RU2794030C1 - Method for prevention of toxic coagulopathy in rats - Google Patents

Method for prevention of toxic coagulopathy in rats Download PDF

Info

Publication number
RU2794030C1
RU2794030C1 RU2022119379A RU2022119379A RU2794030C1 RU 2794030 C1 RU2794030 C1 RU 2794030C1 RU 2022119379 A RU2022119379 A RU 2022119379A RU 2022119379 A RU2022119379 A RU 2022119379A RU 2794030 C1 RU2794030 C1 RU 2794030C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rats
antioxidant
chromium
toxic
activity
Prior art date
Application number
RU2022119379A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Борисович Брин
Эльмира Муратовна Гаглоева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр "Владикавказский научный центр Российской академии наук"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный научный центр "Владикавказский научный центр Российской академии наук" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Application granted granted Critical
Publication of RU2794030C1 publication Critical patent/RU2794030C1/en

Links

Abstract

FIELD: ecology; medicine; toxicology; experimental biology.
SUBSTANCE: invention can be used for the experimental development of methods for the prevention and pathogenetic correction of manifestations of toxic coagulopathy in rats with prolonged exposure to potassium bichromate. The method includes daily administration of an antioxidant and a heavy metal to rats. As an antioxidant, from the first day of the experiment, melaxen was introduced into the stomach through a tube at a dose of 5 mg/kg for two months. A solution of potassium dichromate is introduced as a heavy metal at a dose of 0.5 mg/kg in terms of metal.
EFFECT: invention provides reduction of pathological changes in indicators in the hemostasis system.
1 cl, 2 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к экологии, медицине, токсикологии, экспериментальной биологии и может быть использовано для экспериментальной разработки методов профилактики и патогенетической коррекции проявлений токсической коагулопатии у крыс при длительном воздействии бихромата калия.The invention relates to ecology, medicine, toxicology, experimental biology and can be used for the experimental development of methods for the prevention and pathogenetic correction of manifestations of toxic coagulopathy in rats with prolonged exposure to potassium bichromate.

Хром относится к тяжелым металлам высокого класса токсичности. При избыточном поступлении его соединений в организм могут развиваться полиорганные структурно-функциональные нарушения. Доказаны их аллергенные, мутагенные, канцерогенные, гонадотропные и др. эффекты(Sun Н, Brocato J, Costa М. 2015,Chen Q.Y., Murphy A., Sun H. et al. 2019, DesMarais T.L., Costa M. 2019). Вместе с тем до настоящего времени обсуждается вопрос об эссенциальности микроэлемента хрома (Cr3+) и его влиянии на углеводный, жировой и белковый обмен. Описываются состояния недостатка хрома в организме, но при этом научное обоснование выявляемых положительных эффектов хрома недостаточное(Vincent J.B. New Evidence against Chromium as an Essential Trace Element. The Journal of Nutrition. 2017 Dec; 147(12):2212-2219. https://doi.org/10.3945/jn.117.255901). Реактив «Самохоцкого», «Калиумбихромикум», пиколинатхрома и другие хромсодержащие препараты доступны в аптечных сетях в виде БАДов (San Mauro-Martin I.,

Figure 00000001
A.M.,
Figure 00000002
M.A. et al. 2016.).Однако по поводу их эффективности или вреда ведутся многочисленные дискуссии (Vincent JB, Lukaski НС. Chromium. AdvNutr. 2018; 9(4):505-506.https://doi.org/10.1093/advances/nmx021).Chromium belongs to heavy metals of a high toxicity class. With excessive intake of its compounds in the body, multiple organ structural and functional disorders can develop. Their allergenic, mutagenic, carcinogenic, gonadotropic and other effects have been proven (Sun H, Brocato J, Costa M. 2015, Chen QY, Murphy A., Sun H. et al. 2019, DesMarais TL, Costa M. 2019). At the same time, the question of the essentiality of the trace element chromium (Cr3+) and its effect on carbohydrate, fat and protein metabolism has been discussed so far. Conditions of chromium deficiency in the body are described, but the scientific justification for the positive effects of chromium detected is insufficient (Vincent JB New Evidence against Chromium as an Essential Trace Element. The Journal of Nutrition. 2017 Dec; 147(12):2212-2219. https:/ /doi.org/10.3945/jn.117.255901). Reagent "Samokhotsky", "Kaliumbichromicum", picolinatechromium and other chromium-containing drugs are available in pharmacy chains in the form of dietary supplements (San Mauro-Martin I.,
Figure 00000001
am,
Figure 00000002
MA et al. 2016.). However, there are numerous discussions about their effectiveness or harm (Vincent JB, Lukaski NS. Chromium. AdvNutr. 2018; 9(4):505-506.https://doi.org/10.1093/advances/nmx021) .

