ISSN 2073–4034
eISSN 2414–9128

Effect of a new blood substitute rheoambrasol on indicators of endogenous intoxication in nitrite-induced methemoglobinemia

D.Z. Khakimova, L.I. Shevchenko, Kh.Ya. Karimov, Zh.D. Khuzhahmedov

1) Clinic of the Tashkent Medical Academy, Tashkent, Republic of Uzbekistan; 2) Department of Molecular Medicine and Cell Technologies, Republican Specialized Scientific and Practical Medical Center for Hematology of the Ministry of Health of the Republic of Uzbekistan, Tashkent, Republic of Uzbekistan; 3) Molecular Genetic Laboratory “GenoTexnologiya”, Tashkent, Republic of Uzbekistan
Background. The introduction of chemicals into various types of industry, everyday life, crop production and science provides a back- ground for the development of methemoglobinemia. As a preparation capable of restoring cell metabolism under conditions of hypoxia, we offer the blood substitute rheoambrasol with antihypoxic, antioxidant and detoxification efficacy, developed at the Republican Specialized Scientific and Practical Medical Center for Hematology of the Ministry of Health of the Republic of Uzbekistan. Objective. Evaluation of the effect of rheoambrasol on the indicators of endogenous intoxication in nitrite-induced methemoglobinemia. Methods. Toxic methemoglobinemia in rats was created by daily administration of sodium nitrite at a dose of 50 mg/kg for 30 days. During the setting of the model of methemoglobinemia, the methemoglobin (metHb) level was determined one hour after the adminis- tration of sodium nitrite, on the 3rd, 15th and 30th days. On the 30th day after the reproduction of methemoglobinemia, rats were treated with blood substitutes at a dose of 10 ml/kg for 5 days: new blood substitute rheoambrasol in the experimental group and rheopolyglucin in the comparison group. Indicators of endogenous intoxication were determined during the experiment. Results. The study showed that the use of rheoambrasol effectively reduces the metHb level and restores the indicators of endogenous intoxication in experimental methemoglobinemia to the initial values. Compared with the results after the use of rheopolyglucin, one hour after the administration of the new blood substitute rheoambrasol, the sorption capacity of erythrocytes (SCE) was lower by 28.9% (p<0.05), plasma middle molecules (MMpl) – by 29.0% (p<0.05), plasma oligopeptides (OPpl) – by 20.6% (p<0.05), middle molecules (MMer) – by 22.5% (p<0.01), erythrocyte oligopeptides (OPer) – by 25.5% (p<0.01), plasma toxemia index (TIpl) – by 43.6% (p<0,01), erythrocyte toxemia index (Tier) – by 41.8% (p<0.01), intoxication index (II) – by 42.8% (p<0.01), MMpl/MMer – by 8.4% (p<0.05). Conclusions. The new blood substitute rheoambrasol restores metHb level in long-term nitrite-induced methemoglobinemia. Reoambrasol has a pronounced detoxification effect, which manifested itself in a decrease in endogenous intoxication with prolonged nitrite-induced methemoglobinemia and indicators of endogenous intoxication were restored almost to the initial level.

Keywords

rheoambrasol
nitrite methemoglobinemia
methemoglobin
sorption capacity of erythrocytes (SCE)
plasma and erythrocyte middle molecules (MMpl and MMer)
intoxication index (II)
MMpl/MMer ratio

Обоснование

В связи с внедрением химических веществ в различные виды промышленности, быта, растениеводства и науки создаются условия для развития метгемоглобинемии. Отравление метгемоглобинобразующими ксенобиотиками, к которым относят вещества нитритного происхождения, приводит к развитию полиорганных осложнений и развитию эндогенной интоксикации с непосредственным повреждением клеток токсинами, приводящими к нарушению метаболизма клеток [1–3]. Главной причиной токсической метгемоглобинемии, вызванной нитритами, является гипоксия с острым или хроническим дефицитом кислорода, которая может длительное время существенно влиять на формирование и развитие основного патологического процесса, часто оставаясь причиной неэффективности терапии и увеличения сроков выздоровления [4].

В качестве средства, способного восстанавливать метаболизм клетки в условиях гипоксии, предлагаем кровезаменитель реоамбрасол, обладающий антигипоксической, антиоксидантной и дезинтоксикационной эффективностью, разработанный в Республиканском специализированном научно-практическом медицинском центре гематологии (РСНПМЦГ) Минздрава РУз, содержащий комплексное соединение полисахарида, полученного из местного растительного сырья и естественного метаболита цикла Кребса [5].

