Экспериментальная оценка влияния инстилляций Мексидола на репаративную активность роговицы, толерантность и антиоксидантную защиту глаза

Ю. Ф. Майчук¹, В. И. Поздняков¹, Ю. А. Петрович², Н. В. Майчук^2
1 ФГУ Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца, ул. Садовая-Черногрязская, 14/19, 105062 Москва, Россия
² Московский Государственный медико-стоматологический университет, Москва, Россия

РЕЗЮМЕ

Цель. Изучали влияние инстилляций раствора Мексидола на ткани глаза и на оксидантный стресс, вызванный механической эрозией роговицы.

Методы. В экспериментах на 19 кроликах (38 глаз) применяли инстилляции раствора Мексидола 4 раза в день. Исследования проводили в трёх направлениях: 1. Определяли влияние на ткани глаза (толерантность) 1% и 5% растворов Мексидола; 2. 1% раствора Мексидола - на реэпителизацию механической эрозии роговицы (10x10 мм); 3. Для определения влияния на оксидантный стресс, вызванный травматической эрозией роговицы, исследовали слёзную жидкость на содержание МДА (мкмоль/мг белка ), активность Cu²⁺Zn²⁺-СОД (Ед/мг белка), вычисляли коэффициент МДА/СОДх1000), содержание белка (мг/мл).

Результаты. В экспериментах на кроликах инстилляции 1% раствора Мексидола 4 раза в день в течение 30 дней, как и в контрольной группе (инстилляции плацебо), не вызывала раздражения глаз. На модели механической эрозии роговицы в условиях инстилляции 1% раствора Мексидола полная эпителизация роговицы отмечена через 3 дня, в то время как в контрольных глазах отмечена задержка эпителизации. Биохимические исследования выявили признаки значительного оксидантного стресса после механической эрозии роговицы. При инстилляции раствора Мексидола отмечено снижение количества малонового диальдегида (МДА) по сравнению с контрольной группой; увеличение активности фермента антиоксидантной защиты роговицы супероксиддисмутазы (СОД) не только по сравнению с контрольной группой, но и с уровнем до начала опыта ; снижение почти в 4 раза коэффициента соотношения интенсивности свободнорадикального окисления и объёма антиоксидантной защиты.

Заключение. Показана хорошая переносимость и безопасность для глаза длительных инстилляций 1% раствора Мексидола, выявлен положительный эффект на эпителизацию скарифицированной роговицы. Инстилляции Мексидола повышают антиоксидантную активность слезы в условиях окислительного стресса, вызванного механической эрозией роговицы.

Ключевые слова : Мексидол, глазные капли, оксидантный стресс, эрозия роговицы

RESUME

Experimental assessment of Mexidol eye drops influence on cornea healing, safety and antioxidant effect

Yu. F. Maychuk, V. I. Pozdnjakov, Yu. A. Petrovich, N. V. Maychuk,
Moscow Helmholtz Institute of Ophthalmology, Moscow, Russia

Purpose: To study the influence of Mexidol eye drops on cornea healing, safety and antioxidant effect in experiments.

Methods: 19 rabbits (38 eyes) were included in experimental study. Mexidol 1% and 5% eye drops were applied 4 times a day, 30 days in 3 groups of rabbits: I - cornea epithelium erosion 10x10 mm, II - native eyes, III biochemical study of tears in cases of corneal erosion (oxidative stress) treated by Mexidol eye drops 4 times a day.

Results: Significant differences were seen in favor of mexidol 1% eye drops.

Conclusions: Mexidol 1% eye drops are safe, increase corneal healing, demonstrate antioxidant effect in cases of oxidative stress caused by mechanical erosion of cornea epithelium in experimental study.

Key words: Mexidol eye drops, antioxidant effect, oxidative stress, corneal erosion

Число пациентов, страдающих воспалительными заболеваниями глаз и их последствиями, всегда было велико и значительно возрастает в последние годы. Эта патология является главной причиной синдрома «красных глаз» и составляет 16 млн. больных ежегодно в РФ, 80% - от общего числа больных временной нетрудоспособности по глазным заболеваниям, 50-60% больных амбулаторного приёма у офтальмолога, в 10- 30% являются причиной слепоты, часто принимают рецидивирующее течение (25-75%) [1]. Известно, что одним из важнейших патогенетических звеньев развития воспалительных и возникающих после них дистрофических поражений глаз является оксидантный стресс.

