RU2180822C2

RU2180822C2 - Method for treating anterior eye surface diseases and injuries

Info

Publication number: RU2180822C2
Application number: RU99120817A
Authority: RU
Inventors: Н.Б. Чеснокова; Т.П. Кузнецова; А.П. Полтораков
Original assignee: Московский научно-исследовательский институт глазных болезней им. Гельмгольца
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2002-03-27

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: method involves administering aqueous solution of pentaaqua-mono- and tetra-aqua-dinitrozyl complexes of bivalent iron in 9 mmole/l concentration at a dose of 2 drops into conjunctival cavity 3 times a day. EFFECT: enhanced effectiveness of treatment; accelerated reparative processes; reduced inflammation manifestations. 1 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области офтальмологии, а именно к способам лечения воспалительных заболеваний и повреждений поверхности глаза. The invention relates to the field of ophthalmology, and in particular to methods for treating inflammatory diseases and damage to the surface of the eye.

Воспалительные заболевания и повреждения передней поверхности глаза составляют около 25% от всех заболеваний органа зрения и имеют высокий удельный вес (50%) среди причин снижения зрения и слепоты (Каспаров А.А. - Всесоюз. Съезд офтальмологов.- М., 1985, т. IV, с. 3). Inflammatory diseases and damage to the anterior surface of the eye make up about 25% of all diseases of the organ of vision and have a high proportion (50%) among the causes of decreased vision and blindness (Kasparov A.A. - All-Union. Congress of Ophthalmologists.- M., 1985, t . IV, p. 3).

В группу средств медикаментозного лечения воспалительных заболеваний и повреждений передней поверхности глаза входят противовоспалительные, противоинфекционные препараты, а также препараты, направленные на усиление собственных защитных реакций организма. Тем не менее лечение воспалительных заболеваний и повреждений роговицы не всегда бывает достаточно успешным, что диктует необходимость разработки новых методов лечения. The group of drugs for the treatment of inflammatory diseases and damage to the anterior surface of the eye includes anti-inflammatory, anti-infective drugs, as well as drugs aimed at enhancing the body's own protective reactions. Nevertheless, the treatment of inflammatory diseases and damage to the cornea is not always successful enough, which necessitates the development of new treatment methods.

В последнее десятилетие было установлено, что оксид азота (II) - NO в организме животных и человека выполняет функцию универсального регулятора метаболизма. Это открытие повлекло за собой многочисленные и многосторонние исследования, посвященные изучению молекулярных механизмов действия этого относительно простого химического соединения и использованию регуляции его уровня в тканях в целях лечения различных заболеваний (Ванин А.Ф. - Биохимия, 1998, т. 63, вып. 7, с. 867-869. Шаркрв Х.М. Пат. физиол. и экспер. тер.- 1996,1 с. 34-39). В ряде фундаментальных исследований показано участие оксида азота (II) в воспалении (Маеда X., Аканке Т. - там же, с. 1007-1019). Имеются данные о том, что замедление заживления ран может быть в ряде случаев связано с недостаточностью в тканях оксида азота (II) (Tzeng E., Billiar T. R. - Arch. Surg., vol. 132, p. 977-982). Оксид азота (II) обладает неспецифическим цитопротекторным действием и его недостаточное образование, например, в слизистой оболочке желудка способствует возникновению гастритов, эрозий, язв желудка (Bordeaux A. Fundam. clin. Pharmacol. - 1993. vol. 7. - р. 401-411). Оксид азота (II) участвует в регуляции стресс-реакции, ограничивая ее чрезмерную активацию и ее повреждающие эффекты: активацию свободнорадикального окисления, перегрузку клеток кальцием, денатурацию белков, повреждение мембран и др. (И.Ю.Малышев, Е.Б.Манухина.- Биох. 1998, 63, 7, 992-1006. ) Тяжелый стресс приводит к резкому снижению продукции NO (II) в ряде тканей (Маленюк Е.Б., Аймашева Н.П., Манухина Е.Б., Микоян В.Д. и др. - Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1998, т.126, 9, с. 274-277.) Хорошо известно также антибактериальное и киллерное действие оксида азота (II). Поэтому становится очевидным необходимость изучения действия оксида азота на раневой процесс. In the last decade, it was found that nitric oxide (II) - NO in the body of animals and humans performs the function of a universal regulator of metabolism. This discovery entailed numerous and many-sided studies devoted to the study of the molecular mechanisms of action of this relatively simple chemical compound and the use of regulation of its level in tissues in order to treat various diseases (Vanin A.F. - Biochemistry, 1998, v. 63, issue 7 , pp. 867-869. Sharkrv H.M. Pat. fiziol. and expert term. - 1996.1 p. 34-39). A number of basic studies have shown the participation of nitric oxide (II) in inflammation (Maeda X., Akanke T. - ibid., Pp. 1007-1019). There is evidence that the delay in wound healing may in some cases be associated with deficiency of nitric oxide (II) in the tissues (Tzeng E., Billiar T. R. - Arch. Surg., Vol. 132, p. 977-982). Nitric oxide (II) has a non-specific cytoprotective effect and its insufficient formation, for example, in the mucous membrane of the stomach contributes to gastritis, erosion, and gastric ulcers (Bordeaux A. Fundam. Clin. Pharmacol. - 1993. vol. 7. - p. 401- 411). Nitric oxide (II) is involved in the regulation of the stress reaction, limiting its excessive activation and its damaging effects: activation of free radical oxidation, calcium overload, protein denaturation, damage to membranes, etc. (I.Yu. Malyshev, E.B. Manukhina. - Bioch. 1998, 63, 7, 992-1006.) Severe stress leads to a sharp decrease in NO (II) production in a number of tissues (Malenyuk EB, Aimasheva NP, Manukhina EB, Mikoyan V. D. et al. - Bull. Expert biol. And honey. - 1998, v. 126, 9, pp. 274-277.) The antibacterial and killer effects of nitric oxide (II) are also well known. Therefore, it becomes obvious the need to study the effect of nitric oxide on the wound process.

