделировании острого теплового стресса лабораторных крыс (n = 10) помещали в контейнеры, которые устанавливались под прямыми солнечными лучами при основных метеорологических параметрах – ясно, температура в тени 37,1 °С, на солнце 43–45 °С, относительная влажность 19 %, атм. давление 759 мм рт. ст., УФ-индекс 8, магнитный шторм уровня G1. При появлении первых клинических признаков острого теплового перегревания крысам в 1-й и 2-й опытных группах применялся препарат «Ревинорм» в дозах 0,4 г/кг массы тела (1-я опытная группа) и 0,6 г/кг массы тела (2-я опытная группа). Грызуны 3-й контрольной группы при гипертермировании лечения не получали. За всеми животными вели клинические наблюдения, а у 5 крыс из каждой группы спустя 1,5 ч после завершения клинической части эксперимента отбиралась кровь для биохимических исследований. Результатами проведенного доклинического исследования показано, что препарат «Ревинорм» проявляет выраженную фармакологическую активность при экспериментальном остром тепловом стрессе у лабораторных крыс, что проявляется повышением выживаемости грызунов на 40–60 %, снижением клинической выраженности стрессовой реакции и патологических изменений в биохимических показателях крови. На лабораторных животных определена эффективная доза «Ревинорма», составившая 0,6 г/кг массы тела, что служит обоснованием для этапа клинических испытаний препарата на продуктивных животных при тепловом стрессе.
лабораторные крысы, тепловой стресс, препарат «Ревинорм», фармакологическое действие
Введение. Изменение климата на глобальном уровне проявляется в первую очередь беспрецедентной скоростью повышения средней температуры на планете, наблюдаемой в течение последних десятилетий. Следствием стало увеличение количества как отдельных дней с аномально высокими температурами, так и волн жары (нескольких последовательных аномально жарких дней) [1–4].
К важнейшим факторам, оказывающим значительное воздействие на организм животных, относится температура окружающей среды. Так, даже кратковременное пребывание в условиях экстремально высокой внешней температуры приводит к метаболическим и функциональным изменениям в организме. В этом случае развивается тепловой стресс – реакция организма на превышение верхней границы термонейтральной зоны, когда животное не может эффективно регулировать температуру своего тела [5–7].
Вышеперечисленное диктует необходимость создания эффективных ветеринарных препаратов, фармакологическое действие которых повысит способность организма поддерживать определенный уровень устойчивости к действию высокой температуры окружающей среды.
В ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии» осуществлена фармацевтическая разработка препарата «Ревинорм», предназначенного для лечения острого теплового стресса у животных [8].
Перед клиническими испытаниями новых препаратов на целевых видах животных необходим этап доклинических исследований, обязательным блоком которого является оценка фармакологической активности лекарств в экспериментах на лабораторных животных.
Цель исследования – изучение влияния нового препарата «Ревинорм» на клиническое состояние и биохимические показатели крови лабораторных животных при экспериментальном остром тепловом стрессе.
Задачи: в рамках доклинических исследований определить фармакологическое действие препарата «Ревинорм» при остром тепловом стрессе у лабораторных крыс (влияние на клиническое состояние и биохимические показатели крови животных); установить эффективную дозу «Ревинорма».
Объекты и методы. В качестве основного объекта исследований рассматривался препарат «Ревинорм», который в качестве действующих веществ содержит (в масс.%): полигидроксифенилен – 1,0; магния сульфат – 1,2; калия хлорид – 1,3; бетаин – 8,0; аммония сукцинат – 8,0; натрия салицилат – 10,0; натрия хлорид – 12,0; натрия бикарбонат – 35,0; глюкоза – 23,5.
Исследования проведены в ФГБНУ КНЦЗВ (г. Краснодар) на нелинейных лабораторных крысах. Протокол экспериментальной части исследования соответствовал принципам биологической этики, изложенным в Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых с экспериментальной и научной целью (ETS № 123, Страсбург, 18.03.1986).
