Исследования иммунотоксических и аллергизирующих

Н.Е.Буров, Е.В.Арзамасцев, Л.Ю.Корниенко, О.А.Терехова, И.Л.Елисеева

(экспериментальные исследования)

Кафедра анестезиологии и реаниматологии РМАПО (зав.кафедрой проф.И.В.Молчанов)

Лаборатория лекарственной токсикологии НИИЭК РКНПК Минздрава РФ, Москва

Благодаря выраженному анальгетическому действию ксенон (Хе) привлек к себе внимание многих анестезиологов мира (1-3,6-14).Известно, что ксенон относится к группе инертных благородных газов, которые индифферентны в организме, не вступают ни в какие химические реакции и быстро выделяется в неизменном виде (1-3,6-8,13). Его физико-химические свойства достаточно хорошо известны, а фармакология и фармакокинетика ксенона, как нового и перспективного анестетика, продолжает активно изучаться. В соответствии с действующим законодательством в каждой стране любому препарату, претендующему на рутинное клиническое применение, предъявляют требования, соответствующие его полной безопасности (3,4).

Одним из таких требований является оценка аллергизирующих и иммунодепрессорных свойств ксенона, что и послужило целью данного сообщения, поскольку сведений по данному вопросу найти в доступной литературе нам не удалось, кроме нашего предыдущего краткого сообщения ( 5 ). Вместе с тем, проведение подобных исследований и публикация их результатов становится необходимой, поскольку отсутствие таковых служит тормозом для клинического применения ксенона, как одного из наиболее перспективных газовых анестетиков ХХ1 века.

Методика исследования

Исследования иммунотоксических свойств ксенона выполнены на 3 группах мышей СВА (самцы, масса тела 18- 20 г) по 10 животных в каждой группе: 1 гр.-контроль, 2 гр.-Хе (30 мин) с 4-кратной 30-минутной ингаляцией Хе:О 2 в течение 2 недель, 3 гр. -Хе (60 мин) с 4-кратной 60-минутной ингаляцией Хе:О 2 в течение 2 недель.

Ингаляции ксенон-кислородной смесью (80:20) производили в герметичных камерах с перемешиванием объема и поглощением СО 2. Перед подачей Хе в контур камеры вместе с экспериментальными животными вентилировался 100% О2 по полуоткрытой системе в целях денитрогенизации под контролем газоанализатора по кислороду ( Red Ha с ker Lab ). По достижении 100% концентрации О2 переходили на полузакрытый контур и в камеру подавался ксенон через ротаметр для N 20, откалиброванный на Хе. Формировалась газонаркотическая смесь Хе:О2 (80:20). Использовался блок газовых дозиметров наркозного аппарата «Полинаркон-2П». Контрольные животные дышали воздухом.

После эвтаназии животных в каждой группе производилась оценка влияния ксенона на массу и клеточность лимфоидных органов через 5 суток после окончания сеансов ингаляции Хе. При этом вычисляли коэффициент массы лимфоидного органа по формуле: масса органа (в г) / масса животного (в г) х 100%. После гомогенизации навески органов в 5% растворе уксусной кислоты определяли количество кариоцитов.

Вторая группа опытов произведена на 30 мышах СВА в аналогичных условиях эксперимента. Изучалось влияние Хе:О 2 смеси на первичный иммунный ответ. Мышей иммунизировали внутрибрюшинным введением оптимальной иммуногенной дозой эритроцитов барана. Ингаляции Хе:О 2 (30 мин) и Хе:О 2 (60 мин) производили 3-х кратно: за 2 дня до иммунизации, в день иммунизации и через 2 дня после иммунизации. На 7 сутки после иммунизации получали сыворотку крови, в которой методом последовательных разведений определяли титр антител. За титр исследуемой сыворотки принимали ее наибольшее разведение, при котором еще наблюдается агглюцинация эритроцитов.

