RU2729788C2 - Agent, use thereof and a method of increasing resistance of a mammalian organism to ischemic-reperfusion involvement of the small intestine - Google Patents

Agent, use thereof and a method of increasing resistance of a mammalian organism to ischemic-reperfusion involvement of the small intestine Download PDF

Info

Publication number
RU2729788C2
RU2729788C2 RU2018131630A RU2018131630A RU2729788C2 RU 2729788 C2 RU2729788 C2 RU 2729788C2 RU 2018131630 A RU2018131630 A RU 2018131630A RU 2018131630 A RU2018131630 A RU 2018131630A RU 2729788 C2 RU2729788 C2 RU 2729788C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reperfusion
psh
agent
small intestine
ischemia
Prior art date
Application number
RU2018131630A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018131630A3 (en
RU2018131630A (en
Inventor
Алина Евгеньевна Гордеева
Марс Галиевич Шарапов
Владимир Иванович Новоселов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук"
Priority to RU2018131630A priority Critical patent/RU2729788C2/en
Publication of RU2018131630A publication Critical patent/RU2018131630A/en
Publication of RU2018131630A3 publication Critical patent/RU2018131630A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2729788C2 publication Critical patent/RU2729788C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/43Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/36Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/52Genes encoding for enzymes or proenzymes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: group of inventions relates to an agent for treating ischemic-reperfusion injury of the small intestine, characterized by that it contains a pharmaceutical composition of preparations, consisting of recombinant protein PSH, stabilizer and pharmaceutically acceptable solvent, where components are taken in following ratio, wt %: recombinant protein PSH—0.1–0.4, trehalose stabilizer—0.01–0.04, pharmaceutically acceptable solvent—99.89–99.56, also relates to a method for increasing resistance of mammals to ischemic and reperfusion injures of the small intestine.EFFECT: group of inventions provides preparing an agent which enables increasing intestinal epithelial cell resistance to ischemia reperfusion injury, and the method enables extending the spectrum of use of the agent for reducing organ damage in reperfusion on in vivo models.7 cl, 3 dwg, 5 ex, 1 tbl

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной хирургии и может быть использовано для коррекции ишемических и реперфузионных повреждений тонкого кишечника. Предложенное терапевтическое средство и способ его применения может быть использован в терапии патологий тонкого кишечника, которые сопровождаются ишемически-реперфузионным синдромом, в том числе при окклюзии брызжеечных сосудов, странгуляционной тонкокишечной непроходимости и др.The invention relates to medicine, in particular to experimental surgery and can be used to correct ischemic and reperfusion injuries of the small intestine. The proposed therapeutic agent and the method of its use can be used in the treatment of pathologies of the small intestine, which are accompanied by ischemia-reperfusion syndrome, including occlusion of the splash vessels, strangulation small bowel obstruction, etc.

Уровень техникиState of the art

Ишемически-реперфузионное поражение тонкого кишечника играет фундаментальную роль при различных клинических состояниях. С этой патологией связано большинство кардиохирургических и сосудистых вмешательств, окклюзия брыжеечных сосудов, послеоперационные осложнения, разрешение странгуляционной непроходимости и операции по трансплантации кишечника [Тимербулатов Ш.В. и др., 2010; Yandza Т., et al., 2011].Ischemic-reperfusion injury of the small intestine plays a fundamental role in various clinical conditions. Most of the cardiac and vascular interventions, occlusion of the mesenteric vessels, postoperative complications, resolution of strangulation obstruction and bowel transplantation are associated with this pathology [Timerbulatov Sh.V. et al., 2010; Yandza T., et al., 2011].

Одной из причин поражения тонкого кишечника при ишемически-реперфузионном поражении является мощный окислительный стресс, а гиперпродукция АФК - основной фактор, запускающий механизм апоптоза, некроза и поражения клеток [Granger D.N. et al., 2015]. Среди внутренних органов тонкий кишечник наиболее чувствителен к ишемически-реперфузионному поражению. В условиях гиперпродукции активных форм кислорода (АФК) собственная антиоксидантная система кишечника не способна в полной мере справиться с нормализацией свободно-радикальных процессов [Меныцикова Е.Б. и др., 2008]. В этом случае одним из способов снижения избытка активных форм кислорода является повышение антиоксидантного статуса в поврежденной ткани, путем применения экзогенных ферментов-антиоксидантов и других антиоксидантных агентов.One of the reasons for the defeat of the small intestine in ischemia-reperfusion injury is powerful oxidative stress, and ROS overproduction is the main factor that triggers the mechanism of apoptosis, necrosis and cell damage [Granger D.N. et al., 2015]. Among the internal organs, the small intestine is most sensitive to ischemia-reperfusion injury. In conditions of hyperproduction of reactive oxygen species (ROS), the intestinal antioxidant system is not able to fully cope with the normalization of free radical processes [Menytsikova E.B. et al., 2008]. In this case, one of the ways to reduce the excess of reactive oxygen species is to increase the antioxidant status in the damaged tissue by using exogenous antioxidant enzymes and other antioxidant agents.

Известны способы снижения ишемически-реперфузионного поражения тонкого кишечника у животных в эксперименте путем предварительного внутривенного введения антиоксидантных агентов перед индуцированным поражением. В качестве таких агентов рассматриваются аллопуринол, ремифентанил, lazaroid (21 - amino steroid) U-74389G, селен, инфиксимаб и другие [Sapalidis К. et al., 2013; Cho S.S. et al., 2013; Flessas I. et al., 2015; Kim Y. et al., 2014; Pergel A. et al., 2012]. Антиоксидантные агенты уступают по эффективности ферментам-антиоксидантам, так как имеют косвенный механизм действия на баланс редок-с системы.Known methods for reducing ischemia-reperfusion lesion of the small intestine in animals in the experiment by preliminary intravenous administration of antioxidant agents before the induced lesion. Allopurinol, remifentanil, lazaroid (21 - amino steroid) U-74389G, selenium, infiximab and others are considered as such agents [Sapalidis K. et al., 2013; Cho S.S. et al., 2013; Flessas I. et al., 2015; Kim Y. et al., 2014; Pergel A. et al., 2012]. Antioxidant agents are inferior in efficiency to antioxidant enzymes, since they have an indirect mechanism of action on the balance of the rare system.

Известны способы использования прямых ингибиторов гиперпродукции АФК - пропофол и темпол для снижения уровня ишемических и реперфузионных поражений тонкого кишечника [Gan X., 2015, Zhang G. et al., 2016] Главный недостаток данных агентов - низкая субстратная специфичность в отношении АФК.Known methods of using direct inhibitors of ROS overproduction - propofol and tempol to reduce the level of ischemic and reperfusion lesions of the small intestine [Gan X., 2015, Zhang G. et al., 2016] The main drawback of these agents is their low substrate specificity for ROS.

Известны способы комплексного применения антиоксидантных агентов. Для снижения ишемически-репефузионного поражения органов предлагают: антиоксидантную композицию, включающую аскорбат натрия, N-ацетилцистеин и дефероксамин. Композиция предназначена для инфузионной терапии [Патент США № US 20170333393, 2017]; композицию на основе аллопуринола, оксипуринола и дефероксамина для внутривенного введения в комплексе реанимационных мероприятий [Патент США №US 4978668,1990].Known methods for the complex use of antioxidant agents. To reduce ischemic-reperfusion damage to organs, an antioxidant composition including sodium ascorbate, N-acetylcysteine and deferoxamine is proposed. The composition is intended for infusion therapy [US Patent No. US 20170333393, 2017]; a composition based on allopurinol, oxypurinol and deferoxamine for intravenous administration in a complex of resuscitation measures [US Patent No. US 4978668,1990].

В клинической практике известны попытки использования низкомолекулярных антиоксидантов мексидола [Багов А.Н, 2009] и реамберина для проведения антиоксидантной терапии при ишемически-реперфузионном синдроме [Курбонов К.М., 2013]. Главный недостаток низкомолекулярных антиоксидантов, активно внедряющихся в клинику, - низкая антиоксидантная активность, они значительно уступают по эффективности ферментам-антиоксидантам.In clinical practice, attempts are known to use low molecular weight antioxidants Mexidol [Bagov AN, 2009] and Reamberin for antioxidant therapy in ischemia-reperfusion syndrome [Kurbonov KM, 2013]. The main disadvantage of low molecular weight antioxidants, which are actively introduced into the clinic, is their low antioxidant activity; they are significantly inferior in efficiency to antioxidant enzymes.

Для эффективного снижения ишемически-реперфузионного поражения тонкого кишечника необходим агент с широкой субстратной специфичностью по отношению к АФК и с высокими показателями антиоксидантной активности.To effectively reduce ischemia-reperfusion lesions of the small intestine, an agent with a broad substrate specificity for ROS and high antioxidant activity is required.

