способ профилактики вредного воздействия окружающей среды

Формула изобретения

Способ профилактики вредного воздействия окружающей среды на организм, представляющей собой генотоксический фактор, включающий однократное введение антиоксиданта, отличающийся тем, что антиоксидант вводят в дозе, вызывающей адаптивный ответ, который устанавливают в эксперименте на животных после введения им антиоксиданта по увеличению количества колониеобразующих единиц клеток костного мозга после повреждающего действия генотоксического фактора, а введение установленной дозы осуществляют за 4 ч - 8 суток до воздействия генотоксического фактора.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к медицине и может быть использовано для профилактики вредного воздействия неблагоприятных факторов биологической, химической и физической природы, включая радиоактивные.

Вредное воздействие окружающей среды, как правило, сопровождается образованием свободных радикалов, наносящих повреждения клеткам, органам и организму в целом. Известно использование антиоксидантов, например витамина Е (патент США № 5162366, кл. А 61 К 31/35, 1992), аскорбиновой кислоты (патент РФ № 2164764, кл. A 23 L 1/30, 2001) и других, для нейтрализации (перехвата) активных радикалов в организме.

Известные способы имеют недостаток, который характеризуется малыми сроками защиты организма. Данный недостаток связан с временем нахождения введенного антиоксиданта в организме с быстрым выведением из организма и/или распадом (превращением антиоксиданта). При этом известно, что регулярный прием антиоксидантов оказывает генотоксическое действие (Podmore I.D. et al., Nature, 1998,. V.322, р.559).

Задача, решаемая изобретением, сводится к устранению указанного недостатка. Для решения поставленной задачи предлагается способ профилактики вредного воздействия окружающей среды, включающий однократное введение в организм антиоксиданта. Отличительной особенностью заявляемого способа является то, что антиоксидант вводят в дозе, вызывающей адаптивный ответ.

Введение антиоксиданта в указанной дозе позволяет активизировать защитные силы организма, которые продолжают действовать и после выведения антиоксиданта из организма, его распада или превращения в организме.

Изобретение основано на эффекте, впервые обнаруженном авторами и заключающемся в следующем. Однократное введение в организм антиоксидантов в определенных дозах приводит к явлению, которое называется “адаптивный ответ”. Адаптивный ответ - широко известный в радиобиологии и токсикологии феномен - заключается в повышении радиорезистентности (Olivieri G. et al., Science, 1984, v.223, р. 594-597) и устойчивости клеток к действию разнообразных генотоксических агентов после предварительного воздействия малых доз ионизирующей радиации (1-20 сГр) и ряда химических факторов (Laval P., Mut. Res., 1988, v.201, p.73-79; Wolff S. et al., Int. J. Radiat. Biol., 1988, v.53, p.39-48; Sengupta S. et al., Mut. Res., 1990, v.243, p.81-85). Причем увеличение резистентности носит неспецифический характер и действие малых доз радиации приводит к повышению устойчивости не только к облучению, но и к действию химических агентов. Повышенный уровень резистентности сохраняется длительное время (до 1-го месяца, а, возможно, и более) после облучения в малых дозах (Семенец И.Н. и др., Третий съезд по радиационным исследованиям: Тез.докл, Пущино, 1997, т. 1, с.163-164; Гильяно Н.Я. и др., Радиац. биология. Радиоэкология, 1999, т.38, вып.5, с.543-547). Доказано, что при облучении в малых дозах адаптивный ответ организма возникает в результате индукции активных форм кислорода (Saenko A.S. et al., 27th Annual Meeting of The European Society for Radiation Biology, Montpellier, 1996, p.121).

Авторами настоящего изобретения установлено, что при достаточно большом, но не токсическом количестве вводимого антиоксиданта можно, как и при облучении, индуцировать образование активных форм кислорода, достаточное для формирования длительного повышения устойчивости к повреждающему действию радиации и других генотоксических факторов. Этим путем достигается заявленный результат.