Третья группа опытов произведена на 30 мышах СВА (самцы), разделенных, как и в предыдущих группах, на 3 группы:1-контроль, 2- Хе:О 2 (30 мин), 3-Хе:О 2 (60 мин). Ингаляции Хе:О 2 (80:20) проводили 2-х кратно, с интервалом в 2 дня. Через 24 часа после последнего ингаляционного воздействия у мышей брали кровь из хвостовой вены в пробирку с антикоагулянтом, добавляли в нее взвесь суточной культуры штамма золотистого стафилококка и термостатировали 30 мин при t=37 0С. Определяли фагоцитарный индекс нейтрофилов на окрашенных (по Романовскому-Гимзе) мазках крови, сделанных после 30 минутной инкубации.

Исследования анафилактогенной активности Хе выполнены на 20 морских свинках-альбиносах (самцы, массой 230- 250 г), разделенных на 2 группы по 10 животных в каждой группе:1 гр. - контроль 2 гр - Хе (30 мин).Животных второй группы сенсибилизировали 4-х кратными 30-минутными ингаляциями Хе:О 2 (80:20) в течение 2 недель. Разрешающая доза ксенона в виде ингаляции Хе:О 2 смеси проводили на 14 и 21 дни после последней сенсибилизации.

Реакция специфического лизиса лейкоцитов изучалась у 10 морских свинок (самцы) и в контрольной группе (4 морские свинки). Тестирование проводили на 10 и 20-й день от начала ингаляций Хе:О2 смеси. Для этого из ушной раковины животного брали кровь в укороченную пробирку, содержащей цитрат натрия, добавляли 0,1 мл физиологического раствора NaCl, насыщенного ксеноном при атмосферном давлении (рабочая доза аллергена).

Контрольная пробирка содержала антикоагулянт, кровь сенсибилизированного животного и 0,1 мл физиологического раствора без аллергена. Пробирки инкубировали в течение 2-х часов в термостате при t=37 0С, периодически встряхивая. Для разрушения эритроцитов добавляли 3% раствор уксусной кислоты. Затем в опытной и контрольной пробах в камере Горяева подсчитывали лейкоциты и вычисляли показатель реакции специфического лизиса лейкоцитов в % по формуле: /Ло-Лк/:Л4к х 100%.

Все исследования проводились в хорошо оборудованной лаборатории лекарственной токсикологии Института экспериментальной кардиологии РКНПК МЗ РФ под руководством проф. Е.В. Арзамасцева. Анестезиологическая технология эксперимента проводилась под руководством проф. Н.Е.Бурова.

Результаты

Исследования иммунотоксических свойств ксенона показали, что 4-х кратные ингаляции смеси ксенона с кислородом (80:20) в течение 2 недель как после 30 минутного, так и после 60-минутного воздействия несколько увеличивались коэффициенты массы лимфоидных органов (селезенка, тимус) и клеточность лимфоидных органов (по количеству кариоцитов), что свидетельствует об иммуностимулирующем действии ксенона(Табл.1). Эти данные получены впервые в мире. Таким образом, ксенон, как анестетик, имеет еще одно важное преимущество перед другими средствами для наркоза и может быть показан для больных ослабленных патологическим процессом, пациентам с исходным иммунодефицитом.

Для оценки влияния ксенона на В-клеточное звено системы иммунитета использовали, как отмечено выше, реакцию выработки гемагглютининов В-лимфоцитами иммунокомпетентных органов мышей при их иммунизации эритроцитами барана. Результаты исследований представлены в табл.2, из которой видно, что титр гемагглютининов, log2T умеренно последовательно возрастал как при 30-минутном, так и при 60-минутном 3-х кратном ингаляционном воздействии .Представленные данные свидетельствуют о стимулирующем влиянии ксенона на первичный иммунный ответ.