В здоровом организме соотношение между свободнорадикальным окислением (СРО) и антиоксидантной защитой (АОЗ) оптимально. Увеличение коэффициента СРО/АОЗ специфично для окислительного стресса - важного фактора патогенеза многих заболеваний. Усиление генерации активных форм кислорода при окислительном стрессе нарушает структуру и функции клеток [2, 3]. Повреждение биологических мембран продуктами перекисного окисления влечёт за собой нарушение активности ферментов, возникают расстройства различных видов обмена, значительно угнетаются функции иммунной системы. Длительное повреждающее действие свободных радикалов приводит в дальнейшем к деструкции мембран внутриклеточных структур, а затем и к гибели клеток.

Безусловно, важная роль усиления СРО при различных патологических состояниях требует применения в клинике средств фармакологической коррекции процессов перекисного окисления липидов - экзогенных антиоксидантов. По существующим представлениям антиоксиданты - вещества, введённые извне и способствующие поддержанию окислительно-антиоксидантного гомеостаза организма. Они тормозят образование свободных радикалов и /или способствуют предупреждению их выработки.

Первыми в медицинскую практику вошли жирорастворимые антиоксиданты. Один из них, токоферол, широко использовался ранее в лечении герпетических кератитов [4]. Токоферол играет роль природного иммунорегулятора: стимулирует продукцию Т-лимфоцитов и антител за счёт подавления функции супрессоров, увеличивает фагоцитарную активность нейтрофилов, что, несомненно, отражается на течении воспалительного процесса [5]. Более эффективными признаны водорастворимые антиоксиданты. В последние годы обращают на себя внимание синтетические антиоксиданты, созданные группой российских учёных на основе 3-гид-роксипиридина - вещества, структурно близкого к соединениям группы витаминов Вб [6]. При глубоком изучении свойств производных 3-гидроксипиридина (ОП) было выделено соединение 2-этил-6-метил-3-ОП, обладающее выраженной биологической активностью и относительно низкой токсичностью, на основе которого разработаны два лекарственных препарата: Эмоксипин (2-этил-6-метил-3-ОП гидрохлорид) и Мексидол (2-этил-6-метил-3-ОП сукцинат) [3, 7].

Антиоксидантные свойства Эмоксипина и Мексидола обусловлены несколькими основными свойствами этих препаратов. Во-первых, Эмоксипин и Мексидол взаимодействуют с ионами двухвалентного железа за счёт окисления Fe² в Fe³, либо хелатирования Fe²⁺, понижая эффективную концентрацию катализатора РСО. Во-вторых, данные препараты взаимодействуют с водорастворимыми свободными радикалами и, возможно, супероксидантом-радикалом. В-третьих, Эмоксипин и Мексидол повышают эффективность эндогенной антиоксидантной системы [23 - 26]. Мексидол оказывает влияние на физико-химические свойства мембраны, улучшает микроциркуляцию. Кроме того, Мексидол обладает выраженным антигипоксическим действием. Мексидол широко используется в медицинской практике. Применяется в терапии таких ургентных состояний, как инсульт, черепно-мозговая травма, инфаркт миокарда, острая интоксикация антипсихотическими средствами; в комплексном лечении острого панкреатита, перитонита. Мексидол влияет и на иммунную систему, повышая фагоцитарную активность лейкоцитов, содержание лизоцима слюны и секреторного IgA.

В офтальмологии Мексидол применяется по общепринятой методике внутримышечно, внутривенно струйно (5% раствор, 200 мг, первые 2 суток, затем по 100 мг в сутки, курс - 7-10 дней). Егоров А. Е. с соавт. применяли Мексидол в лечении 26 пациентов с хроническими оптическими нейропатиями (на фоне сосудистых нарушений, глаукомы, осложнённой близорукости), положительный эффект отмечен в 84,6% [10]. Мексидол внутривенно струйно по 100 мг в день, курс 10 дней, был применён другими авторами в лечении больных с дегенеративными, ишемическими заболеваниями глаз (глаукома, макулодистрофия, атрофия зрительного нерва, миопия высокой степени), что позволило умеренно повысить эффективность комплексной терапии [11].

Таким образом, принципиально было показано, что Мексидол оказывает терапевтический эффект в лечении ряда глазных заболеваний при системном введении препарата. Вместе с тем, хорошо известно, что местное применение в виде глазных капель, мази, глазных плёнок обеспечивает более высокую концентрацию препарата в тканях глаза, следовательно, и более выраженную терапевтическую активность.

Цель работы - исследовать возможность применения препарата Мексидол в виде глазных капель.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Исследования проведены на 19 кроликах породы Шиншилла (38 глаз) в 2004 году. Экспериментальные исследования переносимости (1% и 5%) и репаративной активности 1% раствора Мексидола при инстилляции препарата в конъюнктивальную полость глаза проведены в Отделе инфекционных и аллергических заболеваний глаз МНИИ глазных болезней им. Гельмгольца (руководитель отдела - профессор Ю. Ф. Майчук).

