grandov.ru страница 1страница 2страница 3
скачать файл


На правах рукописи

ИЕЖИЦА ИГОРЬ НИКОЛАЕВИЧ



ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ СОЗДАНИЯ НА ОСНОВЕ

МИНЕРАЛА БИШОФИТ МАГНИЙ-СОДЕРЖАЩИХ

ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ

14.00.25 – фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Волгоград – 2008

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»


Научный консультант:

Член-корреспондент РАМН,

заслуженный деятель науки Р.Ф.,

доктор медицинских наук,

профессор Спасов Александр Алексеевич









Официальные оппоненты:

  1. Член-корреспондент РАМН,

доктор медицинских наук, профессор

Галенко-Ярошевский Павел Александрович






  1. Доктор медицинских наук, профессор

Скальный Анатолий Викторович




  1. Доктор биологических наук, профессор

Дудченко Галина Петровна







Ведущая организация:

ГУ НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН

Защита диссертации состоится «___» ___________ 2008 г. в ___ часов на заседании диссертационного совета Д 208.008.02 при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Росздрава» (400131, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1)


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Росздрава».
Автореферат разослан «___» __________ 2008 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук, профессор А.Р. Бабаева


ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Магний является важнейшим макроэлементом, универсальным регулятором биохимических и физиологических процессов, что определяется, прежде всего, его кофакторной ролью в ферментах и модулирующей функцией в ионных каналах. Являясь вторым по распространенности катионом внутри клетки, магний участвует в энергетическом, пластическом и электролитном обмене. Различные аспекты биохимической, физиологической и патогенетической роли магния описаны в многочисленных работах Тутельяна В.А. [2002], Спасова А.А. [1997; 2000; 2003], Агаджаняна Н.А. [2001], Скального А.В. [2004], Durlach J. [1969-2007], Altura B.M. [1984-2003], Seelig M [1980-2003], Rayssiguier Y [1977-2005], Mazur A [2007], Wolf F.I. [2003], Weglicki W.B. [1992, 1994], Vink R. [2004], Vormann J. [2003], Quamme G.A. [1981, 1989, 2000], Schlingmann K.P. [2004].

За последние несколько десятилений отмечено снижение поступления магния в организм. Основными причинами этого является как характер питания, так и изменение экологической обстановки, уменьшение содержания магния в экосистеме в целом [Altura B.M., 1994; Спасов А.А., 2000]. В США в общей популяции гипомагнезиемия встречается у 2,5-15% [Ma J. et al., 1995], а в Германии – у 14% населения [Schimatschek H.F., Rempis R., 2001]. Среди патологии элементного статуса у населения России недостаточность магния занимает лидирующую позицию наряду с распространенностью дефицита йода, кальция, цинка, селена [Тутельян В.А., 2002].

По современным представлениям дефицит магния приводит к 1) дефициту функционально-активных ферментов, 2) развитию генерализованного воспаления с последующей системной дисплазией соединительной ткани, 3) критическому изменению соотношения Ca:Mg и, как следствие, нарушению электролитного обмена, основных биохимических и физиологических процессов. Согласно последним исследованиям обозначенные изменения являются ключевыми в развитии целого ряда патологических состояний.

В последние годы в клинической оценке дефицита магния и в последующей тактике коррекции выявленного нарушения обмена элемента появились факты упрощенной трактовки этого сложного состояния, попытки лечения различными препаратами магния, не имеющими доказательной базы исследований. Анализ состояния фармацевтического рынка магнийсодержащих препаратов продемонстрировал, что в России выпускается только 2 препарата для внутреннего введения, не отвечающие необходимым фармакодинамическим и фармакокинетическим свойствам (Mg сульфат и Mg карбонат). Эффективность препаратов магния существенно различается, а литературные источники часто содержат достаточно противоречивые сведения о биодоступности в них магния [Firoz M., Graber M., 2001; Kiss Z., 2006; Lindberg J.S., 1990; Bøhmer T. et al., 1990; Mühlbauer B. et al., 1991; Szyszka A. et al., 1994], более того, не однозначны параметры острой токсичности различных органических и неорганических солей магния. Необходимо отметить, что единственный препарат для внутривенного введения, выпускаемый в России, – Mg сульфат – обладает таким побочным эффектом, как способность вызывать гипохлоремический алкалоз и поэтому, например, в США в настоящее время активно вытесняется Mg хлоридом (препарат для парентерального введения Chloromag). С другой стороны, сложившийся дефицит магний-содержащих препаратов на российском фармацевтическом рынке, вероятно, связан с недооценкой данной проблемы в отечественном здравоохранении и фармации.

В 2000 году в Волгоградском государственном медицинском университете была разработана инициативная комплексная программа “Российский магний”, в соответствии с которой было проведено комплексное изучение фармакологических свойств минерала бишофит (MgCl2·6H2O) и продуктов его переработки. Учитывая большой положительный опыт применения бишофита и магний-содержащих препаратов при различных заболеваниях, а также достаточно большой перечень препаратов в основном импортного производства (магне В6, магнерот, кормагнезин, магнесол, промагсан), представляется целесообразным создание новых магний-содержащих препаратов на основе минерала бишофит, обладающих более оптимальными показателями фармакокинетики и фармакодинамики.

Диссертационная работа выполнена в рамках инициативной комплексной программы “Российский магний” Волгоградского государственного медицинского университета, регионального гранта администрации Волгоградской области «Разработка лекарственных средств на основе природного сырья Волгоградской области минерала «Бишофит» по договору № 05-2000, а также в соответствии с научным планом НИР ВолГМУ (номер государственной регистрации 01.20.02 15607).

Цели и задачи исследования.