Механизмы патогенного действия ионов хрома связывают с генерацией активных форм кислорода и высокой мембрантоксичностью (Zeng М, Xiao F, Zhong X, et al. Reactive oxygen species play a central role in hexavalent chromium-induced apoptosis in Нер 3В cells without the functional roles of p53 and caspase-3. Cell PhysiolBiochem. 2013;32(2):279-290. https://doi.org/10.1159/000354436). Показано, что мемранотропное влияние сопровождается поступлением в кровоток большого количества тромбогенных субстанций, источниками которых могут выступать компоненты мембран эндотелия, форменных элементов крови, а так же клеточных структур различных органов (Pretorius, L., Taute, Н., Van Rooy, М., & Oberholzer, Н. М. Investigating the ultrastructural and viscoelastic characteristics of whole blood after exposure to the heavy metals cadmium, lead and chromium, alone and in combination. Ultrastructuralpathology, 2022, 1-11. Advanceonlinepublication. https://doi.org/10.1080/01913123.2022.2075999). Актуальным является поиск средств патогенетической профилактики токсического действия хрома на организм в ряду антиоксидантов (Гаглоева Э.М., Брин В.Б., Ахполова В.О. Процессы гемокоагуляции и липопероксидации и механизмы нарушения осморегулирующей функции почек при хронической интоксикации соединениями хрома // Медицинский вестник Северного Кавказа. 2020;15(3):320-324).The mechanisms of pathogenic action of chromium ions are associated with the generation of reactive oxygen species and high membrane toxicity (Zeng M, Xiao F, Zhong X, et al. Reactive oxygen species play a central role in hexavalent chromium-induced apoptosis in Hep 3B cells without the functional roles of p53 and caspase-3 Cell PhysiolBiochem 2013;32(2):279-290 https://doi.org/10.1159/000354436). It has been shown that the memranotropic effect is accompanied by the entry into the bloodstream of a large amount of thrombogenic substances, the sources of which can be components of endothelial membranes, blood cells, as well as cellular structures of various organs (Pretorius, L., Taute, N., Van Rooy, M., & Oberholzer, N.M., Investigating the ultrastructural and viscoelastic characteristics of whole blood after exposure to the heavy metals cadmium, lead and chromium, alone and in combination, Ultrastructuralpathology, 2022, 1-11, Advanceonlinepublication, https://doi.org /10.1080/01913123.2022.2075999). Relevant is the search for means of pathogenetic prevention of the toxic effect of chromium on the body among antioxidants (Gagloeva E.M., Brin V.B., Akhpolova V.O. Processes of hemocoagulation and lipid peroxidation and mechanisms of violation of the osmoregulatory function of the kidneys in chronic intoxication with chromium compounds // Medical Bulletin of the North Caucasus, 2020;15(3):320-324).

В качестве средства профилактики токсической коагулопатии под влиянием хрома у крыс мы использовали аналог гормона эпифиза мелатонина - Мелаксен. В современной литературе широко изучается роль мелатонина практически во всех процессах жизнедеятельности, влияние на сон, деятельность сердечно-сосудистой, эндокринной, иммунной системы, а также системы гемостаза (Арушанян Э.Б. Влияние мелатонина на тромбоцитарный гемостаз и его циркадную организацию 2013,76(5);Kumari S, Dash D. Melatonin elevates intracellular free calcium in human platelets by inositol 1,4,5-trisphosphate independent mechanism. FEBS Lett. 2011;585(14):2345-2351. https://doi.org/10.1016/j.febslet.2011.05.067).Активно изучаются возможности его применения как лекарственного средства. Сочетание традиционных схем терапии с мелатонином оказалось более эффективным, чем без него. Описывается выраженное адаптогенное действие, десенсибилизирующее, противовоспалительное, гепатопротекторное действие, антистрессорные эффекты и др. Выраженные мембранопротекторные свойства мелаксена обусловлены его выраженным антиоксидантным действием (Арушанян Э.Б. 2006-2019). Учитывая многообразие описываемых свойств мелатонина можно ожидать высокую эффективность мелатонина при хронической интоксикации, однако данных о возможности его применения с целью профилактики нарушений в системе гемостаза при длительном введении хрома в организм мы в доступной литературе не обнаружили.As a means of preventing toxic coagulopathy under the influence of chromium in rats, we used an analogue of the pineal hormone melatonin - Melaxen. In modern literature, the role of melatonin in almost all life processes, the effect on sleep, the activity of the cardiovascular, endocrine, immune systems, as well as the hemostasis system is widely studied (Arushanyan E.B. Effect of melatonin on platelet hemostasis and its circadian organization 2013.76( 5); Kumari S, Dash D. Melatonin elevates intracellular free calcium in human platelets by inositol 1,4,5-trisphosphate independent mechanism. FEBS Lett. 2011;585(14):2345-2351. https://doi.org /10.1016/j.febslet.2011.05.067). The possibilities of its use as a drug are being actively studied. The combination of traditional therapies with melatonin proved to be more effective than without it. A pronounced adaptogenic effect, desensitizing, anti-inflammatory, hepatoprotective effect, anti-stress effects, etc. are described. The pronounced membrane-protective properties of melaxen are due to its pronounced antioxidant effect (Arushanyan E.B. 2006-2019). Taking into account the diversity of the described properties of melatonin, one can expect high efficiency of melatonin in chronic intoxication, however, we did not find data on the possibility of its use in order to prevent disorders in the hemostatic system during long-term administration of chromium into the body in the available literature.