В последние годы ингаляцию газообразного оксида азота стали применять для лечения легочной гипертензии и острого респираторного дистресс-синдрома (Thorax. , 1996, vol. 51, р. 762-764). для лечения инфицированных и неинфицированных ран мягких тканей (Бюлл. экспер. биол. и мед. - 1998, т. 126, 8, с. 210-215). Для увеличения количества NO в тканях, когда в этом есть необходимость, помимо газообразного можно использовать различные доноры оксида азота: нитриты, органические нитраты (нитроглицерин и др.), нитрозосоединения (нитропруссид, S-нитрозоацетилпеницилламин), а также нитрозильные комплексы двухвалентного железа. In recent years, inhalation of gaseous nitric oxide has been used to treat pulmonary hypertension and acute respiratory distress syndrome (Thorax., 1996, vol. 51, p. 762-764). for the treatment of infected and uninfected soft tissue wounds (Bull. expert. biol. and honey. - 1998, v. 126, 8, p. 210-215). To increase the amount of NO in tissues, when there is a need, in addition to gaseous, various donors of nitric oxide can be used: nitrites, organic nitrates (nitroglycerin, etc.), nitroso compounds (nitroprusside, S-nitroacetylpenicillamine), as well as nitrosyl complexes of ferrous iron.

Для ускорения репаративных процессов при повреждении и воспалении различных тканей используются способы лечения, направленные на усиление собственных защитных реакций организма. К таким способам, например, относится применение ингибиторов протеолитических ферментов, имитирующих усиление синтеза антипротеаз при воспалении и повреждении тканей (Сыновец А.С., Левицкий А.П. Ингибиторы потеолитических ферментов в медицине. - Киев, 1985), а также применение иммуностимуляторов (Гундорова Р.А., Макаров В.П., Бордюгова Г.Г. Локальная аутолимфотерапия - новый метод послеоперационного лечения больных с травмами глаза. - Информационное письмо.- М., 1995, с. 8). To accelerate the reparative processes in case of damage and inflammation of various tissues, treatment methods are used to enhance the body's own protective reactions. Such methods, for example, include the use of inhibitors of proteolytic enzymes that mimic the enhancement of the synthesis of antiproteases in inflammation and tissue damage (Sinovets A.S., Levitsky A.P. Inhibitors of sweatolytic enzymes in medicine. - Kiev, 1985), as well as the use of immunostimulants ( Gundorova R.A., Makarov V.P., Bordyugova G.G. Local autolymphotherapy is a new method of postoperative treatment of patients with eye injuries. - Information letter. - M., 1995, p. 8).