Разработка методологических подходов к оценке фармакологических свойств органических и неорганических солей магния и научное обоснование направленного создания магний-содержащих препаратов, продуктов переработки минерала бишофит, для энтерального и парентерального введения с учетом фундаментальных патофизиологичеких и патобиохимических основ нарушения гомеостаза магния.



Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

  1. Провести сравнительную оценку скорости компенсации дефицита магния различными органическими и неорганическими солями магния в условиях алиментарного дефицита магния и применения диуретиков. Изучить роль энганцеров (кислотообразующих остатков, хелатов и их стереоизомеров, витамина B6) на скорость компенсации магния в условиях дефицита данного макроэлемента.

  2. Изучить роль дефицита магния в патогенезе депрессивно-подобного поведения и повышенной тревожности, провести сравнительную оценку влияния органических и неорганических солей магния на поведение у крыс в условиях алиментарного дефицита магния.

  3. Изучить роль дефицита магния в формировании судорожной готовности и провести сравнительную оценку влияния солей магния на индуцированную судорожную активность.

  4. Оценить влияние дефицита магния на липопротеиновый профиль плазмы крови и обосновать использование солей магния в коррекции дислипидемии.

  5. Исследовать дефицит магния как фактора литогенности мочи и обосновать использование солей магния в коррекции различных форм уролитиаза.

  6. Изучить характер иммуно-воспалительных процессов и порог болевой чувствительности в патогенезе дефицита магния, а так же провести сравнительную оценку антиноцицептивной активности и противовоспалительного действия некоторых органических и неорганических солей магния у животных на фоне системного алиментарного дефицита магния.

  7. Исследовать влияние дефицита магния на гемореологические параметры животных и исследовать эффективность некоторых органических и неорганических солей магния в терапии гемореологических нарушений при пероральном введении в условиях алиментарной гипомагнезиемии.

  8. Оценить влияние дефицита магния на аритмогенный порог миокарда и обосновать использование солей магния в коррекции нарушения ритма при профилактическом пероральном введении.

  9. Изучить роль дефицита магния в регуляции гомеостаза калия и обосновать использование калий-магниевых солей в коррекции осложнений дефицита магния и магнийзависимого дефицита калия.

  10. Определить острую токсичность наиболее фармакологически активных органических и неорганических солей магния.

Научная новизна исследования. Впервые проведено сравнительное изучение фармакологической активности 11-ти органических (Mg L-, D- и DL-аспарагинат, Mg L- и DL-глутамат, Mg DL-пироглутамат, Mg глицинат, Mg лактат, Mg сукцинат, Mg тауринат, Mg цитрат), 8-ми неорганических (Mg хлорид, Mg нитрат, Mg тиосульфат, Mg трисиликат, Mg гидрофосфат, Mg карбонат, Мg оксид, Mg сульфат) солей магния и 4-х коммерческих магний-содержащих препаратов (Mg L-аспарагинат в таблетках, магне В6, аспаркам, магнерот) при пероральном введении в условиях алиментарного и лекарственного дефицитов магния. Установлено, что Mg хлорид и Mg L-аспарагинат устраняют дефицит магния быстрее других солей. Впервые показана более высокая биодоступность комплекса магния с L-стереоизомером аспарагиновой кислоты, по сравнению с DL- и D-стереоизомерами и другими изучаемыми солями магния. Установлено, что применение витамина В6 с Mg хлоридом и Mg L-аспарагинатом приводит к увеличению биодоступности данных солей, а по скорости компенсации дефицита магния данные комбинации превосходят препарат сравнения магне В6 (Mg лактат с витамином В6). Впервые проведено изучение фармакологических свойств Mg хлорида и Mg L-аспарагината, а так же их комбинаций с витамином В6 в условиях патологии. Установлено, что Mg хлорид и Mg L-аспарагинат и их комбинации с витамином В6 при пероральном применении устраняют иммуно-воспалительную реакцию и восстанавливают порог болевой чувствительности, оказывают гиполипидемический и антиаритмический эффекты, благоприятно влияют на течение кальцийоксалатного уролитиаза, а также способствуют нормализации гемореологического статуса у животных с дефицитом магния. Показано, что изучаемые комбинации солей магния с пиридоксином обладают наибольшей антидепрессантоподобной, анксиолитической и противосудорожной активностью, по сравнению с некомбинированными солями. Обнаружено, что соли магния способствуют стабилизации/модуляции активности серотонинергических и м-холинергических структур, ослабляют адренергические влияния в ЦНС в условиях алиментарного дефицита магния. Установлено, что Mg хлорид, Mg L-аспарагинат и их комбинации с витамином В6 являются малотоксичными и безопасными. Изучено влияние калий магниевых солей L-, D- и DL-аспарагиновой кислоты на последствия нарушения гомеостаза калия и магния в условиях дефицита магния и лекарственной (фуросемидной, дигоксиновой) интоксикации. Впервые проведено сравнительное изучение фармакологической и токсикологической активности растворов K,Mg L-, D- и DL-аспарагината.

Научно-практическая значимость работы. Показана значительная роль витамина В6 в увеличении биодоступности магниевых солей. Экспериментально доказана эффективность Mg хлорида и Mg L-аспарагината в комбинации с витамином В6 при депрессивных состояниях, судорожных припадках, системном воспалении, дислипидемии, аритмиях, нарушении гемобиологического статуса, формировании уролитиаза в условиях алиментарного дефицита магния. Данные результаты позволяют обосновать перспективность создания на основе комбинаций Mg хлорида и Mg L-аспарагината с витамином В6 лекарственной формы для перорального применения в качестве средств коррекции дефицита магния и ассоциированной с ним патологии.