Существует способ профилактики нарушений гемостаза при токсическом воздействии свинца с помощью витаминов-антиоксидантов (Бышевский А.Ш., Галян С.Л., Ральченко И.В. и др. Влияние комбинации витаминов-антиоксидантов на гемостаз при экспериментальной гипероксидации // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2005,68(3), 34-36.). Животным вводили с рационом препарат компливит в дозе 1,8 мг/кг в сутки из расчета по витамину А, дно временно с ежедневным введением ацетата свинца в дозе 0,5 мг/кг в течение 15 дней с пищей. Избыток витамина А на фоне токсического влияния свинца вызывает ослабление сдвигов показателей системы гемостаза вызванных металлом, сдерживает активацию тромбоцитов и вызывает снижение уровня маркеров внутрисосудистого свертывания крови (продуктов деградации фибрина, растворимые комплексы фибринмономеров, D-димеры, факторы Р3 и Р4). Недостатком способа является то, что с его помощью, невозможно изучение профилактики коагулопатии вызванной введением бихромата калия, так как в данной работе не рассматривалось влияние хрома на свертывающую систему крови.There is a way to prevent hemostasis disorders in the toxic effects of lead with the help of antioxidant vitamins (Byshevsky A.Sh., Galyan S.L., Ralchenko I.V. and others. The effect of a combination of antioxidant vitamins on hemostasis during experimental hyperoxidation // Experimental and Clinical pharmacology, 2005.68(3), 34-36.). The animals were administered Complivit at a dose of 1.8 mg/kg per day with a diet based on vitamin A, at the same time with daily administration of lead acetate at a dose of 0.5 mg/kg for 15 days with food. An excess of vitamin A against the background of the toxic effect of lead causes a weakening of shifts in the hemostasis system caused by metal, inhibits platelet activation and causes a decrease in the level of markers of intravascular blood coagulation (fibrin degradation products, soluble complexes of fibrin monomers, D-dimers, factors P3 and P4). The disadvantage of this method is that with its help, it is impossible to study the prevention of coagulopathy caused by the introduction of potassium bichromate, since this work did not consider the effect of chromium on the blood coagulation system.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ профилактики токсической коагулопатии у крыс с применением одного из компонентов прополиса обладающего антиоксидантными и противовоспалительными свойствами (фениловый эфир кофейной кислоты в дозе 10 мг/кг) (Ashour, TariqHelal. Preventative effects of caffeic Acid phenyl ester on cadmium intoxication induced hematological and blood coagulation disturbances and hepatorenal damage in rats //ISRN Hematol. 2014 Mar30;2014:764754. http://dx.doi.Org/10.1155/2014/764754) одновременно с внутрибрюшинным введением хлорида кадмия в дозе 0,05 мг/кг в течение 21 дня.Closest to the proposed invention is a method for the prevention of toxic coagulopathy in rats using one of the components of propolis with antioxidant and anti-inflammatory properties (phenyl ester of caffeic acid at a dose of 10 mg/kg) (Ashour, TariqHelal. Preventative effects of caffeic Acid phenyl ester on cadmium intoxication induced hematological and blood coagulation disturbances and hepatorenal damage in rats //ISRN Hematol.2014 Mar30;2014:764754.http://dx.doi.Org/10.1155/2014/764754) simultaneously with intraperitoneal administration of cadmium chloride at a dose of 0.05 mg/kg for 21 days.

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

• Невозможность разработки профилактики хромовой коагулопатии, так как в прототипе не рассматривалось профилактическое влияние фенилового эфира кофейной кислоты на свертывающую систему крови при токсическом воздействии хрома на организм экспериментальных животных. Известно, что разные металлы имеют преимущественные органы и «мишени» токсического действия. Соответственно эффективность данного способа при кадмиевой интоксикации не доказывает возможность и эффективность профилактического использования антиоксиданта при длительном воздействии хрома.• The impossibility of developing the prevention of chromium coagulopathy, as the prototype did not consider the preventive effect of caffeic acid phenyl ester on the blood coagulation system with the toxic effects of chromium on the body of experimental animals. It is known that different metals have predominant organs and "targets" of toxic action. Accordingly, the effectiveness of this method in cadmium intoxication does not prove the possibility and effectiveness of the prophylactic use of an antioxidant during prolonged exposure to chromium.

• В условиях техногенного загрязнения окружающей среды попадание в организм хрома происходит в основном с пищей и водой перорально, соответственно внутрижелудочное введение более соответствует естественным условиям интоксикации. Моделирование интоксикации при внутрибрюшинном введении тяжелого металла также более сложно в техническом исполнении чем внутрижелудочное введение через атравматичный зонд.• Under conditions of technogenic environmental pollution, chromium enters the body mainly with food and water orally, respectively, intragastric administration is more consistent with the natural conditions of intoxication. Modeling of intoxication with intraperitoneal injection of a heavy metal is also more technically complicated than intragastric administration through an atraumatic probe.

• профилактическое введение антиоксиданта в течение короткого времени не позволяет получить способ профилактики хронической коагулопатии. Хронический эксперимент проводимый в течение двух месяцев является более информативным, и позволяет более подробно в разные сроки в динамике изучить механизмы профилактического действия антиоксиданта на формирование нарушений звеньев системы гемостаза в условиях токсического воздействия, что особенно важно при изучении системы гемостаза.• prophylactic administration of an antioxidant for a short time does not allow to obtain a method for the prevention of chronic coagulopathy. A chronic experiment carried out for two months is more informative, and allows you to study in more detail at different times in dynamics the mechanisms of the preventive action of an antioxidant on the formation of disorders in the hemostasis system under conditions of toxic exposure, which is especially important when studying the hemostasis system.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в разработке способа профилактики хронической токсической коагулопатии у крыс под влиянием хрома.The claimed invention is aimed at solving the problem of developing a method for the prevention of chronic toxic coagulopathy in rats under the influence of chromium.

