Целью настоящей работы явилось определение острой токсично-сти ОЭК и ЭК, как возможных плазмозаменителей в составе эмульсий ПФОС по общепринятой методике биологического тестирования на животных.
Материал и методы. Готовые лекарственные формы ОЭК и ЭК поста-влялись С.М.Яровой и Л.П.Гриневой из ВНИИ ТКГП Минмедбиопрома . Все эксперименты на животных выполнялись в ИБФ АН СССР совместно с сотрудниками лаборатории ме-дицинской биофизики.
Опыты с плеторическим введением ОЭК и ЭК проводились на 73 беспородных белых мышах - самцах, массой 25-35 г. В качестве конт-роля использовали интактных мышей - самцов, массой 25-35 г.(30 осо-бей).
Все животные были забиты (с соблюдением принципов эфтаназии) через 4 часа, 24 часа, 3 сут., 5 сут., 7 сут., 10 сут., 15 сут., I мес.,2 мес., 3 мес. после плеторического введения ЭК 9% в дозе 66 мл. на 1 кг. веса в/в и через такие же промежутки времени после плеторического введения ОЭК 6% в дозе 66 мл. на I кг. веса в/в.
В периферической крови мышей определяли количество эритроци-тов, лейкоцитов, тромбоцитов (в 1мкл), подсчитывали лейкоцитарную формулу. В костном мозге подсчитывали миелограмму.
После забоя оценивался внешний вид органов,
кровенаполнение; пе-чень, селезенка и почки взвешивались. Кусочки тканей печени, селе-зeнки,
почек, сердца, лeгких, головного мозга, тонкого и толстого кишеч-ника
фиксировали в 10% нейтральном формалине, заливали в парафин. Срезы окрашивали
гематоксилин-эозином, по Ван-Гизону, проводилась ПАС-реакция.
Изменения в периферической крови,
гемограмме и миелограмме после плеторического введения ОЭК.
Через 4 часа после введения ОЭК количество эритроцитов в 1мкл снижалось более, чем в 2 раза, лейкоцитов в 1,5 раза, несколько уменьшалось количество тромбоцитов. Анемия сохранялась до 5 сут. после введения ОЭК. Полное возвращение количества эритроцитов к норме происходило на 10 сутки. Количество лейкоцитов в 1млк на протяжении от I до 10 суток подвержено значительным коле-баниям; разница показателей, по сравнению с контролем, статистически недостоверна. Максимальное приближение показателей к норме отмечалось на 7 сутки. Количество тромбоцитов в I мкл. сниженное в первые 3-е суток после введения ОЭК, повышалось на 5-7 сутки и нормализовалось к 10 сут-кам.
В 1-е сутки после плеторического введения мышам ОЭК в лейко-грамме отмечался относительный лимфоцитоз (содержание лим-фоцитов повышалось, по сравнению с исходным, в 1,2 раза) и нейтропения. Процентное содержание палочкоядерных и особенно сегментоядерных форм уменьшалось в 1,7 раза. Со стороны других клеток достоверных изменений не обнаруживалось. На 3-и сутки содержание лимфоцитов не отличалось от исходного, а сегментоядерных нейтрофилов - превышало та-ковое до введения в 1,5 раза. Начиная с этого срока и до 10 суток, в периферической крови мышей обнаруживалось до 3% юных нейтрофилов. К концу 2-й недели после опыта процентное содержание различных форм лейкоцитов периферической крови не отличалось от первоначального. К концу второго месяца после опыта в крови выявлялся относительный лимфоцитоз, сохраняющийся до 3-го месяца после введения ОЭК. Приближение показателей к норме происходило к концу третьего месяца.
Изучение миелограммы позволило отметить некоторое снижение бластных клеток в течение первых суток после опыта, затем отмечалась тенденция к нормализации к 7 суткам. Количество миелоцитов и метамиелоцитов, начиная от первых четырeх часов до поздних сроков, после введения ОЭК неуклонно снижалось и оставалось достоверно сниженным вплоть до второго месяца. Палочкоядерные лейкоциты были разделены на клетки с "баранкообразным ядром" (палочки крыс) и обычные. Если в первой группе клеток отмечалась выраженная тенденция к увеличению процентного содержания клеток в миелограмме (в 2 раза превысившего норму к концу первого месяца), то процентное содержание обычных палочкоядерных лейкоцитов на ранних сроках (до 7 суток) было снижено, по сравнению с нормой. Нормализация показателей происходила к концу 10-ых суток (табл. 1).
