Влияние препарата «Ревинорм» на клиническое состояние и биохимические показатели крови лабораторных животных при тепловом стрессе

Введение. Изменение климата на глобальном уровне проявляется в первую очередь беспрецедентной скоростью повышения средней температуры на планете, наблюдаемой в течение последних десятилетий. Следствием стало увеличение количества как отдельных дней с аномально высокими температурами, так и волн жары (нескольких последовательных аномально жарких дней) [1–4].

К важнейшим факторам, оказывающим значительное воздействие на организм животных, относится температура окружающей среды. Так, даже кратковременное пребывание в условиях экстремально высокой внешней температуры приводит к метаболическим и функциональным изменениям в организме. В этом случае развивается тепловой стресс – реакция организма на превышение верхней границы термонейтральной зоны, когда животное не может эффективно регулировать температуру своего тела [5–7].

Вышеперечисленное диктует необходимость создания эффективных ветеринарных препаратов, фармакологическое действие которых повысит способность организма поддерживать определенный уровень устойчивости к действию высокой температуры окружающей среды.

В ФГБНУ «Краснодарский научный центр по зоотехнии и ветеринарии» осуществлена фар- мацевтическая разработка препарата «Реви-норм», предназначенного для лечения острого теплового стресса у животных [8].

Перед клиническими испытаниями новых препаратов на целевых видах животных необходим этап доклинических исследований, обязательным блоком которого является оценка фармакологической активности лекарств в экспериментах на лабораторных животных.

Цель исследования - изучение влияния нового препарата «Ревинорм» на клиническое состояние и биохимические показатели крови лабораторных животных при экспериментальном остром тепловом стрессе.

Задачи: в рамках доклинических исследований определить фармакологическое действие препарата «Ревинорм» при остром тепловом стрессе у лабораторных крыс (влияние на клиническое состояние и биохимические показатели крови животных); установить эффективную дозу «Ревинорма».

Объекты и методы. В качестве основного объекта исследований рассматривался препарат «Ревинорм», который в качестве действующих веществ содержит (в масс.%): полигидроксифенилен – 1,0; магния сульфат – 1,2; калия хлорид – 1,3; бетаин – 8,0; аммония сукцинат – 8,0; натрия салицилат – 10,0; натрия хлорид – 12,0; натрия бикарбонат – 35,0; глюкоза – 23,5.

Исследования проведены в ФГБНУ КНЦЗВ (г. Краснодар) на нелинейных лабораторных крысах. Протокол экспериментальной части исследования соответствовал принципам биологической этики, изложенным в Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых с экспериментальной и научной целью (ETS № 123, Страсбург, 18.03.1986).

Температура воздуха в помещениях вивария составляла 22–24 °С при относительной влажности 45–60 %. Для моделирования острого теплового стресса у лабораторных крыс было сформировано 4 группы, по 10 особей в каждой (с массой тела в диапазоне 200–220 г).

Животные из 1-й, 2-й и 3-й групп подвергались острому тепловому воздействию, для чего грызунов помещали в пластиковые прозрачные контейнеры, которые устанавливались под прямыми солнечными лучами при основных метеорологических параметрах – ясно, температура в тени 37,1 °С, на солнце 43–45 °С, относительная влажность 19 %, атм. давление 759 мм рт. ст., УФ-индекс 8, магнитный шторм уровня G1. Временной диапазон острого термирования, составивший 35 мин, основывался на наблюдении за клиническим состоянием животных при контроле ректальной температуры – процедуру заканчивали при увеличении температуры тела, близкой к 42 °С.

При появлении первых клинических признаков острого теплового перегревания (примерно через 8–10 мин) крысам в 1-й и 2-й опытных группах применялся препарат «Ревинорм» – в форме водного раствора при принудительном пероральном введении в дозах: в 1-й опытной группе – 0,4 г/кг массы тела; во 2-й опытной группе – 0,6 г/кг массы тела. Грызуны из 3-й контрольной группы при гипертермировании лечения не получали, а 4-я интактная группа состояла из крыс, находящихся в стандартных условиях вивария. За всеми животными вели клинические наблюдения, при этом у 5 крыс из каждой группы спустя 1,5 ч после завершения клинической части эксперимента отбиралась кровь для биохимических исследований, которые были проведены при помощи автоматизированного анализатора Vitalab Flexor.

Все полученные в опытах цифровые данные обрабатывались методами математической статистики, принятой в биологии и медицине.