Оценку влияния ксенона на естественную резистентность организма проводили по состоянию фагоцитарной активности нейтрофилов периферической крови. Исследования фагоцитарной активности нейтрофилов показали, что при 2-кратном ингаляционном воздействии смеси Хе:О 2 (80:20) не отмечено статистически достоверного изменения фагоцитарной активности нейтрофилов в обеих группах животных (Табл.3).

Таким образом, ксенон в максимально допустимой концентрации не оказывает влияния на клеточный иммунитет, не изменяет фагоцитарную активность нейтрофилов, не снижает естественной резистентности организма животных.

Исследования анафилактогенной активности ксенона, выполненные на 20 морских свинках показали, что Хе:О2 (80:20) в разрешающей дозе с экспозицией в течение 1 часа на 14 и 21 день сенсибилизации анафилактогенной активностью не обладал.

Известно, что реакция специфического лизиса лейкоцитов (РСЛЛ) основана на участии комплемента в реализации формирования иммунного комплекса на поверхности клеток, приводящего к их повреждению и лизису. Исследования, как было указано выше, выполнены на 10 морских свинках (самцы, 240- 260 г) путем сенсибилизации смесью Хе:О2 (80:20) продолжительностью 30 мин 4-х кратно в течение 2 недель. Контрольные животные ( 4 морские свинки) дышали атмосферным воздухом.

Результаты исследований, представленные в Табл.4, показали, что при данной схеме сенсибилизации Хе:О2 (80:20) не вызывал реакции специфического лизиса лейкоцитов. РСЛЛ при этом не превышала 10% и расценивалась как отрицательная.

Кроме того, при 10-кратной пероральной сенсибилизации кроликов ксеноном, насыщенном в физиологическом растворе, а также при многократных ингаляционных воздействиях не отмечено влияния Хе на абсолютное и относительное количество базофилов и эозинофилов в крови у животных.

Таким образом, в диапазоне испытанных доз и схем сенсибилизации ксенон не вызывал реакции гиперчувствительности замедленного типа, не влиял на реакцию специфического лизиса лейкоцитов, не изменял уровень эозинофилов и базофилов в крови. Наши исследования показали, что ксенон не индуцирует аллергические реакции и по своей природе не является потенциальным аллергеном.

Эти данные получены впервые в мире.

Отмеченные выше свойства нового газообразного анестетика ксенона являются исключительно важными поскольку дают благоприятную альтернативу при выборе варианта анестезии у больных с повышенной чувствительностью к медицинским препаратам, в особенности, у пациентов, страдающих паналлергией или у лиц с исходной депрессией иммунной системы.

Авторы выражают благодарность руководству "ООО Акеla-N" за безвозмездную помощь в обеспечение данного эксперимента.

References

• 1.Burov N.E.,Kornienko L.,Dzhabarov D., et all.Effect of xenon anesthesia on morphology and the blood coagulation system. Anesthes.a.Reanim.1993,6,14-17. Rus.
  
• 3.Burov N.E.,Kornienko L.,Arsamastsev E.,et all.Study of xenon toxicity in a subchronic experiment.Anesthes.a.Reanim. 1998,3,58-60.Rus.
  
• .Правила доклинической оценки безопасности фармакологических средств (РД-64-126-91).M.1991.Rus.
  
• Буров Н.Е., Е.В.Арзамасцев, Л.Ю.Корниенко, О.А.Терехова, К.Е.Малиновская. Изучение аллергизирующих и иммунотоксических свойств анестетика ксенона. V 1 Всероссийский съезд анестезиологов и реаниматологов.Тезисы.М.1998., №120, с.72.
  
• 5.Aldrete J.A.,Virtue R.W. Prolonged Inhalation of Inert Gases by Rats.Anesthesia a.Analgesia Current Researches,1967, v.46,N 5,p.562-5.
  
• 6. Cullen S.C.,Gross E.G. The anaesthetic properties of Xe animals and human beings,with additional observation on krypton. Science,1951,113,590-582.
  