Под эти характеристики подходит фермент-антиоксидант пероксиредоксин 6. Рекомбинантный человеческий пероксиредоксин 6 в отличие от других ферментов антиоксидантов обладает широкой субстратной специфичность, так как способен нейтрализовать весь спектр гидропероксидов (неорганические и органические гидропероксиды, перекисные соединения липидов, пероксинитриты). Он обладает выраженной антиоксидантной активностью (пероксидазная активность по H2O2 - 90 нмоль/мг/мин и по треть-бутилпероксиду - 60 нмоль/мг/мин). Ключевая особенность - пероксидазная активность Prx6 проявляется при малых концентрациях перекисей (1-100 мкМ), при которых другие ферменты антиоксиданты малоэффективны.The antioxidant enzyme peroxiredoxin 6 is suitable for these characteristics. Recombinant human peroxiredoxin 6, in contrast to other antioxidant enzymes, has a wide substrate specificity, since it is capable of neutralizing the entire spectrum of hydroperoxides (inorganic and organic hydroperoxides, lipid peroxides, peroxynitrites). It has a pronounced antioxidant activity (peroxidase activity for H2O2 - 90 nmol / mg / min and for tert-butyl peroxide - 60 nmol / mg / min). The key feature is that the peroxidase activity of Prx6 is manifested at low peroxide concentrations (1-100 μM), at which other antioxidant enzymes are ineffective.

Показана эффективность использования фармакологических композиций с рекомбинантным пероксиредоксином 6 для лечения болезней, связанных с гиперпродукцией свободных радикалов, вызываемых экзогенными и эндогенными факторами [Патент РФ №2280448, 2006]. Однако данное техническое решение не связано с применением пероксиредоксина 6 при ишемически-реперфузионном поражении тонкого кишечника.The effectiveness of the use of pharmacological compositions with recombinant peroxiredoxin 6 for the treatment of diseases associated with overproduction of free radicals caused by exogenous and endogenous factors has been shown [RF Patent No. 2280448, 2006]. However, this technical solution is not associated with the use of peroxiredoxin 6 in ischemia-reperfusion lesions of the small intestine.

Известна работа М.Г. Шарапов и др., в которой рассматривается использование рекомбинантного пероксиредоксина 6 в терапии ишемически-реперфузионного поражения тонкого кишечника. В работе показано, что внутривенное введение экзогенного пероксиредоксина 6 перед ишемией-реперфузией приводит к минимизации повреждений тканей и снижению апоптотической гибели клеток кишечника и мезентеральных сосудов [Шарапов М.Г. и др., 2017].The well-known work of M.G. Sharapov et al., Which considers the use of recombinant peroxiredoxin 6 in the treatment of ischemia-reperfusion lesions of the small intestine. The work shows that intravenous administration of exogenous peroxiredoxin 6 before ischemia-reperfusion leads to minimization of tissue damage and a decrease in apoptotic death of intestinal cells and mesenteric vessels [Sharapov M.G. et al., 2017].

Тем не менее, рекомбинантный пероксиредоксин 6, обладая пероксидазной активностью, не способен нейтрализовать супероксидрадикал. Супероксидрадикал

Figure 00000001
, наряду с перекисью водорода (Н2О2) относиться к потенциально опасным АФК. Для детоксикации потенциально опасных АФК:
Figure 00000002
и Н2О2 в организме существуют супероксиддисмутазы и пероксидазы, которые объединяют в первую линию защиты от АФК [Ланкин В.З. и др., 2001]. С учетом этого факта, для максимальной защиты тонкого кишечника от поражающего действия АФК и торможения сигнальных каскадов, вызванных гиперпродукцией АФК необходим агент, объединяющий свойства супероксиддисмутазы и пероксидазы. В качестве такого агента возможно использование фермента-антиоксиданта PSH (Prx VI-SOD) с совмещенной пероксидазной и супероксиддисмутазной активностями. Раскрыт способ получения предложенного белка путем культивирования клеток штамма E.coli BL21(PSH), трансформированных сконструированным рекомбинантным вектором экспрессии на основе плазмиды pET22b(+). Изобретение позволяет получить высокой выход белка PSH, обладающего высокой антиоксидантной активностью [Патент РФ №2534348, 2014].However, recombinant peroxiredoxin 6, possessing peroxidase activity, is unable to neutralize the superoxide radical. Superoxide radical
Figure 00000001
, along with hydrogen peroxide (Н 2 О 2 ), belong to potentially dangerous ROS. To detoxify potentially dangerous ROS:
Figure 00000002
and H 2 O 2 in the body there are superoxide dismutases and peroxidases, which combine in the first line of defense against ROS [Lankin V.Z. et al., 2001]. Taking this fact into account, an agent combining the properties of superoxide dismutase and peroxidase is needed for maximum protection of the small intestine from the damaging action of ROS and inhibition of signaling cascades caused by overproduction of ROS. An antioxidant enzyme PSH (Prx VI-SOD) with combined peroxidase and superoxide dismutase activities can be used as such an agent. A method for producing the proposed protein by culturing cells of the E. coli BL21 (PSH) strain transformed with a constructed recombinant expression vector based on the pET22b (+) plasmid is disclosed. The invention makes it possible to obtain a high yield of the PSH protein with high antioxidant activity [RF Patent No. 2534348, 2014].

Наиболее близким аналогом-прототипом является использование фермента-антиоксиданта PSH (Prx VI-SOD) с совмещенной пероксидазной и супероксиддисмутазной активностями, в составе композиций кровозаменяющих растворов при реперфузии изолированного сердца (модель ex vivo). Реперфузия кровозамещающими растворами, содержащими белок PSH необходима для поддержания функционирования изолированного органа вне организма [Патент РФ №2534348, 2014]. Недостаток такого способа использования, в том, что применение PSH только для изолированных органов не раскрывает его терапевтической эффективности в целом организме.The closest prototype analogue is the use of an antioxidant enzyme PSH (Prx VI-SOD) with combined peroxidase and superoxide dismutase activities in the composition of blood replacement solutions for reperfusion of an isolated heart (ex vivo model). Reperfusion with blood-substituting solutions containing PSH protein is necessary to maintain the functioning of an isolated organ outside the body [RF Patent No. 2534348, 2014]. The disadvantage of this method of use is that the use of PSH only for isolated organs does not reveal its therapeutic efficacy in the whole organism.

Задачей изобретения является создание средства и более эффективного способа комбинированного лечения ишемических и реперфузионных повреждений тонкого кишечника млекопитающего.The object of the invention is to provide a means and a more effective method for the combined treatment of ischemic and reperfusion injuries of the small intestine of a mammal.

Технический результат состоит в том, что заявленное средство позволяет повышать резистентность эпителиальных клеток кишечника к ишемически-реперфузионному поражению. Заявленный способ применения позволяет расширить спектр использования средства для снижения поражения органов при реперфузии на моделях in vivo.The technical result consists in the fact that the claimed agent makes it possible to increase the resistance of intestinal epithelial cells to ischemia-reperfusion injury. The claimed method of application makes it possible to expand the range of use of the agent for reducing organ damage during reperfusion in in vivo models.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Предметом настоящего изобретения является средство для лечения ишемически-реперфузионного поражения, которое содержит фармацевтическую композицию препаратов, состоящую из рекомбинантного белка PSH, стабилизатора и фармацевтически приемлемого растворителя, где компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %:The subject of the present invention is an agent for the treatment of ischemia-reperfusion injury, which contains a pharmaceutical composition of preparations consisting of a recombinant PSH protein, a stabilizer and a pharmaceutically acceptable solvent, where the components are taken in the following ratio, wt. %:

рекомбинантный белок PSHrecombinant PSH protein 0,1-0,40.1-0.4 стабилизаторstabilizer 0,01-0,040.01-0.04 фармацевтически приемлемый растворительpharmaceutically acceptable solvent 99,89-99,5699.89-99.56

В качестве стабилизатора средство содержит трегалозу.The agent contains trehalose as a stabilizer.

Другим предметом настоящего изобретения является способ повышения устойчивости организма млекопитающих к действию ишемических и реперфузионных повреждений тонкого кишечника. Согласно способу терапевтически эффективное количество средства вводят млекопитающему внутривенно, однократно за 15-20 минут до индуцированной ишемии млекопитающего в дозе от 5 мг/кг до 20 мг/кг массы тела млекопитающего. Предпочтительно в дозе 10 мг/кг массы тела.Another object of the present invention is a method for increasing the resistance of the mammalian organism to the action of ischemic and reperfusion injuries of the small intestine. According to the method, a therapeutically effective amount of the agent is administered to the mammal intravenously, once, 15-20 minutes before the induced ischemia of the mammal, at a dose of 5 mg / kg to 20 mg / kg of the mammalian body weight. Preferably at a dose of 10 mg / kg body weight.