Таблица 1. Миелограмма
костного мозга мышей в различные сроки
после плеторического введения оксиэтилкрахмала (М?м)
Показатель | Контроль | 4 часа | 24 часа | 3 сут. | 5 сут. | 7 сут. | 10 сут. | 14 сут. | 1 мес. | 2 мес. |
Бласты | 3,4? 0,83 |
1,33? 0,41* |
1,67? 1,1 |
2,5? 0,8 |
1,0? 0,6* |
2,7? 0,7 |
1,5? 0,6 |
- | - | - |
Миелоциты | 2,.9? 1,1 |
1,3? 0,4 |
1,0? 1,2 |
1,3? 0,8 |
- | - | - | - | - | - |
Юные | 9,6? 1,5 |
5,3? 0,5* |
3,7? 2,1* |
11,3? 5,7 |
1,3? 0,8* |
1,0* | 1,3? 0,34* |
- | 0,33? 0,4* |
0,5? 0,6* |
Палочки "крыс" | 15,.2? 4,6 |
24,0? 3,3 |
32,0? 3,6* |
25,0? 4,2 |
23,7? 3,6 |
24,.0? 1,6 |
23,0? 2,0 |
- | 18,7? 4,3 |
18,8? 1,9 |
Палочки | 24,78? 3,0 |
13,0? 5,2 |
5,3? 1,5* |
19,5? 5,4 |
19,0? 3,3 |
27,.0? 1,4 |
22,8? 2,01 |
- | 16,7? 5,4 |
12,5? 1,1 |
Сегменты | 19,4? 4,.71 |
18,0? 10,4 |
11,3? 5,6 |
10,3? 5,2 |
36,0? 3,3* |
28,3? 2,9 |
29,0? 1,3 |
- | 29,7? 6,6 |
33,8? 2,9 |
Эритробласты | 1,6? 0,4 |
- | - | - | - | - | - | - | - | - |
Нормобласты базофильные | 0,67? 0,26 |
1,1? 0,58 |
0,67? 0,83 |
- | 0,33? 0,9 |
- | - | - | - | 0,75? 0,59 |
Моноциты | 0,7? 0,1 |
4,0? 2,2 |
4,3? 1,7* |
2,3? 0,6 |
1,3? 1,27 |
0,75? 0,3 |
1,0? 0,71 |
- | - | 0,75? 0,6 |
Эозинофилы | 1,1? 0,2 |
- | - | - | - | - | - | - | 31,3? 0,4 |
- |
Лимфоциты | 20,9? 5,4 |
31,0? 13,0 |
35,3? 4,4* |
28,0? 7,4 |
16,0? 3,3 |
16,0 | 21,0? 3,02 |
- | 31,3? 1,7* |
28,3? 1,1 |
* - достоверное различие с контролем (р < 0,05)
Процентное содержание сегментоядерных нейтрофилов снижалось до 3-х суток, затем на 5-е сутки увеличивалось примерно в 2 раза выше нормы и на 7-10 сутки, а также через 1-2 месяца после введения ОЭК оставалось выше нормы (данные последних сроков статистически недостоверны (табл. 1)).
Процент лимфоцитов через 4 и 24
часа уве-личивался к концу первых суток (статистически достоверное увеличение в 1,5 раза), по сравнению с нормой. Нормализация показателей
отмечалась к 10 суткам. На сроках 1-2
мес. отмечалось увеличение процентного содержания лимфоцитов по сравнению с
нормой.
Изменения в периферической крови,
гемограмме и миелограмме после плеторического введения ЭК.
Выраженная анемия, отмечаемая на 1-3 сутки после пле-торического введения ЭК,
сменялась нормализацией показателей на
7-е сутки и, в дальнейшем, на 10-14 сутки изменения
количества эритроци-тов в I мкл. не имели
определeнных закономерностей (показатель оста-вался ниже нормы). Значения
показателей на сроках 2-3 мес. были
приближены к норме.
