ВЛИЯНИЕ СВЕРХМАЛЫХ ДОЗ АСПИРИНА, АЦЕТИЛСАЛИЦИЛАТОВ КОБАЛЬТА И ЦИНКА НА БОЛЕВУЮ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ КРЫС

1

• Авторы
• Резюме
• Файлы

Катюшина О.В. Яковчук Т.В. Коренюк И.И. Хусаинов Д.Р. Гамма Т.В. Черетаев И.В. В работе изучено противоболевое действие аспирина, ацетилсалицилатов кобальта и цинка в сверхмалых дозах (40·10–8, 40·10–10, 40·10–13 мг/кг). Все тестируемые соединения оказывали аналгетический эффект, наибольший – обнаружен при действии ацетилсалицилата цинка в дозе 40·10–8 мг/кг. Установлен аналгетический эффект ацетилсалицилата кобальта в сверхмалых дозах, не хаpaктерный для его терапевтической дозы (40 мг/кг). Оказалось, что ацетилсалицилаты кобальта и цинка в дозе 40·10–8 мг/кг превосходили по противоболевой эффективности аспирин в терапевтической и сверхмалых дозах. Статья в формате PDF 369 KB

Проблема боли и обезболивания волнует человечество издавна и занимает одно из центральных мест в исследованиях современной биологии и медицины. Боль имеет сложную нейробиологическую основу и благодаря интенсивным исследованиям механизмов боли на разных уровнях нервной системы, достигнут значительный прогресс в понимании того, как боль воспринимается, обpaбатывается и затормаживается [3, 9]. Однако до сих пор остро стоит вопрос безопасности, и эффективности лечения боли. Одним из способов решения этой проблемы может стать применение aнaльгетиков в сверхмалых дозах (СМД). Преимуществом использования препаратов в СМД является сохранение их терапевтической активности и отсутствие при этом у них побочных эффектов, так как по мере уменьшения концентрации биологически активного вещества происходит «расслоение» его свойств [5]. Из известных аналгетиков перспективным для исследования аналгетического действия в СМД является широко применяемая в медицине ацетилсалициловая кислота (аспирин - Asp). Она, как и многие ее производные, относится к группе нестероидных противовоспалительных средств, которые сочетают в себе также аналгезирующее и жаропонижающее действия [10]. Показано, что Asp и производные, являясь представителями класса ненаркотических аналгетиков, способны оказывать выраженное аналгетическое действие [6] в ТД (40 мг/кг). Несмотря на все свои положительные эффекты [1], Asp в ТД провоцирует явзообразование в желудке, оказывает отрицательное воздействие на клетки печени и крови [1]. Возможно, применение ацетилсалицилатов в СМД решит данную проблему.

В связи с этим, целью настоящей работы явилось определение наличия и особенностей аналгетического действия Asp, ацетилсалицилатов кобальта (АСК) и цинка (АСЦ) в СМД.

Материалы и методы исследования

Для исследования аналгетического действия веществ в работе использовались 130 белых крыс-самцов со средней двигательной активностью [6], которые были разделены на 17 групп по 10 крыс в каждой. Одной группе животных за 30 мин до тестирования внутрибрюшинно вводили 0,2 мл физиологического раствора (контроль), а девяти группам (опыт) - по 0,2 мл тестируемых соединений (Asp, АСЦ и АСК) в дозах 40·10^-8, 40·10^-10, 40·10^-13 мг/кг соответственно. В качестве эталона использовались три группы, которым инъецировали терапевтическую дозу (ТД - 40 мг/кг) тестируемых веществ: Asp, АСЦ и АСК соответственно. Исследование аналгетического действия Asp и его производных - АСЦ и АСК в СМД 40∙10^-8, 40∙10^-10, 40∙10^-13 мг/кг осуществлялось с помощью щадящих болевых моделей: «горячая вода» [4] и «горячая пластина» [6, 8], в которых измеряли латентный период (ЛП) наступления болевой реакции. Также проводился сравнительный анализ антиноцицептивного действия СМД и ТД (40 мг/кг) Asp, АСЦ и АСК.