За ближайший аналог предлагаемого способа принят способ лечения воспалительных процессов и повреждений роговицы ингибиторами протеолитических ферментов, который имитирует собственную защитную реакцию и ускоряет течение репаративных процессов (Чеснокова Н.Б., Касавина Б.С., Щипанова А.И. - Вестник офтальмол., 1983, 1, с. 48-50). For the closest analogue of the proposed method, a method of treating inflammatory processes and corneal injuries with proteolytic enzyme inhibitors is adopted, which imitates its own protective reaction and accelerates the course of reparative processes (Chesnokova NB, Kasavina BS, Schipanova AI - Vestnik oftalmol., 1983, 1, pp. 48-50).

Технический результат предлагаемого способа лечения заболеваний и повреждений передней поверхности глаза состоит в ускорении репаративных процессов и достигается за счет действия оксида азота (II), образование которого при заживлении ран возрастает, и, если его образуется недостаточное количество, то процесс заживления ран происходит значительно медленнее. То есть способ направлен на усиление собственных реакций организма, способствующих заживлению paн. В качестве источника оксида азота (II) использовали аквамоно- и аквадинитрозильные комплексы двухвалентного железа состава [Fе(Н₂O)₅NO]⁺² и [Fe(H₂O)₄(NO)₂]⁺², ранее в медицине не применявшиеся. Эти комплексы способны обратимо распадаться с выделением окиси азота по реакции:

В этом состоит их преимущество по сравнению с другими источниками оксида азота: нитритами, нитратами, нитропруссидом, органическими нитратами (нитроглицерин) и др., которые в организме восстанавливаются до окиси азота (II) с помощью клеточных ферментативных систем. Учитывая строение глаза и его физиологические особенности, как-то участие NO в регуляции оттока водянистой влаги и изменения внутриглазного давления (J.A.Nathanson, М.МсКее, Invest. Ohthalmol. 1995, 36, 1765-1773.), дилятацию артериол сетчатки (C.J. Pournaras, J.-L.Munoz., S.Poitry et al. Invest. Ohthalmol. 1995, 36, 2228-2237) и др., необходимо ограничить действие NO передней поверхностью глаза, чтобы избежать побочного действия на другие физиологические процессы и структуры глаза. Этим условиям, а именно спонтанное освобождение NO, короткoe время распада (4 ч при рН≈3,8), соответствуют используемые нами комплексы.The technical result of the proposed method for the treatment of diseases and injuries of the anterior surface of the eye consists in accelerating reparative processes and is achieved due to the action of nitric oxide (II), the formation of which increases during wound healing, and if an insufficient amount is formed, the wound healing process is much slower. That is, the method is aimed at enhancing the body's own reactions that contribute to the healing of paran. As a source of nitric oxide (II), we used aquamono- and aquadinitrosyl complexes of ferrous iron with the composition [Fe (H ₂ O) ₅ NO] ⁺² and [Fe (H ₂ O) ₄ (NO) ₂ ] ⁺² , previously not used in medicine applied. These complexes can reversibly decompose with the release of nitric oxide by the reaction:

This is their advantage over other sources of nitric oxide: nitrites, nitrates, nitroprusside, organic nitrates (nitroglycerin), etc., which in the body are reduced to nitric oxide (II) using cellular enzymatic systems. Considering the structure of the eye and its physiological characteristics, somehow the participation of NO in the regulation of outflow of aqueous humor and changes in intraocular pressure (JANathanson, M. McKee, Invest. Ohthalmol. 1995, 36, 1765-1773.), Dilatation of the retinal arterioles (CJ Pournaras, J.-L. Munoz., S. Poitry et al. Invest. Ohthalmol. 1995, 36, 2228-2237) and others, it is necessary to limit the action of NO by the front surface of the eye in order to avoid side effects on other physiological processes and structures of the eye. The complexes used by us correspond to these conditions, namely, spontaneous release of NO, short decomposition time (4 h at pH ≈ 3.8).

