Терапевтичний вплив смекти або порошку смекти на щурів з токсикацією паракват

Інь-пісня Цзян

1 відділення невідкладної медицини, афілійована лікарня Університету Шихезі, Шихезі 832002, Китай

Ю-ін Ма

1 відділення невідкладної медицини, афілійована лікарня Університету Шихезі, Шихезі 832002, Китай

Чжан-цин Ван

1 відділення невідкладної медицини, афілійована лікарня Університету Шихезі, Шихезі 832002, Китай

Гуан Цзюнь Лі

2 Народна лікарня Ло Чжуан, Лінь І 276016, Китай

Анотація

ІНФОРМАЦІЯ:

Концентрація параквату у плазмі тісно пов’язана з прогнозом пацієнтів з токсикацією параквата, і найпоширенішою причиною смерті від отруєння паракватам є поліорганна недостатність (MOF). Це дослідження мало на меті оцінити терапевтичний ефект смекти на плазмові концентрації параквату та поліорганну травму, спричинену інтоксикацією параквата у щурів.

МЕТОДИ:

Всього 76 здорових дорослих щурів SD SD були випадковим чином розділені на групу A (контрольна група, n = 6), групу B (отруєна група, n = 30) та групу C (група, яка отримувала смекту, n = 30). Щурів у групах В і С обробляли внутрішньошлунково PQ при 50 мг/кг, а щурів групи А - внутрішньошлунково фізіологічним розчином (1 мл). Щурам групи С вводили внутрішньошлунково-смектальну концентрацію по 400 мг/кг через 10 хвилин після введення PQ, тоді як щурів інших двох груп одночасно внутрішньошлунково обробляли 1 мл фізіологічного розчину. Живих щурів у групах В та С забивали через 2, 6, 24, 48, 72 години після введення PQ для визначення концентрації параквату у плазмі крові та для фарбування ВІН легенів, шлунка та тонкої кишки. Щурів страчували наприкінці випробування таким же чином у групі А.

РЕЗУЛЬТАТИ:

Концентрація параквату у плазмі крові (нг/мл) коливалась від 440,314 ± 49,776 до 4320,6150 ± 413,947. У групі В. спостерігались характерні патологічні зміни в легенях, шлунку та тонкій кишці. Пошкодження легенів поступово погіршувались, спостерігались набряки, інфільтрація лейкоцитів, пневморагія, ущільнені перегородки та консолідація легенів. Порушення слизової, гіперемована слизова шлунка та інфільтрація лейкоцитів були очевидними в шлунку. Виявлено крововилив із слизової оболонки тонкої кишки, відшарування ворсинок, пошкодження залози з додаванням запальної клітинної інфільтрації. Порівняно з групою В, плазмова концентрація параквату зменшилась (P КЛЮЧОВІ СЛОВА: Смекта, Паракват, Патологічні зміни, Терапевтична травма

ВСТУП

Паракват (PQ) - це неселективний контактний гербіцид, який широко застосовується у світі, особливо в країнах, що розвиваються, з 1960-х років. Однак отруєння PQ залишається основною причиною смерті серед пацієнтів з гострими отруєннями в Азії [1], а смертність досягає 80% [2]. PQ всмоктується переважно через кишковий тракт, рівень його плазми досягав максимуму протягом 4 годин після перорального прийому. PQ інтенсивно накопичується у всьому організмі, але переважно зберігається в легенях та шлунку, де зберігається, навіть концентрація крові знижується, нарешті, виводиться нирками [3].

Багато експериментів на тваринах та клінічних випробувань довели, що токсичність PQ зазвичай призводить до поліорганної травми. [4–6] Через систему поглинання поліамінів концентрація PQ в легенях у 6–10 разів перевищує концентрацію в плазмі, отже, легені є органом-мішенню отруєння PQ. За гострою фазою, при якій ураження легенів характеризується легеневим альвеолітом, супроводжується проліферативна фаза, що визначається появою прогресуючого фіброзу. [7] Kim et al [8] повідомили, що чітка зміна легеневого фіброзу при комп'ютеризованій томографії високої роздільної здатності (HRCT) характеризується помутнінням шліфованого скла (GGO), і це припускає, що площа GGO є корисним предиктором виживання при гострому PQ інтоксикація, особливо у пацієнтів з низьким рівнем PQ у плазмі крові. Що стосується симптомів отруєння, шлунково-кишковий тракт з’явився найближчим часом, такий як біль у животі, блювота та крововиливи в шлунково-кишковий тракт. Шлунково-кишкова дисфункція може прискорити всмоктування отрути або затримати виведення отрути, тому лікарям необхідно вжити ефективних заходів для зменшення пошкодження шлунково-кишкового тракту, спричиненого PQ. Проте досліджень із захисту шлунково-кишкової структури мало.

