В последнее время в связи с изменением социально-экономических условий (ростом числа кризисных явлений в мировой политике и экономике, стрессовыми факторами) и доступностью медицинской информации на интернет-ресурсах увеличилось количество случаев бесконтрольного приема населением лекарственных препаратов, в том числе нейролептиков [1, 2]. Сообщают, что депрессивными расстройствами страдают до 60% всего населения, 91% обращений по рецептам в аптеку составляют средства, угнетающие центральную нервную систему, ― транквилизаторы, снотворные, антидепрессанты, нейролептики [3].

Нерационально использованные лекарственные средства могут иметь серьезные побочные эффекты и снижать качество жизни людей, поэтому своевременное выявление приема наркотических, антипсихотических лекарственных средств, знание и соблюдение правил информационной гигиены в киберпространстве, выполнение оздоровительных мероприятий будет способствовать сохранению физического, психического и социального благополучия населения (превентивная медицина). Продолжается поиск прогностических моделей раннего выявления небезопасного приема подобных лекарственных препаратов.

Метод клиновидной дегидратации получил распространение как метод, используемый для диагностики патологических процессов и оценки эффективности лекарственной терапии в клинической практике. Значительный вклад в теорию и практическое применение этого метода внесли профессор В. Н. Шабалин, сотрудники кафедры геронтологии РНИМУ имени Н. И. Пирогова и их последователи [4–8]. Принцип метода состоит в образовании пленки (фации) при высыхании открытой капли сыворотки крови на горизонтальной подложке. Анализ большого клинического материала позволил выявить различия в структуре фаций здоровых людей и пациентов, имеющих хронические и острые заболевания, что послужило основой для атласа биологических жидкостей при различных патологиях [4, 9]. Показано, что эффективная лекарственная терапия приводила к снижению количества структур-маркеров патологических состояний в фациях [5, 6]. Кроме того, метод клиновидной дегидратации был рекомендован для судебно-медицинской экспертизы смертельных отравлений наркотическими и сильнодействующими веществами [10, 11].

В многочисленных работах представлены убедительные доказательства того, что образующиеся в фации структуры обусловлены изменениями молекулярного состава и физико-химических свойств биологических жидкостей организма при различных патологических состояниях и в связи с этим имеют универсальный характер [12–17]. Настоящее исследование актуально, так как основано на предпосылке, что наличие определенных структур, их сочетаний и количество в фациях также могут служить интегральным показателем общего состояния организма при воздействии ксенобиотиков. Поэтому научный и практический интерес представляет выявление в фациях сыворотки крови изменений архитектоники и структур-маркеров, характерных для воздействия веществ, обладающих антипсихотическими свойствами, то есть нейролептиков.

Целью работы было оценить возможность применения метода клиновидной дегидратации для определения нейролептиков (аминазина и галоперидола) в сыворотке крови экспериментальных животных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В эксперименте использовали 30 беспородных крыс-самцов в возрасте 5–6 месяцев с  массой тела 180–200 г (получены из питомника «Столбовая» ФГБУН НЦБМТ ФМБА России). Животных содержали на стандартном пищевом рационе в течение всего эксперимента. Крысы находились в пластиковых клетках на под­стилке из мелкой древесной стружки. Условия содержания животных соответствовали ГОСТ 33216―2014.  Были сформированы три группы, каждая статистическая группа состояла из 10 особей.

Крысам внутрижелудочно вводили аминазин (хлорпромазина гидрохлорид) в дозе  35 мг/кг и галоперидол (производное бутирофенона) в дозе 10 мг/кг, что в пересчете на человека соответствовало высшим суточным терапевтическим дозам (ВСТД). Контрольная группа получала дистиллированную воду в объеме, соответствующем объему введения подопытным животным. Кровь отбирали из подъязычной вены через 1, 4, 24 ч после введения нейролептиков, из полученной сыворотки готовили фации. При помощи автоматической пипетки на предметные стекла наносили капли биологической жидкости объемом 20 мкл. Стекла оставляли сушиться на сутки в помещении с оптимальным микроклиматическим режимом [18]. Для просмотра и фотографирования общего вида и структур фаций использовали комплект цифрового микроскопа  с  видеокамерой ADF B50 (ADF; Китай). Архитектонику фаций, количество идентичных структур-маркеров патологических состояний и ширину зон оценивали, используя полученные изображения. Для сравнительной характеристики нормы фаций крысы и человека отбирали венозную кровь из локтевого сгиба у 12 здоровых волонтеров и готовили фации описанным выше способом.

Статистический анализ полученных данных предполагал подсчет среднего арифметического и стандартного отклонения в группах. Значимость различий между группами выявляли при p ≤ 0,05 по t-критерию Стьюдента и критерию Даннета (q´), чтобы избежать эффекта множественных сравнений. Анализ показателей выполняли с помощью программы BioStat (Glantz; США) [19].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Вначале был проведен анализ архитектоники фаций сыворотки крови крысы и человека при физиологической норме (рис. 1).