Эксперименты проводились с соблюдением принципов «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, которые используются для экспериментальных и других научных целей» (Страсбург, 1986) и Постановления первого национального конгресса по биоэтике (Киев, 2001).

Достоверность различий между группами контроля и эксперимента определялась с помощью непараметрического U-критерия Манна-Уитни (при р ≤ 0,05, р ≤ 0,01). Данные представлены в относительных единицах (%). Значения группы контроля приняты за 100%.

Результаты исследования и их обсуждение

При инъекции Asp в СМД через 30 минут в тесте «горячая вода» отмечено достоверное снижение уровня болевой чувствительности, что выражалось в увеличении латентного периода (ЛП) отдергивания хвоста животного по сравнению с контролем для всех веществ в среднем в 1,5 раза. В тесте «горячая вода» Asp в ТД оказывал меньшее аналгетическое действие, чем в СМД.

Из рис. 1 б видно, что с использованием теста «горячая пластина» Asp оказывает аналгетический эффект, однако достоверно увеличивал ЛП болевой реакции (например, облизывания лап) крыс относительно контроля, только в дозе 40∙10^-8 мг/кг. В тесте «горячая пластина» Asp в СМД повторяет аналгетическое действие ТД, однако в СМД его эффект несколько меньше.

При инъекции животным ACК в СМД, в тесте «горячая вода» наблюдалось увеличение значения ЛП на 150% (рис. 2). Во всех дозах эффект был примерно одинаковый. АСК в СМД, возможно на фоне снижением токсического действия, проявляет аналгетические свойства, которых не было в ТД. В данном случае АСК оказался эффективнее Asp в СМД.

а                                                                                      б

Рис. 1. Влияние сверхмалых и терапевтических доз ацетилсалициловой кислоты на болевую чувствительность крыс в тестах «горячая вода» (а) и «горячая пластина» (б). Примечание: жирной линией на рисунках обозначены значения терапевтической дозы вещества, пунктиром обозначены значения контроля; все данные представлены в процентах (%)

АСК в СМД оказывается эффективнее Asp в СМД. При инъекции животным ACК в СМД, в тесте «горячая пластина» фиксируем достоверное увеличение ЛП в 3 раза относительно контроля в дозе 40∙10^-8 мг/кг (рис. 2).

При инъекции животным АCЦ в СМД показатели времени ЛП наступления болевого порога достоверно повышался до 250-280%. АСЦ в СМД повторяет действие ТД и несколько его превосходит, особенно в дозе 40∙10^-8 мг/кг (см. рис. 1).

При инъекции животным ACЦ в СМД, в тесте «горячая пластина» наблюдалось достоверное увеличение ЛП на 386% относительно контроля (рис. 3, б) в дозе 40∙10^-8 мг/кг и на 140% в дозе 40·10^-10 мг/кг. Следовательно, АСЦ оказался aнaльгетиком с высокой степенью эффективности. АСЦ в СМД повторяет действие ТД и заметно его превосходит в дозе 40∙10^-8 мг/кг, тогда как в дозах 40∙10^-10 и 40∙10^-13 мг/кг, наоборот наблюдался меньший аналгетический эффект (см. рис. 2).

Таким образом, результаты тестов «горячая вода» и «горячая пластина» показали преимущество применения Asp, АСК и АСЦ в СМД по сравнению с ТД. Исключением является показатели теста «горячая пластина», где Asp в СМД был менее эффективен ТД. При этом АСЦ, применяемый в СМД, оказался наиболее эффективным аналгетиком по сравнению с остальными, а АСК в СМД проявлял аналгетический эффект, не обнаруженный в ТД.