Реализация результатов исследования. Оригинальные экспериментальные модели формирования уролитиаза в условиях алиментарного дефицита магния и интоксикации этиленгликолем, а также экспериментальные модели формирования депрессивно-подобного поведения, снижения аритмогенного и судорожного порога в условиях алиментарного дефицита магния применяются в НИИ Фармакологии ВолГМУ и лабораторией патологии Волгоградского научного центра РАМН при проведении научных экспериментов. Результаты работы включены в лекционный материал для студентов лечебного, педиатрического, фармацевтического факультетов, слушателей факультета усовершенствования врачей и провизоров на кафедрах фармакологии, общей химии, фармакологии и биофармации ФУВ ВолГМУ, на кафедрах фармакологии Саратовского и Ростовского государственных медицинских университетов. Создан новый лекарственный препарат для инъекций и инфузий (Аспаркам-L, "Биосинтез", Россия и РУП "Белмедпрепараты", Белоруссия) на основе калий магниевой соли L-аспарагиновой кислоты в качестве средства коррекции дефицита калия и магния.

Основные положения, выносимые на защиту



  1. В зависимости от величины полной компенсации системного алиментарного дефицита магния в эритроцитах исследуемые соли и препараты можно ранжировать в следующем порядке: Mg L-аспарагинат = Mg хлорид > Mg DL-аспарагинат > Mg тауринат > Mg L-аспарагинат (в таблетках) > аспаркам (K,Mg DL-аспарагинат) > Mg DL-глутамат > Mg DL-пироглутамат > Mg глицинат > Mg D-аспарагинат > Mg цитрат > Mg L-глутамат > Mg нитрат > магнерот (Mg оротат) > Mg лактат > Mg тиосульфат > Mg сукцинат > Mg гидрофосфат > Mg оксид > Mg сульфат = Mg карбонат > Mg силикат.

  2. Витамин В6 в комбинациях с Mg L-аспарагинатом и Mg хлоридом увеличивает биодоступность данных солей и, тем самым, повышает скорость компенсации дефицита магния в организме в условиях гипомагнезиемий. При этом комбинации Mg L-аспарагината и Mg хлорида с витамином В6 по величине компенсации дефицита магния не уступают препарату сравнения магне В6 (Mg лактат в комбинации с витамином В6).

  3. Mg хлорид и Mg L-аспарагинат в комбинациях с витамином В6 при пероральном введении устраняют депрессивно-подобное и тревожное поведение, нормализуют процессы адренергической, холинергической и серотониновой нейротрансмиссии в ЦНС, проявляют противосудорожный эффект на фоне компенсации алиментарной гипомагнезиемии.

  4. В условиях компенсации дефицита магния Mg хлорид и Mg L-аспарагинат и их комбинации с витамином В6 при пероральном применении приводят к устранению иммуно-воспалительной реакции и восстанавливают порог болевой чувствительности магнийдефицитных животных, благоприятно влияют на течение кальцийоксалатного уролитиаза.

  5. Mg хлорид и Mg L-аспарагинат и их комбинации с витамином В6 оказали гиполипидемический и антиаритмический эффекты, а также способствовали нормализации гемореологического статуса у животных с дефицитом магния.

Апробация работы. Материалы работы доложены на 55-ой и 58-ой конференциях по фармации, фармакологии и подготовке кадров, Пятигорская государственная фармацевтическая академия, г. Пятигорск (2000; 2003); на V Международном симпозиуме “Биологически активные добавки к пище и проблемы здоровья семьи”, Красноярск (27-29 июня 2001); на Съезде “Актуальные проблемы создания новых лекарственных препаратов природного происхождения”, г. Санкт-Петербург (4-6 июля 2002); на IX Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство», г. Москва (8-12 апреля 2002); на Всероссийской научной конференции “Нейрофармакология в XXI веке”, посвященной 110-летию академика АМН СССР С.В.Аничкова, г. Санкт-Петербург (18-20 сентября 2002); на 15-ом Конгрессе Европейского колледжа Нейропсихофармакологии (15th Congress of the European College of Neuropsychopharmacology), Barcelona, Spain (October 5-9, 2002); на Юбилейной научно-практической конференции “Роль курортной науки и практики в охране здоровья населения России”, посвященной 200-летию Кавказским минеральным водам, Государственный научно-исследовательский институт курортологии, г. Пятигорск (2003); на 2-ом и 3-м Съездах Российского Научного Общества фармакологов – “Фундаментальные проблемы фармакологии”, д/о “Подмосковье”, г. Москва (21-25 апреля 2003) и “Фармакология – практическому здравоохранению”, г. Санкт-Петербург (23-27 сентября 2007); на Международной научно-практической конференции, посвященной 200-летию Кавказских Минеральных Вод (“Биоресурсы. Биотехнологии. Инновации Юга России”), г. Пятигорск (21-24 октября 2001); на международном конгрессе “Кардиостим-2004”, г. Санкт-Петербург (5–7 февраля 2004); на 8-ом и 9-ом Международных симпозиумах по биометалам в биологии и медицине (8th International Symposium on Metal Ions in Biology and Medicine, Hungarian Academy of Sciences, Budapest, Hungary, May 18-22, 2004; 9th International Symposia on Metal Ions in Biology and Medicine “Metal ions role in life: an integrated view”, Centro de Congressos da Universidade Católica, Lisboa, Portugal, May 21-24, 2006); на 1-ом Съезде Российского общества медицинской элементологии (Росмэм), г. Москва (9-10 декабря 2004); на Гордоновской конференции по магнию в биохимических процессах и медицине (Gordon Research Conference on Magnesium in Biochemical Processes & Medicine), Ventura, California, USA (February 6-11, 2005); на 8-ой региональной конференции Европейского колледжа Нейропсихофармакологии (8th ECNP Regional Meeting), Moscow, Russia (April 14-16, 2005); на Первом Всероссийском съезде аритмологов, г. Москва (16-18 июня 2005); на 1-ом Европейском конгрессе по магнию (Ist Annual European Congress & X Jubilee Polish Magnesium Symposium) “Magnesium and other bioelements in organism and in environment”, Kraków, Poland (September 23-24, 2005); 4-ой Международной конференции “Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам”, д/о “Подмосковье”, г. Москва (13-16 марта 2006); на XIII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство», г. Москва (3-7 апреля 2006); на 11-ом Международном симпозиуме по магнию (11th International Magnesium Symposium & Joint Meeting of the Japanese Society for Magnesium Research), Shima Kanko Hotel, Kashikojima, Japan (October 23-26, 2006) и на II-ой Международной научно-практической конференции “Биоэлементы” (Научные основы и опыт применения биоэлементов в медицине, спорте, пищевой промышленности и сельском хозяйстве), г. Оренбург (23-25 января 2007). По теме диссертации опубликовано 55 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 318 страницах машинописного текста, иллюстрирована 6 рисунками, содержит 36 таблиц и 1 приложение. Состоит из "Введения", "Обзора литературы" (глава I) и 9-ти глав собственных исследований (главы III – XI), обсуждения результатов (глава XII), выводов и списка литературы, включающего 79 отечественных и 611 зарубежных источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы иследования