Результаты и их обсуждение. При исследовании эффективности «Ревинорма» установлено, что в 1-й опытной группе спустя 18 мин от начала гипертермирования у крыс наблюдалось беспокойство, учащенное дыхание и обильная саливация, через 20 мин регистрировалось передвижение ползком на животе с покачиваниями, а через 30 мин у 20 % особей появились судороги и выделение кровавого экссудата в области глазниц и носовых отверстий. У остальных крыс из группы судорог не было, но наблюдались симптомы гипертермии – обильная саливация, повышение температуры тела. В течение 90 мин после завершения эксперимента зафиксирован летальный исход 2 животных, а в течение следующих суток пала еще 1 крыса. В целом за период опыта выживаемость грызунов по 1-й опытной группе составила 70 %.

Во 2-й опытной группе в течение первых 20 мин у крыс наблюдалось беспокойство и учащенное дыхание, через 25 мин проявилась саливация и передвижение ползком на животе с покачиваниями, у некоторых особей – судороги. В течение последующих 36 ч наблюдалось постепенное ослабление симптоматики теплового стресса. Спустя двое суток клиническое состояние грызунов не отличалось от интактных аналогов. В течение первых 6 ч после гипертерми-рования зафиксирована гибель 1 животного, а за период опыта выживаемость крыс по 2-й опытной группе составила 90 %.

В 3-й контрольной группе через 15 мин у крыс наблюдалось беспокойство, учащенное дыхание, выраженная саливация, животные стали передвигаться, прижавшись к подстилке животом, с проявлением маятникообразной двигательной реакции. Спустя 18 мин 6 грызунов из 10 лежали на животе, а через 25 мин у некоторых появились судороги, с последующим отсутствием двигательной активности. Регистрировалось поверхностное учащенное дыхание, повышение температуры тела, выделение кровавого экссудата в области глазниц и носовых отверстий. В течение 35 мин гипертермирования и в последующий час зафиксирован летальный исход у 4 животных. В течение первых суток наблюдения пали еще 3 крысы. В целом за период опыта выживаемость крыс по контрольной группе составила 30 %. Следовательно, применение «Ревинорма» при воспроизведении острого теплового стресса повышает выживаемость лабораторных животных на 40–60 %.

Полученные результаты биохимического анализа сыворотки крови лабораторных крыс представлены на рисунке. При анализе данных установлено, что при остром тепловом стрессе у крыс контрольной группы в сыворотке крови зарегистрирован повышенный уровень общего белка ((92,3 ± 3,56) г/л). Применение «Ревинор-ма» способствовало тому, что в опытных группах показатели протеинового статуса в 1-й группе были ниже на 15,7 % (p ≤ 0,05), во 2-й – на 25 % (p ≤ 0,01). Относительно интактной группы установлен более высокий уровень креатинина и мочевины в крови крыс контрольной (на 82,2 и 69,9 % соответственно) и 1-й опытной групп (на 62,3 и 64,5 % соответственно), что коррелирует с регистрируемой гипер-протеинемией и может свидетельствовать о развившейся в ходе эксперимента почечной недостаточности. Во 2-й опытной группе разница была менее значимой (рис.).

препарата)

и Общий белок (г/л)        □ Креатинин (ммоль/л)     □ АсАТ (Ед/л)

н АлАТ (Ед/л)            □ Мочевина (ммоль/л)      □ Глюкоза (ммоль/л)

Влияние «Ревинорма» на биохимические показатели сыворотки крови крыс при остром тепловом стрессе (n = 5)

Средний уровень глюкозы в крови крыс контрольной группы составил (2,20 ± 0,60) ммоль/л (такое низкое значение показателя может свидетельствовать о перегрузке компенсаторных механизмов организма в период острого перегрева и, как следствие этого, – смещении гомеостаза организма в сторону катаболических процессов). Концентрация глюкозы в 1-й опытной группе была на 63,6 % выше контроля, но близка к нижней границе нормы. Тогда как значение глюкозы во 2-й опытной группе было в 3,25 раза выше контроля и приближалось к верхней границе нормы. Зарегистрировано увеличение уровня АсАТ относительно интактных аналогов: в контрольной группе – на 27,5 %, в 1-й опытной – на 14,8, во 2-й опытной – на 4,9 %. Активность АлАТ в 1-й опытной группе была ниже значений контрольных крыс на 8,7 %, во 2-й опытной – на 13,7 % (p ≤ 0,05).

Заключение. Таким образом, результаты проведенного доклинического исследования показали, что новый препарат «Ревинорм» проявляет выраженную фармакологическую активность при экспериментальном остром тепловом стрессе у лабораторных крыс, что проявляется повышением выживаемости грызунов, снижением клинической выраженности стрессовой реакции и патологических изменений в биохимических показателях крови. На лабораторных животных определена эффективная доза «Ревинорма», составившая 0,6 г/кг массы тела, что служит обоснованием для этапа клинических испытаний применения препарата на продуктивных животных при тепловом стрессе.