Продукты метаболизма микробов для лечения и профилактики острой лучевой болезни

Отечественными и зарубежными исследователями при изучении механизма противолучевого действия лекарственных средств накоплен обширный материал, свидетельствующий о способности веществ микробного происхождения (ВМП) повышать радиорезистентность организма млекопитающих (Иванов А.А. и др., 1991; Андрущенко В.Н. и др., 1996). Под их влиянием в облученном организме активизируется фагоцитарная функция клеток, повышается устойчивость к экзогенным инфекциям, стимулируется способность к образованию антител за счет увеличения числа антителопродуцирующих клеток.

Решающее значение в механизме действия ВМП имеет активация процессов регенерации кроветворной ткани в облученном организме . Это проявляется в меньшей панцитопении в разгар заболевания , более быстром нарастании числа гранулоцитов и тромбоцитов , более высоком содержании гемоглобина и эритроцитов , усилении пролиферации и миграции стволовых клеток косного мозга , ускорении дифференцировки клеточных элементов , увеличении числа эндо - и экзогенных очагов кроветворения в селезенке и косном мозге животных . Приведенные данные дают основание считать , что поиск протекторов среди ВМП обоснован .

Ведя целенаправленный поиск радиозащитных средств , на предыдущих этапах работы нами была разработана технология изготовления радиозащитного препарата - радиовакцины на основе метаболитов E. с oli, обеспечивающей пролонгированную радиорезистентность у летально облученных животных . Технология изготовления препарата предполагает использование твердой питательной среды для выращивания микроба - продуцента , которая после смыва биомассы выбрасывается как отход производства , что значительно повышает себестоимость конечного продукта .

Вместе с тем , из данных литературы известно , что микроорганизмы в процессе роста на жидких питательны средах экспрессируют биологически активные вещества : антибиотики , ферменты , аминокислоты , микроэлементы , обладающие радиозащитными свойствами ( Владимиров В . Г . и др ., 1989).

Целью работы явилась разработка технологии получения препарата , схем применения экспериментальных серий лечебно - профилактических средств при острой лучевой болезни .

Материалы и методы . Препараты готовили на основе продуктов метаболизма E. с oli, засеянной на следующих питательных средах : МПБ ( препарат № 1), бульон Хоттингера ( препарат № 2), ГПЭМ ( препарат № 3). По истечении 24 ч культуральные среды отделяли от биомассы и после стерилизации использовали в качестве испытуемых радиозащитных средств за 10 сут до и спустя 10 сут после внешнего гамма - облучения .

С целью повышения выживаемости животных при радиационных поражениях и изыскания радиозащитных средств, испытывали три варианта лечебно-профилактического препарата микробного происхождения на основе продуктов метаболизма E.сoli. Опыты проводили на белых мышах и белых крысах, облученных на гамма-установке «Пума» в дозах 7,7 и 9,0 Гр, с источником излучения 137Cs при мощности экспозиционной дозы 6,2 Р/мин, неравномерность гамма поля не превышала ±10%. Радиозащитные препараты вводили подкожно в дозе 0,1мл - белым мышам, 0,5 мл - белым крысам. Об эффективности испытуемых препаратов судили по выживаемости животных в течение 30 суток.

Результаты исследований по изучению радиозащитной активности испытуемых препаратов представлены в таблице № 1.

• 1.    Эффективность препаратов , введенных белым мышам за 10 сут до и через 10 сут после облучения в дозе в 7,7 Гр

  Груп па	Кол - во жив - х , гол	Препарат	Доза препарата , мл / гол	Выживаемость (%)	СПЖ ( сут )
  Профилактика ( за 10 сут до облучения )
  1	6	№ 1 ( на основе МПБ )	0,1	50,0	12,3
  2	6	№ 2 ( на основе бульона Хотти - нгера )	0,1	66,6	13,5
  3	6	№ 3 ( на основе ГПЭМ )	0,1	83,3	14,0
  4	6	Контроль облучения	-	0	10,8
  Лечение ( через 10 сут после облучения )
  5	6	№ 1( на основе МПБ )	0,1	83,3	25,0
  6	6	№ 2( на основе бульона Хоти - нгера )	0,1	66,6	23,5
  7	6	№ 3 ( на основе ГПЭМ )	0,1	83,3	28,0
  8	6	Контроль облучения	-		11,0

• 2.    Эффективность препаратов на основе продуктов метаболизма E. с oli, введенных белым крысам за 10 сут до и через 10 сут после облучения в дозе 9,0 Гр