Изменения процентного содержания лейкоцитов
были так-же лишены определeнных закономерностей. Снижение показателя через 4 ча-са
после введения ЭК переходило в увеличение к концу I суток; нормализация показателя, достигаемая
на 7 сутки, в дальнейшем, на
10-14 сутки, сменялась относительной лейкопенией. Все данные оказались
статистически недостоверными.
Изменения процентного содержания тромбоцитов также отличались определeнным непостоянством в тенденциях развития. Снижение показателей через 4 часа после введения ЭК сменялись нормализацией к концу I суток; к 7 суткам отмечался тромбоцитоз (данные статистически достоверны). Нормализация показателей на 10 сутки сменялась их уве-личением к концу 14 суток. Тромбоцитоз отмечался и в конце 2 месяца.
Плеторическое введение ЭК мышам сопровождалось повышением в первые 4 часа после введения процентного содержания лимфоцитов в 1,2 раза, сниже-нием нейтрофилов в 1,8 раза, главным образом, за счeт сегментоядерных форм. Содержание других видов клеток в гемограмме достоверно не изменялось. Через 24 часа наблюдалась обратная картина: процентное содержание лимфоцитов снижалось, составляя 69% от исходного, а содержание сегментоядерных нейтрофилов возрастало, по сравнению с исходными данными, в 2,1 раза. На 5-7 сутки лейкограмма отличалась от исходной наличием юных форм нейтрофилов, к 10-14 суткам лейкограмма достигла исходного уровня. Интересно отметить значительное уве-личение процента лимфоцитов в лейкограмме к концу 3 месяца после введения ЭК.
Изучение миелограммы выявило уменьшение количества бластных клеток в сроках от 4 часов до 10 суток с нормализацией показателя к 14 суткам. Процентное содержание миелоцитов и метамиелоцитов в срок от 4 часов до 14 суток после введения ЭК было подвержено колебаниям, не носящим определeнных закономерностей. Значение по-казателя процентного содержания метамиелоцитов на 14 сутки после введения оказа-лось несколько приближено к норме. Нормализация процентного со-держания метамиелоцитов, достигаемая на I мес., сменялась выражен-ным его уменьшением на 2 месяце, после введения ЭК (табл. 2).
Процентное содержание "палочек крыс" имело тенденцию к неко-торому увеличению на ранних сроках с последующей нормализацией на 7 сутки и с дальнейшим увеличением на 10-14 сутки, оставаясь увеличенным в сроке до 1-2 мес. после введения.
Таблица 2. Миелограмма костного мозга мышей в различные сроки после плеторического введения экринола (М?м)
Показатель | Конт-роль | 4 часа | 24 часа | 3 сут. | 5 сут. | 7 сут. | 10 сут. | 14 сут. | 2 мес. | 3 мес. |
Бласты | 3,4? 0,83 |
1,67? 0,41 |
2,67? 1,0 |
1,0* | 0,75? 0,56* |
0,5? 0,59* |
0,25? 0,26* |
3,25? 1,76 |
авс | авс |
Миелоциты | 2,.9? 1,08 |
- | 1,33? 0,5 |
- | - | - | - | - | 2,25? 1,1 |
-* |
Юные | 9,55? 1,53 |
1,0? 0,71* |
6,17? 1,2 |
1,0* | 1,0? 0,59* |
0,75? 0,56* |
3,75? 1,22* |
6,75? 3,17 |
10,3? 3,6 |
0,5? 0,6* |
Палочки "крыс" | 15,.2? 4,6 |
18,0? 2,6* |
14,0? 4,52 |
16,5? 2,20 |
21,8? 2,0 |
16,0? 1,3 |
25,8? 2,9 |
25,8? 2,2 |
24,8? 7,7 |
22,5? 2,7 |
Палочки | 24,78? 3,0 |
11,3? 0,7* |
16,8? 1,7* |
20,3? 2,7 |
24,8? 2,9 |
23,8? 3,4 |
12,0? 2,6* |
13,5? 2,2* |
14,0? 3,3* |
17,3? 1,2* |
Сегменты | 19,4? 4,.71 |
31,7? 3,2* |
11,7? 1,7 |
39,3? 2,0* |
27,8? 4,3 |
27,3? 3,4 |
25,8? 7,5 |
13,0? 2,2 |
7,5? 2,6* |
25,8? 3,8 |