Цель исследования: изучение влияния реоамбрасола на показатели эндогенной интоксикации при нитритной метгемоглобинемии.

Методы

Эксперименты выполнены на 135 крысах-самцах массой 190–220 г. Токсическую метгемоглобинемию у крыс создавали путем ежедневного введения нитрита натрия в дозе 50 мг/кг в течение 30 суток [7, 8]. Степень тяжести состояния животных в ходе эксперимента определяли по критериям, предложенным Н.Ф. Иваницкой (1976). В ходе постановки модели метгемоглобинемии определяли содержание метгемоглобина (metHb) через час после введения нитрита натрия, на 3-и, 15-е и 30-е сутки. На 30-и сутки после воспроизведения метгемоглобинемии было начато лечение.

Животным в течение 5 дней проведено лечение кровезаменителями: новым кровезаменителем реоамбрасол в опытной группе и препаратом реополиглюкин в группе сравнения. Кровезаменители вводили в дозе 10 мл/кг.

Исследования проведены в следующих группах:

  • I группа (n=15) – до метгемоглобинемии (интактные);
  • II группа (контрольная) – с метгемоглобинемией без лечения;
  • IIa-подгруппа (n=13) – через 1 час 30 минут (1,5 часа) после введения нитрита натрия;
  • IIb-подгруппа (n=10) – на 3-и сутки после введения нитрита натрия;
  • IIс-подгруппа (n=8) – на 15-е сутки после введения нитрита натрия;
  • IId-подгруппа (n=7) – на 30-е сутки после введения нитрита натрия;
  • III группа (сравнения) – с инфузией реополиглюкина на 30-и сутки после введения нитрита натрия:
  • IIIa-подгруппа (n=13) – через 1 час после лечения;
  • IIIb-подгруппа (n=12) – на 5-е сутки после лечения;
  • IV группа (основная, опытная) – с инфузией реоамбрасола на 30-е сутки после введения нитрита натрия:
  • IVa-подгруппа (n=14) – через 1 час после лечения;
  • IVb-подгруппа (n=14) – на 5-е сутки после лечения.

У всех животных определяли уровень metHb методом спектрофотометрии по А.Б. Волчкову и соавт. (2002) путем однократного измерения оптической плотности (ОП) раствора крови с последующим расчетом содержания metHb по формуле [9].

Уровень общего гемоглобина (Hb) определяли гемоглобинцианидным методом с использованием наборов HUMAN (Германия) в соответствии с инструкцией, прилагаемой к набору. Результаты реакции измеряли на полуавтоматическом биохимическом анализаторе BA88A (Mindray, Китай) [10, 11]. В ходе эксперимента определяли следующие показатели эндогенной интоксикации: сорбционную емкость эритроцитов (СЕЭ), средние молекулы в плазме и эритроцитах (СМпл и СМэр), олигопептиды в плазме и эритроцитах (ОПпл и ОПэр) и рассчитывали индекс токсемии в плазме и эритроцитах (ИТпл и ИТэр), индекс интоксикации (ИИ) и коэффициент СМпл/СМэр.

Измерения производили при длине волны 540 нм на спектрофотометре UNICO2800 (США).

Показатели в группе животных с метгемоглобинемией без лечения (II группа) оценивали через час после введения нитрита натрия и на пике метгемоглобинемии: на 5-е, 15-е и 30-е сутки, эффективность применения кровезаменителей в III и IV группах – через 1 час и на 5-е сутки после начала лечения.

Полученные результаты подвергнуты статистической обработке с вычислением критерия Стьюдента.

Результаты

Динамика содержания metHb в крови экспериментальных животных уже повышалась в первые часы после начала эксперимента. На рис. 1 представлены данные о количестве metHb в крови при нитритной метгемоглобинемии и после применения кровезаменителей (рис. 1, 2).

117-1.jpg (130 KB)

Из данных видно, что при интоксикации нитритом натрия содержание metHb уже через 1,5 часа составляет приблизительно 44,5% (p<0,01) от уровня общего Hb и не меняется в течение всего времени эксперимента. В ходе наблюдения за животными отмечены признаки развития гипоксического синдрома (одышка, цианоз лапок, хвоста, видимых слизистых оболочек, красно-коричневый цвет зрачков глаз, снижение двигательной активности, ослабление реакции на внешние раздражители).