Материалы. Проведено изучение фармакологической активности 11-ти органических (Mg L-, D- и DL-аспарагинат, Mg L- и DL-глутамат, Mg DL-пироглутамат, Mg глицинат, Mg лактат, Mg сукцинат, Mg тауринат, Mg цитрат), 8-ми неорганических (Mg хлорид, Mg нитрат, Mg тиосульфат, Mg трисиликат, Mg гидрофосфат, Mg карбонат, Мg оксид, Mg сульфат)1 солей магния и 4-х коммерческих магний-содержащих препаратов (Mg L-аспарагинат в таблетках, Пятигорская государственная фармацевтическая академия; магне В6 фирмы Sanofi-Aventis, Франция; аспаркам фирмы ОАО “Фармак”, Украина; магнерот фирмы Wörwag Pharma, Германия). Наиболее активные органические и неорганические соли магния комбинировали с витамином В6 (пиридоксин производства «F. Hoffman La Roche A.G.», Германия).

Исследования были выполнены на 2653 половозрелых нелинейных белых крысах-самцах массой 170-260 г, 571 белых неимбредных мышах обоего пола массой 22-24 г и 43 морских свинках, массой 550-720 г. Животные содержались в условиях вивария, согласно правилам лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ Р 50258-92, ГОСТ З 51000.3-96 и 51000.4-96) с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1997). Эксперименты были одобрены комитетом по этической экспертизе исследований Волгоградского Государственного Медицинского Университета (протокол №35-2006 от 27.03.2006).

Для моделирования алиментарного дефицита магния животные содержались на магнийдефицитной диете «ICN Biomedicals Inc.» (Aurora, Ohio, США), которая включала 20,0% казеина, 70,0 % крахмала, 0,3% DL-метионина, 0,2% холина битартрата, 3,5% диеты составляла полиминеральная смесь AIN-76, не содержащая магний.

Методы исследования. Изучаемые соли и препараты магния вводились перорально через зонд в дозе 50 мг элементарного магния на кг массы тела животного. Соотношение витамина В6 и элементарного магния составляло 1:10. Скорость и степень развития гипомагнезиемии контролировали, определяя содержание магния в плазме и эритроцитах животных, спектрофотометрическим методом по цветной реакции с титановым желтым по Kunkel H.O., Pearson P.B. et al. (Меньшиков В.В., 1987), с дальнейшим расчетом величины компенсации дефицита магния:

Антидепрессантная и транквилизирующая активность солей магния изучалась в условиях тестов «открытое поле» [Bureš Y., Burešová O., 1983], «крестообразный лабиринт» (Pellow S., Chopin P., 1985), а также тесте Порсольта [Porsolt R.D., 1977] в модификации Detke M.J. [1996].

Изучение центрального механизма действия магниевых солей, по сравнению с магнийдефицитными животными, проводилось с использованием методик, основанных на взаимодействии с основными нейромедиаторами [Андреева Н.И., 2005]. Влияние на моноаминергические системы мозга изучалось в тестах с фенамином (5 мг/кг, в/б), апоморфином (1,5 мг/кг, в/б), клофелином (0,1 мг/кг, в/б) и 5-гидрокситриптамином (150 мг/кг, в/б); холинергическое действие изучалось по изменению эффектов никотина (6 мг/кг, в/б) и ареколина (15 мг/кг, в/б).

Судорожный порог оценивался согласно методике, описанной Ворониной Т.А., Неробковой Л.Н. [2005]. Методом пробит-анализа устанавливалась TID50 – доза коразола, вызывающаю судороги у 50% животных.

Для оценки тяжести системной воспалительной реакции подсчитывали общее количество лейкоцитов крови и лейкоцитарную формулу [Предтеченский В.В., Боровская В.М., 1950], оценивали выраженность гиперемии ушных раковин [Bussière F.I. et al., 2002], измеряли массу селезенки и рассчитывали весовой коэффициент селезенки.

Для оценки тяжести фибромиалгии измерение болевого порога проводилось с использованием механического анальгезиметра (тест Randall L.O., Selitto J. [1957]; Шварц Г.Я., Сюбаев Р.Д. [2005]). Величиной болевого порога являлся вес в граммах, при достижении которого проявлялся рефлекс отдергивания лапы. Для оценки состояния центральной ноцицепции использовался метод болевого электрического раздражения корня хвоста биполярными подкожными электродами [Carroll M.N., 1960].