  Гру п - па	Кол - во жив - х , гол	Препарат	Доза препарата , мл / гол	Выживаемость (%)	СПЖ ( сут )
  Профилактика ( за 10 сут до облучения )
  1	10	№ 1 ( на основе МПБ )	0,5	50,0	20,5
  2	10	№ 2 ( на основе бульо - на Хоттин - гера )	0,5	60,0	20,4
  3	10	№ 3 ( на осно ве ГПЭМ )	0,5	80,0	21,0
  4	10	Контроль облучения	-	0	16,5
  Лечение ( че			ез 10 сут после облучения )
  5	10	№ 1 ( на осно ве МПБ )	0,5	80,0	20,5
  6	10	№ 2 ( на осно ве бульона Хоттингера )	0,5	60,0	22,3
  7	10	№ 3 ( на осно ве ГПЭМ )	0,5	80,0	23,2
  8	10	Контроль облучения	-	0	16,5

Из данных таблицы видно , что облучение мышей в дозе 7,7 Гр вызывало 100%- ную гибель облученных животных , средняя продолжительность жизни составляла 6,6 суток .

Предварительная иммунизация радиозащитными препаратами обеспечивала 23,3 %-ную защиту (продукт метаболизма E.сoli на ГПЭМ -препарат 3) со средней продолжительностью жизни павших 14 суток. Препараты на основе продуктов метаболизма E.сoli на МПБ (препарат 1), продуктов метаболизма E.сoli на бульоне Хоттингера (препарат 2) обеспечивали защиту 50 и 66,6 % облученных животных.

Лечебное применение данных препаратов через 10 сут после облучения оказывало на мышей более выраженное действие : препараты , приготовленные из культуральной взвеси на МПБ ( препарат 1) и ГПЭМ ( препарат 3) обладали 83,3 %- ной , а на основе бульона Хоттингера – 66,6%- ной защитой .

Вторую серию опытов по изучению радиозащитной эффективности испытуемых препаратов проводили на 80 белых крысах , разделенных на 8 групп по 10 животных в каждой . Животных первых трех групп иммунизировали за 10 сут до облучения , через 10 дней после иммунизации животных 4, 5, 6 группы облучали гамма - лучами в дозе 9,0 Гр . Препараты крысам вводили подкожно в объеме 0,5 мл на голову . Результаты опытов представлены в таблице 2.

Из представленных данных видно , что наиболее высокая защита крыс от облучения достигается при предварительном введении препаратов , полученных при культивировании E.coli на МПБ и бульоне Хоттингера : 50% и 60 % выживших при 100 % гибели контроля облучения . Препарат , полученный при культивировании E.coli на основе ГПЭМ , обладал 80%- ной защитой . Подкожное введение с лечебной целью через 10 сут после облучения показало высокую эффективность препарата , полученного на основе продуктов метаболизма E.coli на МПБ ( препарат 1) и ГПЭМ ( препарат 3): в обоих случаях из 10 опытных животных выжило 8.

Заключение . На двух видах лабораторных животных установлена принципиальная возможность успешной модификации лучевого поражения с помощью препаратов , полученных на основе продуктов метаболизма E. с oli, которые повышают выживаемость ( до 50-80%) и увеличивают среднюю продолжительность жизни смертельно облученных животных на 4,5-6,7 сут .

ЛИТЕРАТУРА : 1. Андрущенко , В . Н . Противолучевое действие веществ микробного происхождения / В . Н . Андрющенко , А . А . Иванов , В . Н . Мальцев // Радиац . биол . Радиоэкология - 1996. - Т . 36, вып . 2. - С . 195208. 2. Владимиров , В . Г . Радиопротекторы : структура и функция / В . Г . Владимиров , И . И . Красильников , О . В . Арапов . - Киев : Наук . думка , 1989. - С . 259. 3. Иванов , А . А . Противолучевой защитный эффект гриппозной вакцины / А . А . Иванов , А . М . Уланова и др . // Иммунный статус человека и радиация : Матер . Всес . научн . конф ., Гомель , 1991. - М ., 1991. - С . 158.

ПРОДУКТЫ МЕТАБОЛИЗМА МИКРОБОВ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ И ПРОФИЛАКТИКИ ОСТРОЙ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ

Вагин К . Н ., Низамов Р . Н ., Конюхов Г . В ., Рахматулина Г . И .

Резюме

На основе продуктов метаболизма E. с oli, выращенной на жидких питательных средах , изготовлены радиозащитные препараты . Испытание их радиозащитной активности на летально облученных белых мышах (7,7 Гр ) и белых крысах (9,0 Гр ) показало , что препарат № 3, вводимый как за 10 сут до , так и через 10 сут после облучения , обеспечивал выживаемость 83,3 % животных .

MICROBES METABOLISM PRODUCTS FOR TREATMENT AND PROPHYLAXIS OF ACUTE ATOMIC DISEASE

Vagin K.N., Nizamov R.N., Konyukhov G.V., Rakhmatullina G.I.