Поки що лікування інтоксикації PQ все ще перебуває на дослідницькій стадії. Ряд терапевтичних методів лікування інтоксикації PQ показали низьку ефективність [9, 10], і лише деякі методи лікування виявили ефективність. [11–13] Дослідження [14–16] зосереджуються переважно на промиванні шлунку, очищенні крові, глюкокортикоїдах. і циклофосфамід, але щодо цих методів існують різні думки. Повідомлялося, що для запобігання всмоктуванню PQ шлунково-кишковим трактом пацієнтам вводили активоване вугілля в 250 мл цитрату магнію через назогастральний зонд [14], припускаючи, що суперактивний адсорбент корисний для зниження концентрації крові.

Смекта або порошок смекти, свого роду природний алюмосилікат, що складається з подвійного силікату алюмінію та магнію, в основному складається з восьмикутних частинок монтморилоніту, які демонструють структуру шару та розподіл заряду неоднорідності. Однією з найвидатніших фармакологічних характеристик смекти є її сильна адсорбційна активність. [17] Він не лише адсорбує у вісім разів більше власної ваги води, але й адсорбує токсини, бактерії та ротавірус, утримуючи фактори вірулентності від прилипання до кишкових мембран. [18–20] Крім того, завдяки здатності покривати слизову і поєднуватися з слизовий глікопротеїн, смекта зміцнює слизовий бар’єр. [21] Крім того, смекта не буде проникати в кровообіг після поєднання з хворобливими речовинами і ледве зменшує динаміку кишечника [22], спричиняючи мало побічних ефектів. Як адсорбент, смекта широко застосовується для лікування різних захворювань, [23–25], включаючи діарею, шлунково-кишкові кровотечі та виразкову хворобу. Недавнє дослідження [22] показало, що смекта при дозі 6 г добре переносилась і скоротила час на відновлення після епізоду гострої водянистої діареї. Незважаючи на те, що ефективність Смекти при лікуванні захворювань органів травлення підтверджена, дослідження використання Смекти при отруєнні РК рідкісне.

Таким чином, це дослідження мало на меті засвідчити, чи може смекта зменшити плазмову концентрацію, визначену високоефективною рідинною хроматографією (ВЕРХ) [26,27], і поліпшити патологічне пошкодження щурів з інтоксикацією PQ.

МЕТОДИ

Хімічні речовини та інструменти

Дихлорид параквата (ВЕРХ) 99,9% площі, 0,1 г, був придбаний у Sigma-Aldrich, США. Ацетонітрил (хроматографічно чистий), метиловий спирт (хроматографічно чистий), триетиламін (аналітично чистий) та тофосфорна кислота (аналітично чистий) були придбані у фірми Tianjin Guangfu Reagent Co., Ltd, Китай. 1-гептансульфонат натрію (аналітична чистота чистоти ≥98%, 20 г) було виготовлено BBI, Канада. Смекту випускала компанія Beauour Ipsen (Тяньцзінь) Pharmaceutical Co., Ltd. Eclipse плюс хроматографічна колонка (4,6 × 250 мм, 5 мкм) була придбана у Agilent, США. Високоефективний рідинний хроматограф LC-20A, насос LC-20AT, контролер CBM-20A, детектор SPD-M20A, автовідбірник SIL-20A, колонна піч CTO-10AS VP були придбані у компанії Shimadzu, Японія.

Тварини

Це дослідження проводили з використанням дорослих самців щурів SD (200 ± 20 г), отриманих з Центру профілактики та контролю захворювань Синьцзяна. Щурів витримували у стандартних лабораторних умовах (12/12 год світло/темрява, температура 22 ± 2 ºC у приміщенні, 50% –60% вологості) принаймні 1 тиждень до початку експерименту. Під час експерименту щурам був наданий вільний доступ до водопровідної води та чау-чау ad libitum.