Решение этой задачи обеспечивает значительное уменьшение патологических сдвигов показателей в системе гемостаза при хроническом отравлении бихроматом калия у крыс, что сопровождалось уменьшением интенсивности процессов перекисного окисления липидов и восстановлением активности ферментов антиоксидантной защиты.The solution to this problem provides a significant reduction in pathological changes in the hemostasis system in chronic poisoning with potassium bichromate in rats, which was accompanied by a decrease in the intensity of lipid peroxidation processes and restoration of the activity of antioxidant defense enzymes.

Для достижения этого технического результата заявляемый способ профилактики хронической токсической коагулопатии у крыс, включающий ежедневное введение антиоксиданта и тяжелого металла, отличается тем, что в качестве антиоксиданта животным с первого дня эксперимента в течение двух месяцев вводят через зонд в желудок мелаксен в дозе 5 мг/кг и раствор бихромата калия в дозе 0,5 мг/кг в пересчете на металл.To achieve this technical result, the claimed method for the prevention of chronic toxic coagulopathy in rats, including the daily administration of an antioxidant and a heavy metal, differs in that as an antioxidant, from the first day of the experiment, melaxen is administered to animals through a stomach tube at a dose of 5 mg/kg for two months. and a solution of potassium bichromate at a dose of 0.5 mg/kg in terms of metal.

Ежедневное введение мелатонина через зонд в желудок в дозе 5 мг/кг одновременно с внутрижелудочным введением водного раствора бихромата калия способствует уменьшению степени патологических сдвигов показателей плазменного и клеточного гемостаза, препятствовало уменьшению активности антикоагулянтного и фибринолитического звеньев системы гемостаза, уменьшая степень тромбинемии. Положительные эффекты связаны с выраженным антиоксидантным и мембранопротекторным действием мелатонина, уменьшением цитотоксичности хрома. Заявленный способ является эффективным, экономически выгодным и легко воспроизводимым.Daily administration of melatonin through a tube into the stomach at a dose of 5 mg/kg simultaneously with intragastric administration of an aqueous solution of potassium bichromate helps to reduce the degree of pathological changes in plasma and cellular hemostasis, prevents a decrease in the activity of the anticoagulant and fibrinolytic components of the hemostasis system, reducing the degree of thrombinemia. Positive effects are associated with a pronounced antioxidant and membrane-protective effect of melatonin, a decrease in the cytotoxicity of chromium. The claimed method is efficient, cost-effective and easily reproducible.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизна».According to the information available to the authors, the set of essential features that characterize the essence of the claimed invention is not known, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty".

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалистов явным образом из известного уровня медицины, так как из него не выявляется вышеуказанная возможность получения способа профилактики хронической токсической коагулопатии, отличающегося тем, что крысам водят мелаксен один раз в сутки в дозе 5 мг/кг через зонд в желудок в течение двух месяцев одновременно с ежедневным внутрижелудочным введением водного раствора бихромата калия в дозе 0,5 мг/кг, в пересчете на металл, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».According to the authors, the essence of the claimed invention does not follow for specialists explicitly from the known level of medicine, since it does not reveal the above possibility of obtaining a method for the prevention of chronic toxic coagulopathy, characterized in that rats are given melaxen once a day at a dose of 5 mg/kg through a tube into the stomach for two months simultaneously with daily intragastric administration of an aqueous solution of potassium bichromate at a dose of 0.5 mg/kg, in terms of metal, which allows us to conclude that the criterion "inventive step" is met.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована в медицине с получением результата, заключающегося в эффективном и легко воспроизводимом способе профилактики хром-индуцированной токсической коагулопатии, препятствуя патологической активации системы гемостаза и восстановлению противосвертывающего и фибринолитического потенциала крови, уменьшению уровня маркеров тромбинемии при длительном воздействии хрома, путем уменьшения интенсивности процессов липопероксидации, восстановления активности антиоксидантной системы, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «промышленная применимость».The set of essential features that characterize the essence of the invention, in principle, can be repeatedly used in medicine to obtain the result, which consists in an effective and easily reproducible method for the prevention of chromium-induced toxic coagulopathy, preventing pathological activation of the hemostasis system and the restoration of the anticoagulant and fibrinolytic potential of the blood, reducing the level of markers thrombinemia with prolonged exposure to chromium, by reducing the intensity of lipid peroxidation processes, restoring the activity of the antioxidant system, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "industrial applicability".

Данный способ осуществляется следующим образом: для приготовления раствора хрома в дистиллированной воде растворяют бихромат калия таким образом, что на единицу раствора, равную 0,5 мл, приходится 0,05 мг хрома, в пересчете на металл. На каждые 100 г массы крысы вводят 0,5 мл токсического раствора, что не является чрезмерной водной нагрузкой на организм крыс. Раствор мелатонина готовят ежедневно перед внутрижелудочным введением, для чего в дистиллированной воде растворяют таблетки Мелаксена таким образом, что на единицу раствора, равную 1 мл, приходится 0,5 мг мелатонина.This method is carried out as follows: to prepare a solution of chromium in distilled water, potassium bichromate is dissolved in such a way that 0.05 mg of chromium is accounted for per unit of solution, equal to 0.5 ml, in terms of metal. For every 100 g of rat weight, 0.5 ml of a toxic solution is injected, which is not an excessive water load on the rat organism. A solution of melatonin is prepared daily before intragastric administration, for which Melaxen tablets are dissolved in distilled water in such a way that 0.5 mg of melatonin is accounted for per solution unit equal to 1 ml.