Следующим предметом настоящего изобретения является применение средства в качестве препарата для лечения ишемически-реперфузионного повреждений тонкого кишечника.Another object of the present invention is the use of the agent as a preparation for the treatment of ischemia-reperfusion injury of the small intestine.

Перечень фигурList of figures

Фиг. 1. Распределение экзогенного PSH (Prx VI-SOD) в тканях тонкого кишечника крысы при внутривенном введении.FIG. 1. Distribution of exogenous PSH (Prx VI-SOD) in the tissues of the rat small intestine after intravenous administration.

Фиг. 2. Гистоструктура тонкого кишечника в разных экспериментальных группах. Группа 1 (период ишемии 1 час, период реперфузии 2 часа, без лечения); группа 2 (период ишемии 1 час, период реперфузии 24 часа, без лечения); группа 3 (период ишемии 1 час, период реперфузии 2 часа, с использованием PSH (Prx VI-SOD); группа 4 (период ишемии 1 час, период реперфузии 24 часа, с использованием PSH (Prx VI-SOD). В группах 3 и 4 наблюдается сохранность архитектуры кишечной стенки. Микрофото ×100.FIG. 2. Histostructure of the small intestine in different experimental groups. Group 1 (period of ischemia 1 hour, period of reperfusion 2 hours, no treatment); group 2 (period of ischemia 1 hour, reperfusion period 24 hours, no treatment); group 3 (ischemic period 1 hour, reperfusion period 2 hours, using PSH (Prx VI-SOD); group 4 (ischemic period 1 hour, reperfusion period 24 hours, using PSH (Prx VI-SOD). In groups 3 and 4, the architecture of the intestinal wall is preserved Microphoto × 100.

Фиг. 3. Уровень маркера апоптотической гибели клеток каспазы-3 в кишечной ткани в разных экспериментальных группах. Контроль (уровень каспазы-3 в интактном кишечнике) принят за 100%. Группа 1 (период ишемии 1 час, период реперфузии 2 часа, без лечения); группа 2 (период ишемии 1 час, период реперфузии 24 часа, без лечения); группа 3 (период ишемии 1 час, период реперфузии 2 часа, с использованием PSH (Prx VI-SOD); группа 4 (период ишемии 1 час, период реперфузии 24 часа, с использованием PSH (Prx VI-SOD).FIG. 3. The level of the marker of apoptotic cell death caspase-3 in the intestinal tissue in different experimental groups. The control (the level of caspase-3 in the intact intestine) was taken as 100%. Group 1 (period of ischemia 1 hour, period of reperfusion 2 hours, no treatment); group 2 (period of ischemia 1 hour, reperfusion period 24 hours, no treatment); group 3 (ischemic period 1 hour, reperfusion period 2 hours, using PSH (Prx VI-SOD); group 4 (ischemic period 1 hour, reperfusion period 24 hours, using PSH (Prx VI-SOD).

Описание изобретенияDescription of the invention

При изучении эффективного состава композиции для внутривенного введения для снижения осложнений после ишемически-реперфузинонного поражения тонкого кишечника, было обнаружено, что применение рекомбинантного белка PSH привело к повышению устойчивости клеток к ишемически-реперфузионному поражению в условиях нормализации активности эндогенной антиоксидантной системы.When studying the effective composition of the composition for intravenous administration to reduce complications after ischemia-reperfusion injury of the small intestine, it was found that the use of the recombinant PSH protein led to an increase in the resistance of cells to ischemia-reperfusion injury under conditions of normalization of the activity of the endogenous antioxidant system.

К новому составу композиции относится средство содержащее раствор содержащий, по меньшей мере, один антиоксидант, используемый в терапевтически эффективной дозе.The new composition of the composition includes an agent containing a solution containing at least one antioxidant used in a therapeutically effective dose.

Терапевтически эффективную дозу PSH определяют в соответствии с данными об эффективной концентрации PSH при защите биомакромолекул от активных форм кислорода in vitro, а также в соответствии с концентрацией экзогенного пероксиредоксина Prx VI в кишечной ткани в норме. Диапазон терапевтически эффективных доз PSH в жидкой форме препарата может варьировать в зависимости от тяжести поражения и составлять от 5 мг до 20 мг белка на кг массы тела.The therapeutically effective dose of PSH is determined in accordance with the data on the effective concentration of PSH in the protection of biomacromolecules from reactive oxygen species in vitro, as well as in accordance with the concentration of exogenous peroxiredoxin Prx VI in the intestinal tissue in normal conditions. The range of therapeutically effective doses of PSH in liquid form of the drug can vary depending on the severity of the lesion and range from 5 mg to 20 mg protein per kg of body weight.

Сохранение структуры и активности PSH является принципиальным моментом данного изобретения. Для предотвращения снижения активности белка при его хранении используют способ стабилизации и лиофилизации раствора белка.The retention of the structure and activity of PSH is a fundamental point of this invention. To prevent a decrease in the activity of the protein during its storage, a method of stabilizing and lyophilizing a protein solution is used.

Лиофилизированный препарат для приготовления жидкой композиции с использованием PSH (Prx VI-SOD) и стабилизаторов имеет следующий состав (масс. %):A lyophilized preparation for preparing a liquid composition using PSH (Prx VI-SOD) and stabilizers has the following composition (wt%):

PSH (Prx VI-SOD) - около 90,0;PSH (Prx VI-SOD) - about 90.0;

Стабилизатор - около 10,0Stabilizer - about 10.0

Непосредственно перед использованием сухой порошок лиофилизированного PSH растворяют в физрастворе в требуемой концентрации. Растворы используют сразу.Immediately before use, the dry powder of lyophilized PSH is dissolved in saline at the desired concentration. The solutions are used immediately.

Основа фармацевтической композиции, входящей в состав средства, содержит следующее соотношение компонентов, мас. %The basis of the pharmaceutical composition included in the product contains the following ratio of components, wt. %

Антиоксидант, рекомбинантный белок PSH 0,1-0,4Antioxidant, recombinant PSH protein 0.1-0.4

Стабилизатор трегалоза - 0,01-0,04Trehalose stabilizer - 0.01-0.04

Фармацевтически приемлемый растворитель 99,89-99,56Pharmaceutically acceptable solvent 99.89-99.56

Введение внутривенное, однократное. В качестве растворителей PSH используют физ. раствор и/или другие приемлемые растворители.Intravenous administration, single. As solvents PSH use nat. solution and / or other acceptable solvents.

Возможно применение композиции, включающей рекомбинантный белок PSH и стабилизатор трегалозу, совместно с, по крайней мере, одним терапевтическим агентов широкого спектра действия. Используемый терапевтический агент не должен ингибировать ферментивную активность Prx VI-SOD, как пероксидазную, так и супероксиддисмутазную.It is possible to use a composition comprising a recombinant PSH protein and a stabilizer trehalose in conjunction with at least one broad-spectrum therapeutic agent. The therapeutic agent used should not inhibit the enzymatic activity of Prx VI-SOD, either peroxidase or superoxide dismutase.

Приведенные ниже примеры включают, но не ограничивают варианты использования аналогов действующих веществ, входящих в состав средства.The examples below include, but are not limited to, the use of analogs of the active ingredients included in the product.

Предлагаемый способ лечения ишемически-реперфузионного поражения тонкого кишечника, может быть, применим к разным направлениям профилактики и терапии тонкого кишечника при ишемически-реперфузионном синдроме и включать:The proposed method for the treatment of ischemia-reperfusion lesions of the small intestine may be applicable to different areas of prevention and therapy of the small intestine in ischemia-reperfusion syndrome and include:

A) профилактическую защиту тонкого кишечника и других органов от гиперпродукции свободных радикалов при кардио-сосудистых вмешательствах, например при моделировании операций по реваскуляризации миокарда и при оперативных вмешательствах на аорте, с ее пережатием выше чревного ствола.A) prophylactic protection of the small intestine and other organs from the overproduction of free radicals during cardiovascular interventions, for example, when simulating myocardial revascularization operations and during surgical interventions on the aorta, with its clamping above the celiac trunk.

Б) терапевтическую защиту тонкого кишечника от патологических изменений при острых формах абдоминальных патологий, например при разрешении странгуляционной тонкокишечной непроходимости, при остром нарушении мезентерального кровообращения.B) therapeutic protection of the small intestine from pathological changes in acute forms of abdominal pathologies, for example, when resolving strangulation small bowel obstruction, in acute disturbance of mesenteric circulation.