В качестве модели для изучения действия NO на раневой процесс использовали щелочной ожог роговицы кроликов. Эта модель широко применяется в нашей стране и за рубежом как для исследования репаративных процессов в глазу при воспалении, так и для разработки методов их лечения, поскольку процессы, развивающиеся после щелочного ожога роговицы у кроликов, включают все компоненты, имеющие место при повреждении глаза у человека (Obenberger J. Ohthalmol. Res. l975, 7, 363-366). An alkaline burn of a rabbit cornea was used as a model for studying the effect of NO on the wound process. This model is widely used in our country and abroad both for studying reparative processes in the eye during inflammation, and for developing methods for their treatment, since the processes that develop after an alkaline burn of the cornea in rabbits include all the components that occur when an eye is damaged in humans (Obenberger J. Ohthalmol. Res. L975, 7, 363-366).

Дозированный ожог центральной области роговицы 3 степени воспроизводили у кроликов на обоих глазах под наркозом и местной анестезией с помощью круга из хлопчатобумажной ткани (диаметр 7 мм), пропитанной 10% NaOH, через 40 с круг удаляли и глаза промывали 20 мл физиологического раствора. Состояние глаз оценивали биомикроскопически после окрашивания роговицы 0,1% раствором флуоресцеина. Клинические проявления ожоговой болезни глаз оценивали в условных баллах в зависимости от их интенсивности. Ожог роговицы воспроизводили у 18 кроликов. Первую контрольную группу составляли 6 кроликов (12 глаз), которым вводили по 2 капли физиологического раствора 3 раза в день в конъюнктивальную полость. Животным второй контрольной группы 6 кроликов (12 глаз) таким же способом вводили аскорбат железа 9,0 ммоль/л. Аскорбиновая кислота использовалась в качестве стабилизатора комплексов. Кроликам опытной группы (6 кроликов, 12 глаз) лечение оксидом азота начинали на следующий день после ожога. A dosed burn of the central region of the cornea of degree 3 was reproduced in rabbits in both eyes under anesthesia and local anesthesia using a circle of cotton cloth (diameter 7 mm) soaked in 10% NaOH, after 40 seconds the circle was removed and the eyes were washed with 20 ml of physiological saline. Eye condition was evaluated biomicroscopically after staining the cornea with 0.1% fluorescein solution. Clinical manifestations of burn eye disease were evaluated in conditional points depending on their intensity. A corneal burn was reproduced in 18 rabbits. The first control group consisted of 6 rabbits (12 eyes), which were injected with 2 drops of saline 3 times a day into the conjunctival cavity. The animals of the second control group of 6 rabbits (12 eyes) were injected with iron ascorbate 9.0 mmol / L in the same way. Ascorbic acid was used as a stabilizer of the complexes. Rabbits of the experimental group (6 rabbits, 12 eyes) were treated with nitric oxide the day after the burn.

Способ лечения осуществляли следующим образом. В качестве источника оксида азота (II) использовали 9,0 ммоль/л водного раствора смеси пентааквамоно- и тетрааквадинитрозильных комплексов двухвалентного железа, состава [Fe(H₂О)₅NO] ⁺² и [Fe(H₂О)₄(NО)₂]⁺². Лечение проводили 3 раза в день по две капли раствора комплексов, продолжительность лечения 14 дней.The treatment method was carried out as follows. As a source of nitric oxide (II), a 9.0 mmol / L aqueous solution of a mixture of pentaquamone and tetraquadinitrosyl complexes of ferrous iron, composition [Fe (H ₂ O) ₅ NO] ⁺² and [Fe (H ₂ O) ₄ (NO ) ₂ ] ⁺² . The treatment was carried out 3 times a day, two drops of a solution of complexes, the duration of treatment is 14 days.