Двум группам крыс вводят раствор бихромата калия в дозе 0,5 мг/кг через атравматичный зонд в желудок ежедневно 1 раз в сутки в течение 60 дней. Одновременно с первого дня введения соли хрома одной из групп каждый день вводят раствор мелаксена в дозе 5 мг/кг через внутрижелудочный зонд.Two groups of rats are injected with a solution of potassium bichromate at a dose of 0.5 mg/kg through an atraumatic probe into the stomach daily 1 time per day for 60 days. Simultaneously with the first day of administration of chromium salt of one of the groups, a solution of melaxen is administered every day at a dose of 5 mg/kg through an intragastric tube.

Для исследования состояния системы гемостаза определяется количество тромбоцитов и их агрегационная активность; содержание фибриногена; АЧТВ - активированное частичное тромбопластиновое время; ПВ - протромбиновое время; ВПФМ - относительное время полимеризации фибрин-мономера для оценки состояния конечного этапа свертывания крови; АТ(III)активность антитромбина (III) и активность протеина С - для оценки состоянии противосвертывающей системы; по времени спонтанного эуглобулинового лизиса исследуется состояние фибринолитического звена; РФМК концентрацию растворимых фибрин-мономерных комплексов определяли количественным вариантом фенантролинового теста - для оценки уровня тромбинемии (Петрищев Н.Н., Папаян Л.П. 1999; Момот А.П., 2009).Об интенсивности процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) судят по концентрации малоновогодиальдегида (МДА) в эритроцитах и уровню гидроперекисей в плазме крови. С целью оценки эффективности антиоксидантной защиты (АОЗ) определяют активность супероксиддисмутазы и каталазы в эритроцитах.To study the state of the hemostasis system, the number of platelets and their aggregation activity are determined; fibrinogen content; APTT - activated partial thromboplastin time; PT - prothrombin time; VPFM - relative polymerization time of fibrin monomer to assess the state of the final stage of blood coagulation; AT(III) antithrombin (III) activity and protein C activity - to assess the state of the anticoagulant system; according to the time of spontaneous euglobulin lysis, the state of the fibrinolytic link is investigated; RFMK concentration of soluble fibrin-monomer complexes was determined by a quantitative version of the phenanthroline test - to assess the level of thrombinemia (Petrishchev N.N., Papayan L.P. 1999; Momot A.P., 2009). The intensity of lipid peroxidation (LPO) is judged according to the concentration of malonic dialdehyde (MDA) in erythrocytes and the level of hydroperoxides in blood plasma. In order to evaluate the effectiveness of antioxidant protection (AOZ), the activity of superoxide dismutase and catalase in erythrocytes is determined.

Результаты исследования с введением Мелаксена и бихромата калия у крыс демонстрируют эффективность применения антиоксиданта с целью профилактики хронической хром-индуцированной токсической коагулопатии. Мелатонин способствует уменьшению выраженности изменений клеточного и плазменного гемостаза, снижает уровень тромбинемии, восстанавливая активность процессов противосвертывающей системы и фибринолиза, благодаря выраженной антиоксидантной активности в условиях хронической интоксикации бихроматом калия.The results of a study with the introduction of Melaxen and potassium bichromate in rats demonstrate the effectiveness of the use of an antioxidant in the prevention of chronic chromium-induced toxic coagulopathy. Melatonin helps to reduce the severity of changes in cellular and plasma hemostasis, reduces the level of thrombinemia, restoring the activity of the processes of the anticoagulant system and fibrinolysis, due to the pronounced antioxidant activity in conditions of chronic intoxication with potassium bichromate.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Крысам самцам линии Вистармассой 300-350 г вводили через атравматичный зонд в желудок раствор бихромата калия в дозе 0,5 мг/кг каждый день в течение двух месяцев. Одновременно, с первого дня введения бихромата калия половине крыс каждый день интрагастрально вводили мелаксен в дозе 5 мг/кг. Контролем служили интактные животные (10 крыс) содержащиеся в стандартных условиях вивария. Стабилизацию и получение образцов плазмы крови осуществляли с учетом международных стандартов по клинической лабораторной диагностике для исследований в области гемостаза (Петрищев Н.Н., Папаян Л.П. 1999; Момот А.П. Цывкина Л.П., Тараненко И.А. 2011).Материалом для исследования являлась цельная кровь, а также плазма крови, богатая и бедная тромбоцитами. Исследовали показатели свертывающей системы, состояние противосвертывающего и фибринолитического звеньев системы гемостаза, активность процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты по стандартным методикам.Male rats of the line Wistarmassoy 300-350 g were injected through an atraumatic probe into the stomach with a solution of potassium dichromate at a dose of 0.5 mg/kg every day for two months. Simultaneously, from the first day of administration of potassium dichromate, half of the rats were intragastrically injected every day with melaxen at a dose of 5 mg/kg. Intact animals (10 rats) kept under standard vivarium conditions served as controls. Stabilization and obtaining of blood plasma samples was carried out taking into account international standards for clinical laboratory diagnostics for studies in the field of hemostasis (Petrishchev N.N., Papayan L.P. 1999; Momot A.P. Tsyvkina L.P., Taranenko I.A. 2011). The material for the study was whole blood, as well as blood plasma rich and poor in platelets. The indicators of the coagulation system, the state of the anticoagulant and fibrinolytic components of the hemostasis system, the activity of lipid peroxidation and antioxidant protection processes were studied according to standard methods.

