Анотація до роботи:

Висоцький І.Ю. Токсикодинаміка та терапія гострих інгаляційних отруєнь епоксидними смолами (експериментальне дослідження). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук із спеціальності 14.03.06 – токсикологія. – Державна установа «Інститут фармакології та токсикології» АМН України. – Київ, 2007.

Дисертація присвячена установленню параметрів токсичної дії і провідних ланок патогенезу гострих інгаляційних отруєнь леткими компонентами (ЛК) діанових епоксидних смол (ЕС) марок ЕД-20, Е-40 і експериментально-теоретичному обґрунтуванню ефективних шляхів їх фармакологічної корекції.

Встановлено, що ЛК ЕС проявляють високу токсичність, яка залежить від циркадних і циркануальних біоритмів, становлять високу небезпеку розвитку гострого смертельного і несмертельного отруєння, утворюють зворотні комплекси з сироватковим альбуміном і є некрозогенними отрутами. В основі патогенезу досліджуваної патології лежать порушення окисно-антиоксидантної рівноваги, аденілат- і гуанілатциклазних механізмів передачі внутрішньоклітинного сигналу, зниження рівня SH-груп, активності епоксидгідролази у печінці, а також зміщення метаболізму арахідонової кислоти в бік утворення ЛТВ₄, ПГF_2a і ТХВ₂. Важливе місце у формуванні токсичної гепатопатії займає гальмування ЛК ЕС енергозабезпечувального і мікросомального окислення.

В експерименті на білих щурах при гострій інтоксикації ЛК ЕС доведена доцільність застосування препаратів метаболітного і антиоксидантного типів дії (кверцетин, флавінат і ліпін), ацетилцистеїну, індукторів епоксидгідролази (клофібрат, омепразол), синтетичних високомолекулярних сполук (співполімер N-ві-нілпіролідону з N,N-диметиламіноетилметакрилатом і вінілбутиловим ефіром), синтетичних антиоксидантів ([2-(3-сульфоланілокси)етил]триметиламоній йодид) і ентеросорбентів (карбовіт, карбовіт-М).

У дисертації наведено експериментально-теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми токсикології, яка полягає у встановленні параметрів токсичної дії і провідних ланок патогенезу отруєнь діановими ЕС, на основі чого розроблені в експерименті шляхи профілактики та лікування цієї патології.

1. У дослідах на білих щурах встановлено, що ЛК₅₀ ЕС ЕД-20 при гострому інгаляційному динамічному впливі становить 356,86±78,10 мг/м³ за ЕХГ, Lim_ac – 35,3 мг/м³, Lim_sp – 7,1 мг/м³, Z_ac – 10,11, Z_sp – 4,97, а ЕС Е-40 – 381,77±114,85 мг/м³, 40,10 мг/м³, 15,20 мг/м³, 9,52 і 2,64 відповідно, що дозволяє віднести ці сполуки до високотоксичних речовин з вираженою гепатоспецифічною дією, які являють собою високу небезпеку розвитку гострого смертельного і несмертельного отруєння. Епоксисполуки мають чітко виражену добову і сезонну ритмічність розвитку токсичного процесу. Акрофаза циркадних і циркануальних ритмів токсичності ЕС ЕД-20, Е-40 і ЕХГ, застосовуваних в дозі 1/10 ЛК₅₀, реєструвалася в 10-14 годин і зимою, а в дозі ЛК₅₀ – у 22-02 години і літом (р<0,05).