а                                                                              б

Рис. 2. Влияние терапевтических и сверхмалых доз ацетилсалицилата цинка на болевую чувствительность крыс в тестах «горячая вода» (а) и «горячая пластина» (б). Примечание: обозначения те же, что и на рис. 1, длинной пунктирной линией обозначено значение наиболее эффективной сверхмалой дозы аспирина (40·10^-8 мг/кг)

a                                                                                б

Рис. 3. Влияние терапевтических и сверхмалых доз ацетилсалицилата кобальта на болевую чувствительность крыс в тестах «горячая вода» (а) и «горячая пластина» (б). Примечание: обозначения те же, что и на рис. 2

Аналгетическое действие аспирина в терапевтических дозах как представителя класса нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП), в первую очередь, связано с торможением активности циклооксигеназы (ЦОГ) арахидоновой кислоты, что приводит к угнетению синтеза простогландинов. Известно, что существует две изоформы ЦОГ арахидоновой кислоты. ЦОГ-1 - конституциональная, содержащаяся в нормальных условиях в кровеносных сосудах, желудке, почках. ЦОГ-2 - индуцируемая, образующаяся в периферических тканях только при воспалении. Аналгетический и противовоспалительный эффекты НПВП определяются торможением активности ЦОГ-2, а развитие побочных реакций - торможением активности ЦОГ-1, которая регулирует синтез «провоспалительных» и «цитопротективных» простогландинов. Последние, как известно, являются медиаторами боли и воспаления, повышающими чувствительность тканевых ноцицепторов. НПВП препятствует высвобождению медиаторов воспаления, участвуют в конкуренции с простогландинами за рецепторные места, задерживают миграцию лейкоцитов и высвобождение лизосомального энзима из лейкоцитов. Торможение ЦОГ-1 ведет к подавлению синтеза «защитных» простогландинов в слизистой оболочке желудка, нарушению ее кровоснабжения и ускорению слущивания эпителия, повышению кислотности желудочного сока [3, 10]. Именно с торможением ЦОГ-1 связано противовоспалительное и аналгтетическое действие аспирина в терапевтических дозах. При этом в последние годы появились данные об участии не только ЦОГ-2, но и ЦОГ-1 в развитии боли и воспаления. Соответственно, препараты со «сбалансированной» ингибирующей активностью в отношении ЦОГ-1 и ЦОГ-2 могут оказать более выраженное аналгетическое и противовоспалительное действие, чем специфические ингибиторы ЦОГ-2. Таким образом, преимущество АСК и АСЦ в СМД и ТД по сравнению с Asp возможно объясняется, во-первых, их принадлежностью к веществам с такой ингибирующей активностью и, во-вторых, уменьшением их кислотности за счет наличия в комплексоне биометаллов.

Касательно биологической активности сверхмалых доз Asp в литературе имеются данные о механизме его противотромбического действия. При иссследовании «ультранизкодозового аспирина» (УНДА-Г) французскими учеными из университета Бордо-2 со своими аргентинскими коллегами из Университета Маймонида в Буэнос-Айресе был показан механизм противотромбического действия [7]. Оказалось, что УНДА-Г реализовал свое действие по иному механизму, нежели аспирин в ТД. Если аспирин в ТД выводит из строя ЦОГ-1, то УНДА-Г, напротив, на него не действует, а угнетает ЦОГ-2 [10]. Возможно, по аналогичному механизму осуществляется и аналгетическое действие Asp в СМД: проникая, через гематоинцефалический барьер, он попадает в мозг и действует на ЦОГ-2. Аргументом в пользу этого предположения, с одной стороны, является то, что ЦОГ-2 преимущественно содержится именно в мозге, а с другой стороны, результаты исследований о том, что достижение противовоспалительного и аналгетического эффектов НПВП в отсутствие побочных влияний возможны в случае избирательного ингибирования активности ЦОГ-2.

Таким образом, возможно аналгетическое действие Asp и его производных в СМД связано именно с ингибировнаием ЦОГ-2.

Однако в последнее время многие авторы приводят доводы участия и центральных механизмов осуществления противоболевого действия аспирина [6], в котором принимают участие медиаторные системы мозга. В результате настоящие исследования имеют дальнейшую перспективу и являются частью комплексного исследования.