Для выявления раздражающего действия (токсико-аллергического) закапывали глазные капли Мексидол 4 раза в день в течение 30 дней; проводили биомикроскопию глаз животных после окрашивания 0,5% раствором флуоресцеина 2 раза в неделю. Признаки раздражающего действия оценивали по трёхбалльной шкале (0, +, ++, +++) по следующим признакам: светобоязнь, гиперемия и отёк конъюнктивы, кератопатия.

Влияние на реэпителизацию роговицы изучали на экспериментальной модели дозированной эрозии роговицы. После предварительной эпибульбарной анестезии 0,5% раствором дикаина делалась насечка на поверхностных слоях роговицы трепаном 10 мм. Затем на роговицу инстиллировали каплю флуоресцеина 0,5% и с помощью глазного скальпеля в зоне намеченного круга удаляли эпителий. Зона с удалённым эпителием в виде диска чётко окрашивалась в зелёный цвет (10x10 мм). Наблюдение за ходом эпителизации проводили через 24, 48, 66, 72, 78 часов после скарификации. Начиная с момента скарификации роговицы, в нижний конъюнктивальный свод опытной группе кроликов инстиллировали 1% раствор Мексидола, контрольной - плацебо, также 4 раза в день.

Таблица 1. Динамика хода и завершения эпителизации роговицы при инстилляции 1% раствора Мексидола

Антиоксидантную активность слезы исследовали на кафедре биохимии МГМСУ (профессор Ю. А. Петрович). В качестве экспериментальной модели использовали описанную выше модель дозированной эрозии роговицы кроликов (10x10 мм). Пробу слезы для проведения биохимического анализа брали из нижнего конъюнктивального свода с помощью 8 дисков фильтровальной бумаги диаметром 5 мм. Диски взвешивали дважды, до помещения в конъюнктивальную полость и после 5-минутного нахождения под веком. Прирост массы влажных дисков фильтровальной бумаги по сравнению с сухой пробой составлял вес слезы в мг. Содержание малонового диальдегида (МДА) (в мкмоль/мг белка) в слезе определяли в реакции с тиобарбитуровой кислотой, в результате которой образуется окрашенный триметиновый комплекс с максимумом поглощения при 532 нм. Для анализа использовали спектрофотометр СФ-26. Активность Cu²⁺, Zn²⁺-СОД устанавливали методом, основанным на способности супероксиддисмутазы (СОД) ингибировать супероксиданионзависимую реакцию. За единицу активности СОД принимали ингибирование ксантин-ксантиноксидазной реакции восстановления синего тетранитазолия в формазан на 50% за 1 минуту. Активность СОД выражали в Ед (минхмг белка) в слезе.

Количество белка в слезе определяли методом, основанном на образовании окрашенных продуктов аминокислот с реактивом Фолина, и выражали в мг на мл слезы. Начиная с момента скарификации роговицы в нижний конъюнктивальный свод кроликов опытной группы ежедневно 4 раза в день в течение 5 дней инстиллировали 1% раствор Мексидола. Контролем служили кролики, которым также 4 раза в день инстиллировали плацебо. Забор слезы проводился до скарификации и на третьи сутки от начала эксперимента.

Таблица 2. Показатели антиоксидантной активности слезы в условиях окислительного стресса на модели дозированной эрозии роговицы

РЕЗУЛЬТАТЫ

Раздражающее действие глазных капель. При инсталляции 5% раствора Мексидола 4 раза в день в течение 30 дней к концу наблюдений отмечено лёгкое раздражение конъюнктивы (+) на всех опытных глазах. Явлений эпителиопатии (при окраске флуоресцеином) не обнаружено ни в динамике наблюдений, ни по окончании опыта. При инстилляции 1% раствора Мексидола, как и при инстилляции плацебо, явлений раздражения конъюнктивы не отмечено ни в динамике наблюдений, ни при окончании 30-дневного опыта, признаков эпителиопатии не обнаружено.

Влияние на эпителизацию эрозированной роговицы. На модели дозированной эрозии роговицы (10x10 мм) проводилась инстилляция 1% раствора Мексидола (опытная группа) или инстилляция плацебо (контроль) 4 раза в день. Размеры эрозированной поверхности роговицы фиксировали до опыта и через 24, 48, 66, 72 и 78 часов после нанесения эрозии (табл. 1). Как видно по результатам этих опытов, при применении 1% раствора Мексидола через трое суток в опытных глазах отмечалась полная эпителизация роговицы, в то время как в большинстве глаз контрольной группы сохранялись эрозированные очаги роговицы размером 0,5x0,5 мм. Это может свидетельствовать о стимулирующем репаративном действии инстилляций препарата.

