ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОТИВОВИРУСНЫХ СВОЙСТВ 4-ЙОДАНТИПИРИНА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЭНТЕРОВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ Авторы: В. Е. Яворовская, Л. Н. Гриценко, С.А. Петров,А.Н.Евстропов
Недостаточное количество эффективных препаратов, применяемых для химиотерапии и химиопрофилактики энтеровирусиых инфекций, а также ранее выявленная нами способность ряда нестероидных противовоспалительных средств (НПВС) подавлять репродукцию энтеровирусов Коксаки А и В в культурах клеток [2. 5] определили цель настоящей работы - исследование профилактического и лечебного действия одного из представителей НПВС — 4-йодаитипирина на экспериментальной модели энтеровирусной ннфекции, вызванной вирусом Коксаки ВЗ [6. 12].
02.11.2007
Материалы и методы. Вирус. Использован вирус Коксаки ВЗ (штамм Nancy), полученным из коллекции вирусов института вирусологии им. Д. И. Ивановского, адаптированный к новорожденным мышам. Титр вируса составил 4,0 lg ЛД50 0,2 мл.
Культура клеток. Перевиваемая линия клеток L-41 получена из Томского НИИ вакцин и сывороток. Клетки культивировали в среде. Игла с 10% инактивированной сыворотки крупного рогатого скота и 0,1% гентамицина.
Животные. Экспериментальную инфекцию воспроизводили путем подкожного введения вируссодержащей жидкости в объеме 0,02 мл (10 ЛД50) новорожденным нелинейным мышам массой 0.9 г в область межлопаточного бурого жира.
Препарат. 4 - Йодантипирин (получен oт проф. А.С. Саракова, которому авторы выражают искреннюю признательность) вводили мышам внутримышечно в заднюю лапку и 1% крахмальном геле в дозе 50 мкг г и в объеме 0,2 мл по двум схемам — лечебной и профилактической. По лечебной схеме препарат вводили через 1 ч после инфицирования животных вирусом и далее 1 раз в сутки в течение 2 нед.
Результаты испытаний лечебного действия 4 – йодантипирина при экспериментальной Коксаки В3 - инфекции
Группа мышей
Число мышей в группе
Выживаемость, %
СПЖ, сут
Масса тела, г
1-е сутки опыта
на 3-и сутки опыта
на 10-е сутки опыта
Опыт
64
35,3±5,8
22,2±3,2
0,9±0,01
2,5±0,1
4,6±0,3
Контроль 1
63
22,5±5,3
15,2±2,8
0,9±0,01
1,2±0,09
3,7±0,02
Контроль 2
40
100,0
60,0
0,9±0,01
2,5±0,05
5,5±0,08
Интактные
40
100,0
60,0
0,9±0,01
2,6±0,06
5,3±0,09
Профилактическая схема включала двукратное введение 4-йодантипирина за 24 и 1 ч до заражения. Во всех экспериментах были предусмотрены контрольные группы животных: 1-я группа - инфицированные вирусом Коксаки В3 с введением плацебо: 2-я группа - введение плацебо (интактные животные). Наблюдение за животными вели в течение 60 сут.
Оценки противовирусной активности. Определяли процент летальности, среднюю продолжительность жизни (СПЖ) [7], изменение массы тела животных, а также содержание вируса и наличие морфологических изменений в тканях мышей из экспериментальных групп.
Вирусологические методы. Вирус Коксаки ВЗ в тканях сердца и поджелудочной железы мышей определяли на 3, 5, 7, 14-е сутки от момента заражения путем внесения 10—20% суспензии, приготовленной из соответствующих тканей, в культуру клеток L-41 с последующим наблюдением за появлением цитопатического действия и идентификацией реизолированного вируса в реакции нейтрализации [1].
Патоморфологические методы. Мыши выводились из опыта под эфирным наркозом. Для исследовании ткани сердца и поджелудочной железы фиксировали в 10% формалине, обезвоживали этиловым спиртом восходящей концентрации и заливали в парафин [8]. Срезы тканей толщиной 6 – 8 мкм окрашивали гематоксилином и эозином.
Статистическая обработка. Достоверность полученных результатов оценивали по критерию Стьюдента при p < 0,05.