Эритробласты | 1,6? 0,4 |
- | - | - | - | - | - | - | - | - |
Нормобласты базофильные | 0,67? 0,26 |
1,67? 0,71 |
1,67? 0,81 |
2,6? 0,34* |
-* | 0,25? 0,3 |
-* | -* | -* | -* |
Нормобласты полихромат. | 2,67? 1,08 |
3,0? 1,24 |
1,33? 0,7 |
1,0? 0,5 |
1,0? 0,6 |
1,5? 0,8 |
0,5? 0,59* |
2,0? 1,13 |
1,0? 1,2 |
1,25? 0,3 |
Моноциты | 0,7? 0,1 |
- | - | 0,75? 0,6 |
1,3? 0,6 |
1,0? 0,6 |
1,0? 0,8 |
- | - | 0,75? 0,9 |
Эозинофилы | 1,1? 0,2 |
- | - | - | - | 0,25? 0,3 |
- | - | - | - |
Лимфоциты | 20,9? 5,4 |
31,6? 5,9 |
44,3? 3,6* |
21,5? 1,9 |
22,4? 4,2 |
29,0? 8,9 |
31,0? 6,5 |
32,8? 5,2 |
35,8? 9,5 |
28,5? 1,9 |
* - достоверное различие с контролем (р < 0,05)
Процентное содержание обычных палочкоядерных лейкоцитов нормализовалось к 5-7 суткам, но затем уменьшалось, оставаясь достоверно сниженным до 1 мес. после введения.
Процентное содержание сегментоядерных нейтрофилов достигало пи-ка на 3 сутки (увеличение в 2 раза, по сравнению с нормой), на 10-14 сутки приближалось к норме. Отмечалось снижение количества нейтрофилов в 2,5 раза к концу второго месяца после введения ЭК с тенденцией к нормализации к 3 мес.
Изменения красной крови выражались в увеличении числа базофильных нормобластов на 3 сутки после введения ЭК с последующим уменьшением их количества на 7-10 сутки. К 1 и 2 месяцу после введения ЭК отмечалось досто-верное снижение, по сравнению с нормой, числа полихроматофильных и базофильных нормобластов.
Процентное содержание лимфоцитов в костном мозге достигало максимальных величин к 1 суткам (в 2 раза превышало норму), с тенденцией к снижению показателей на 3-5 сутки и увеличению на 10-14 сутки. Статистически недостоверное увеличение ко-личества лимфоцитов в миелограмме сохранялось до 1-2 мес. после введения ЭК.
Таким образом при сравнении эффекта
воздействия ОЭК и ЭК сле-дует отметить менее выраженные изменения при введении
ОЭК. Восстановление основных показателей периферической крови происходило на
7-10 сутки с отсутствием выражен-ных изменений на поздних сроках, что
подтверждается и при изучении миелограммы, исключая выраженный лимфоцитоз в
миелограм-ме на сроках 1-2 мес. после
плеторического введения ОЭК. При исполь-зовании экринола достигалась лишь
частичная нормализация основных показателей клеточного состава периферической
крови на 5-7 сутки, в дальнейшем
сменяемая трудноподдающимися объяснению колебаниями показателей, особенно
выраженными при подсчeте количества тромбо-цитов. Изменения в миелограмме на
поздних сроках после плетори-ческого введения ЭК характеризовались некоторым
угнетением красного ростка, более выраженным, чем при введении ОЭК.
Морфология внутренних органов беспородных белых
мышей
после плеторического введения ОЭК и ЭК.
Основные морфологические изменения после
введения экринола и оксиэтилкрахмала однотипны, в основном проявляются в
печени, селезeнке и почках (табл. 3). Они связаны с вакуолизацией гепатоцитов и клеток Купфера,
макро-фагов и эндотелия сосудов селезенки, эпителия проксимальных и дистальных
отделов канальцев почек. В вакуолях определялась положительная ПАС-реакция от
слабо выраженной
(4 часа - 1 сутки) до выраженной (трое
суток) и затем умеренной и слабой (5-7 суток).
Таблица 3. Динамика изменения массы внутренних органов мышей при плеторическом введении OЭК и ЭК .( в мг).