Способность солей магния изменять аритмогенный порог при профилактическом введении изучалась на модели хлоридкальциевой аритмии. Доза кальция хлорида, вызвавшая аритмию у 50% животных (ATD50), была рассчитана с помощью пробит-анализа. Антиаритмическое действие солей магния изучали в соответствии с “методическими указаниями по изучению антиаритмической активности фармакологических веществ” [Каверина Н.В. и др., 2000]. Аритмия с механизмом ранней постдеполяризации моделировалась по общепринятой методике с помощью аконитина (50 мкг/кг), задержанной постдеполяризации – строфантина K (0,5 мг/кг) и хлорида кальция (250 мг/кг). Эффективность препаратов оценивали по их способности предупреждать возникновение аритмии и фибрилляций, удлинять время латентного периода и время выживания животных в эксперименте. На модели аконитиновой аритмии для препаратов были рассчитаны ED50 и антиаритмический индекс (LD50/ED50), отражающий терапевтическую широту препарата.

Для оценки липидного статуса спектрофотометрически измеряли уровень общего холестерина, триглицеридов, ЛПВП в сыворотке крови. Концентрация аполипопротеинов А1 и В оценивалась турбидиметрически. Уровень ЛПНП рассчитывался по формуле Фридвальда, также проводилась оценка индекса атерогенности [Friedewald W.T. et al., 1972; Izawa S. et al., 1997].

Влияние исследуемых солей магния на гемореологический статус оценивалось по следующим показателям: вязкость крови, стандартизированной по гематокриту 45%, и бедной тромбоцитами плазмы [Добровольский Н.А., 1989; Муравьев А.В. и др., 1998], величина гематокрита, количество тромбоцитов крови [Баркаган З.С., Балуда В.П., 1980], вязкость взвеси и индекс агрегации эритроцитов, процессы агрегации тромбоцитов [Born G., 1962; Габбасов З.А. с соавт., 1989], тромбиновое и протромбиновое время, активированное парциальное тромбопластиновое время, а также время образования нитей фибрина [Баркаган З.С., Момот А.П., 2001].

Экспериментальный уролитиаз моделировали в условиях алиментарной гипомагнезиемии, а также путем добавления в питьевую воду этиленгликоля (0,75% р-р) и аммония хлорида (2% р-р) [Fan J., 1995]. Количество кристаллов оксалата в моче животных подсчитывали при помощи микроскопа «Биолам ЛОМО» (г. Санкт-Петербург). Уровень оксалатов в моче определялся титриметрически по методу Сивориновского Г.А. [1969], неорганических фосфатов – по реакции образования окрашенного комплекса с молибдатом аммония, кальция – с о-крезолфталеином, креатинина по реакции Яффе с использованием стандартных диагностических наборов фирмы «Витал-диагностикум», г. Санкт-Петербург.

Острая токсичность солей магния определялась при пероральном введении [Арзамасцев Е.В. с соавт., 2005].

Статистическую обработку результатов проводили с помощью параметрических и непараметрических методов анализа [Гланц С., 1998]. Для обработки результатов использовалась программа «Statistica 6.0».



Результаты исследований и их обсуждение

Сравнительная скорость компенсации дефицита магния органическими и неорганическими солями магния

В результате проведенных исследований было показано, что содержание животных на безмагниевой диете сопровождалось изменением внешнего вида и ряда интегральных показателей. Так, в группе животных, получавших диету, наблюдалось потускнение шерстного покрова, гиперемия открытых участков тела (ушных раковин, хвоста и лап), отмечалась гибель животных. При анализе динамики веса животных, получавших диету, не содержащую магний, было показано статистически значимое снижение массы тела. При этом к 7 неделе наблюдалось максимальное снижение веса в среднем с 289,6±18,2 гр. в контрольной группе до 208,5±12,0 гр. в группе магнийдефицитных животных.

У крыс, находящихся на безмагниевой диете, к концу 8 недели наблюдалось достоверное снижение уровня магния в эритроцитах в среднем на 57% (с 2,07±0,02 до 0,89±0,03 мМ/л) и в плазме – в среднем на 47% (с 1,27±0,03 до 0,67±0,03 мМ/л), по отношению к группе интактных крыс.

При введении магниевых солей отмечалось восстановление уровня магния, как в плазме, так и эритроцитах животных.

Наиболее значимым с диагностической точки зрения является содержание магния в эритроцитах. Достоверные отличия по величине компенсации дефицита магния в эритроцитах между различными группами животных наблюдались в основном к 6 дню введения солей магния. При этом в группу лидера по компенсации дефицита магния в эритроцитах входили животные, получавшие Mg L-аспарагинат (величина компенсации дефицита – 84,87±4,92%) и Mg хлорид (69,20±5,99%).

Отличия от группы Mg L-аспарагината по уровню магния в эритроцитах были достоверными для групп Mg L-глутамата, Mg цитрата, Mg сукцината, Mg гидрофосфата, Mg карбоната, Mg силиката, Mg оксида, Mg сульфата и препарата сравнения магнерота. Группа Mg хлорида статистически значимо превосходила Mg лактат, Mg сукцинат, Mg карбонат, Mg силикат, Mg сульфат и магнерот (рис. 1).



Рисунок 1. Влияние солей магния (50 мг элементарного Mg на кг веса животного) на величину компенсации дефицита магния (Х) в эритроцитах животных в условиях алиментарной гипомагнезиемии, %.