На 21 сутки после ожога, когда эрозии роговицы и ее изъязвления достигают максимальной интенсивности, в леченых глазах площадь эрозий в среднем почти в 1,5 раза меньше, а глубина язв вдвое меньше, чем в нелеченых, динамика эрозивно-язвенного процесса в роговице свидетельствует об ускорении раневого процесса (чертеж, а, б). Отмечается также влияние лечения на неоваскуляризацию роговицы: несколько меньше длина новообразованных сосудов и расположение их в двое реже, чем в контрольных (чертеж, в, г). Значительно снижается выраженность проявлений воспалительного процесса: уменьшается отек и гиперемия век соответственно в 4 и 3,5 раза (чертеж, е, д), отделяемое из конъюнктивальной полости в 8 раз (чертеж, ж), интенсивность инфильтрации неповрежденной зоны роговицы (в 2 раза) (чертеж, з). Других отличий не установлено. On the 21st day after the burn, when corneal erosion and ulceration reach maximum intensity, the area of erosion in the treated eyes is on average almost 1.5 times less and the depth of ulcers is half that in untreated, the dynamics of the erosive-ulcerative process in the cornea indicates accelerating the wound healing process (drawing, a, b). The effect of treatment on neovascularization of the cornea is also noted: the length of the newly formed vessels is slightly less and their location is two less common than in the control ones (drawing, c, d). The severity of the manifestations of the inflammatory process is significantly reduced: edema and hyperemia of the eyelids are reduced by 4 and 3.5 times, respectively (drawing, f, e), separated from the conjunctival cavity by 8 times (drawing, g), the intensity of infiltration of the intact corneal zone (2 times ) (drawing, h). No other differences were found.

Пример 1. Кролик, протокол 3. Табл. 1a. Example 1. Rabbit, protocol 3. Tab. 1a.

Кролику был нанесен щелочной ожог роговицы обоих глаз вышеописанным методом, и на первый день после ожога начато лечение 3 раз в день по две капли с содержанием оксида азота 9,0 ммоль/л, продолжительность лечения 14 дней. Состояние конъюнктивы характеризовалось слабой гиперемией и незначительным отеком век на протяжении первой недели эксперимента. На 3 сутки отмечалось небольшое гнойное отделяемое в обоих глазах. Перикорнеальная инъекция в виде тонкой полосы была зарегистрирована в период с 3 по 7 сутки; на 3 день в левом глазу перикорнеальная инъекция была максимальна и имела вид широкой полосы. К 14 дню состояние сосудов конъюнктивы глазного яблока полностью нормализовалось. На 7 сутки выявлен рост сосудов от области лимба к центру роговицы. Первоначально сосуды имели вид "щеточки" (небольшая длина и максимальная частота), затем длина сосудов увеличивалась и одновременно уменьшалась их частота. К 21 суткам единичные вновь образованные сосуды достигали зоны ожога роговицы. Инфильтрация роговицы слабой интенсивности (рисунок радужки не просматривается) выявлена в первые две недели эксперимента. Поверхностная эрозия роговицы по площади не превышала одной четверти зоны ожога роговицы. The rabbit was subjected to an alkaline burn of the cornea of both eyes by the method described above, and on the first day after the burn, treatment was started 3 times a day, two drops with a content of nitric oxide of 9.0 mmol / L, the duration of treatment was 14 days. The condition of the conjunctiva was characterized by mild hyperemia and slight swelling of the eyelids during the first week of the experiment. On the 3rd day there was a slight purulent discharge in both eyes. A thin strip pericorneal injection was recorded between 3 and 7 days; on day 3, pericorneal injection was maximal in the left eye and looked like a wide band. By the 14th day, the condition of the vessels of the conjunctiva of the eyeball completely normalized. On the 7th day, vascular growth was detected from the limb region to the center of the cornea. Initially, the vessels looked like a “brush” (short length and maximum frequency), then the length of the vessels increased and their frequency decreased at the same time. By 21 days, single newly formed vessels reached the corneal burn zone. Infiltration of the cornea of low intensity (iris pattern is not visible) was detected in the first two weeks of the experiment. Surface erosion of the cornea in area did not exceed one quarter of the corneal burn zone.

Пример 2. Кролик, протокол 13. Табл.1б. Example 2. Rabbit, protocol 13. Table 1b.