Изобретение осуществляют следующим образом. До момента наступления вредного воздействия неблагоприятных факторов биологической, химической или физической природы в организм однократно вводят антиоксидант в дозе, вызывающей адаптивный ответ. Предполагаемые неблагоприятные факторы могут быть различными, такими как, вахтовая работа во вредных с экологической точки зрения условиях, внезапное перемещение организма из одной климатической зоны в другую и пр. Введение антиоксиданта в организм может быть осуществлено перорально или инъекционно. Как правило, количество вводимого вещества близко к максимальной однократной терапевтической дозе. При однократном введении антиоксиданта в организме образуются активные формы кислорода, которые вызывают повреждения, приводящие к индукции длительного адаптивного повышения резистентности организма к действию многих генотоксических агентов, в том числе и к радиации. Такое повышение резистентности связано с длительной активацией процессов репарации ДНК и некоторыми другими факторами.

Для доказательства соответствия изобретения условию промышленной применимости были выполнены эксперименты на мышах с целью определения радиочувствительности клеток костного мозга после введения антиоксидантов в дозах, близких к максимальной терапевтической дозе агента. Далее полученный эффект подвергался проверке в экспериментах на добровольцах. Оценивалась чувствительность мононуклеарных клеток периферической крови к гамма-облучению in vitro (по количеству хромосомных аберраций, микроядер и другим показателям репродуктивной гибели) до и через сутки после однократного перорального введения антиоксиданта. Статистически значимое увеличение радиорезистентности клеток означает достижение желаемого эффекта.

Пример 1. Витамин С был введен мышам в дозе 50 мг/кг per os. Через 4 часа - 8 суток после введения препарата мыши были облучены в дозе 1,5 Гр и была определена радиочувствительность клеток костного мозга с помощью стандартного теста Тилла-Маккулоха. В качестве контроля служили две группы мышей:

а) животные, не получившие витамин и облученные в той же дозе;

б) животные, не получившие витамин и необлученные.

Количество колониеобразующих единиц (КОЕ) клеток стволового типа в группе необлученных мышей составило в среднем ( стандартная ошибка) 10,60,5; в группе облученных, не получивших витамин 3,00,2; в группе облученных через 4 часа после введения препарата 7,00,7. Таким образом, прием витамина в дозе 50 мг/кг существенно увеличил радиорезистентность КОЕ. Аналогичные результаты получены в экспериментах с викасолом (4 мг/кг). Повышение радиорезистентности клеток сохранялось, по крайней мере, в течение 8 суток после совместного приема указанных препаратов. Подробные результаты эксперимента приведены в таблице 1.

Пример 2. Вводили 9-фенил-симметричный-октагидроселеноксантен (далее по тексту селеноксантен) мышам - донорам костного мозга (СВА C 57 B 1/6)F1 per os, в дозах 1 и 5 мг/кг в виде масляного раствора за 24 часа до облучения повреждающей дозой 1,5 Гр. Затем извлекали костный мозг, готовили суспензию и вводили летально облученным мышам-рецепиентам той же линии. На 9-е сутки роста у этих животных определяли число колоний на селезенках. Результаты эксперимента, представленные в таблице 2, свидетельствуют, что введение селеноксантена за 24 часа перед облучением формирует адаптивный ответ, практически вдвое ослабляет повреждающее действие ионизирующей радиации на популяцию стволовых кроветворных клеток.

Пример 3. Добровольцы принимали витамин С перорально однократно в дозе 1 г. До и через 24 часа после приема препарата у них были взяты образцы периферической крови и облучены in vitro в дозе 3 Гр. Контролем служили необлученные образцы. По стандартной методике определена частота лимфоцитов с микроядрами. До приема препарата данный показатель составил в среднем 0,056 в облученных образцах и 0,008 в необлученных после приема препарата 0,023 и 0,007 соответственно. Таким образом, установлено увеличение радиорезистентности лимфоцитов человека через 24 часа после однократного приема витамина С.

Применение изобретения позволит повысить сопротивляемость организма воздействию внешних факторов.