Обозначения: по оси ординат – изменение процента компенсирования дефицита магния (Х) в эритроцитах животных (%); по оси абсцисс – исследуемые группы животных. Вертикальные штрихи – стандартная ошибка средней величины. Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью программы Statistiсa 6,0 с использованием однофакторного дисперсионного анализа и критерия Scheffé; * –отличие от интактной группы животных; ** – отличие от группы животных получавших магнийдефицитную диету; § – отличие от группы животных, получавших Mg L-аспарагинат; # –отличие от группы животных, получавших Mg хлорид, при р<0,05.


В эритроцитах сроки полной компенсации дефицита магния для групп животных, получавших Mg L-аспарагинат и магне В6, составляли 11 суток введения препаратов, для группы Mg хлорида – 16 суток, Mg DL-аспарагината – 18 суток, Mg D-аспарагината – 24 сутки (табл. 1).

Согласно современным представлениям о стереоспецифичности, в организме человека более активно могут усваиваться и вовлекаться в биохимические процессы L-изомеры аминокислот [D'Aniello A. et al., 1993; Nagata Y. et al., 1989]. Для оценки сравнительной биодоступности солей магния различных стереоизомеров аспарагиновой и глутаминовой кислот была изучена скорость компенсации дефицита магния в условиях алиментарной и фуросемидной гипомагнезиемии.

В настоящем исследовании к 13 дню введения солей величина компенсации алиментарного дефицита магния (Х) в эритроцитах для группы животных, получавших Mg L-аспарагинат, составила 112,14±11,23%. Группы Mg DL- и D-аспарагината по данному показателю статистически незначимо отставали от группы лидера на 16,84% и 24,32% соответственно. Группа Mg L-глутамата по величине компенсации дефицита магния [93,43±4,94%] недостоверно превосходила Mg DL-глутамат на 3,74%.


Таблица 1. Усредненные сроки компенсации (сутки) уровня магния в плазме и эритроцитах в группах животных, получавших соли магния и магнийсодержащие препараты (50 мг элементарного Mg на кг веса животного), в условиях алиментарной гипомагнезиемии (рассчитанные методом регрессионного анализа)

Изучаемый препарат

50%-ный уровень компенсации, сутки

100%-ный уровень компенсации, сутки

Плазма

Эритроциты

Плазма

Эритроциты

Mg L-аспарагинат с витамином В6

1,06

(0,79÷1,43)



0,66

(0,51÷0,86)



2,80

(2,08÷3,78)



4,35

(3,35÷5,65)



Mg L-аспарагинат

1,99

(1,57÷2,51)



2,42

(2,26÷2,58)



4,52

(3,58÷5,72)



10,40

(9,75÷11,10)



Mg L-аспарагинат, таб

1,53

(1,22÷1,93)



2,90

(2,26÷3,71)



13,49

(10,73÷16,95)



14,72

(11,49÷18,84)



Mg DL-аспарагинат

3,60

(2,31÷5,61)



3,48

(3,14÷3,86)



8,32

(5,34÷12,97)



17,51

(15,81÷19,39)



Mg D-аспарагинат

3,37

(2,25÷5,05)



4,95

(3,74÷6,53)



8,52

(5,69÷12,72)



23,18

(17,55÷30,62)



Mg L-глутамат

3,56

(2,55÷4,99)



5,81

(5,29÷6,38)



9,14

(6,53÷12,78)



16,37

(14,90÷17,97)



Mg DL-глутамат

4,45

(3,11÷6,38)



4,19

(3,02÷5,81)



9,73

(6,79÷13,94)



23,25

(16,76÷32,18)



Mg DL-пироглутамат

4,45

(2,75÷7,21)



4,76

(3,45÷6,57)



10,86

(6,71÷17,59)



16,28

(11,80÷22,47)



Mg глицинат

4,62

(3,51÷6,07)



4,71

(4,05÷5,47)



9,10

(6,93÷11,96)



22,93

(19,73÷26,66)



Mg цитрат

4,93

(2,82÷8,62)



5,23

(4,00÷6,86)



11,45

(6,55÷20,03)



21,18

(16,18÷27,74)



Mg лактат

4,32

(3,07÷6,07)



6,35

(4,92÷8,20)



12,89

(9,17÷18,10)



25,32

(19,61÷32,69)



Mg сукцинат

4,40

(2,97÷6,53)



6,56

(4,74÷9,08)



14,61

(9,86÷21,65)



26,10

(18,87÷36,11)


Продолжение таблицы 1



Изучаемый препарат

50%-ный уровень компенсации, сутки

100%-ный уровень компенсации, сутки

Плазма

Эритроциты

Плазма

Эритроциты

Mg тауринат

0,70

(0,67÷0,73)



2,39

(1,95÷2,92)



10,35

(9,91÷10,80)



17,37

(14,21÷21,23)



Mg хлорид с витамином В6

0,81

(0,63÷1,02)



0,44

(0,36÷0,55)



2,33

(1,84÷2,96)



4,10

(3,29÷5,11)



Mg хлорид

2,72

(2,07÷3,57)



3,58

(2,14÷4,08)



7,71

(5,87÷10,12)



15,21

(13,36÷17,32)



Mg нитрат

1,62

(1,35÷1,96)



4,54

(4,18÷4,93)



9,50

(7,90÷11,42)



30,20

(27,81÷32,80)



Mg тиосульфат

2,21

(1,86÷2,62)



4,90

(4,57÷5,25)



12,08

(10,18÷14,33)



34,26

(32,00÷36,69)



Mg гидрофосфат

3,54

(2,94÷4,26)



6,87

(6,72÷7,01)



19,29

(16,02÷23,24)



45,01

(44,06÷45,98)



Mg карбонат

5,48

(4,6÷6,53)



9,56

(7,86÷11,62)



30,86

(25,91÷36,76)



103,42

(85,05÷125,76)



Mg силикат

34,87

(31,8÷38,26)



38,5

(27,57÷53,78)