Експериментальний протокол

Загалом 66 здорових дорослих щурів SD були випадковим чином розділені на групу A (контрольна група, n = 6), групу B (отруєна група, n = 30) та групу C (група, яка отримувала смекту, n = 30). Щурів у групах В та С лікували внутрішньошлунково одноразово дозою PQ (PQ, 50 мг/кг), а щурів групи А - внутрішньошлунково 1 мл фізіологічного розчину. Щурам у групі С вводили внутрішньошлунково-смектальну концентрацію по 400 мг/кг через 10 хвилин після введення PQ, тоді як щурів в інших двох групах одночасно лікували внутрішньошлунково 1 мл фізіологічного розчину. Щурів у групах В та С забивали через 2, 6, 24, 48, 72 години після введення PQ, відповідно. Щурів приносили в жертву і брали зразки крові. Сироватку щурів негайно відокремлювали і зберігали при –72 ºC для визначення концентрації PQ у плазмі. Тканини легені, шлунка та тонкої кишки були взяті для фарбування ВІН та патологічного дослідження. [28–30] Щурів групи А виконували аналогічно.

Визначення концентрації PQ у плазмі

Концентрацію PQ визначали за описаними методами [26,27] з незначними модифікаціями. Зразки плазми направляли до фармацевтичного коледжу Університету Шихезі для кількісного аналізу за допомогою ВЕРХ. Коротко, 35% хлорної кислоти (100 мкл) додавали до пробірки, що містить супернатант плазми (0,5 мл), і змішаний розчин хлорної кислоти та супернатанту плазми центрифугували і супернатант змішаного розчину аналізували за допомогою ВЕРХ. Було підготовлено шість контрольних зразків плазми (концентрація зразків становила відповідно 20, 50, 100, 500, 1000, 5000 нг/мл), після чого була виявлена площа піків цих зразків. Рівняння регресії зразків плазми PQ, яке використовувалося для розрахунку концентрації PQ, можна отримати за площею піку (Y) та концентрацією (X).

Статистичний аналіз

Статистичний аналіз проводили за допомогою SPSS 13.0. Всі дані були виражені як середнє значення ± стандартне відхилення. Показники виживання щурів порівнювали за допомогою точного тесту Фішера для невпорядкованих категоріальних змінних, патологічні показники порівнювали з незалежними зразками t-тесту, а концентрації PQ порівнювали за допомогою дисперсійного аналізу (ANOVA) з подальшим тестом множинного порівняння LSD. Значення Р менше 0,05 вважалося статистично значущим.

РЕЗУЛЬТАТИ

Зміни поведінки щурів

Через дві години після отруєння PQ у щурів групи В спостерігали симптоми, включаючи прискорене поверхневе дихання, задишку, втрату апетиту, пілоерекцію та крововилив у ніздрю та angulus oriis у порівнянні з нормальними щурами. Після того, як грудна порожнина та черевна порожнина щурів у групі В були відкриті, спостерігався набряк легенів, застій легень, розтягнення шлунка, кишкові тимпаніти та кишкова непрохідність. Ці симптоми були менш помітними у групі С. Через сімдесят дві години після лікування рівень виживання щурів у контрольній групі становив 100%, тоді як він становив 90% у групі В та 97% у групі С, відповідно. У групі А змін не відбулося.

Лінійна кореляція та концентрація параквату

Рівняння регресії PQ плазми: Y = 98,8210 X +5707,5407. Концентрація PQ варіювала від 20 нг/мл до 5000 нг/мл, а мінімальна межа виявлення становила 20 нг/мл. Часткові хроматограми ВЕРХ показані на малюнках Рисунки 1 1 - 3 .

ВЕРХ-хроматограма пустого контрольного зразка плазми в контрольній групі (концентрація PQ, 1000 нг/мл).

ВЕРХ-хроматограма зразка плазми в групі С (через 2 години після введення PQ).

ВЕРХ-хроматограма зразка плазми у групі В (через 2 години після введення PQ).