органы | Время эксперимента | |||||||||
Интактные животные | 4 час | 24 час | 3 сут. | 5 сут. | 7 сут. | 10-11 сут. | 15-17 сут. | 2 мес. | 3 мес. | |
печень | 1360? 114 |
1977? 152 |
2022? 53 |
1892? 72 |
1900? 49 |
1800? 113 |
1770? 98 |
1450? 106 |
1400? 58 |
1420? 37 |
селезeнка | 152? 31 |
218? 23 |
186? 13 |
186? 16 |
190? 26 |
187? 20 |
160? 18 |
165? 51 |
158? 27 |
160? 30 |
почки | 173? 35 |
240? 42 |
235? 34 |
240? 50 |
231? 26 |
225? 16 |
200? 18 |
181? 24 |
177? 28 |
180? 17 |
Количество животных | n=30 | n=10 | n=10 | n=10 | n=10 | n=10 | n=10 | n=8 | n=7 | n=8 |
Кроме того, во всех внутренних органах наблюдались расстройст-ва кровообращения в виде расширения артериол, капилляров, стаза, отeка, в отдельных местах диапедезных периваскулярных кровоизлияний (от 4 часов до 5-7 суток после введения ОЭК и ЭК), а также круглоклеточная периваскулярная инфильтрация и высоко положительная ПАС-реакция в про-свете канальцев почек (на 7-15 сутки после введения).
Через 0,5-1 мес. после введения изменений, связанных с накоплением ОЭК и ЭК в паренхиме печени, почек и селезeнки мышей, не определялось. Данные органы в этот период по морфологии соответствовали таковым у интактных животных.
Таким образом, большая часть вводимого продукта выделялась через почки,
незначительное количество накапливалось как в периваскулярных пространствах
почек, селезeнки, печени, так и в системе мононуклеарных фагоцитов этих
органов, и ещe меньшая часть - в паренхиме печени. В
данных органах происходили дистрофические из-менения, но значительных
повреждений не обнаруживалось. В течение
7-14
суток после введения происходило
постепенное выведение ОЭК и ЭК из паренхимы органов (образование периваскулярных гранулем) и в дальнейшем выведение их почками. По всей
видимости, при плеторическом введении ОЭК и ЭК изменения в органах связаны не
столько с токсичностью вводимого продукта, сколько с большой дозой введения его
и увеличением ОЦК (гиперволемией).
Список литературы
1. Васильев А.Э., Львов С.Г., Осипов А.А. Сравнительная морфологическая характеристика внутренних органов кроликов после плеторического введения перфторана и перфукола.// Перфторуглеродные активные среды для медицины и биологии (новые аспекты исследований).- Сборник научных трудов под редакцией Иваницкого Г.Р., Воробьева С.И. Пущино. 1993, с. 196-201.
2. Голубев А.М. Итоги и перспективы изучения влияния фторуглеродных кровезаменителей на биологические системы.// Там же, с.86-93.
3. Иваницкий Г.Р., Воробьeв С.И. Инженерия искусственных плазмо-замени-телей крови с газотранспортной функцией на основе перфторуглеродных эмульсий.// Там же с.5-53.
4. Крылов Н.Л., Белоярцев Ж.Ф., Мороз В.В. .Бобровский Р.Б., Симоненко З.С., Макаров К.Н., Кнунянц И.Л. Опыт применения фторуглеродных оксигенаторов в клинической практике.// Фторуглеродные газопереносящие среды. - Сборник научных трудов под редакцией Ф.Ф. Белоярцева. Пущино.1984, с. 5-17.
5. Матвеев А.Б., Осипов А.А., Вереина Т.Л., Львов С.Г., Кузнецова Л.Н., Блохин А.Н., Покровский Ю.Э. Изучение влияния фторуглеродных эмульсий и их компонентов на биологические системы (заключительный отчeт)// Депонировано в ВНТИЦ ГККТ инв. ? 02900016240, ? Гос. регистрации 01.86.007854, Астрахань 1990, 183 с.
Осипов А.А, Львов С.Г. Морфогистохимическая характеристика миокарда при экспериментальном инфаркте у собак с предварительным введением перфторана и солевой композиции.// Труды I съезда Российского общества патологоанатомов, М. 1996 с. 162-163