B) профилактическую защиту тонкого кишечника для снижения послеоперационных осложнений в случае несостоятельности желудочно-кишечных анастомозов, синдроме инраабодминальной гипертензии, гиповолемическом шоке и др.B) preventive protection of the small intestine to reduce postoperative complications in case of failure of gastrointestinal anastomoses, intra-abdominal hypertension syndrome, hypovolemic shock, etc.

Г) сохранение жизнеспособности органов, в том числе тонкого кишечника и его сегментов, в условиях экстракорпоральной перфузии в теле асистолического донора до начала операции эксплантации.D) preservation of the viability of organs, including the small intestine and its segments, under conditions of extracorporeal perfusion in the body of an asystolic donor before the beginning of the explantation operation.

Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.

Пример 1Example 1

Опыты проводят на белых крысах самцах линии Wistar массой 200-220 г. Моделирование ишемически-реперфузионного поражения проводят под общей анестезией. В качестве анестезии используют смесь золетила® 100 (Zoletil® 100, «Virbac Same Animale», Франция) и рометара (Rometar, «Bioveta», Чехия). Смесь. вводят внутривенно. У наркотизированной крысы срединным лапаротомным разрезом вскрывают брюшную полость на 1/3 ниже диафрагмы и осуществляют доступ к верхней мезентеральной артерии и вене. Модель окклюзии верхней мезентеральной артерии выполняют путем наложением сосудистого зажима на верхнюю мезентеральную артерию на срок 60 минут. Рекомбинантный PSH (Prx VI-SOD) вводят внутривенно в жидкой форме за 15-20 минут до индуцированной ишемии в дозе 10 мг белка на кг массы тела. Через 2 и 24 часа реперфузии производят забор тканей кишечника для исследования. Исследования включают гистологическую оценку тканей, иммуноферментный анализ и определение состояния эндогенной антиоксидантной системы по уровню экспрессии генов ферментов-антиоксидантов методом ОТ-ПЦР.Experiments are carried out on white Wistar male rats weighing 200-220 g. Modeling of ischemia-reperfusion injury is carried out under general anesthesia. A mixture of zoletil® 100 (Zoletil® 100, Virbac Same Animale, France) and rometar (Rometar, Bioveta, Czech Republic) is used as anesthesia. Mixture. administered intravenously. In an anesthetized rat, the abdominal cavity is opened 1/3 below the diaphragm by a midline laparotomic incision and access to the superior mesenteric artery and vein is performed. The superior mesenteric artery occlusion model is performed by applying a vascular clamp to the superior mesenteric artery for 60 minutes. Recombinant PSH (Prx VI-SOD) is administered intravenously in liquid form 15-20 minutes before induced ischemia at a dose of 10 mg of protein per kg of body weight. After 2 and 24 hours of reperfusion, intestinal tissue is collected for research. Studies include histological assessment of tissues, enzyme-linked immunosorbent assay and determination of the state of the endogenous antioxidant system by the level of gene expression of antioxidant enzymes by RT-PCR.

Пример 2 Получение и подготовка средства на основе PSH (Prx VI-SOD)Example 2 Obtaining and preparing PSH-based agent (Prx VI-SOD)

В рамках настоящего изобретения бифункциональный пептид PSH получают из клеток штамма E.coli BL21(PSH), трансформированных сконструированным рекомбинантным вектором экспрессии на основе плазмиды pET22b(+) (РФ патент №2534348, 2014)Within the framework of the present invention, a bifunctional PSH peptide is obtained from cells of the E. coli BL21 (PSH) strain transformed with a constructed recombinant expression vector based on the plasmid pET22b (+) (RF patent No. 2534348, 2014)

Присутствие His-tag в структуре белка PSH упрощает процедуру очистки рекомбинантного белка благодаря тому, что этот домен специфически связывается с Ni-NTA-агарозой.The presence of the His-tag in the structure of the PSH protein simplifies the procedure for the purification of the recombinant protein due to the fact that this domain specifically binds to Ni-NTA-agarose.

Бактерии E.coli BL21(PSH), экспрессирующие PSH (Prx VI-SOD), ресуспендируюти разрушают ультразвуком на генераторе УЗДН-2 при 4°С. Клеточный дебрис удаляют центрифугированием при 14000 об/мин в течение 10 мин, надосадок фильтруют через 0,45 мкм фильтр (Corning, США) и наносят на колонку (BioRad, США) объемом 10 мл с Ni-NTA-агарозой (Invitrogen, США), которая предварительно была уравновешена буфером для нанесения. Инкубацию бактериального лизата с Ni-NTA-агарозой проводят в течение 40 мин при +4°С. Затем, колонку промывают 100 мл раствора: 12 мМ Трис-HCl рН 7.8, 20 мМ имидазола. Элюцию белка проводят 5 мл буфера: 12 мМ Трис-HCl, рН 7.8, 250 мМ имидазола. Белок концентрируют с помощью мембранного концентратора VIVASCIENCE 30.000 MWCO (Sartorius, Германия) и в нем же диализуют против 1×PBS (1.7 мМ КН2РО4, 5.2 мМ Na2HPO4, 150 мМ NaCl, рН 7.4). Чистота белка, оцениваемая по электрофорезу в полиакриламидном геле, составляла около 95%. Обычно получают около 20-40 мг очищенного белка с одной ферментации. Полученный белок используют для дальнейших экспериментов.E. coli BL21 (PSH) bacteria expressing PSH (Prx VI-SOD) are resuspended and destroyed by ultrasound on an UZDN-2 generator at 4 ° C. Cell debris is removed by centrifugation at 14000 rpm for 10 min, the supernatant is filtered through a 0.45 μm filter (Corning, USA) and applied to a 10 ml column (BioRad, USA) with Ni-NTA agarose (Invitrogen, USA) which has been previously equilibrated with the application buffer. The incubation of the bacterial lysate with Ni-NTA-agarose is carried out for 40 min at + 4 ° C. Then, the column is washed with 100 ml of a solution: 12 mM Tris-HCl pH 7.8, 20 mM imidazole. The protein is eluted with 5 ml of buffer: 12 mM Tris-HCl, pH 7.8, 250 mM imidazole. The protein is concentrated using a VIVASCIENCE 30.000 MWCO membrane concentrator (Sartorius, Germany) and dialyzed against 1 × PBS (1.7 mM KH 2 PO 4 , 5.2 mM Na 2 HPO 4 , 150 mM NaCl, pH 7.4). The protein purity, assessed by polyacrylamide gel electrophoresis, was about 95%. Typically, about 20-40 mg of purified protein is obtained from one fermentation. The resulting protein is used for further experiments.

Полученный PSH (Prx VI-SOD) возможно использовать в жидкой форме, однако белок нестабилен при длительном хранении в растворах, а при неоднократном замораживании/размораживании он теряет свою активность. Поэтому проводят лиофилизацию и стабилизацию рекомбинантного белка для того, чтобы сохранить активность белка при его хранении. Лиофилизированные формы могут быть использованы в дальнейшем для приготовления жидких форм для введения в кровь.The obtained PSH (Prx VI-SOD) can be used in liquid form, however, the protein is unstable during long-term storage in solutions, and after repeated freezing / thawing, it loses its activity. Therefore, the recombinant protein is lyophilized and stabilized in order to maintain the activity of the protein during storage. Lyophilized forms can be used in the future for the preparation of liquid forms for introduction into the blood.

Лиофилизированный препарат PSH (Prx VI-SOD) получают по технологии, включающей как минимум 4 стадии: 1) очистка белка с помощью аффинной хромотографии на Ni-NTA-агарозе; 2) концентрирование фракций до концентрации 5-7 мг/мл, содержащих PSH (Prx VI-SOD) и диализ против деоинизированной воды 3) введение, по крайней мере, одного стабилизатора; 4) процесс лиофилизации при -20°С до образования сухого порошка.Lyophilized PSH preparation (Prx VI-SOD) is obtained by a technology that includes at least 4 stages: 1) protein purification using affinity chromatography on Ni-NTA agarose; 2) concentration of fractions to a concentration of 5-7 mg / ml containing PSH (Prx VI-SOD) and dialysis against deionized water 3) introduction of at least one stabilizer; 4) the process of lyophilization at -20 ° C until a dry powder is formed.