737,62

(672,42÷809,15)



519,13

(371,67÷725,11)



Mg оксид

2,16

(1,32÷3,56)



6,35

(4,83÷8,35)



52,11

(31,67÷85,73)



50,18

(38,15÷66,02)



Mg сульфат

3,26

(2,44÷4,36)



7,00

(5,40÷9,08)



16,75

(12,52÷22,42)



23,68

(18,28÷30,68)



Магне В6

1,74

(1,48÷2,06)



2,26

(1,92÷2,66)



6,28

(5,32÷7,41)



10,47

(8,89÷12,33)



Аспаркам

3,27

(2,11÷5,07)



3,90

(2,67÷5,69)



8,74

(5,64÷13,55)



16,58

(11,37÷24,18)



Магнерот

3,63

(2,08÷6,31)



5,79

(4,24÷7,90)



12,82

(7,37÷22,32)



17,80

(13,05÷24,29)


Исходя из полученных данных, можно сделать вывод о более высокой биодоступности комплекса магния с L-стереоизомером аспарагиновой кислоты, по сравнению с DL и D-стереоизомерами.

Существует мнение [Durlach J. 1969, 1994, 2000], что витамин В6 ускоряет проникновение магния внутрь клетки и является необходимым для его внутриклеточной кумуляции. Поэтому на следующем этапе исследования было изучено влияние витамина В6 на величину биодоступности наиболее активных солей магния (Mg L-аспарагината и Mg хлорида) в условиях гипомагнезиемии.

На модели алиментарной гипомагнезиемии было показано, что к 9 дню введения солей уровень компенсации дефицита магния (Х) в эритроцитах для группы животных, получавших Mg L-аспарагинат в комбинации с витамином В6, составил 117,07±3,25%. При этом группа Mg L-аспарагината по данным показателям статистически незначимо отставала от Mg L-аспарагината в комбинации с витамином В6 – на 26,02%.

Для Mg хлорида в комбинации с витамином В6 к 9 дню введения уровень магния в эритроцитах восстановился на 114,36±3,19%. Отставание по данному показателю для группы Mg хлорида было достоверным на 35,17%.

Для группы Mg лактата с витамином В6 (магне В6) величина компенсации магниевого дефицита составила 97,97±4,72%. При этом у животных, получавших Mg лактат, уровень компенсации дефицита магния недостоверно был ниже на 35,0%.

Рассчитанные методом регрессионного анализа, сроки полной компенсации алиментарного дефицита магния в эритроцитах для группы животных, получавших Mg L-аспарагинат и Mg хлорид в комбинациях с витамином В6, соответствовали 5 суткам, магне В6 и Mg L-аспарагинат – 11 суткам, Mg хлорид – 16 суткам, Mg лактат – 26 суткам введения препаратов (табл. 1).

Таким образом, исследуемые соли и препараты магния в условиях перорального введения приводили к компенсации алиментарной гипомагнезиемии. Лидерами по скорости компенсации дефицита магния были Mg L-аспарагинат и Mg хлорид. Комплекс магния с L-стереоизомером аспарагиновой кислоты обладает более высокой биодоступностью, по сравнению с DL и D-стереоизомерами. Витамин В6 в комбинациях с Mg L-аспарагинатом, Mg хлоридом и Mg лактатом повышает скорость компенсации дефицита магния в организме в условиях гипомагнезиемии. При этом комбинации Mg L-аспарагината с витамином В6 и Mg хлорида с витамином В6 по данному показателю превосходили или были сопоставимы с препаратом сравнения магне В6 (Mg лактат в комбинации с витамином В6). Аналогичная закономерность была получена на модели фуросемидной интоксикации.

Магний в патогенезе психоэмоциональных нарушений

Предполагается, что нарушение баланса магния в организме вносит определенный вклад в патогенез многих психических заболеваний [Grimaldi B.L., 2002; Murck H., 2002]. Дефицит магния тесно взаимосвязан с депрессией [Rasmussen H.H. et al., 1989]. Показано также, что существует взаимосвязь между уровнем магния, повышением соотношения Ca:Mg [Levine J. et al., 1999] в спинномозговой жидкости и суицидальным поведением [Banki C.M. et al., 1985]. Низкий уровень магния и высокий – кальция был зафиксирован в неокортексе больных депрессией [Basarsky T.A. et al., 1998]. С другой стороны, у пациентов с синдромом хронической усталости и предменструальным синдромом в результате приема препаратов магния улучшалось настроение [Cox I.M. et al., 1991]. Более того, после терапии магнием наблюдается стабилизация настроения у пациентов с биполярными расстройствами [Chouinard G. et al., 1990]. Одним из механизмов действия трициклических антидепрессантов является блокада потенциал-зависимых кальциевых каналов, снижение концентрации внутриклеточного кальция и повышение – магния [Lavioe P.A. et al., 1990].

Singewald N. и Sinner C. [2004] установили, что дефицит магния вызывает депрессивно-подобное поведение, что, по их мнению, можно использовать для оценки антидепрессантной и анксиолитической активности новых соединений. В экспериментах, проведенных Fromm L. с соавт. [2004], магния сульфата при внутривенном введении крысам с травматическим повреждением головного мозга предупреждал в последующем развитие депрессии. Согласно литературным данным [Eby G.A., Eby K.L., 2006], магний в виде таурината и глицината уже в течение 7 дней приводит к регрессии симптомов большой депрессии.

Результаты наших исследований подтверждают данные других авторов [Singewald N., Sinner C., 2004] о формировании депрессивно-подобного и тревожного поведения при дефиците магния. Так, в ходе наших экспериментов было показано, что дефицит магния приводит к достоверному снижению горизонтальной, вертикальной и поисковой активности в тесте открытое поле, уменьшению числа посещений и времени пребывания в открытых рукавах крестообразного лабиринта, увеличению времени пассивного плавания в тесте Порсольта.