2. Гостра інтоксикація леткими компонентами ЕС (120-140 мг/м³ за ЕХГ) супроводжується у токсикогенній фазі активізацією процесів вільнорадикального окислення ліпідів у печінці, що проявляється вірогідним підвищенням ІСХ на
   122-288%, ДК – на 33-72%, МДА – на 44-100% і зменшенням рівня SH-груп на
   28-37%. Підсилення процесів ПОЛ у печінці призводить до зсуву метаболізму АК у бік підвищення продукції ЛТВ₄, ПГF_2a, ТХВ₂ відповідно на 83%, 46-63% і
   147-256% (р<0,05) і значного зниження (в 6,7-8,3 раза) рівня ПГІ₂. Зміни АКТГ, цАМФ і цГМФ мають фазовий характер. За умов гострої дії ЕС зменшується рівень ЗСБ і ВР на 18 і 25% (р<0,05) на фоні різкого підвищення в 6,6-15 разів (р<0,001) НКЗ, що призводить до гальмування дихання та окисного фосфорилювання і проявляється в зниженні рівня АТФ в 1,3-1,9 раза (Р<0,01-0,001), АТФ/АДФФ_н – в 1,5-4,2 раза (р<0,02-0,001) та НАД+НАДФ – в 1,3-1,5 раза (р<0,001).

3. Морфологічні зміни при отруєнні ЕС характеризуються дистрофічними і некротичними процесами в гепатоцитах, явищами зернистої, гіаліново-крапельної та жирової дистрофії. На рівні ультраструктурної організації гепатоцитів спостерігаються деструктивні зміни цитоплазматичних і органоїдних мембран, переважно мітохондрій, гладенького і гранулярного ендоплазматичного ретикулума. Поява некротичних змін у гепатоцитах синхронна в часі з максимумом зниження рівня SH-груп у печінці.

4. Механізм токсичної дії ЕС, зокрема ЕХГ, полягає в утворенні зворотних комплексів з транспортними білками, переважно з альбуміном, пригніченні І і
   ІІ фаз біотрансформації ксенобіотиків у НАДФН-залежній монооксигеназній системі печінки, зниженні активності позамікросомальних ферментів метаболізму епоксидів, про що свідчить гальмування реакцій N-деметилювання та ацети-лювання амідопірину на 54-75%, зменшення рівня Мо⁵⁺-вмісних парамагнітних комплексів і активності епоксидгідролази на 34-58% та збільшення тривалості гексеналового сну на 27-293% (р<0,05-0,001).

5. Серед 25 вперше синтезованих похідних ди- і тетрагідротіофендіоксиду, N-оксипіридину сполука [2-(3-сульфоланілокси)етил]триметиламоній йодид при лікувально-профілактичному введенні, вірогідно, підвищує виживання білих щурів порівнянно з контролем на 42%, а серед похідних N-вінілпіролідон-малеїнового ангідриду співполімери N-вінілпіролідону з N,N-диметиламіно-етилметакрилатом та N-вінілпіролідону з N,N-диметиламіноетилметакрилатом і вінілбутиловим ефіром – відповідно на 94% і 69%. Це свідчить про наявність у названих речовин антидотних властивостей.

6. На моделі гострого отруєння ЕХГ роздільне введення кверцетину
   (350 мг/кг внутрішньошлунково), флавінату (4 мг/кг внутрішньом`язово), ліпіну (680 мг/кг внутрішньоочеревинно), ацетилцистеїну (450 мг/кг внутрішньоочеревинно) сприяє виживанню білих щурів: при профілактичному введенні виживало відповідно 58%, 75%, 40% і 80%, при лікувально-профілактичному – 70%, 100%, 50% і 91%, при лікувальному – 50%, 64%, 40% і 60% тварин (в контролі – 17%). При профілактичному введенні клофібрату (200 мг/кг внутрішньошлунково) або омепразолу (50 мг/кг внутрішньоочеревинно), вірогідно, виживало 64% білих щурів (у контролі – 21%). Це свідчить про наявність у досліджуваних препаратів профілактичних та лікувальних властивостей.

7. При гострій інгаляційній інтоксикації ЕС в умовах профілактичного застосування (за 1 год. до отруєння) ІТЕ ентеросорбентів карбовіту та карбовіту-М (100 мг/кг) становить 1,58 і 2,18 (р<0,05), а при лікувальному введенні (через
   1 год. після інтоксикації) – відповідно 1,37 і 1,73 (р<0,05), що дозволяє віднести їх за способом дії до фізико-хімічних антидотів.