Порівняння пошкодження легенів серед трьох груп через 72 години після отруєння PQ (ВІН, початкове збільшення × 100).

Визначені патологічні зміни спостерігались у тканинах шлунка, таких як відшарування слизової, гіперемована слизова шлунка та гастрорагія протягом 24 годин після отруєння PQ. Також виявлено інфільтрацію лейкоцитів та порушення роботи шлункових залоз. Таким чином, відбулося відновлення тканин шлунка (рисунок 6).

Порівняння травми шлунка серед трьох груп через 2 години після отруєння PQ (ВІН, початкове збільшення × 100).

Порівняння пошкодження тонкої кишки серед трьох груп через 2 години після отруєння PQ (ВІН, початкове збільшення × 100).

Таблиця 1

Патологічні показники щурів (середнє значення ± SD)

ОБГОВОРЕННЯ

Перший випадок смертності від параквата був опублікований в 1966 р. [31], за яким послідувала велика кількість повідомлень. Отруєння PQ як медична проблема стала соціальним тягарем і привернула велику увагу. Проковтування понад 20 мл PQ, ймовірно, призведе до смерті через поліорганну недостатність, а 10–20 мл може призвести до незворотного фіброзу легенів, що призведе до смерті протягом декількох тижнів. [32] Suntres [33] зробив великий аналіз зразків, який показав, що пероральна летальна доза PQ для дорослих становила 30–40 мг/кг. Існував тісний взаємозв’язок між концентрацією PQ у плазмі крові та смертністю [34]. Сучасне лікування отруєння PQ зосереджене на зменшенні всмоктування PQ з шлунково-кишкового тракту та збільшенні його виведення. [32] Незважаючи на те, що активоване вугілля використовувалось для лікування токсикозу PQ, [14] недостатньо доказів, щоб підтвердити, що вугілля може покращити прогноз пацієнтів. Оскільки терапевтичний ефект смекти на щурів із токсичністю PQ вивчався рідко, ми спробували дослідити, чи може смекта зменшити концентрацію PQ у плазмі крові та покращити патологічні зміни щурів після отруєння PQ.

Фармакокінетика PQ відрізняється у людей та тварин. Пікова концентрація у плазмі крові у пацієнтів настає протягом 2–4 годин після прийому PQ, а потім зменшується [35]. Початкове зниження, яке називається фазою розподілу, відбувається швидше і має період напіввиведення близько 5 годин, тоді як об'єм розподілу становить близько 1,2–1,6 л/кг. Період напіввиведення на наступній фазі елімінації становить близько 84 годин. З іншого боку, пікова концентрація в плазмі крові спостерігається у собак приблизно через 60–90 хвилин після прийому PQ та порушення шлунково-слизового бар’єру. [36,37] Розподіл PQ можна описати як модель із трьома відділеннями: 1) плазмовий відділ; 2) відділення з швидким поглинанням та видаленням, таке як нирка; 3) відділ повільного всмоктування, такий як легені, досягаючи максимальної концентрації через 4-5 годин після прийому PQ незалежно від рівня PQ у плазмі. Ця модель пояснює унікальні зміни рівня PQ у плазмі крові. Однак динаміка PQ у щурів рідко досліджувалася. Дослідження [38,39] показали, що концентрація параквату у плазмі крові щурів підтримувалась високою протягом 24 годин після отруєння PQ і зникала протягом 72 годин, що можна виявити в легенях, шлунку та кишечнику через 10 днів після введення PQ.

У нашому дослідженні загиблих щурів було ліквідовано. Концентрації PQ у плазмі крові у щурів з інтоксикацією з часом зменшувались, а пікова концентрація настала через 2 години після введення PQ і підтримувалась на вищому рівні протягом 6 годин після інтоксикації. Після цього концентрація PQ у плазмі крові починала знижуватися і досягла мінімального рівня через 72 години після введення PQ (рис. 4). У той же час концентрація PQ у плазмі крові була нижчою у групі, яка отримувала смекту, ніж у отруєній групі (P Gunnell D, Eddleston M, Phillips MR, Konradsen F. Глобальний розподіл самоотруєння смертельними пестицидами: систематичний огляд. BMC Public Health.2007; 7: 357. [Безкоштовна стаття про PMC] [PubMed] [Google Scholar]