Биохимические исследования слезы. Всего проанализировано 24 пробы слезы, по каждой проведена количественная оценка слёзопродукции и определение трёх биохимических показателей. Пробы взяты до опыта и на 3 сутки после нанесения эрозии роговицы (10x10 мм) в условиях инстилляции 1% раствора Мексидола или инстилляции плацебо 4 раза в день (табл. 2). Сопоставление изменений различных биохимических показателей слезы в условиях опыта свидетельствует об определённых тенденциях влияния инстилляций раствора Мексидола.

Рефлекторное увеличение слёзопродукции при скарификации роговицы вызвано массивным механическим раздражением нейрорецепторов и токсическим воздействием на них различных веществ, образующихся при нарушении целостности клеток. В основной группе (на фоне инстилляций 1% раствора Мексидола) уровень рефлекторной секреции слезы достоверно ниже, чем в контрольной группе. Это, возможно, связано со свойствами Мексидола стабилизировать клеточные мембраны, что препятствует лизису клеток и выходу токсичных веществ. Кроме того, активируя СОД, он приводит к снижению содержания продуктов перекисного окисления липидов и активных форм кислорода, которые непосредственно или через запуск каскада патологических реакций оказывают раздражающее действие на нейрорецепторы.

В основной группе при инстилляции 1% Мексидола уровень МДА в слезе ниже по сравнению с контрольными животными, что свидетельствует в пользу снижения Мексидолом интенсивности свободнорадикального окисления. Мексидол у скарифицированных кроликов в 3 раза увеличивает активность антиоксидантного фермента СОД по сравнению с активностью этого же фермента в группе контрольных кроликов, не получавших Мексидол. По сравнению с началом опыта Мексидол в 1,5 раза увеличивает активность СОД в слезе опытных животных.

В опытной группе Мексидол почти в 4 раза снижает коэффициент, отражающий соотношение между интенсивностью свободнорадикального окисления и объёмом антиоксидантной защиты, по сравнению с контролем, и почти в 2 раза снижает этот коэффициент даже по сравнению с интактными кроликами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В эксперименте на кроликах показана хорошая переносимость 1% раствора Мексидола при инстилляции 4 раза в день в течение 30 дней. Не выявлено раздражения конъюнктивы и отсутствовали явления эпителиопатии роговицы. На модели дозированной эрозии роговицы показано, что инстилляции 1% раствора Мексидола 4 раза в день оказывают положительный эффект на эпителизацию роговицы. Биохимические исследования слезы выявили, что инстилляции 1% раствора Мексидола значительно повышают антиоксидантную активность слезы в условиях окислительного стресса при нарушении целостности эпителиального покрова роговицы.

Список использованной литературы

1. Майчук Ю. Ф. Состояние и перспективы научных исследований по инфекционным и аллергическим заболеваниям глаз. Актуальные вопросы офтальмологии. М., 1995, с. 129-151.
2. Зайцев В. Г., Островский О. В., Закревский В. И. Связь между химическим строением и мишенью действия как основа классификации антиоксидантов прямого действия. Эксперим. и клинич. фармакология. 2003; 4:66-70.
3. Чечет И. В., Чечет О. Ю., Кузин В. Б. Фармакологические свойства производных 3-гидроксипиридина - препаратов эмоксипин и мексидол. РМЖ 2006; 8: 153 -157.
4. Рыкун В. С., Майчук Ю. Ф. Клинико-экспериментальное обоснование применения токоферола в лечении офтальмогерпеса. Вестн. офтальмол. 1988; 4:65- 68.
5. Михайленко А. А., Базанов Г. А., Калинкин М. Н. Аллергия и аллергические заболевания. Москва - Тверь. 2005, 351с.
6. Смирнов Л. Д., Сускова В. С. Модуляция иммунного ответа антиоксидантами Химико-фармац. журнал. 1989; 7: 773 -784.
7. Воронина Т. А. Мексидол, основные эффекты, механизм действия, применение. М., 2004, 21с.
8. Петрович Ю. А., Сухова Т. В., Лемецкая Т. И. Результаты и перспективы применения мексидола в стоматологии. Стоматология 2004; 6 :17 - 21.
9. Элькас И. С., Рошаль Л. М., Архипова С. А. и др. Стандартизация подходов к оказанию помощи детям с черепно-мозговой травмой на догоспитальном этапе. Мексидол в педиатрии. М., 2004, с. 4-9.
10. Егоров А. Е., Касимов Э. М., Абруг Б. В. Применение мексидола у больных с оптическими нейропатиями. Клинич. офтальм. 2002; 2 : 81 - 83.
11. Малышев В. Е., Сальников О. И. Опыт применения препарата мексидол в комплексном амбулаторном лечении больных с заболеваниями глаз дегенеративно-дистрофического происхождения. Неврология 2007; 3: 55- 57.