Стабилизаторы необходимы для сохранения активности PSH (Prx VI-SOD) на более длительный срок, не менее одного года, и в более доступных условиях, при температуре от +4 до -20°С в зависимости от срока хранения. Лиофилизированный препарат расфасовывают в стерилизованные в автоклаве при +120°С флаконы (в зависимости от применения по дозам от 1 до 5 мг и хранят при -20°С).Stabilizers are necessary to maintain PSH (Prx VI-SOD) activity for a longer period, at least one year, and in more accessible conditions, at temperatures from +4 to -20 ° C, depending on the shelf life. The lyophilized preparation is packaged in vials sterilized in an autoclave at + 120 ° C (depending on the application, in doses from 1 to 5 mg and stored at -20 ° C).

Известно, что трегалоза выполняет функцию сохранения вторичной структуры пептидов и белков [Singer М.А. et. al, 1998]. Применение трегалозы, в качестве стабилизатора включает, но не ограничивает использование других стабилизаторов. Стабилизаторы могут быть выбраны из группы, состоящей из: а) одного или более моно- или полисахаридов или сахарных спиртов (мальтоза, глюкоза, лактоза, трегалоза, сахароза, маннит, инозит, галактоза, рибоза, ксилоза, манноза, сахароза, целлобиоза, рафиноза и мальтотриоза, б) аминокислот (аланин, глицин др), в) полипептидов или белков (альбумин).It is known that trehalose performs the function of preserving the secondary structure of peptides and proteins [Singer M.A. et. al, 1998]. The use of trehalose as a stabilizer includes, but does not limit the use of other stabilizers. Stabilizers can be selected from the group consisting of: a) one or more mono- or polysaccharides or sugar alcohols (maltose, glucose, lactose, trehalose, sucrose, mannitol, inositol, galactose, ribose, xylose, mannose, sucrose, cellobiose, raffinose and maltotriose, b) amino acids (alanine, glycine, etc.), c) polypeptides or proteins (albumin).

В связи с тем, что PSH (Prx VI-SOD), является хорошо растворимым белком, для непосредственного приготовления жидкой формы препарата из лиофилизата белка с целью внутривенного введения можно использовать в качестве растворителей физ. раствор, раствор Рингера и другие сбалансированные солевые растворы (Dawson R.M., 1986).Due to the fact that PSH (Prx VI-SOD) is a highly soluble protein, for the direct preparation of a liquid form of the drug from a lyophilisate of protein for intravenous administration, nat. solution, Ringer's solution and other balanced salt solutions (Dawson R.M., 1986).

Непосредственно перед использованием сухой порошок лиофилизированного PSH растворяют в физрастворе в требуемой концентрации. Растворы используют сразу. Для снижения ишемически-реперфузионного поражения в зависимости от тяжести поражения рекомендовано использовать (мас. %) от 0,1 до 0,4% (от 1 до 4 мг/мл) основного действующего вещества PSH (Prx VI-SOD).Immediately before use, the dry powder of lyophilized PSH is dissolved in saline at the desired concentration. The solutions are used immediately. To reduce ischemia-reperfusion injury, depending on the severity of the lesion, it is recommended to use (wt%) from 0.1 to 0.4% (from 1 to 4 mg / ml) of the main active ingredient PSH (Prx VI-SOD).

Состав фармацевтической композиции, входящей в состав средства, содержит следующее соотношение компонентов, мас. %The composition of the pharmaceutical composition included in the product contains the following ratio of components, wt. %

Антиоксидант, рекомбинантный белок PSHAntioxidant, recombinant PSH protein 0,1-0,40.1-0.4 Стабилизатор трегалозаTrehalose stabilizer 0,01-0,040.01-0.04 Фармацевтически приемлемый растворительPharmaceutically acceptable solvent 99,89-99,699.89-99.6

Пример 3 Распределение PSH (Prx VI-SOD) в организме животного после его инъекцииExample 3 Distribution of PSH (Prx VI-SOD) in an animal after injection

Для выявления распределения экзогенного PSH (Prx VI-SOD) в тканях тонкого кишечника при внутривенном введении крысе в вену вводят PSH (Prx VI-SOD) в количестве 20 мг на животное. Доза 20 мг не является терапевтической, а используется для идентификации экзогенного PSH (Prx VI-SOD) в тканях тонкого кишечника. PSH (Prx VI-SOD) вводили внутривенно с использованием 24-G катетера и через 20 мин образцы тонкой кишки отбирали для приготовления гистологического препарата. Для иммуногистохимического исследования распределения эндогенного PSH (Prx VI-SOD) используют образцы кишечной ткани здоровой крысы, в качестве детекционной метки выступал His-tag домен, сшитый с конструкцией Prx VI-SODTo determine the distribution of exogenous PSH (Prx VI-SOD) in the tissues of the small intestine when administered intravenously to a rat, PSH (Prx VI-SOD) is injected into a vein in an amount of 20 mg per animal. The 20 mg dose is not therapeutic but is used to identify exogenous PSH (Prx VI-SOD) in the tissues of the small intestine. PSH (Prx VI-SOD) was injected intravenously using a 24-G catheter and 20 minutes later, small intestine samples were taken for histological preparation. For immunohistochemical study of the distribution of endogenous PSH (Prx VI-SOD), samples of intestinal tissue of a healthy rat were used; His-tag domain was used as a detection tag, which was linked to the Prx VI-SOD construct.

Для иммуномечения экзогенного Prx VI-SOD-His-tag срезы инкубируют с первичными моноклональными антителами мыши к His-tag домену Prx6 («USBiological», США) (1:100) Полученные данные показывают, что через 20 минут после инъекции PSH (Prx VI-SOD), наблюдается в кровеносных сосудах подслизистой основы и в собственной пластинке слизистой оболочки. Кроме того, отмечается его диффузное распространение по слизистой оболочке кишечника (фиг. 1).For immunolabeling of exogenous Prx VI-SOD-His-tag, the sections are incubated with primary mouse monoclonal antibodies to the His-tag domain Prx6 (USBiological, USA) (1: 100) .The obtained data show that 20 minutes after PSH injection (Prx VI -SOD), is observed in the blood vessels of the submucosa and in the lamina propria of the mucous membrane. In addition, its diffuse distribution along the intestinal mucosa is noted (Fig. 1).

Исследование выполнено на 40 крысах-самцах линии Wistar. Животные были разделены на четыре экспериментальные группы. Десяти животным производили введение рекомбинантного PSH (Prx VI-SOD) по предложенной нами схеме с последующим индуцированием ишемического и реперфузионного поражения тонкого кишечника. Индуцирование И-Р поражения было выполнено путем окклюзии верхней мезентеральной артерии.The study was carried out on 40 male Wistar rats. The animals were divided into four experimental groups. Ten animals received the introduction of recombinant PSH (Prx VI-SOD) according to our proposed scheme, followed by the induction of ischemic and reperfusion lesions of the small intestine. Induction of I-P lesions was performed by occluding the superior mesenteric artery.

Экспериментальные группы:Experimental groups:

1. Клипирование верхней мезентеральной артерии на 1 час (период ишемии), с последующим ее деклампированием для воспроизведения реперфузии тонкого кишечника в течение 2 часов - 10 особей.1. Clipping of the superior mesenteric artery for 1 hour (period of ischemia), followed by its decamping to reproduce the reperfusion of the small intestine for 2 hours - 10 individuals.

2. Клипирование верхней мезентеральной артерии на 1 час (период ишемии), с последующим ее деклампированием для воспроизведения реперфузии тонкого кишечника в течение 24 часов - 10 особей2. Clipping of the superior mesenteric artery for 1 hour (period of ischemia), followed by its decamping to reproduce the reperfusion of the small intestine within 24 hours - 10 specimens

3. Внутривенное введение PSH (Prx VI-SOD) в дозе 10 мг/кг с последующим клипированием верхней мезентеральной артерии на 1 час (период ишемии), с последующим ее деклампированием для воспроизведения реперфузии тонкого кишечника в течение 2 часов - 10 особей3. Intravenous administration of PSH (Prx VI-SOD) at a dose of 10 mg / kg, followed by clipping of the superior mesenteric artery for 1 hour (period of ischemia), followed by its decamping to reproduce reperfusion of the small intestine for 2 hours - 10 specimens

4. Внутривенное введение PSH (Prx VI-SOD) в дозе 10 мг/кг с последующим клипированием верхней мезентеральной артерии на 1 час (период ишемии), с последующим ее деклампированием для воспроизведения реперфузии тонкого кишечника в течение 24 часов - 10 особей4. Intravenous administration of PSH (Prx VI-SOD) at a dose of 10 mg / kg, followed by clipping of the superior mesenteric artery for 1 hour (period of ischemia), followed by its decamping to reproduce reperfusion of the small intestine for 24 hours - 10 specimens