Температура воздуха в помещениях вивария составляла 22–24 °С при относительной влажности 45–60 %. Для моделирования острого теплового стресса у лабораторных крыс было сформировано 4 группы, по 10 особей в каждой (с массой тела в диапазоне 200–220 г).
Животные из 1-й, 2-й и 3-й групп подвергались острому тепловому воздействию, для чего грызунов помещали в пластиковые прозрачные контейнеры, которые устанавливались под прямыми солнечными лучами при основных метеорологических параметрах – ясно, температура в тени 37,1 °С, на солнце 43–45 °С, относительная влажность 19 %, атм. давление 759 мм рт. ст., УФ-индекс 8, магнитный шторм уровня G1. Временной диапазон острого термирования, составивший 35 мин, основывался на наблюдении за клиническим состоянием животных при контроле ректальной температуры – процедуру заканчивали при увеличении температуры тела, близкой к 42 °С.
При появлении первых клинических признаков острого теплового перегревания (примерно через 8–10 мин) крысам в 1-й и 2-й опытных группах применялся препарат «Ревинорм» – в форме водного раствора при принудительном пероральном введении в дозах: в 1-й опытной группе – 0,4 г/кг массы тела; во 2-й опытной группе – 0,6 г/кг массы тела. Грызуны из 3-й контрольной группы при гипертермировании лечения не получали, а 4-я интактная группа состояла из крыс, находящихся в стандартных условиях вивария. За всеми животными вели клинические наблюдения, при этом у 5 крыс из каждой группы спустя 1,5 ч после завершения клинической части эксперимента отбиралась кровь для биохимических исследований, которые были проведены при помощи автоматизированного анализатора Vitalab Flexor.
Все полученные в опытах цифровые данные обрабатывались методами математической статистики, принятой в биологии и медицине.
Результаты и их обсуждение. При исследовании эффективности «Ревинорма» установлено, что в 1-й опытной группе спустя 18 мин от начала гипертермирования у крыс наблюдалось беспокойство, учащенное дыхание и обильная саливация, через 20 мин регистрировалось передвижение ползком на животе с покачиваниями, а через 30 мин у 20 % особей появились судороги и выделение кровавого экссудата в области глазниц и носовых отверстий. У остальных крыс из группы судорог не было, но наблюдались симптомы гипертермии – обильная саливация, повышение температуры тела. В течение 90 мин после завершения эксперимента зафиксирован летальный исход 2 животных, а в течение следующих суток пала еще 1 крыса. В целом за период опыта выживаемость грызунов по 1-й опытной группе составила 70 %.
Во 2-й опытной группе в течение первых 20 мин у крыс наблюдалось беспокойство и учащенное дыхание, через 25 мин проявилась саливация и передвижение ползком на животе с покачиваниями, у некоторых особей – судороги. В течение последующих 36 ч наблюдалось постепенное ослабление симптоматики теплового стресса. Спустя двое суток клиническое состояние грызунов не отличалось от интактных аналогов. В течение первых 6 ч после гипертермирования зафиксирована гибель 1 животного, а за период опыта выживаемость крыс по 2-й опытной группе составила 90 %.
В 3-й контрольной группе через 15 мин у крыс наблюдалось беспокойство, учащенное дыхание, выраженная саливация, животные стали передвигаться, прижавшись к подстилке животом, с проявлением маятникообразной двигательной реакции. Спустя 18 мин 6 грызунов из 10 лежали на животе, а через 25 мин у некоторых появились судороги, с последующим отсутствием двигательной активности. Регистрировалось поверхностное учащенное дыхание, повышение температуры тела, выделение кровавого экссудата в области глазниц и носовых отверстий. В течение 35 мин гипертермирования и в последующий час зафиксирован летальный исход у 4 животных. В течение первых суток наблюдения пали еще 3 крысы. В целом за период опыта выживаемость крыс по контрольной группе составила 30 %. Следовательно, применение «Ревинорма» при воспроизведении острого теплового стресса повышает выживаемость лабораторных животных на 40–60 %.