Проявление биологической активности у Asp, АСК и АСЦ в области СМД согласуется с данными литературы, хотя до сих пор в науке феномен СМД обсуждается. В настоящее время высказано огромное количество гипотез [2], с помощью которых академическая наука пытается объяснить природу активности СМД. В обзорной статье [5] приводится ряд гипотез, объясняющих механизм их биологического действия: идея о параметрическом резонансе, концепция концентрирования, каскадный принцип усиления и конвергенции биологического сигнала, адаптационный механизм, прострaнcтвенная дезорганизация «малого матрикса», изменение микровязкости липидного билипидного слоя биомембран и влияние СМД химических веществ на структурные хаpaктеристики воды. При этом основную трудность в построении этих гипотез представляет объяснение первичного акта взаимодействия единичных молекул с биомишенями. Поскольку в литературе нет единого мнения по вопросу механизма действия СМД, а есть факт наличия биологической активности для Asp, АСК и АСЦ, необходимы дальнейшие исследования, что позволит раскрыть механизмы их воздействия.

Выводы

1. Аспирин, ацетилсалицилат кобальта и цинка в сверхмалых дозах (40∙10^-8, 40∙10^-10, 40∙10^-13 мг/кг) оказывают аналгетическое действие, превосходящее по эффективности действие их терепевтической дозы.
2. Установлен аналгетический эффект ацетилсалицилата кобальта в сверхмалых дозах, не хаpaктерный для его терапевтической дозы (40 мг/кг).
3. Показано, что ацетилсалицилаты кобальта и цинка превосходят по эффективности аспирин в терапевтической и сверхмалых дозах.
4. При сравнении противоболевой активности исследованных веществ друг с другом в сверхмалых и терапевтических дозах выявлено, что АСЦ является наиболее эффективным антиноцицептивным соединением, при этом его максимальный аналгетический эффект проявляется в дозе 40·10^-8 мг/кг.

Список литературы

1. Баркаган З.С. Сравнительный анализ основных и побочных эффектов различных форм ацетилсалициловой кислоты / З.С. Баркаган, Е.Ф. Котовщикова // Клиническая фармакология и терапия. - 2004. - Т. 13, № 3. - С. 1-4.
2. Бурлакова Е.Б. Сверхмалые дозы - загадка природы // Экология и жизнь. - 2000. - №2. - С. 36-48.
3. Калюжный Л.В. Физиологические механизмы боли и аналгезии //Физиологический журнал им. Сеченова. - 1991. - Т. 77, № 4. - С. 123-133.
4. Лебедева Н.Е. Эффекты фентанила в сверхмалых дозах // Химическая и биологическая безопасность. - 2003.- № 9-10. - C. 7-8.
5. Точилкина Л.П. Феномен сверхмалых доз, гомеопатия и ФОВ // Химическая и биологическая безопасность. - 2007. - № 1(31). - С. 4-14.
6. Спосіб зниження больової чутливості: Деклараційний патент України на корисну модель № 52421 / Хусаінов Д.Р., Коренюк І.І., Гамма Т.В., Яковчук Т.В. Шодмонова М.А. Шульгін В.Ф. - Опубл. 25.08.2010. Бюл. № 16.
7. Doutremepuich C. Aspirin therapy: an attempt to explain the events of prothrombotic complications after treatment discontinuation // Thrombosis and Haemostasis. - 2010. - Vol. 103, № 1. - P. 171-180.
8. Hardy J.D. Goodell Pricking pain threshold in defferent body areas / J.D. Hardy, H.G. Wolff // Proc Soc Exp BiodMed. - 1952. - Vol. 80. - P. 425-427.
9. Kemler M.A. Spinal cord stimulation in patients wit h chronic reflex sympathtetic dystrophy // New Engl. J. Med. - 2000. - Vol. 343. - P. 618-624.
10. Sanderson S. Narrative review: aspirin resistance and its clinical implications // Ann Intern Med. - 2005. - Vol. 142. - P. 370-380.

---