По истечению реперфузионного периода сроком 2 и 24 часа, животных декапитировали и производили забор тканей тонкого кишечника для морфологического исследования и оценки состояния эндогенной антиоксидантной системы. Морфологическое исследование ткани производилось по стандартной гистологической технике с окраской эозином/гематоксилином. Микроскопический анализ срезов кишечной и сосудистой тканей проводили на микроскопе Leica DM 6000. Итоговую гистологическую картину оценивали в соответствии с критериями, описанными Chiu C.J. et al [Chiu C.J. et al., 1970]. Исследование общего состояния клеток было выполнено с использованием иммуноферментного анализа по оценке уровня маркера апоптотической гибели клеток каспазы-3 в кишечной ткани. ИФА была выполнена по стандартной методике с использованием поликлональных кроличьих антител против маркера апоптоза каспазы-3 (1:1000) (Imgenex, США).After the expiration of the reperfusion period for a period of 2 and 24 hours, the animals were decapitated and the tissues of the small intestine were harvested for morphological examination and assessment of the state of the endogenous antioxidant system. The morphological examination of the tissue was carried out using the standard histological technique with eosin / hematoxylin staining. Microscopic analysis of sections of intestinal and vascular tissues was performed using a Leica DM 6000 microscope. The final histological picture was assessed in accordance with the criteria described by Chiu C.J. et al [Chiu C.J. et al., 1970]. The study of the general state of cells was carried out using enzyme immunoassay to assess the level of the marker of apoptotic cell death caspase-3 in the intestinal tissue. ELISA was performed according to the standard method using polyclonal rabbit antibodies against the apoptosis marker caspase-3 (1: 1000) (Imgenex, USA).

Пример 4Example 4

Гистологические исследования показали, что применение предложенного способа восстановления последствий ишемических и реперфузионных повреждений тонкого кишечника положительно влияет на сохранность архитектуры кишечной стенки (Фиг. 2, таб. 1).Histological studies have shown that the use of the proposed method for restoring the consequences of ischemic and reperfusion injuries of the small intestine has a positive effect on the preservation of the architecture of the intestinal wall (Fig. 2, tab. 1).

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Степень поражения кишечника при ишемических и реперфузионных повреждениях выражена в соответствии с критериями Chiu C.J. et al [Chiu C.J. et al., 1970] ишемических и реперфузионных повреждений. Где: Степень 0 - нормальная слизистая; степень 1 - развитие субэпителиальных пространств на вершине ворсинок и закупорка сосудов; степень 2 - расширение субэпителиальных пространств с умеренным отслоением эпителия от собственной пластинки; степень 3 - значительное отслоение эпителия по всей длине ворсинок и оголенные участки ворсинок: степень 4 - обнажение ворсинок с появлением собственной пластинки и расширение капилляров; и степень 5 - дезинтеграция подслизистой основы, кровоизлияния и изъязвления.The degree of intestinal damage in ischemic and reperfusion injuries is expressed in accordance with the Chiu C.J. criteria. et al [Chiu C.J. et al., 1970] ischemic and reperfusion injuries. Where: Grade 0 - normal mucous; degree 1 - development of subepithelial spaces at the apex of the villi and vascular occlusion; grade 2 - expansion of subepithelial spaces with moderate detachment of the epithelium from the lamina propria; degree 3 - significant detachment of the epithelium along the entire length of the villi and bare areas of the villi: degree 4 - exposure of the villi with the appearance of their own lamina and expansion of capillaries; and grade 5, submucosal disintegration, hemorrhage, and ulceration.

Из таблицы 1 хорошо видно, что использование экзогенного PSH эффективно снижает степень ишемически-реперфузионого поражения через 2 и 24 часа реперфузии.Table 1 clearly shows that the use of exogenous PSH effectively reduces the degree of ischemia-reperfusion injury after 2 and 24 hours of reperfusion.

Пример 5 Данные иммуноферментного анализа содержания маркера апоптотической гибели клеток.Example 5 Data of enzyme-linked immunosorbent assay of the content of a marker of apoptotic cell death.

Иммуноферментный анализ содержания маркера апоптотической гибели клеток каспазы-3 показал, что после 2-х часов реперфузии происходит увеличение уровня этого маркера в 3,5 раза относительно интактного контроля (р<0.05), через 24 часа реперфузии этот показатель снижается в 1,75 раза, относительно значений первой группы, однако не соответствует контрольным значениям. Во второй группе содержания маркера апоптотической гибели клеток в 2 раза выше контрольных значений (фиг. 3)Enzyme immunoassay of the content of the marker of apoptotic cell death caspase-3 showed that after 2 hours of reperfusion, the level of this marker increases by 3.5 times relative to the intact control (p <0.05), after 24 hours of reperfusion this indicator decreases by 1.75 times , relative to the values of the first group, but does not correspond to the control values. In the second group, the content of the marker of apoptotic cell death is 2 times higher than the control values (Fig. 3)

Использование экзогенного PSH, в третьей экспериментальной группе, уменьшает уровень каспазы - 3 (в 1,4 раза) относительно уровня этого маркера в первой экспериментальной группе (р<0.05), где, при равных временных сроках ишемии и реперфузии, не использовался экзогенный PSH. Через 24 часа реперфузии, после использования PSH (четвертая экспериментальная группа) уровень каспазы - 3 снижается в 1,5 раза относительно значений второй экспериментальной группы, где при равных временных сроках ишемии и реперфузии не использовался экзогенный PSH (р<0.05). Кроме того, в четвертой группе показатель апоптотической гибели снижается почти в 2 раза, относительно значений третьей группы (р<0.05), и соответствует значениям содержания этого маркера в контроле. Таким образом, снижение степени поражения кишечника при использовании PSH по предложенной схеме лечения происходит на фоне уменьшения уровня апоптотической гибели клеток в третье и четвертой экспериментальных группах относительно экспериментальных групп, где, при равных временных сроках ишемии и реперфузии, лечение PSH.The use of exogenous PSH in the third experimental group reduces the level of caspase - 3 (1.4 times) relative to the level of this marker in the first experimental group (p <0.05), where, at equal time periods of ischemia and reperfusion, exogenous PSH was not used. After 24 hours of reperfusion, after the use of PSH (fourth experimental group), the level of caspase-3 decreases by 1.5 times compared to the values of the second experimental group, where exogenous PSH was not used at equal time periods of ischemia and reperfusion (p <0.05). In addition, in the fourth group, the rate of apoptotic death is reduced by almost 2 times, relative to the values of the third group (p <0.05), and corresponds to the values of the content of this marker in the control. Thus, a decrease in the degree of intestinal damage when using PSH according to the proposed treatment regimen occurs against the background of a decrease in the level of apoptotic cell death in the third and fourth experimental groups relative to the experimental groups, where, with equal periods of ischemia and reperfusion, PSH treatment.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что терапевтическое средство, содержащее эффективную концентрацию рекомбинантного антиоксиданта PSH (Prx VI-SOD) и его способ его применения для коррекции последствий и осложнений ишемических и реперфузионных повреждений тонкого кишечника путем внутривенного введение по схеме, способствовало снижению степени поражения тканей кишечника в остром и хроническом эксперименте. Кроме того, препятствовало росту уровня апоптотической гибели клеток тонкого кишечника, тем самым предотвращая прогрессирование патологических изменений в органе при его ишемически-реперфузионном поражении.The results obtained indicate that a therapeutic agent containing an effective concentration of the recombinant antioxidant PSH (Prx VI-SOD) and its method of using it to correct the consequences and complications of ischemic and reperfusion injuries of the small intestine by intravenous administration according to the scheme, contributed to a decrease in the degree of damage to intestinal tissues in acute and chronic experiment. In addition, it hindered the growth of the level of apoptotic death of cells of the small intestine, thereby preventing the progression of pathological changes in the organ during its ischemia-reperfusion injury.

Таким образом, использование предложенного нами терапевтического средства и способа его применения для коррекции последствий и осложнений ишемических и реперфузионных повреждений тонкого кишечника позволяет предупредить прогрессирование патологических изменений в органе при хирургическом вмешательстве, что оправдывает его использование с лечебной и профилактической целью для противоишемической и противореперфузионной защиты тонкого кишечника.Thus, the use of the proposed therapeutic agent and the method of its application for the correction of the consequences and complications of ischemic and reperfusion injuries of the small intestine makes it possible to prevent the progression of pathological changes in the organ during surgery, which justifies its use with therapeutic and prophylactic purposes for anti-ischemic and antiperfusional protection of the small intestine. ...