Отмечена общность (сходство) структур фаций сыворотки крысы и человека. В обоих случаях фации демонстрировали симметрию, радиально расходящиеся трещины, отдельности и конкреции. Гомологичность структур фации, соответствующих физиологической норме , предполагает, что при определенных патологических состояниях и вредных воздействиях факторов среды у животного и человека также могут быть найдены подобные структуры фации. Кроме того, указанное сходство позволяет использовать критерии и маркеры фаций сыворотки человека, описанные в исследованиях С. Н. Шатохиной и В. Н Шабалина, при проведении морфологического анализа фации сыворотки крыс в эксперименте [4, 9].

После внутрижелудочного введения аминазина и галоперидола было проанализировано поведение животных. У крыс подопытных групп через час после введения аминазина и галоперидола отмечен седативный эффект, клиническая картина которого характеризовалась вялостью, пассивностью и снижением двигательной активности. Пик действия нейролептиков наблюдался через 4 ч, через 24 ч различий клинической картины подопытных и контрольных крыс выявлено не было.

Затем были выполнены морфологический анализ архитектоники фаций сыворотки крови,  количественная оценка структур и выявление структур-маркеров (табл. 1). Через час после введения аминазина и галоперидола отмечено уменьшение ширины центральной зоны фаций сыворотки крови у подопытных крыс по сравнению с фациями животных контрольной группы (рис. 2, табл. 1). Изменение было наиболее выраженным при введении аминазина. Оценка ширины центральной зоны фации показала уменьшение в среднем в 1,3 раза после введения галоперидола и в 2 раза после введения аминазина по сравнению с соответствующим показателем животных контрольной группы.

Через 4 ч после введения лекарственных препаратов у крыс выявлены жгутообразные структуры в виде листа в центральной зоне фации сыворотки крови. Кроме того, в этой же зоне фаций сыворотки крови крыс после введения  галоперидола зарегистрирована морщинистость (рис. 3, табл. 1).

В фациях сыворотки крови крыс подопытных групп наблюдались жгутообразные трещины, в то время как у животных контрольной группы такие структуры зарегистрированы не были. При этом среднее количество трещин данного вида в фациях сыворотки крови у крыс, которым вводили галоперидол, было в 1,9 раза больше, чем у крыс, которым вводили аминазин.

Через 24 ч, несмотря на то, что поведение подопытных животных нормализовалось и не отличалось от поведения контрольных животных, в фациях сыворотки крови крыс, которым вводили нейролептики, появились структуры, отсутствующие в контрольной группе. При введении галоперидола и аминазина в фациях сыворотки крови крыс в наружной зоне были отмечены спиралевидные трещины (рис. 4). Среднее количество спиралевидных трещин было значимо больше (в 1,4 раза) в фациях крыс, которым вводили галоперидол, чем в фациях животных, которым вводили аминазин (табл. 1).

Следует подчеркнуть, что такой маркер, как морщинистость поверхности фации, появлялся в разное время: так, после введения галоперидола ее обнаруживали в течение всего периода наблюдения, при этом данный маркер обнаруживали только через 24 ч после введения аминазина (табл. 2).

Таким образом, проведенное исследование позволило выделить маркеры действия нейролептиков в фациях сыворотки крови крыс, определить их количество, выявить сходство и различие их эффектов на уровнях, соответствующих ВСТД нейролептиков.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Литературные данные свидетельствуют о том, что метод клиновидной дегидратации, в основе которого лежат фундаментальные процессы изменения молекулярного состава и физико-химических свойств сыворотки крови, применим при различных патологических состояниях и воздействии вредных факторов окружающей среды. В клинических исследованиях его используют для дифференциальной диагностики различных заболеваний внутренних органов (головного мозга, печени, яичников и т. д.), оценки эффективности химиотерапии злокачественных новообразований, а также в качестве метода для экспертизы смертельных отравлений токсичными веществами [5−17].

Информативность метода обусловлена, прежде всего, ранним появлением маркеров воздействия в фациях сыворотки крови, — в период, когда клинические и биохимические проявления нарушения состояния здоровья еще могут отсутствовать.

Перед авторами стояла задача сравнить фации сыворотки крови человека и животного и попытаться обосновать экспериментальную модель для прогнозирования эффектов вредных веществ на здоровье человека на примере влияния нейролептиков — актуальных субстанций, широко используемых населением в качестве лекарственных средств.

Показано большое сходство общей архитектоники, отдельных структур фаций физиологической нормы человека и крысы. Обращает на себя внимание сходство архитектоники фаций сыворотки крови после приема нейролептиков человеком и после введения животным. На рис. 5 представлены структуры центральной зоны фации сыворотки крысы и молодого мужчины через 24 ч после введения/приема галоперидола — в центральной зоне фации сыворотки крови видны характерные жгутообразные структуры в виде листа. Хронические заболевания в анамнезе мужчины отсутствовали.