После перорального введения изучаемых солей произошла компенсация дефицита магния в плазме крови и эритроцитах, которая сопровождалась снижением тревожности и регрессией проявлений депрессии. В тесте «открытое поле» наибольшую горизонтальную активность продемонстрировали крысы, получавшие Mg L-аспарагинат и Mg хлорид в комбинациях с витамином В6 и магне В6. В данных группах этот показатель статистически значимо превосходил горизонтальную активность в 2,7 (р<0,001), 2,6 (р<0,001) и 2,4 раза (р<0,001) соответственно, по сравнению с магний-дефицитными животными. При этом Mg L-аспарагинат и Mg хлорид в комбинациях с витамином В6 достоверно отличались как от Mg L-аспарагината, так и Mg хлорида. Уровень горизонтальной активности в группе, получавшей Mg сульфат, был статистически значимо ниже, чем в группах, получавших другие соли магния. Аналогичным образом происходило восстановление вертикальной активности.

Соли магния, вводимые магнийдефицитным животным, приводили к увеличению поисковой активности. Наибольшее число заглядываний в отверстия было зафиксировано у крыс, которые получали Mg L-аспарагинат и Mg хлорид в комбинациях с витамином В6. Для этих групп этот показатель был выше, чем у диеты на в 3,8 (р<0,001) и 3,7 раза (р<0,001) соответственно. Данные соли статистически значимо превосходили остальные соединения магния.

Частота актов груминга, которая является критерием комфортного поведения животных в незнакомой обстановке [Калуев А.В., 1998], возрастала после курса лечения солями магния. В группах Mg L-аспарагината в комбинации с витамином В6 и магне В6 этот показатель был максимальным (7,55±0,41 и 5,67±0,47 соответственно). При этом Mg L-аспарагинат в комбинации с витамином В6 и Mg L-аспарагинат, достоверно превосходили оба препарата сравнения, а Mg хлорид в комбинации с витамином В6 и Mg хлорид были статистически значимо эффективнее Mg сульфата.

Животные, получавшие соли магния, чаще, чем магнийдефицитные, выходили в центр «открытого поля». Лидерами по этому показателю были Mg L-аспарагинат и Mg хлорид, комбинированные с пиридоксином (4,27±0,35 и 4,22±0,49 выходов в центр установки соответственно). При этом были выявлены значимые отличия от группы животных, получавших Mg сульфат, наименее эффективного соединения среди изучаемых солей магния.

В тесте «крестообразный лабиринт» сокращался латентный период пребывания в центре у животных, получавших соли магния. Этот показатель отличался на 59,8% (р<0,01) и 57,9% (р<0,01) для групп Mg L-аспарагината и Mg хлорида в комбинациях с пиридоксином, на 47,9% (р<0,05) для магне В6 и 55% (р<0,05) для Mg сульфата по сравнению с аналогичным периодом для диеты. Латентный период до выглядывания из темного отсека после введения солей магния также восстанавливался. Лидерами по влиянию на данный параметр были Mg L-аспарагинат и Mg хлорид в комбинациях с витамином В6 и магне В6. Увеличивалось число посещений темных и светлых отсеков. Удлинялось время пребывания в светлых рукавах лабиринта, особенно в группах солей, комбинированных с пиридоксином. Время нахождения в темных рукавах не изменялось. Количество болюсов уменьшалось, но недостоверно.

В тесте вынужденного плавания увеличивался латентный период до первого эпизода пассивной иммобилизации. Лидерами по этому показателю являлись Mg L-аспарагинат и Mg хлорид в комбинациях с витамином В6, которые превосходили группу дефицита на 98,9 и 100,9% соответственно Данные соли отличались от Mg L-аспарагината, Mg сульфата, а Mg L-аспарагинат в комбинации с витамином В6 – еще и от Mg хлорида. При этом все обозначенные соли и комбинации статистически значимо превосходили Mg сульфат. По сравнению с группой диеты, уменьшалась общая продолжительность периодов пассивной иммобилизации (для группы-лидера магне В6 – на 39,5%), которая характеризует степень депрессивности животных. Обратно пропорционально укорочению периода пассивной иммобилизации увеличивался период активного избегания.

В целом

скачать файл


следующая страница >>
Смотрите также:
Иежица игорь николаевич фундаментальные аспекты создания на основе минерала бишофит магний-содержащих
904.28kb.
Седлинский Игорь Николаевич
295.36kb.
Лимонникова майя алексеевна венецианская комиссия совета европы: правовые аспекты создания и деятельности
276.12kb.
Муниципальная научно- практическая конференция «Фундаментальные и прикладные исследования в области естественно математических наук» «Шёлк. Великий шёлковый путь: прошлое, настоящее и будущее»
144.11kb.
Если ты такой богатый, то почему неумный? Игорь Федюкин
84.83kb.
Педагогические ситуации задача №1
41.78kb.
Трёхтысячелетняя загадка История еврейства из перспективы современной России Игорь Ростиславович Шафаревич
4567.45kb.
Побочные действия
13.27kb.
Целью проекта является освоение Татарско-Шатрашанского месторождения и создания производства продукции на основе природного цеолита
23.03kb.
Пономарев Александр Николаевич Советские авиационные конструкторы Александр Николаевич Пономарев
4194.67kb.
Т. П. Муравицкая, А. Г. Ивлев, А. А. Гурусова в статье рассмотрены некоторые теоретические аспекты строения, структуры и возможности модификации фурановых смол, полученных на основе мономера фа
45.08kb.
Цивилизация Древнего Египта
62.73kb.