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Способ лечения путем внутривенно введения белка-антиоксиданта рекомбинантного PSH в дозе от 5 мг/кг до 20 мг/кг массы тела может найти профилактическое и/или лечебное применение для коррекции последствий и осложнений ишемически-репефузионного синдрома тонкого кишечника при различных клинических состояниях. Использование способа лечения путем применения средства на основе PSH позволяет повысить эффективность и сократить сроки лечения, что объясняется высокой эффективностью PSH по сравнению с известными антиоксидантами. PSH хорошо растворим в водных растворах, не токсичен и биосовместим с организмом млекопитающих, в том числе и человека, так как в нем в качестве соединения-лидера используется рекомбинантный человеческий пероксиредоксин VI.The method of treatment by intravenous administration of the antioxidant protein of recombinant PSH at a dose of 5 mg / kg to 20 mg / kg of body weight can find prophylactic and / or therapeutic use for correcting the consequences and complications of ischemia-reperfusion syndrome of the small intestine in various clinical conditions. The use of the method of treatment by using an agent based on PSH makes it possible to increase the effectiveness and shorten the duration of treatment, which is explained by the high effectiveness of PSH in comparison with known antioxidants. PSH is readily soluble in aqueous solutions, non-toxic and biocompatible with mammals, including humans, since it uses recombinant human peroxiredoxin VI as a leader compound.

Применение рекомбинантного белка PSH повышает защитные функции организма при ишемическом и реперфузионном поражении, что на сегодняшний день является актуальной задачей для терапии подобных клинических состояний. Комбинирование двух ферментов-антиоксидантов с разными мишенями для действия может обеспечить максимальную защиту от гиперпродукции АФК посредством аддитивных эффектов.The use of the recombinant PSH protein increases the protective functions of the body in ischemic and reperfusion injury, which is currently an urgent task for the treatment of such clinical conditions. The combination of two antioxidant enzymes with different targets for action can provide maximum protection against ROS overproduction through additive effects.

Источники информацииSources of information

1. Тимербулатов Ш.В. и др. Реперфузионный синдром в абдоминальной хирургии. Медицинский вестник Башкортостана. - 2010. - Т 5.1. Timerbulatov Sh.V. et al. Reperfusion syndrome in abdominal surgery. Medical Bulletin of Bashkortostan. - 2010. - T 5.

2. Yandza Т. et al. The pig as a preclinical model for intestinal ischemia-reperfusion and transplantation studies. Hebuterne Surg Res. - 2012. - Vol. 178. - P. 807-19.2. Yandza T. et al. The pig as a preclinical model for intestinal ischemia-reperfusion and transplantation studies. Hebuterne Surg Res. - 2012. - Vol. 178. - P. 807-19.

3. Granger D. N. et al. Reperfusion injury and reactive oxygen species: The evolution of a concept. Redox Biology. - 2015. - Vol. 6. - P. 524-551.3. Granger D. N. et al. Reperfusion injury and reactive oxygen species: The evolution of a concept. Redox Biology. - 2015. - Vol. 6. - P. 524-551.

4. Меньшикова Е.Б. Окислительный стресс. Патологические состояния и заболевания - Новосибирск: APTA, 2008. 284 с.4. Menshikova Ye.B. Oxidative stress. Pathological conditions and diseases - Novosibirsk: APTA, 2008.284 p.

5. Sapalidis К. et al. The role of allopurinoFs timing in the ischemia reperfusion injury of small intestine. J Emerg Trauma Shock. - 2013. - Vol. 6. - P. 203-8.5. Sapalidis K. et al. The role of allopurinoFs timing in the ischemia reperfusion injury of the small intestine. J Emerg Trauma Shock. - 2013. - Vol. 6. - P. 203-8.

6. Cho S.S. et al. Remifentanil ameliorates intestinal ischemia-reperfusion injury. BMC Gastroenterol. - 2013. - Vol, 13. - P. 69.6. Cho S.S. et al. Remifentanil ameliorates intestinal ischemia-reperfusion injury. BMC Gastroenterol. - 2013. - Vol, 13. - P. 69.

7. Flessas I. et al. Effect of lazaroid U -74389G on intestinal ischemia and reperfusion injury in porcine experimental model. Int J Surg. - 2015. - Vol. - 13. - P 42-8.7. Flessas I. et al. Effect of lazaroid U -74389G on intestinal ischemia and reperfusion injury in porcine experimental model. Int J Surg. - 2015. - Vol. - 13. - P 42-8.

8. Kim Y. et al. Antioxidant and anti-inflammatory effect of selenium in oral buccal mucosa and small intestinal mucosa during intestinal ischemia-reperfusion injury. J Inflamm (bond). - 2014. - Vol. 11. - P. 36.8. Kim Y. et al. Antioxidant and anti-inflammatory effect of selenium in oral buccal mucosa and small intestinal mucosa during intestinal ischemia-reperfusion injury. J Inflamm (bond). - 2014. - Vol. 11. - P. 36.

9. Pergel A. et al. Anti-inflammatory and antioxidant effects of infliximab in a rat model of intestinal ischemia/reperfusion injury. Toxicol Ind Health. - 2012. - Vol. 28. - P. 923-32.9. Pergel A. et al. Anti-inflammatory and antioxidant effects of infliximab in a rat model of intestinal ischemia / reperfusion injury. Toxicol Ind Health. - 2012. - Vol. 28 .-- P. 923-32.

10. Gan X. et al. Propofol attenuates small intestinal ischemia reperfusion injury through inhibiting NADPH oxidase mediated mast cell activation. Oxid Med Cell Longev. - 2015.-167014. doi: 10.1155/2015/16701410. Gan X. et al. Propofol attenuates small intestinal ischemia reperfusion injury through inhibiting NADPH oxidase mediated mast cell activation. Oxid Med Cell Longev. - 2015.-167014. doi: 10.1155 / 2015/167014

11. Zhang G. et al. Protective effect of tempol on acute kidney injury through PI3K/Akt/Nrf2 signaling pathway. Kidney Blood Press Res. - 2016. - Vol. - 41. - P. 129-38.11. Zhang G. et al. Protective effect of tempol on acute kidney injury through PI3K / Akt / Nrf2 signaling pathway. Kidney Blood Press Res. - 2016. - Vol. - 41. - P. 129-38.

12. Rodrigo S. et al. Injectable antioxidant formulation for intravenous use of sodium ascorbate in high dosage, N-acetyl cysteine, and deferoxamine; method of administration and use for preventing injury due to reperfusion; and kit. Заявка США № US 20170333393 (23.11.2017).12. Rodrigo S. et al. Injectable antioxidant formulation for intravenous use of sodium ascorbate in high dosage, N-acetyl cysteine, and deferoxamine; method of administration and use for preventing injury due to reperfusion; and kit. US application No. US 20170333393 (23.11.2017).

13. Babbs C.F., Badylak S.F. Treatment to reduce ischemic tissue injury Патент CIHA № US 4978668 (18.12.1990).13. Babbs C.F., Badylak S.F. Treatment to reduce ischemic tissue injury CIHA Patent No. US 4978668 (12/18/1990).

14. Багов А.Н. Исследование органопротекторного действия мексидола в условиях реперфузионного синдрома экспериментально-клиническое исследование: автореф. дис. канд. мед. наук: 14.00.25 - Майкоп, 2005.14. Bagov A.N. Investigation of the organoprotective action of Mexidol in conditions of reperfusion syndrome experimental clinical study: author. dis. Cand. honey. Sciences: 14.00.25 - Maykop, 2005.

15. Курбонов К.М. Фармакологическая коррекция свободнорадикальных нарушений и эндоксикоза у больных с острой странгуляционной кишечной непроходимостью в послеоперационном периоде. Хирургия. - 2013. №5. - С. 49-52.15. Kurbonov K.M. Pharmacological correction of free radical disorders and endoxicosis in patients with acute strangulated intestinal obstruction in the postoperative period. Surgery. - 2013. No. 5. - S. 49-52.

16. Шарапов, М.Г. и др. Пероксиредоксин 6 - природный радиопротектор. Доклады Академии наук. - 2016. - Т. 467(3). - С. 355-357.16. Sharapov, M.G. et al. Peroxiredoxin 6 is a natural radioprotector. Reports of the Academy of Sciences. - 2016 .-- T. 467 (3). - S. 355-357.

17. Патент РФ №2280448, 27.07.2006. Новоселов В.И., Янин В.А., Фесенко Е.Е. Композиция с антиоксидантными свойствами и способ лечения болезней млекопитающих. Патент России № RU 2280448 (27.07.2006).17. RF patent No. 2280448, 27.07.2006. Novoselov V.I., Yanin V.A., Fesenko E.E. Composition with antioxidant properties and method for treating diseases of mammals. Russian Patent No. RU 2280448 (27.07.2006).