Полученные результаты биохимического анализа сыворотки крови лабораторных крыс представлены на рисунке. При анализе данных установлено, что при остром тепловом стрессе у крыс контрольной группы в сыворотке крови зарегистрирован повышенный уровень общего белка ((92,3 ± 3,56) г/л). Применение «Ревинорма» способствовало тому, что в опытных группах показатели протеинового статуса в 1-й группе были ниже на 15,7 % (p ≤ 0,05), во 2-й – на 25 % (p ≤ 0,01). Относительно интактной группы установлен более высокий уровень креатинина и мочевины в крови крыс контрольной (на 82,2 и 69,9 % соответственно) и 1-й опытной групп (на 62,3 и 64,5 % соответственно), что коррелирует с регистрируемой гиперпротеинемией и может свидетельствовать о развившейся в ходе эксперимента почечной недостаточности. Во 2-й опытной группе разница была менее значимой (рис.).
Влияние «Ревинорма» на биохимические показатели сыворотки крови крыс
при остром тепловом стрессе (n = 5)
Средний уровень глюкозы в крови крыс контрольной группы составил (2,20 ± 0,60) ммоль/л (такое низкое значение показателя может свидетельствовать о перегрузке компенсаторных механизмов организма в период острого перегрева и, как следствие этого, – смещении гомеостаза организма в сторону катаболических процессов). Концентрация глюкозы в 1-й опытной группе была на 63,6 % выше контроля, но близка к нижней границе нормы. Тогда как значение глюкозы во 2-й опытной группе было в 3,25 раза выше контроля и приближалось к верхней границе нормы. Зарегистрировано увеличение уровня АсАТ относительно интактных аналогов: в контрольной группе – на 27,5 %, в 1-й опытной – на 14,8, во 2-й опытной – на 4,9 %. Активность АлАТ в 1-й опытной группе была ниже значений контрольных крыс на 8,7 %, во 2-й опытной – на 13,7 % (p ≤ 0,05).
Заключение. Таким образом, результаты проведенного доклинического исследования показали, что новый препарат «Ревинорм» проявляет выраженную фармакологическую активность при экспериментальном остром тепловом стрессе у лабораторных крыс, что проявляется повышением выживаемости грызунов, снижением клинической выраженности стрессовой реакции и патологических изменений в биохимических показателях крови. На лабораторных животных определена эффективная доза «Ревинорма», составившая 0,6 г/кг массы тела, что служит обоснованием для этапа клинических испытаний применения препарата на продуктивных животных при тепловом стрессе.
1. Агеев Ф.Т., Свирида О.Н., Смирнова М.Д. Влияние волн жары на здоровье населения. Ч. 1 // Кардиологический вестник. 2013. Т. 8, № 1 (20). С. 61–67.
2. Гринев В.Ф., Демидова М.Э., Турьянова А.Г. Физические аспекты глобального потепления // Вестник Керченского государственного морского технологического университета. 2023. № 2. С. 32–43.
3. Мирошина Т.А. Преимущества разведения коз в условиях измененного климата // Вестник КрасГАУ. 2023. № 5 (194). С. 127–134.
4. Папцов А.Г., Шеламова Н.А. Глобальная продовольственная безопасность в усло-виях климатических изменений: монография. М.: РАН, 2018. 132 с.
5. Влияние теплового стресса на коров в сухостойный и послеродовой период / А.И. Белоусов [и др.] // Вестник НГАУ. 2022. № 3 (64). С. 93–101. DOI:https://doi.org/10.31677/2072-6724-2022-64-3-93-101.
6. Тепловой стресс в молочном животноводстве и пути его преодоления / В. Гречишников [и др.] // Эффективное животноводство. 2023. № 2 (184). С. 24–27.
7. The impact of heat stress on the immune system in dairy cattle: A review / M. Bagath [et al.] // Res Vet Sci. 2019. № 126. P. 94–102. DOI:https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2019.08.011.
8. Нормирование показателей качества и токсикологическая оценка препарата ревинорм, предназначенного для лечения острого теплового стресса у животных / Е.В. Кузьминова [и др.] // Ветеринария Кубани. 2023. № 4. С. 18–21. DOI:https://doi.org/10.33861/2071-8020-2023-4-18-21.