Кролику был нанесен ожог роговицы обоих глаз вышеописанным методом, и на 1 день после ожога 3 раза в день вводили в конъюнктивальную полость 2 капли физиологического раствора, продолжительность введения 14 дней. Выраженная гиперемия конъюнктивы и отек век обоих глаз достигали максимальной интенсивности к 21 суткам. С 3 по 14 сутки отмечалась перикорнеальная инъекция глазного яблока в виде широкой полосы, с 7 по 14 день инъекция носила разлитой характер. К концу эксперимента сохранялась широкая полоса перикорнеальной инъекции в обоих глазах. Сосуды начинали расти после 3 суток и постепенно достигали зоны ожога и на 21 сутки - центра зоны ожога. Инфильтрация роговицы была наиболее интенсивной на второй и третьей неделе. К концу эксперимента рисунок радужки не просматривался. Изъязвление роговицы затронуло глубокие слои стромы, образовались глубокие язвы роговицы, а на 21 сутки в левом глазу произошла перфорация роговицы. The rabbit was burned in the cornea of both eyes by the method described above, and 1 day after the burn 3 drops of saline was injected 3 times a day into the conjunctival cavity, the duration of administration was 14 days. Severe conjunctival hyperemia and swelling of the eyelids of both eyes reached a maximum intensity by 21 days. From 3 to 14 days pericorneal injection of the eyeball in the form of a wide band was observed, from 7 to 14 days the injection was diffuse. By the end of the experiment, a wide strip of pericorneal injection in both eyes remained. The vessels began to grow after 3 days and gradually reached the burn zone and on the 21st day - the center of the burn zone. Corneal infiltration was most intense in the second and third week. By the end of the experiment, the iris pattern was not visible. Corneal ulceration affected the deep layers of the stroma, deep corneal ulcers formed, and on the 21st day perforation of the cornea occurred in the left eye.

Пример 3. Кролик, протокол 14. Табл.1в. Example 3. Rabbit, protocol 14. Table 1B.

Кролику нанесен ожог роговицы обоих глаз и с первого дня после ожога 3 раза в день в конъюнктивальную полость закапывали по 2 капли раствора аскорбата железа в концентрации 9,0 ммоль/л. Максимальная гиперемия и отек век развились на 7 сутки и практически остались на этом уровне до 21 дня. Отмечалось выделение гнойного содержимого из конъюнктивального мешка. Перикорнеальную инъекцию в виде широкого кольца отмечали в течение первой педели. Вновь образованные сосуды достигали зоны ожога и сохранялись до 21 суток. Прозрачность роговицы до окончания периода наблюдения не восстанавливалась, рисунок радужки не просматривался. Язвы роговицы от поверхностных в начале эксперимента в дальнейшем углублялись и к 21 дню затронули глубокие слои до десцеметовой оболочки в правом глазу. Перфорации не отмечалось. The rabbit suffered a burn of the cornea of both eyes and from the first day after the burn 3 times a day 2 drops of a solution of iron ascorbate at a concentration of 9.0 mmol / l were instilled into the conjunctival cavity. Maximum hyperemia and edema of the eyelids developed on the 7th day and practically remained at this level until 21 days. Purulent contents from the conjunctival sac were noted. Wide-ring pericorneal injection was noted during the first pedal. The newly formed vessels reached the burn zone and lasted up to 21 days. The transparency of the cornea until the end of the observation period was not restored, the pattern of the iris was not visible. Corneal ulcers from superficial at the beginning of the experiment were further deepened and by day 21 affected the deep layers to the descemet sheath in the right eye. No perforation was noted.

Таким образом, эффективность метода не уступает общепринятым методам лечения ожоговой болезни глаз, например, ингибиторами протеолитических ферментов, может быть использован как монотерапия, а также в сочетании с другими методами лечения воспаления и повреждений переднего отрезка глаза. Метод отличается простотой, удобством и не требует дорогостоящих ингредиентов для приготовления комплексов. Thus, the effectiveness of the method is not inferior to conventional methods for treating burn eye disease, for example, proteolytic enzyme inhibitors, can be used as monotherapy, as well as in combination with other methods of treating inflammation and damage to the anterior segment of the eye. The method is simple, convenient and does not require expensive ingredients for the preparation of complexes.

Claims

A method for the treatment of inflammatory diseases and injuries of the anterior segment of the eye, characterized in that an aqueous solution of a mixture of pentaquamone and tetraquadinitrosyl divalent iron complexes is carried out at a concentration of 9 mmol / l, 2 drops 3 times a day, which is injected into the conjunctival cavity.