8. Комбіноване застосування (за 0,5-3 год. до- і через 5 хв після отруєння) ацетилцистеїну з флавінатом, ацетилцистеїну з ліпіном або кверцетину з ліпіном при гострій інтоксикації леткими компонентами ЕС супроводжується більш ніж адитивною дією, більш високим ІТЕ (р<0,05), повною нормалізацією ІАХ (р<0,001), істотним поліпшенням гістологічних та електронно-мікроскопічних змін у печінці.

9. Механізм позитивної дії застосованих при отруєнні ЕС препаратів обумовлений: кверцетину - здатністю гальмувати ПОЛ, спричиняти пролонговане підвищення рівня цАМФ і цГМФ у печінці, модифікувати метаболізм АК у бік підвищення утворення ПГІ₂ та зменшення продукції ЛТВ₄, ПГF_2a і ТХВ₂, збільшувати спорідненість ЕХГ до сироваткового альбуміну, нормалізовувати рівень ЗСБ, ВР, НКЗ, цитохрому Р₄₅₀ і Мо⁵⁺-вмісних парамагнітних комплексів, що супроводжується покращанням процесів енергозабезпечення та детоксикації в гепатоцитах; флавінату – посиленням енергозабезпечувального і мікросомального окислення (у результаті стабілізації рівня ЗСБ, ВР, цитохрому Р₄₅₀, Мо⁵⁺-комплексів), антирадикальними властивостями, протекторним впливом на активність ЕГ, Г-S-Т, g-ГТ, що проявляється збільшенням вмісту в печінці НАД+НАДФ, АТФ, зменшенням НКЗ, прискоренням метаболізму епоксидів, реакцій І і ІІ фаз біотрансформації ксенобіотиків, одночасним зменшенням концентрації ЕХГ в крові і сечі; ліпіну – антиоксидантними властивостями, підвищенням рівня цАМФ, ЗСБ, співвідношення ПГІ₂/ТХВ₂, активності ЕГ, процесів N-деметилювання і ацетилювання в гепатоцитах; ацетилцистеїну – впливом на тіолдисульфідний обмін, метаболізм АК, вираженою антиокислювальною і детоксикуючою дією - як результат нормалізації вмісту в печінці SH-груп, ТБК-реактантів, ЗСБ, НКЗ, ТХВ₂, підвищення активності ЕГ та продукції гепатоцитами ПГЕ₂.

10. В умовах профілактичного застосування при гострих отруєннях ЕС клофібрат попереджує інтенсифікацію ПОЛ, спричиняє істинну індукцію ферментів ЕГ, Г-S-Т і компонентів монооксигеназної системи, а омепразол – істинну індукцію ЕГ та пригнічення функціонування мікросомальної системи, що в обох випадках супроводжується посиленням детоксикаційних процесів зі зниженням концентрації ЕХГ у крові і сечі щурів. Своєрідний вплив омепразолу на ферментні системи детоксикації епоксисполук, амідопірину і гексеналу досягається перш за все за рахунок підвищення ним продукції гепатоцитами цАМФ, а також пригніченням синтезу ЛТВ₄, ТХВ₂ і збільшення в плазмі крові концентрації ПГI₂ та ПГЕ₂.

11. Застосування ліпіну, ацетилцистеїну, кверцетину або флавінату у тварин, отруєних ЕС, суттєво зменшує кількість та об`єм некротичних ділянок мульти – і монолобулярного типу, а також явища зернистої гіаліново-крапельної та жирової дистрофії в гепатоцитах. Це супроводжується менш вираженими деструктивними процесами з боку мітохондрій, гладкої і гранулярної частин ендоплазматичного ретикулума, ядерного апарату, появою перихроматинових гранул, зменшенням явищ каріопікнозу, каріолізису і вмісту ліпідних включень у цитоплазмі. Лікувально-профілактичний ефект кверцетину відрізняється значним підсиленням процесів внутрішньоклітинної репаративної регенерації, а флавінату – високим збереженням і збільшенням кількості мітохондрій.

Публікації автора:

1. Синтез и антиоксидантная активность некоторых производных ди- и тетрагидротиофендиоксида / И.Ю. Высоцкий, П.Г.Дульнев, А.И.Луйк, В.Д. Лукьянчук, Л.В.Савченкова // Вісник СумДУ. - 1998. - № 1(9). - С. 125-131. (Дисертант вивчив антиоксидантну активність, проаналізував результати досліджень, оформив статтю).

2. Высоцкий И.Ю., Дульнев П.Г. Химическое строение и антиоксидантная активность некоторых производных N-оксипиридина // Вісник СумДУ. – 1999. - № 1(12). – С. 137-144. (Дисертант вивчив антиоксидантну активніть, проаналізував і узагальнив результати, підготував текст статті).

3. Высоцкий И.Ю. Морфологическая оценка эффективности фармакотерапии при экспериментальном поражении печени летучими компонентами эпоксидных композиций // Проблеми екології та медицини. – 1999. – Т. 3, № 3-4. – С. 26-30.

4. Высоцкий И.Ю. Патоморфологические критерии эффективности ацетилцистеина и липина при токсическом поражении печени летучими компонентами эпоксидной смолы ЭД-20 // Вісник СумДУ. - 1999. - № 2(13). - С. 142-149.

5. Высоцкий И.Ю. Изменения ультраструктуры клеток печени при острой интоксикации летучими компонентами эпоксидных смол и лекарственная коррекция возникших нарушений // Вісник СумДУ. Серія Медицина. - 1999. -
   № 3(14). - С. 19-27.

6. Высоцкий И.Ю., Лукьянчук В.Д., Грызунова Г.К. Связывание эпихлоргидрина сывороткой крови и ее белковыми фракциями // Современные проблемы токсикологии. - 1999. - № 2. - С. 33-36. (Здобувачем виконано дослідження, проведено статистичне оброблення результатів, здійснено аналіз літератури, написано текст статті).

7. Высоцкий И.Ю. Влияние кверцетина, липина и ацетилцистеина на печень, пораженную летучими компонентами эпоксидной смолы ЭД-20 // Вісник проблем біології і медицини. - 1999. - № 10. - С. 91-98.

8. Высоцкий И.Ю. Влияние кверцетина, флавината и никотинамида на
   электронно-микроскопическую картину гепатоцитов при остром токсическом поражении печени эпоксидными соединениями // Проблеми екології та медицини. - 1999. - Т.3, № 6. - С. 43-46.

9. Высоцкий И.Ю., Комаревцева И.А. Эндогенный биосинтез простаноидов и циклических нуклеотидов в ткани печени под влиянием эпихлоргидрина, его фармакологическая регуляция // Проблеми екології та медицини. - 2000. - Т.4,
   № 1. - С. 22-26. (Дисертантом сплановано експеримент, розроблена модель патологічного процесу, обґрунтовані дози препаратів, проаналізовані отримані дані, підготовлена стаття до друку).

10. Высоцкий И.Ю. Токсичность и метаболизм эпоксидных соединений
    // Український медичний альманах. - 2000. - Т.3, № 2. - С. 43-46.

11. Высоцкий И.Ю. Метаболические реакции и механизмы повреждения био-мембран гепатоцитов в условиях острого токсического поражения печени летучими компонентами эпоксидных соединений // Вісник СумДУ. Серія Медицина. - 2000. - № 18. - С. 3-11.

12. Высоцкий И.Ю. К токсикологии эпоксидных смол ЭД-20 и Э-40 // Вісник СумДУ. Серія Медицина. - 2001. - № 12(33). - С. 16-23.

13. Высоцкий И.Ю. Фармакологическая регуляция активности ферментов, принимающих участие в метаболизме эпоксидных соединений // Вісник СумДУ. Серія Медицина. - 2002. - № 8(41). - С. 39-48.

14. Висоцький І.Ю. Вплив деяких лікарських засобів на стан ПОЛ за умов гострого токсичного ураження печінки щурів // Ліки. - 2003. - № 1-2. - С. 86-90.