Авторы более подробно изучили изменение конфигурации и структур фаций в сыворотке крови крыс при воздействии нейролептиков. Исследование показало, что воздействие аминазина и галоперидола проявляется как в структурном сходстве, так и в различии фаций сыворотки крови животных, что, по-видимому,  можно объяснить характером действия препаратов. Аминазин обладает антигистаминным, антиадренергическим эффектами и мощным седативным действием. Галоперидол является мощным антипсихотическим средством, блокирующим дофаминергическую активность, которое обладает умеренным седативным эффектом [20, 21]. Седативный эффект у крыс в эксперименте был отмечен в течение 4 ч после введения препаратов.

Динамические наблюдения показали, что через час после введения обоих препаратов в фации были выявлены трещины «серебра» в наружной зоне, наличие которых свидетельствовало о нарушении эластичности сосудов и понижении артериального давления. Эти структуры приведены в атласе неклеточных тканей человека при патологии сосудов у пациентов [9]. Через 4 ч отмечено появление большого количества морщин, которое свидетельствовало о нарастании интоксикации. Кроме того, в центральной зоне фаций сыворотки крови крыс после введения нейролептиков были зарегистрированы жгутообразные структуры в виде листа в листе (после введения галоперидола) и в виде двойного листа (после введения аминазина), наличие которых свидетельствовало о гипоксии клеток мозга и изменении метаболических процессов [9]. Через 24 ч после введения нейролептиков в центральной и наружной зонах наблюдали увеличение толщины трехлучевых трещин, наличие которых указывало на застойные явления в органах. В этот срок зарегистрированы спиралевидные трещины, которые, как правило, образуются при гиперпротеинемии в результате снижения фильтрующей способности почек.

Однако выраженность и время проявления эффектов галоперидола и аминазина различны — при введении галоперидола наблюдается значимо больше жгутообразных структур и спиралевидных трещин, а маркеры интоксикации проявляются уже через час после введения галоперидола и сохраняются в течение суток. При введении аминазина они наблюдаются только через 24 ч.

По мнению авторов, полученные результаты и дальнейшие исследования позволят рассмотреть использование метода клиновидной дегидратации в эксперименте на крысах в качестве прогностического критерия для экстраполяции результатов на человека. Основу этого составляют общность структур фаций сыворотки крови при физиологической норме и единство механизмов дегидратационной самоорганизации биологических жидкостей человека и крысы.

Помимо влияния нейролептиков на организм животных ранее методом клиновидной дегидратации были исследованы эффекты воздействия других токсичных веществ (стрихнина и оксида мышьяка (V), этилового спирта, кофеина), обладающих разной биологической активностью и разными физико-химическими свойствами. Показано, что воздействие этих соединений на организм и его проявление в архитектонике фации сыворотки крови крысы, с одной стороны, подчинялись общим закономерностям, а, с другой стороны, эффект имел специфические признаки, отражающие биологическую активность каждого соединения [22, 23]. Это подтверждает научную и практическую значимость применения данного метода.

Необходимо акцентировать внимание на том, что интоксикацию химическими веществами, в том числе лекарственными препаратами, на практике определяют сложными лабораторными методами, которые требуют длительной подготовки проб, дорогих расходных материалов. Рассматривая метод клиновидной дегидратации с экономической точки зрения, необходимо отметить, что он имеет ряд преимуществ — требует меньше времени, позволяя быстро получить предварительные результаты, что делает его перспективным в качестве метода для определения воздействия токсичных веществ и их идентификации в превентивной медицине. Для широкого внедрения и использования метода в будущем необходимо создать библиотеку фотографий фаций сыворотки крови экспериментальных животных и базу данных изменений после воздействия вредных химических соединений.

ВЫВОДЫ

Введение нейролептиков (аминазина и галоперидола) в дозах, соответствующих высшим суточным терапевтическим дозам (ВСТД), вызывало структурные изменения организации дегидратированной сыворотки крови крыс, которые выражались в уменьшении ширины центральной зоны, появлении жгутообразных структур и спиралевидных трещин, отсутствующих у контрольных животных, что коррелировало с поведенческой реакцией подопытных крыс. Метод клиновидной дегидратации показал высокую чувствительность и информативность при изучении влияния нейролептиков в эксперименте. Это позволяет предложить его как перспективный и малозатратный метод для прогнозирования воздействия химических факторов производственной и окружающей среды на человека.

По нашему мнению, необходимо продолжить исследования по выявлению отличий морфологии дегидратированных биологических жидкостей физиологической нормы и фаций после воздействия ксенобиотиков. Полученную в ходе исследования научную информацию можно рекомендовать для использования в целях гигиенического воспитания и проведения санитарно-просветительной работы среди населения для повышения качества жизни.