Изучение показателей эндогенной интоксикации показало, что метгемоглобинемия, вызванная нитритом натрия, характеризуется значительным эндотоксикозом, который был самым высоким, на 5-е сутки СЕЭ увеличивалась в 3,1 раза (p<0,01), СМ – в 2,6 (p<0,01), в плазме – в 2,7, олигопептиды – в 2,0 (p<0,05) в плазме и в эритроцитах – в 2,1 раза (p<0,05) (см. таблицу). В дальнейшем идет незначительное уменьшение их количества; так, на 30-е сутки СЕЭ увеличивалась в 2,9 раза (p<0,01), СМ в плазме в 2,5 (p<0,01) и в эритроцитах в 2,6 (p<0,01) раза, олигопептиды – в 1,9 (p<0,05) в плазме и в эритроцитах – в 2,0 раза соответственно. Таким образом, метгемоглобинемия, вызванная длительным введением нитрита натрия, характеризуется резким повышением metHb в крови, который в течение 30 суток держится примерно на одном уровне и сопровождается выраженным эндотоксикозом. После применения нового кровезаменителя реоамбрасола, как видно из рис. 2, уровень metHb в крови снижается уже через 1 час в 1,6 раза (p<0,05), к концу лечения восстанавливается до исходных значений (p<0,05). В контрольной группе без лечения он остается высоким.

117-2.jpg (260 KB)

После применения реоамбрасола показатели эндогенной интоксикации снижаются: уже через час после лечения CЕЭ снижается в 3,1 раза (p<0,01), СМ в плазме в 2,6 (p<0,01) и в 2,7 раза (p<0,01) в эритроцитах, олигопептиды – в 2 (p<0,05) в плазме и в 2,1 раза (p<0,05) в эритроцитах. К 5-м суткам лечения показатели восстанавливаются до исходных величин (p<0,05), чего не наблюдается в контрольной группе.

По сравнению с результатами после применения реополиглюкина через час после введения нового кровезаменителя реоамбрасола CЕЭ была ниже на 28,9% (p<0,05), СМпл на 29,0% (p<0,05), ОПплна на 20,6% (p<0,05), СМэр на 22,5% (p<0,01), ОПэр на 25,5% (p<0,01), ИТпл на 43,6 (p<0,01), ИТэр на 41,8 (p<0,01), ИИ на 42,8 (p<0,01), СМпл/СМэр на 8,4% (p<0,05).

К 5-м суткам лечения новым кровезаменителем реоамбрасолом относительно результатов после введения реополиглюкина содержание CЕЭ была ниже на 35,4% (p<0,01), СМпл на 20,3% (p<0,05), ОПпл на 12,1%, СМэр на 14,1%, ОПэр на 36,0% (p<0,05), ИТпл на 29,5% (p<0,05), ИТэр на 44,2% (p<0,01), ИИ на 35,9% (p<0,05) и СМпл/СМэр на 7,6%.

Обсуждение

Таким образом, новый кровезаменитель восстанавливает metHb и показатели эндогенной интоксикации при длительной метгемоглобинемии. Выявленные в условиях данной экспериментальной модели свойства реоамбрасола связаны с прямым действием нового кровезаменителя на клеточный метаболизм за счет входящего в него комплексного соединения полисахарида и естественного метаболита цикла Кребса, обладающего антигипоксантным, диуретическим действиями и способного восстанавливать функции и жизнеспособность клеток, тем самым снижать вероятность наступления летальных исходов при гипоксических состояниях при метгемоглобинемии.

Выводы

Новый кровезаменитель реоамбрасол восстанавливает metHb при длительной нитритной метгемоглобинемии. Препарат обладает выраженным дезинтоксикационным действием, которое проявляется в снижении показателей эндогенной интоксикации при длительной нитритной метгемоглобинемии и их восстанавлении практически до исходного уровня.

About the Authors

Corresponding author: Larisa I. Shevchenko, Cand. Sci. (Biol.), Head of the Research Grant, Head of the Laboratory of Blood Substitutes, Republican Specialized Scientific and Practical Medical Center for Hematology of the Ministry of Health of the Republic of Uzbekistan, Tashkent, Uzbekistan; moriturus1958@mail.ru

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.