18. Панкин В.З. и др. Свободнорадикальные процессы в норме и при патологических состояниях Пособие для врачей. - М.: РКНПК МЗ РФ, 2001. - 78 с.18. Pankin V.Z. and other Free radical processes in normal and pathological conditions Manual for doctors. - M .: RKNPK MZ RF, 2001 .-- 78 p.

19. Равин В.К. и др. Рекомбинантный бифункциональный белок psh, обладающий антиоксидантной активностью супероксиддисмутазы и пероксидазы, кодирующая его химерная нуклеиновая кислота, рекомбинантный плазмидный вектор ее содержащий и применение белка psh при реперфузии сердца. Патент России № RU 2534348 (27.11.2014).19. Ravin V.K. et al. Recombinant bifunctional protein psh with antioxidant activity of superoxide dismutase and peroxidase, a chimeric nucleic acid encoding it, a recombinant plasmid vector containing it, and the use of psh protein in cardiac reperfusion. Russian Patent No. RU 2534348 (27.11.2014).

20. Dawson R.M. et al. Data of biochemical research. Clarendon Press, Oxford, 1986.20. Dawson R.M. et al. Data of biochemical research. Clarendon Press, Oxford, 1986.

21. Singer M.A. et. al. Multiple effects of trehalose on protein folding in vitro and in vivo. Mol. Cell. - 1998. - Vol. 1:5. P. 639-648.21. Singer M.A. et. al. Multiple effects of trehalose on protein folding in vitro and in vivo. Mol. Cell. - 1998. - Vol. 1: 5. P. 639-648.

Claims (8)

1. Средство для лечения ишемически-реперфузионного поражения тонкого кишечника, характеризующееся тем, что оно содержит фармацевтическую композицию препаратов, состоящую из рекомбинантного белка PSH, стабилизатора и фармацевтически приемлемого растворителя, где компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:1. An agent for the treatment of ischemia-reperfusion lesions of the small intestine, characterized in that it contains a pharmaceutical composition of preparations consisting of a recombinant PSH protein, a stabilizer and a pharmaceutically acceptable solvent, where the components are taken in the following ratio, wt%: рекомбинантный белок PSHrecombinant PSH protein 0,1-0,40.1-0.4 стабилизатор трегалозаtrehalose stabilizer 0,01-0,040.01-0.04 фармацевтически приемлемый растворительpharmaceutically acceptable solvent 99,89-99,5699.89-99.56
2. Средство по п. 1, характеризующееся тем, что в качестве стабилизатора содержит трегалозу.2. The agent according to claim 1, characterized in that it contains trehalose as a stabilizer. 3. Способ повышения устойчивости организма млекопитающих к действию ишемических и реперфузионных повреждений тонкого кишечника, характеризующийся тем, что терапевтически эффективное количество средства по пп. 1-2 вводят млекопитающему однократно.3. A method of increasing the resistance of the mammalian organism to the action of ischemic and reperfusion injuries of the small intestine, characterized in that a therapeutically effective amount of the agent according to PP. 1-2 is administered to the mammal once. 4. Способ по п. 3, характеризующийся тем, что терапевтически эффективное количество средства вводят внутривенно за 15-20 минут до индуцированной ишемии млекопитающего.4. The method according to claim 3, characterized in that the therapeutically effective amount of the agent is administered intravenously 15-20 minutes before the induced ischemia of the mammal. 5. Способ по п. 3, характеризующийся тем, что средство вводят в дозе от 5 мг/кг до 20 мг/кг массы тела млекопитающего.5. The method according to claim 3, characterized in that the agent is administered in a dose of 5 mg / kg to 20 mg / kg of the mammalian body weight. 6. Способ по п. 3, характеризующийся тем, что средство вводят в наиболее эффективной терапевтической дозе 10 мг/кг массы тела.6. The method according to claim 3, characterized in that the agent is administered in the most effective therapeutic dose of 10 mg / kg of body weight. 7. Применение средства, охарактеризованного в пп. 1-2, в качестве препарата для лечения ишемически-реперфузионного повреждения тонкого кишечника.7. Application of the agent described in paragraphs. 1-2, as a drug for the treatment of ischemia-reperfusion injury of the small intestine.
RU2018131630A 2018-09-04 2018-09-04 Agent, use thereof and a method of increasing resistance of a mammalian organism to ischemic-reperfusion involvement of the small intestine RU2729788C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018131630A RU2729788C2 (en) 2018-09-04 2018-09-04 Agent, use thereof and a method of increasing resistance of a mammalian organism to ischemic-reperfusion involvement of the small intestine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018131630A RU2729788C2 (en) 2018-09-04 2018-09-04 Agent, use thereof and a method of increasing resistance of a mammalian organism to ischemic-reperfusion involvement of the small intestine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018131630A RU2018131630A (en) 2020-03-04
RU2018131630A3 RU2018131630A3 (en) 2020-03-18
RU2729788C2 true RU2729788C2 (en) 2020-08-12

Family

ID=69767980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018131630A RU2729788C2 (en) 2018-09-04 2018-09-04 Agent, use thereof and a method of increasing resistance of a mammalian organism to ischemic-reperfusion involvement of the small intestine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2729788C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2153353C2 (en) * 1993-07-02 2000-07-27 Бакстер Аг Method for preventing and treating ischemia attacks and reperfusion injuries arising due to the attack
RU2534348C2 (en) * 2012-08-14 2014-11-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биофизики клетки Российской академии наук (ИБК РАН) Recombinant bifunctional psh protein possessing antioxidant activity of superoxide dismutase and peroxidase, chimeric nucleic acid coding it, recombinant plasmid vector containing it and using psh protein in reperfusion injury of heart

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2153353C2 (en) * 1993-07-02 2000-07-27 Бакстер Аг Method for preventing and treating ischemia attacks and reperfusion injuries arising due to the attack
RU2534348C2 (en) * 2012-08-14 2014-11-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биофизики клетки Российской академии наук (ИБК РАН) Recombinant bifunctional psh protein possessing antioxidant activity of superoxide dismutase and peroxidase, chimeric nucleic acid coding it, recombinant plasmid vector containing it and using psh protein in reperfusion injury of heart

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018131630A3 (en) 2020-03-18
RU2018131630A (en) 2020-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9750771B2 (en) Amniotic membrane preparations and purified compositions and anti-inflammation methods
KR102232320B1 (en) Composition for organ, tissue, or cell transplantation, kit, and transplantation method
CA2741302C (en) Mapkap kinase inhibitor polypeptide for treating or preventing adhesions
Li et al. Noninvasive limb ischemic preconditioning protects against myocardial I/R injury in rats
Kim et al. The targeted delivery of the c-Src peptide complexed with schizophyllan to macrophages inhibits polymicrobial sepsis and ulcerative colitis in mice
WO2002022152A2 (en) Use of deltorphin a and/or dermorphin h for protection against ischemia and reperfusion injury
Ma et al. Hypertrophic preconditioning cardioprotection after myocardial ischaemia/reperfusion injury involves ALDH2-dependent metabolism modulation
EP0484340B1 (en) Treatment to reduce edema for brain and musculature injuries
Baxter et al. Myocardial protection after monophosphoryl lipid A: studies of delayed anti‐ischaemic properties in rabbit heart
AU2018247928B2 (en) C4BP-based compounds for treating immunological diseases
RU2729788C2 (en) Agent, use thereof and a method of increasing resistance of a mammalian organism to ischemic-reperfusion involvement of the small intestine
AU2017101409A4 (en) Cosmetic composition
RU2280448C2 (en) Composition with antioxidant property and method for treatment of disease in mammals
KR101345876B1 (en) Composition for preserving cells, tissue or organs containing Fimasartan
RU2747121C1 (en) Method of agent application based on human modified peroxyredoxin 2 for correcting consequences of ischemic-reperfusive kidney damage
Chen et al. Alpha-lipoic acid prevents atrial electrical and structural remodeling via inhibition of NADPH oxidase in a rabbit rapid atrial pacing model
AU2005215114B2 (en) Use of factor XIII for stimulating the perfusion of ischemic tissue
JPH01268645A (en) Agent for suppressing schwartzman reaction
JP3569904B2 (en) Organ damage drug
NL2025294B1 (en) Antimicrobial peptide for treatment and controlling virus infections
JP5048923B2 (en) Cardioprotective therapy based on enzymatic removal of lipid peroxide by allene oxide synthase
WO2021195254A1 (en) Protein kinase c modulators
KR20230077682A (en) A composition for promoting angiogenesis comprising a fusion protein of thymosin beta 4
WO2020205602A1 (en) Glycocalyx mimetic coatings
AU2017210562A1 (en) Methods for performing a coronary artery bypass graft procedure

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant