Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,006

ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ГЕПАТОТОКСИЧНОСТИ ИЗОНИАЗИДА И ВОЗМОЖНЫЕ СПОСОБЫ ЕЕ КОРРЕКЦИИ

Саджая Л.А. 1 Абисалова И.Л. 1 Сергеева Е.О. 1 Скульте И.В. 1
1 Пятигорский медико-фармацевтический институт - филиал ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Изониазид-индуцированные поражения печени являются основной причиной отмены изониазида при противотуберкулезной химиотерапии. В результате развивается лекарственная устойчивость микобактерий туберкулеза, что значительно ухудшает исход лечения данного заболевания. Биотрансформация изониазида приводит к токсическому поражению печени, которое сопровождается нарушением белкового, углеводного, липидного, пигментного обменов; изменению активности печеночных ферментов, гепатозу. Гепатотоксичность изониазида зависит от скорости печеночного метаболизма и часто обусловлена генетическим дефектом ферментов: N-ацетилтрансферазы 2, цитохрома Р450 2Е1, глутатион S-трансферазы. Учитывая, что генетически детерминированные механизмы неустранимы, возможным способом снижения токсичности изониазида можно считать уменьшение скорости всасывания, позволяющее влиять на скорость метаболизма, а следовательно, на его токсичность. Целью исследования явилось установление характера и выраженности токсических свойств таблеток изониазида, гранул изониазида с β-декстрином (СВ-изониазид) и гранул изониазида с пектином по биохимическим показателям, характеризующим функциональное состояние печени. Проведенные исследования показали, что введение гранул изониазида с пектином и гранул СВ-изониазида более чем в два раза снижает нарушение детоксицирующей функции печени, а также вызывает меньшую жировую дистрофию печени по сравнению с таблетками изониазида. Гранулы изониазида, особенно с пектином, в меньшей степени, чем таблетки, воздействуют на содержание гликогена в печени, что связано с меньшим нарушением гликогенсинтезурующей функции.
изониазид
пектин
гранулы
гепатотоксичность
детоксикация
противотуберкулезные средства
1. Фентисов В.В. Сравнительное исследование показателей заболеваемости туберкулезом взрослого населения по возрастному и половому признаку // Современные проблемы науки и образования. 2022. №3. URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=31775 (дата обращения: 09.05.2023).
2. Исентаев А.А., Бакиева А.Р. Гепатотоксическое действие противотуберкулезных препаратов // Бюллетень медицинских-интернет конференций. 2022. Т. 12. № 4. С. 100–102.
3. Машковский М.Д. Лекарственные средства. М.: Новая волна, 2019. 1216 с.
4. Иванова Д.А., Борисов С.Е. Спектр и факторы риска нежелательных побочных реакций при лечении больных туберкулезом // Туберкулез и болезни легких. 2017. Т. 95. № 6. С. 22–29.
5. Краснова Н.М., Николаев В.М., Ефремова Е.Н., Егорова А.А., Татаринова Т.Е., Максимова Н.Е., Прокопьев Е.С., Кравченко А.Ф., Татаринова О.В., Венгеровский А.И. Сычев Д.А. Зависимость гепатотоксического действия и фармакокинетики изониазида от скорости его ацетилирования у больных лекарственно-чувствительным туберкулезом легких // Терапия. 2022. №4. С.42–48.
6. Казаков А.В. Оптимизация гепатопротективной терапии у больных туберкулезом органов дыхания с учетом оценки генетического полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков с помощью биологических чипов: автореф. дис. … докт. мед. наук. Москва, 2021. 45с.
7. Wang P., Pradhang K., Zhong K., Ma X. Isoniazid metabolism and hepatotoxicity// Acta Pharmaceutica Sinica B. 2016. № 6. P. 384–392.
8. Донченко Л.В., Красноселова Е.А., Огнева О.А. Пектинопрофилактика как один из основных факторов повышения качества жизни современного человека // Качество жизни. 2018. №4. С.32–37.
9. Миронов А.Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. М.: Гриф и К, 2012. 944 с.
10. Камышников В.С. Методы клинических лабораторных исследований. М.: МЕДпресс-Информ, 2020. 736 с.

Приоритетным направлением современной медицины является решение социально значимой проблемы здравоохранения – борьбы с заболеваемостью туберкулезом, поскольку во многих странах мира, в том числе и в России, туберкулез приводит к инвалидности и смертности трудоспособного населения. Положительная динамика улучшения эпидемиологической ситуации по туберкулезу в России в последние годы связана с усилением проведения профилактических и лечебных мероприятий [1, 2]. К основным противотуберкулезным препаратам для лечения туберкулеза (в условиях сохраненной лекарственной чувствительности возбудителя) относятся изониазид и рифампицин [3, с. 347]. Причиной недостаточно высокой эффективности противотуберкулезной терапии является побочное действие используемых лекарственных препаратов, что проявляется в нежелательных побочных реакциях [4, 5]. В первую очередь это связано с высокой гепатотоксичностью назначаемых противотуберкулезных препаратов. У 20–30% больных туберкулезом прием лекарственных препаратов этой группы вызывает патологические состояния печени [6, с. 42]. Так, применение изониазида приводит к нежелательным побочным проявлениям в виде аллергических, диспепсических, нейротоксических и гепатотоксических реакций. Биотрансформация ксенобиотика изониазида приводит к токсическому поражению печени, которое сопровождается нарушением белкового, углеводного, липидного, пигментного обменов в печени, изменением активности печеночных ферментов; гепатозу [7]. Гепатотоксичные реакции на прием изониазида связаны как с генетическими факторами, так и с сопутствующими патологиями печени.

В настоящее время с целью устранения побочных реакций и снижения гепатоксичности противотуберкулезных препаратов назначают лекарственные препараты из группы гепатопротекторов, такие как Гептрал, Гепатосан, Карсил и др. Широкий спектр терапевтической активности пектинов позволяет использовать их в качестве возможных гепатопротекторов. Это обусловлено физико-химическими свойствами пектинов и их способностью участвовать в реакциях этерификации, ацетилирования, комплексообразования, позволяя при этом не оказывать влияния на фармакологическую активность препарата [8].

Цель исследования: установление характера и выраженности токсических свойств таблеток изониазида, гранул СВ-изониазида и гранул изониазида с пектином по биохимических показателям функционального состояния печени.

Методы и материалы исследования

Опыты проводились на беспородных белых крысах-самцах массой 180–200 г в первую половину дня после 16-часового голодания. Животные содержались в стационарных условиях вивария, получая стандартный корм и воду без ограничения. Перед опытом животные подвергались двухнедельному карантину, в течение которого проводили осмотр их внешнего вида, поведения, потребления воды и пищи, периодически контролировали массу тела. Эксперимент выполнялся с учетом «Национального стандарта РФ ГОСТ Р 53434-2009 «Принципы надлежащей лабораторной практики» и приказа Минздрава России от 01.04.2016 г. № 199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики». Для исследования изготавливались гранулы субстанции изониазида с β-декстрином в соотношении 1:9 и гранулы изониазида с пектином в соотношении 1:6. В качестве препарата сравнения использовали таблетки изониазида 300 мг, АО «Фармсинтез», Россия, серия 20218.

Биохимические показатели определялись в сыворотке крови и ткани печени крыс после декапитации животных. Эвтаназия осуществлялась под хлоралгидратным наркозом (350 мг/кг), без причинения страданий, в помещении, где не содержатся другие животные, согласно правилам «Руководства по проведению доклинических исследований лекарственных средств» [9, с. 11].

Изучение детоксицирующей функции печени при введении таблеток изониазида и гранул изониазида проводилось с помощью бромсульфалеиновой пробы по методу Голла в модификации Г.В.Недошивиной [10, с.48]. Ампулированный 5%-ный раствор бромсульфалеина вводили в хвостовую вену крыс из расчета 10мг/кг массы тела после двухнедельного перорального введения металлическим зондом водных суспензий таблеток изониазида, гранул СВ-изониазида и гранул изониазида с пектином в дозах 50мг/кг и 200мг/кг (в перерасчете на чистый изониазид). Для определения экспериментальных доз изониазида использовали среднесуточную максимальную дозу препаратов на основе изониазида (300 мг/кг массы тела) с учетом коэффициента пересчета 6,5 (для крыс), а также LD50 изониазида, полученную авторами при изучении острой токсичности по методу Кербера (200мк/кг массы тела) [9, с.11–17]. Через 15 минут после введения бромсульфалеина крыс декапитировали и в сыворотке крови определяли его содержание спектрофотометрическим методом при длине волны 532нм против стандарта. В качестве контроля использовали группу интактных животных, в качестве группы сравнения – группу животных, получавших таблетки изониазида, 200 мг/кг массы тела. Также в сыворотке крови определяли активность аланинаминотрансферазы (АлАт), щелочной фосфатазы (ЩФ), концентрацию общего холестерина. В гомогенате печени исследовали содержание гликогена и общих липидов [10, с.395–424].

Обработку результатов проводили методом вариационной статистики: нормальность распределения определяли с помощью критерия Колмогорова–Смирнова, вычисляли среднее значение (М) и стандартную ошибку среднего значения (m), в качестве параметрического метода использовали критерий Стьюдента, в качестве непараметрического – U-критерий Манна–Уитни [9, с.17–27]. Различие между группами считали статистически значимыми при p<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты бромсульфалеиновой пробы у животных, получавших изониазид и его лекарственные формы, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Изучение детоксицирующей функция печени при введении изониазида и его гранул с пектином и β-декстрином (СВ-изониазида)

Условие опыта

Количество животных

Содержание бромсульфалеина в сыворотке крови, мг%

Мm

p

1

2

3

4

Интактные животные (контроль)

10

0,150,01

Животные, получавшие таблетки изониазида, 50мг/кг

10

0,160,012

p1>0,05

Животные, получавшие таблетки изониазида, 200мг/кг (группа сравнения)

10

1,120,04

p1<0,001

Животные, получавшие гранулы изониазида с пектином, 50мг/кг

10

0,150,1

p1>0,05

Животные, получавшие гранулы изониазида с пектином, 200мг/кг

10

0,530,03

p1<0,001

p2<0,001

Животные, получавшие гранулы СВ-изониазида, 50мг/кг

10

0,160,007

p1>0,05

Животные, получавшие гранулы СВ-изониазида, 200мг/кг

10

0,510,035

p1<0,001

р2<0,001

n – количество животных в группе; р1 – уровень статистической значимости по отношению к интактным животным; р2 – уровень статистической значимости по отношению к группе сравнения.

Как видно из приведенных данных, введение животным препаратов изониазида в дозе 50мг/кг не отразилось на экскреторной функции печени. В отличие от этого введение препаратов изониазида в дозе 200мг/кг значительно задерживало, по сравнению с контролем, содержание красителя в крови, что указывает на повреждение печени. Однако степень этой задержки оказалась более чем в два раза меньше (p<0,001) у животных, получавших гранулы изониазида с пектином и СВ-изониазида. Это позволяет заключить, что применение изониазида в форме гранул с пектином и гранул СВ-изониазида значительно снижает его гепатотоксическое действие, причем в равной степени, по сравнению с опытами, где использовались таблетки изониазида. Основные биохимические показатели цитолиза и холестаза при токсическом воздействии таблеток изониазида в сравнении с гранулами с пектином и гранул СВ-изониазида приведены в таблицах 2, 3, 4.

Таблица 2

Изучение активности аланинаминотрансферазы в крови при введении изониазида и его гранул с пектином и СВ-изониазида

Условия опыта

Количество животных

Аланинаминотрансфераза, мккатал/л

Мm

р

Интактные животные (контроль)

10

0,340,017

Животные, получавшие таблетки изониазида, 50мг/кг

10

0,330,027

р1 >0,05

Животные, получавшие таблетки изониазида, 200мг/кг (группа сравнения)

10

0,450,014

р1 <0,001

Животные, получавшие гранулы изониазида с пектином, 50мг/кг

10

0,330,028

р1 >0,05

Животные, получавшие гранулы изониазида с пектином, 200мг/кг

10

0,400,03

р1 >0,05

р2>0,05

Животные, получавшие гранулы
СВ-изониазида, 50мг/кг

10

0,290,017

р1<0,05

Животные, получавшие гранулы
СВ-изониазида, 200мг/кг

10

0,380,018

р1>0,05

р2<0,05

n – количество животных в группе; р1 – уровень статистической значимости по отношению к интактным животным; р2 – уровень статистической значимости по отношению к группе сравнения.

Из приведенных в таблице 2 данных видно, что гранулы изониазида с пектином и СВ-изониазида, в отличие от таблеток изониазида, не вызывают цитолиз (не повреждают целостность клеток печени).

Таблица 3

Изучение активности щелочной фосфатазы крови при введении изониазида и его гранул с пектином и СВ-изониазида

Условия опыта

Количество животных

Активность щелочной фосфатазы, ммоль/л

Мm

p

Интактные животные (контроль)

10

2,130,29

Животные, получавшие таблетки изониазида, 50мг/кг

10

1,70,36

р1>0,05

Животные, получавшие таблетки изониазида, 200мг/кг (группа сравнения)

10

9,321,14

р1<0,001

Животные, получавшие гранулы изониазида с пектином, 50мг/кг

10

2,790,30

р1<0,05

Животные, получавшие гранулы изониазида с пектином, 200мг/кг

10

10,390,65

р1<0,001

р2>0,05

Животные, получавшие гранулы
СВ-изониазида , 50мг/кг

10

4,380,52

р1<0,01

Животные, получавшие гранулы
СВ-изониазида, 200мг/кг

10

10,40,85

P1<0,001

P2>0,05

n – количество животных в группе; р1 – уровень статистической значимости по отношению к интактным животным; р2 – уровень статистической значимости по отношению к группе сравнения.

Как видно из данных, приведенных в таблице 3, активность щелочной фосфатазы в сыворотке крови крыс при введении исследуемых лекарственных форм изониазида в дозе 50мг/кг существенно не изменилась, что свидетельствует об отсутствии нарушения циркуляции желчи. Однако введение этих препаратов в высокой дозе (200мг/кг) вызвало значительное увеличение активности щелочной фосфатазы, причем примерно в равной мере в опытах как с таблетками изониазида, так и с гранулами изониазида с пектином и СВ-изониазида. Различия между показателями этих опытов оказались статистически не значимыми. Следовательно, исследование активности щелочной фосфатазы крови животных, подвергавшихся воздействию изониазида в высокой дозе (200мг/кг), не выявило в отношении холестаза защитного эффекта лекарственных форм препарата – гранул с пектином и гранул СВ-изониазида.

Наряду с активностью ферментов в качестве показателя функционального состояния печени определялся уровень холестерина в сыворотке крови (табл. 4).

Таблица 4

Изменение содержания общего холестерина в крови при введении лекарственных форм изониазида

Условия опыта

Количество животных

Холестерин, ммоль/л

Мm

р

1

2

3

4

Интактные животные (контроль)

10

2,350,13

Животные, получавшие таблетки изониазида в дозе 50мг/кг

10

2,420,18

р1>0,05

Животные, получавшие таблетки изониазида в дозе 200мг/кг (группа сравнения)

10

6,160,18

р1<0,001

Животные, получавшие гранулы изониазида с пектином в дозе 50мг/кг

10

2,120,21

р1>0,05

Животные получавшие гранулы изониазида с пектином в дозе 200мг/кг

10

3,780,1

р1<0,001

р2<0,001

Животные, получавшие гранулы
СВ-изониазида в дозе 50мг/кг

10

2,280,19

р1>0,05

Животные, получавшие гранулы
СВ-изониазида в дозе 200мг/кг

10

3,790,18

р1<0,001

р2<0,001

n – количество животных в группе; р1 – уровень статистической значимости по отношению к интактным животным; р2 – уровень статистической значимости по отношению к группе сравнения.

Изониазид в форме гранул с пектином и гранул СВ-изониазида в меньшей степени нарушают метаболизм холестерина в печени, чем таблетки изониазида. В таблице 5 представлены результаты влияния таблеток изониазида, гранул изониазида с пектином и гранул СВ-изониазида на содержание гликогена и общих липидов в ткани печени (табл.5).

Таблица 5

Изменение содержания гликогена и общих липидов в ткани печени при введении таблеток изониазида, гранул изониазида с пектином и гранул СВ-изониазида

Условия опыта

Количество животных

Содержание гликогена, мг%

Содержание общих липидов, мг%

Мm, р

Мm, р

Интактные животные (контроль)

10

2081,0222,0

1,640,31

Животные, получавшие таблетки изониазида, 200мг/кг (группа сравнения)

10

787,886,6

р1<0,001

137,76,8

р1<0,001

Животные, получавшие гранулы изониазида с пектином, 200мг/кг

10

1767,6177,0

р1>0,05

p2<0,001

12,30,31

р1<0,001

р2<0,001

Животные, получавшие гранулы СВ-изониазида, 200мг/кг

10

927,0102,0

р1<0,05

р2>0,05

35,01,4

р1<0,001

р2<0,001

n – количество животных в группе; р1 – уровень статистической значимости по отношению к интактным животным; р2 – уровень статистической значимости по отношению к группе сравнения

Как видно из представленных в таблице 5 данных, введение таблеток изониазида экспериментальным животным вызвало значительное падение в ткани печени гликогена (на 62,2%, р1<0,001) по сравнению с интактной группой. В группах животных, получавших гранулы изониазида с пектином, уменьшение содержания гликогена оказалось незначительным и статистически недостоверным (на 15%, р1>0,05) по сравнению с интактной группой и на 56% (p2<0,001) выше по сравнению с группой сравнения. В группах животных, получавших гранулы СВ-изониазида, уменьшение содержания гликогена по сравнению с группой сравнения было недостоверным (р2>0,05).

Содержание общих липидов в гомогенате печени животных, получавших таблетки изониазида в дозе 200мг/кг, увеличивалось в 80 раз; в группе, получавшей гранулы изониазида с пектином в дозе 200мг/кг, – в 7,5 раза; в группе, получавшей гранулы СВ-изониазида в дозе 200 мг/кг, – в 21 раз.

Применение гранул изониазида, особенно с пектином, в меньшей степени, чем таблеток, воздействует на содержание гликогена в гепатоцитах, что указывает на сохранение гликогенсинтезирующей функции печени. В группе, получавшей изониазид в таблетках, зафиксировано резкое увеличение содержания общих липидов в печени, что указывает на развитие жировой дистрофии. В группах животных, принимавших гранулы изониазида, особенно с пектином, отмечалось многократное снижение накопления липидов в гепатоцитах, что указывает на снижение гепатотоксичности изониазида в исследуемых композициях.

Выводы

1. Гранулы изониазида с пектином и гранулы СВ-изониазида более чем в два раза снижают нарушение детоксицирующей функции печени, чем таблетки изониазида.

2. Гранулы СВ-изониазида, особенно с пектином, вызывают меньшую жировую дистрофию печени, чем таблетки изониазида.


Библиографическая ссылка

Саджая Л.А., Абисалова И.Л., Сергеева Е.О., Скульте И.В. ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ГЕПАТОТОКСИЧНОСТИ ИЗОНИАЗИДА И ВОЗМОЖНЫЕ СПОСОБЫ ЕЕ КОРРЕКЦИИ // Современные проблемы науки и образования. – 2023. – № 4. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=32897 (дата обращения: 17.06.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674