• 7.Boomsma F.Ruprecht L et al.Hemodynamic and neurohumoral effects of Xenon anaesthesia.Anaesthesia.1990,45,273-278.
  
• 8.Burov N. Jabarov D. et al. Clinical experience with xenon.1Oth European Congress of Anaesthesiology.1998.Abstracts. S390.ECA-508,4.
  
• 9.Damir E.,Burov N.et all.Metabolic effects of xenon anaesthesia.9th European Congress of Anaesthesiology.Jerusalem. Israel,1994,p.411.
  
• 10.Lachmann B.,Armbruster S. et all. Safety and efficacy of xenon in routine use as an inhalational anaesthetic.Lancet, 1990,335,1413-15.
  
• 11.Lane M.J. et all.Anesthetics as teratogenes. Nitrous oxide is fetotoxic, xenon is not.Science,1980,210,899-901.
  
• 12.Luttropp H.H., Rydgren G. et all. A minimal flow system for xenon anesthesia.Anesthesiology.1991,75,896-902.
  
• 13.Luttropp H.H.,Thomasson R. et all.Clinical experience with minimal flow xenon anesthesia. Acta Anaesthesiol. Scand. 1994,38(2),121-5.
  
• 14.Nakata Y.,Goto T.,Morita S.Comparison of inhalation inductions with xenon and sevoflurane. Acta Anaesthesiol. Scand. 1997,41(9),1157-61.

Табл. 1.

Коэффициенты массы и клеточность лимфоидных органов

у мышей при ингаляционном воздействии Хе:О2 (80:20).

М+ m, n=30.

Р < 0.05 по отношению к контролю

Табл.2. Титр гемагглютининов в сыворотке крови мышей

(M+m), n=30.

 P<0.05 по отношению к контролю

Табл. 3. Фагоцитарный индекс нейтрофилов крови у мышей

при воздействии Хе:О2 (80:20).

(М+ m ), n =30.

Р > 0.05. по отношению к контролю

Табл. 4. Реакция специфического лизиса лейкоцитов

на ингаляцию Хе:О2 (80:20)

(M+m), n=14.

Р > 0 .05 по отношению к контролю

Н.Е.Буров, Е.В.Арзамасцев, Л.Ю.Корниенко, О.А.Терехова, И.Л.Елисеева

ИССЛЕДОВАНИЯ ИММУНОТОКСИЧЕСКИХ И АЛЛЕРГИЗИРУЮЩИХ

СВОЙСТВ КСЕНОНА

(экспериментальные исследования)

Кафедра анестезиологии и реаниматологии РМАПО (зав.кафедрой проф.И.В.Молчанов)

Лаборатория лекарственной токсикологии НИИЭК РКНПК Минздрава РФ, Москва

Результаты экспериментальных исследований показали,что при 4-кратной 30 минутной и 60 минутной ингаляции Хе:О 2 (80:20) в течение 2 недель у мышей отмечены: увеличение коэффициентов массы лимфоидных органов (селезенка,тимус), сохранение фагоцитарной активности, умеренная стимуляция первичного иммунного ответа, что свидетельствует об отсутствии у ксенона иммунотоксических свойств и о возможности его применения в клинике при патологии, связанной с исходным иммунодефицитом.

Исследование аллергизирующих свойств на свинках альбиносах показали, что ксенон в разрешающей дозе на 14 и на 21 день сенсибилизации не обладает анафилактогенной активностью, не вызывает специфического лизиса лейкоцитов, не влияет на количество базофилов и эозинофилов. Ксенон не индуцирует аллергические реакции, не является потенциальным аллергеном. Эти свойства Хе следует иметь в виду для применения в клинической практике у лиц с паналлергией.

Key Words

Xenon, anaesthetic, иммунотоксические, аллергизирующие свойства, лизис лейкоцитов, иммунизация, сенсибилизация, фагоцитарная активность, аллергические реакции, первичный иммунный ответ,.