Для исследования состояния системы гемостаза определяется количество тромбоцитов и их агрегационную активность (индуктор АДФ в конечной концентрации 10,0 мкг/мл), фибриноген, АЧТВ, ПВ, ВПФМ, активность протеина С и АТ(III), СЭЛ, РФМК, с применением диагностических наборов фирмы «Технология стандарт», Барнаул, Россия. Тесты выполнялись на турбидиметрическом коагулометре «CGL-2110» Solar, агрегометре АР 2110 Solar (Беларусь). Состояние ПОЛ оценивали по содержанию гидроперекисей в плазме крови (диеновые конъюгаты и диеновые кетоны) и МДА в эритроцитах. Антиоксидантный статус оценивали по активности каталазы и СОД в эритроциах. Измерения выполнялись на спектрофотометре «PV1251A», Solar, Беларусь.To study the state of the hemostasis system, the number of platelets and their aggregation activity (ADP inducer at a final concentration of 10.0 μg/ml), fibrinogen, APTT, PT, VPFM, protein C and AT (III) activity, SEL, RFMC, using diagnostic sets of the company "Technology Standard", Barnaul, Russia. The tests were performed on a CGL-2110 Solar turbidimetric coagulometer, an AP 2110 Solar aggregometer (Belarus). The state of lipid peroxidation was assessed by the content of hydroperoxides in blood plasma (diene conjugates and diene ketones) and MDA in erythrocytes. The antioxidant status was assessed by the activity of catalase and SOD in erythrocytes. The measurements were carried out on a PV1251A spectrophotometer, Solar, Belarus.

Статистический анализ данных проводили с помощью программ Microsoft Excel 2016 и STATISTICA 10.0., StatSoft с учетом распределения признаков в группах по критерию Шапиро-Уилка. Переменные представлены в виде медианы (Me) и интерквартильного размаха (Q25÷Q75). Различия между группами животных оценивали с использованием U-критерий Манна-Уитни. Для оценки статистической зависимости рядов наблюдений использовали коэффициент ранговой корреляции (rs) Спирмена. Критическим уровнем значимости считали р≤0,05.Statistical data analysis was carried out using Microsoft Excel 2016 and STATISTICA 10.0., StatSoft programs, taking into account the distribution of signs in groups according to the Shapiro-Wilk test. Variables are presented as median (Me) and interquartile range (Q25÷Q75). Differences between animal groups were assessed using the Mann-Whitney U-test. Spearman's rank correlation coefficient (rs) was used to estimate the statistical dependence of observation series. The critical significance level was considered to be p≤0.05.

Проеденные эксперименты показали, что внутрижелудочное введение раствора бихромата калия в дозе 0,5 мг/кг массы тела в течении двух месяцев вызывает нарушения в системе гемостаза у крыс, способствует развитию токсической коагулопатии (Таблица 1.). Через две недели у крыс достоверно возрастала концентрация фибриногена в плазме крови, увеличивалась степень АДФ-агрегации тромбоцитов. Гиперкоагуляционная направленность процессов свертывания крови через месяц подтверждалось укорочением хронометрических показателей АЧТВ, ПВ, высоким уровнем фибриногена, укорочением ВПФМ. Регистрировалось уменьшение количества тромбоцитов, при увеличении их функциональной активности. Смещение гемостатического потенциала в сторону гиперкоагуляции компенсировалось активацией антикоагулянтной и фибринолитической систем. Выявлялось достоверное увеличение активности протеина С, АТ(III) и укорочение времени спонтанного эуглобулинового лизиса.Experiments have shown that intragastric administration of a solution of potassium bichromate at a dose of 0.5 mg/kg of body weight for two months causes disturbances in the hemostasis system in rats, contributes to the development of toxic coagulopathy (Table 1.). Two weeks later, in rats, the concentration of fibrinogen in the blood plasma significantly increased, the degree of ADP-aggregation of platelets increased. The hypercoagulable orientation of blood coagulation processes after a month was confirmed by shortening of the chronometric indicators of APTT, PT, high fibrinogen levels, and shortening of VPMF. A decrease in the number of platelets was recorded, with an increase in their functional activity. The shift of the hemostatic potential towards hypercoagulability was compensated by the activation of the anticoagulant and fibrinolytic systems. A significant increase in the activity of protein C, AT(III) and a shortening of the time of spontaneous euglobulin lysis were revealed.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Гиперкоагуляционные изменения через два месяца эксперимента прогрессировали, АЧТВ и ПВ укорачивались, концентрация фибриногена была выше контроля. Сохранялась высокая агрегационная активность тромбоцитов и выявлялось резкое увеличение концентрации маркеров тромбинемии - РФМК, что может свидетельствовать о развитии состояния тромботической готовности. Вместе с тем выявлялось снижение активности антитромбина на фоне подавления фибринолитической активности (Таблица 1.) (Момот А.П., Цывкина Л.П., Тараненко И.А. Современные методы распознавания тромботической готовности. Барнаул, 2011).Hypercoagulation changes after two months of the experiment progressed, APTT and PT were shortened, the concentration of fibrinogen was higher than the control. High aggregation activity of platelets persisted and a sharp increase in the concentration of thrombinemia markers - RFMK was detected, which may indicate the development of a state of thrombotic readiness. At the same time, a decrease in antithrombin activity was detected against the background of suppression of fibrinolytic activity (Table 1.) (Momot A.P., Tsyvkina L.P., Taranenko I.A. Modern methods of recognizing thrombotic readiness. Barnaul, 2011).