15. Высоцкий И.Ю. Циркадные и цирканнуальные ритмы токсичности эпи-хлоргидрина // Современные проблемы токсикологии . – 2003.– № 2. – С. 45–49.

16. Высоцкий И.Ю. Хронотоксикология эпоксидных смол // Український медичний альманах. - 2003. - Т. 6, № 4. - С. 37-41.

17. Висоцький І.Ю. Вплив деяких лікарських засобів на рівень АКТГ і
    циклічних нуклеотидів у щурів за умов гострого токсичного ураження печінки
    // Ліки. - 2003. - № 3-4. - С. 92-98.

18. Высоцкий И.Ю., Гребеник Л.И. Лекарственная регуляция тиол–дисульфидного обмена в печени животных при острой токсической гепатопатии
    // Український медичний альманах. – 2003. – Т. 6, № 5. – С. 36–41. (Здобувачем виконано всі експериментальні дослідження і написано текст статті).

19. Высоцкий И.Ю. Состояние НАДФН-зависимой монооксигеназной гидроксилирующей ферментной системы печени крыс, отравленных летучими компонентами эпоксидных смол после лекарственного воздействия // Вісник СумДУ. Серія Медицина. - 2003. - № 9(55). - С. 16-27.

20. Высоцкий И.Ю. Функциональная активность антиоксидантной системы организма в условиях острой токсической гепатопатии, индуцированной эпоксидами на фоне применения фармакотерапевтических средств // Український медичний альманах. - 2003. - Т. 6, № 6 (додаток). - С. 17-21.

21. Высоцкий И.Ю. Влияние лекарственных средств с различными механизмами действия на концентрацию эпихлоргидрина в биологических средах организма в условиях острой интоксикации летучими компонентами эпоксидной смолы ЭД–20 // Вісник СумДУ. Серія Медицина. - 2004. - № 7(66). - С. 15-24.

22. Висоцький І.Ю. Роль ендогенних ейкозаноїдів у патогенезі токсичної гепатопатії і фармакотерапія деякими лікарськими засобами // Ліки. - 2004. -
    № 3-4. - С. 74-80.

23. Высоцкий И.Ю., Савченкова Л.В. Динамика парамагнетизма печеночной ткани при острой токсической гепатопатии, вызванной эпихлоргидрином и на фоне фармакотерапевтического воздействия кверцетина // Медицина сегодня и завтра. – 2004. - № 4. – С. 60-65. (Здобувачем особисто виконано моделювання патологічного процесу, проведено статистичну обробку результатів, здійснено аналіз літератури, написано текст статті).

24. Высоцкий И.Ю. Изучение сорбционных свойств углеродных и поли-мерных энтеросорбентов на модельных растворах эпихлоргидрина в равновесных условиях // Вісник СумДУ. Серія Медицина. – 2004. - № 11(70). – С. 14-22.

25. Высоцкий И.Ю. Фармакологическая коррекция нарушения простациклин-тромбоксанового равновесия при остром токсическом поражении печени летучими компонентами диановой эпоксидной смолы // Современные проблемы токсикологии. – 2005. - № 1. – С. 51-56.

26. Высоцкий И.Ю. Эффективность энтеросорбентов при острой интоксикации летучими компонентами эпоксидной смолы марки ЕД-20 и эпихлоргидрином // Вісник СумДУ. Серія Медицина. – 2005. - № 3(75). – С. 15-21.

27. Высоцкий И.Ю. Изменение уровня никотинамидных нуклеотидов в печени крыс под влиянием летучих компонентов эпоксидной смолы ЭД-20
    // Вісник СумДУ. Серія Медицина. – 2006. - № 2(86). – С. 31-36.

28. А.с. 1624954 СССР, МКИ А 61 К 31/44. a-(Пиридин-2-ил)-a-(3,4-ди-оксинафтил-1)-ацетонитрил, обладающий антиоксидантной активностью
    / В.П. Маковецкий, В.Д. Лукьянчук, И.Ю. Высоцкий (СССР). - № 4662950/04; Заявл. 16.03.89; Опубл. 30.01.1991, Бюл. № 4. (Дисертантом вивчена антиоксидантна активність, гостра токсичність, оформлена заявка на винахід).

29. Деклараційний патент 0031641А Україна, МКВ С 08F 26/10, С 07С 57/04, С 07С 211/04. Сополімер N-вінілпірролідону, N,N-диметиламіно-етилметакрилату та вінілбутилового ефіру, що проявляє детоксикуючу активність по відношенню до алкілюючих агентів / І.Ю. Висоцький, І.П. Федорова, В.Д. Лук`янчук, М.О. Коршунов (Україна). - № 98105284; Заявл. 07.10.1988; Опубл. 15.12.2000, Бюл. № 7-11. (Здобувачем вивчена детоксикуюча активність співполімеру, гостра токсичність, оформлена заявка на винахід).

30. Патент 52658 Україна, МКВ С07Д333/48, А61К31/38, А 61Р39/06. Сполука, що має антиоксидантну та детоксикуючу активність / П.Г. Дульнєв., І.Ю. Ви-соцький (Україна). - №98116032; Заявл. 13.11.1998; Опубл. 15.01.2003, Бюл. № 1. (Здобувачем вивчена антиоксидантна та детоксикуюча активність, гостра токсичність, оформлена заявка на винахід).

31. Высоцкий И.Ю. Динамика нарушений простациклин-тромбоксанового баланса при острой токсической гепатопатии, вызванной летучими компонентами эпоксидной смолы марки ЭД-20 // Тези доповідей ІІ з`їзду токсикологів України (12-14 жовтня 2004 р.). – Київ, 2004. – С. 47-48.

32. Высоцкий И.Ю. Влияние кверцетина и флавината на активность детоксицирующей ферментной системы печени в условиях острой токсической гепатопатии // Актуальні питання фармакології: Матеріали IV Української науково-практичної конференції з міжнародною участю з клінічної фармакології
    (7-8 жовтня 2004 р.). – Вінниця, 2004. – Ч. ІІ. – С. 33-34.

33. Высоцкий И.Ю. Сорбционная и детоксицирующая активность некоторых энтеросорбентов // Досягнення та перспективи розвитку фармацевтичної галузі України: Матеріали VI Національного з`їзду фармацевтів України
    28-30 вересня 2005 р.). – Харків: НФаУ, 2005. – С. 500-501.

34. Висоцький І.Ю. Фармакологічна регуляція рівня ейкозаноїдів в умовах токсичної гепатопатії спричиненої леткими компонентами епоксидної смоли
    // Актуальні проблеми токсикології. Безпека життєдіяльності людини: Тези доповідей VI Міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 100-річчю з дня народження академіка АМН СРСР Л.І. Медведя (1-3 жовтня 2005 р.). – Київ, 2005. – С. 105-106.

35. Висоцький І.Ю. Фармакологічна регуляція рівня простацикліну і тромбоксану в умовах гострого токсичного ураження печінки леткими компонентами епоксидної смоли ЕД-20 // Фармакологія 2006 – крок у майбутнє: Тези доповідей ІІІ Національного з`їзду фармакологів України (17-20 жовтня 2006 р.). – Одеса, 2006. –
    С. 33-34.

36. Vysotsky I.Y. Influence of some medicines on the dynamics of ACTG and cyclic nucleаtides changes under acute toxic liver disease // Abstracts of the VII International Scientific Conference “Current and Future Challenges in Environmental Health, Toxicology, and Food Safety in Eastern and Central Europe” (May 2-5, 2006). – Kyiv, 2006. – P. 69-70.

37. Висоцький І.Ю. Зміна рівня аденілових нуклеотидів в печінці щурів під впливом летких компонентів епоксидних смол // Актуальні питання експериментальної та клінічної медицини: Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції (25-26 квітня 2007 р.). – Суми: СумДУ, 2007. – Ч. 2. – С. 7-8.