Введение антиоксиданта мелатонина в течение двух месяцев способствовало уменьшению напряжения в системе гемостаза, снижению вероятности развития состояния тромботической готовности, по сравнению с данными у крыс с изолированным введением хрома. Об этом свидетельствует уменьшение выраженности изменений РФМК, восстановление активности физиологических антикоагулянтов и фибринолиза (Таблица 1).The introduction of the antioxidant melatonin for two months contributed to a decrease in stress in the hemostasis system, a decrease in the likelihood of developing a state of thrombotic readiness, compared with the data in rats with isolated administration of chromium. This is evidenced by a decrease in the severity of changes in RFMC, the restoration of the activity of physiological anticoagulants and fibrinolysis (Table 1).

В современной литературе широко представлена информация о взаимосвязи процессов ПОЛ в плазме крови, эритроцитах, лейкоцитах и тромбоцитах с изменением активности процессов свертывания крови, тромбинемии при различных состояниях в норме и патологии (Бышевский А.Ш. 2006).In modern literature, information is widely presented on the relationship between lipid peroxidation processes in blood plasma, erythrocytes, leukocytes and platelets with changes in the activity of blood coagulation processes, thrombinemia under various conditions in normal and pathological conditions (Byshevsky A.Sh. 2006).

Figure 00000005
Figure 00000005

Внутрижелудочное введение хрома вызывало увеличением концентрации МДА в эритроцитах и повышение уровня гидроперекисей в плазме крови. Вместе с тем выявлялось снижением активности супероксиддисмутазы и каталазы, что вероятно связано с истощением ферментативной активности антиоксидантов (Таблица 2.).Intragastric administration of chromium caused an increase in the concentration of MDA in erythrocytes and an increase in the level of hydroperoxides in blood plasma. At the same time, a decrease in the activity of superoxide dismutase and catalase was detected, which is probably associated with the depletion of the enzymatic activity of antioxidants (Table 2.).

Профилактическое применение естественного антиоксиданта мелаксена препятствовало снижению уровня активности каталазы и СОД в эритроцитах, с одновременным снижением концентрации МДА и восстановлением уровня гидроперекисей в плазме крови, что свидетельствует о выраженном антиоксидантном действии мелаксена в условиях длительного введения хрома в организм крыс.Prophylactic use of the natural antioxidant melaxen prevented a decrease in the level of catalase and SOD activity in erythrocytes, with a simultaneous decrease in the concentration of MDA and restoration of the level of hydroperoxides in the blood plasma, which indicates a pronounced antioxidant effect of melaxen under conditions of long-term administration of chromium to the body of rats.

Статистический анализ полученных экспериментальных данных выявил корреляционные связи положительной динамики показателей системы гемостаза при введении мелатонина с уменьшением уровня продуктов перекисного окисления липидов и восстановлением активности антиоксидантных ферментов крови при хронической интоксикации бихроматом калия.Statistical analysis of the obtained experimental data revealed correlations between the positive dynamics of the hemostasis system parameters with the introduction of melatonin with a decrease in the level of lipid peroxidation products and the restoration of the activity of antioxidant blood enzymes in chronic intoxication with potassium bichromate.

Через два месяца эксперимента увеличение активности АТ(Ш) и восстановление времени спонтанного эуглобулинового лизиса ассоциировалось с уменьшением концентрации МДА (rs=-0,65; р<0,05; rs=0,71; р<0,001) и ростом активности СОД (rs=0,68; p<0,05;rs=-0,72; р<0,05) и каталазы (rs=0,65; p<0,01;rs=-0,63; р<0,05). Установлена корреляционная связь уменьшения степени тромбинемиис уменьшением концентрации МДА (rs=0,62; р<0,05) и увеличением активности каталазы (rs=- 0,74; р<0,05).After two months of the experiment, an increase in AT(III) activity and restoration of the time of spontaneous euglobulin lysis was associated with a decrease in the concentration of MDA (rs=-0.65; p<0.05; rs=0.71; p<0.001) and an increase in SOD activity ( rs=0.68; p<0.05; rs=-0.72; p<0.05) and catalase (rs=0.65; p<0.01; rs=-0.63; p<0 .05). A correlation between a decrease in the degree of thrombinemia and a decrease in the concentration of MDA (rs=0.62; p<0.05) and an increase in catalase activity (rs=-0.74; p<0.05) was established.

Проведенные опыты показали, что профилактическое введение мелатонина при хронической хромовой интоксикации вызывает уменьшение выраженности сдвига показателей сосудисто-тромбоцитарного и коагуляционного гемостаза, антикоагулянтной и фибринолитической систем, а также способствует уменьшению тромбинемии. Изменения показателей системы гемостаза коррелируют с восстановлением уровня процессов перекисного окисления липидов и активности антиоксидантных ферментов -каталазы и супероксиддисмутазы при профилактическом введении мелаксена одновременно с тяжелым металлом.Experiments have shown that the prophylactic administration of melatonin in chronic chromium intoxication causes a decrease in the severity of the shift in indicators of vascular-platelet and coagulation hemostasis, anticoagulant and fibrinolytic systems, and also helps to reduce thrombinemia. Changes in the parameters of the hemostasis system correlate with the restoration of the level of lipid peroxidation processes and the activity of antioxidant enzymes - catalase and superoxide dismutase during prophylactic administration of melaxen simultaneously with heavy metal.

Результаты экспериментов позволяют считать целесообразным изучение возможности применения антикоагулянтов и антиоксидантов при разработке принципов профилактики и коррекции нарушения в системе гемостаза и мочеобразовательной функций почек при при воздействии на организм соединений тяжелых металлов.The results of the experiments allow us to consider it appropriate to study the possibility of using anticoagulants and antioxidants in the development of principles for the prevention and correction of disorders in the hemostasis system and urinary function of the kidneys when exposed to heavy metal compounds.

Claims (1)

Способ профилактики токсической коагулопатии у крыс, включающий ежедневное введение антиоксиданта и тяжелого металла, отличающийся тем, что в качестве антиоксиданта крысам с первого дня эксперимента в течение двух месяцев вводят через зонд в желудок мелатонин в дозе 5 мг/кг и раствор бихромата калия в дозе 0,5 мг/кг в пересчете на металл.A method for preventing toxic coagulopathy in rats, including daily administration of an antioxidant and a heavy metal, characterized in that from the first day of the experiment, melatonin at a dose of 5 mg/kg and a solution of potassium bichromate at a dose of 0 are administered to rats through a tube into the stomach for two months as an antioxidant .5 mg/kg in terms of metal.
RU2022119379A 2022-07-14 Method for prevention of toxic coagulopathy in rats RU2794030C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2794030C1 true RU2794030C1 (en) 2023-04-11

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683723C1 (en) * 2018-05-03 2019-04-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for prevention of chronic toxic coagulopathy in experimental animals
RU2706386C1 (en) * 2019-04-10 2019-11-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for preventing chronic lead coagulopathy in experimental animals
RU2743843C1 (en) * 2020-09-23 2021-02-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for simulating chronic toxic nephropathy in rats in experiment

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683723C1 (en) * 2018-05-03 2019-04-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for prevention of chronic toxic coagulopathy in experimental animals
RU2706386C1 (en) * 2019-04-10 2019-11-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for preventing chronic lead coagulopathy in experimental animals
RU2743843C1 (en) * 2020-09-23 2021-02-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for simulating chronic toxic nephropathy in rats in experiment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГАГЛОЕВА Э.М. и др. ПРИМЕНЕНИЕ МЕЛАТОНИНА ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ ХРОНИЧЕСКОЙ ТОКСИЧЕСКОЙ КАРДИОПАТИИ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ МОЛИБДЕНА / ВЕСТНИК НОВЫХ МЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ. Электронное издание, 2021, N 3, стр. 58-63. BASHANDY S.A.E. et al. Melatonin Alleviated Potassium Dichromate-Induced Oxidative Stress and Reprotoxicity in Male Rats / BioMed Research International, 2021, vol. 2021, Article ID 3565360, 12 pages. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DiNicolantonio et al. Copper deficiency may be a leading cause of ischaemic heart disease
Newsholme et al. Molecular mechanisms of ROS production and oxidative stress in diabetes
Mangge et al. Antioxidants, inflammation and cardiovascular disease
Cindrova-Davies Gabor Than Award Lecture 2008: pre-eclampsia–from placental oxidative stress to maternal endothelial dysfunction
Pi et al. ROS signaling, oxidative stress and Nrf2 in pancreatic beta-cell function
Norton et al. Aminoguanidine prevents the decreased myocardial compliance produced by streptozotocin-induced diabetes mellitus in rats
Maintz et al. Histamine and histamine intolerance
Gresele et al. Resveratrol, at Concentrations Attainable with Moderate Wine Consumption, Stimulates Human Platelet Nitric Oxide Production3
Boldyrev Molecular mechanisms of homocysteine toxicity
Blouet et al. Dietary cysteine alleviates sucrose-induced oxidative stress and insulin resistance
Monastra et al. Immunomodulatory activities of alpha lipoic acid with a special focus on its efficacy in preventing miscarriage
Roh et al. Detoxifying effect of pyridoxine on acetaminophen-induced hepatotoxicity via suppressing oxidative stress injury
Kalimeris et al. N-acetylcysteine ameliorates liver injury in a rat model of intestinal ischemia reperfusion
RU2683723C1 (en) Method for prevention of chronic toxic coagulopathy in experimental animals
Manna et al. Decreased hepatic phosphatidylinositol-3, 4, 5-triphosphate (PIP3) levels and impaired glucose homeostasis in type 1 and type 2 diabetic rats
Batistela et al. Decreased rate of protein synthesis, caspase-3 activity, and ubiquitin–proteasome proteolysis in soleus muscles from growing rats fed a low-protein, high-carbohydrate diet
Slim et al. Protective potential effects of fucoidan in hepatic cold ischemia-rerfusion injury in rats
Wada et al. Increased ratio of non-mercaptalbumin-1 among total plasma albumin demonstrates potential protein undernutrition in adult rats
RU2794030C1 (en) Method for prevention of toxic coagulopathy in rats
Manousek et al. Oxidative Stress in Takotsubo Syndrome—Is It Essential for an Acute Attack? Indirect Evidences Support Multisite Impact Including the Calcium Overload—Energy Failure Hypothesis
Kim et al. Dietary zinc regulates apoptosis through the phosphorylated eukaryotic initiation factor 2α/activating transcription factor-4/C/EBP-homologous protein pathway during pharmacologically induced endoplasmic reticulum stress in livers of mice
Kupai et al. H 2 S confers colonoprotection against TNBS-induced colitis by HO-1 upregulation in rats
Tietge et al. Hepatic amino‐acid metabolism in liver cirrhosis and in the long‐term course after liver transplantation
RU2706386C1 (en) Method for preventing chronic lead coagulopathy in experimental animals
Evgenii et al. Lithium ascorbate as a protector of human blood biomolecules under ethanol impact