Результаты и обсуждение. Лечебное применение 4-йодантипирина (табл. 1) обеспечивало выживание 35,3 ± 5,8% мышей, при этом на 7 сут увеличилась СПЖ экспериментальных животных по сравнению с 1-й контрольной группой. У лечебных мышей наблюдали больший прирост массы тела в течение первых 10 сут эксперимента, чем у инфицированных мышей, не получавших препарат. Результаты вирусологических исследований тканей сердца (рис. 1.а)показали, что пик содержания вируса Коксаки ВЗ как в опытной, так и в контрольной группах приходился на 3-и сутки с момента инфицирования (8,0 и 7,0 lg ТЦД50/ 0,1 мл соответственно), что согласуется с данными других авторов [6] и соответствует периоду наибольшей гибели животных. С 5-х суток наблюдения титр вируса в ткани сердца мышей, леченных 4-йодантипирином начинал снижаться по сравнению с контролем и к 7-м суткам эксперимента разница между ними составила 1,6 lg. На 14-е сутки из тканей сердца леченых мышей вирус выделить не удалось, тогда как в контрольной группе он еще продолжал обнаруживаться в титре 2,8 lg ТЦД50/ 0,1 мл. Во многом сходной была динамика содержания вируса Коксаки ВЗ в тканях поджелудочной железы. Пик максимального накопления вируса приходился на 3-и сутки с момента инфицирования, однако к 7-м суткам эксперимента снижение содержания вируса в тканях поджелудочной железы у леченых животных по сравнению с контрольными (на 2.0 и 5.3 lg соответственно) был еще более выраженным, чем в тканях сердца. К 14-м суткам опыта вирус в тканях поджелудочной железы леченых животных не обнаруживали.
Еще более выраженный защитный эффект 4-йодантипирина наблюдали при его введении по профилактической схеме (табл. 2). Так. почти в 3 раза (статистически достоверно) повышалась выживаемость мышей в опытной группе по сравнению с 1-й контрольной. На 23-и сут. возросла СПЖ животных, получавших препарат. Заметим, что период максимальной гибели животных в опытной группе был сдвинут к концу 1 нед, тогда как в контрольной группе он приходился на 3—4-е сутки с момента инфицирования. Масса тела мышей, получавших 4-йодантнпирин. увеличилась с 2,9±0,1 (на 3-й сутки) до 5,4 г (на 10-е сутки), тогда как в 1-й контрольной группе - с 2,5 ±0,09 до 3,9 + 0,1 г.
Рис. 1. Динамика содержания вируса Коксаки ВЗ в тканях сердца (1, 1) и поджелудочной железы (2, 2) мышей при изучении лечебного (а)и профилактического (б)действия 4-йодантипирина.
Цифра без штриха – контроль, со штрихом – опыт.
По оси абсцисс – дни с момента заражения. По оси ординат – титр вируса lg ТЦД50/ 0,1 мл.
Результаты испытаний профилактического действия 4 – йодантипирина при экспериментальной Коксаки В3 - инфекции
Группа мышей
Число мышей в группе
Выживаемость, %
СПЖ, сут
Масса тела, г
1-е сутки опыта
на 3-и сутки опыта
на 10-е сутки опыта
Опыт
64
66,0±7,4*
39,1±3,9*
0,9±0,01
2,9±0,1
5,4±0,3*
Контроль 1
63
23,9±6,6
16,2±3,3
0,9±0,01
2,5±0,09
3,9±0,1
Контроль 2
40
100,0
60,0
0,9±0,01
2,6±0,08
5,5±0,01
Интактные
40
100,0
60,0
0,9±0,01
2,6±0,07
5,4±0,1
Вирусологические исследования тканей сердца и поджелудочной железы (рис. 1.б)животных показали, что на 3-и сут инфекции титр вируса Коксаки ВЗ в тканях сердца и поджелудочной железы у подопытных мышей в сравнении с контролем был ниже соответственно на 1,4 и 2.0 lg. К 7-м суткам эксперимента титр вируса в тканях сердца мышей в опыте составил 3.0 lg ТЦД50/ 0,1 мл, а в тканях поджелудочной железы _2,0 lg ТЦД50/0-' «л, тогда как в 1-й контрольной - соответственно 4,3 и 4.7 lg ТЦД50/ 0,1 мл. На 14-е сутки из сердца и поджелудочной железы животных, получавших 4-йодантипирин по профилактической схеме, вирус выделить не удавалось, а из органов мышей контрольной группы он продолжал выделяться.
В результате патоморфологических исследований установлено, что у мышей, получавших 4-йодантипирин по лечебной и профилактической схемам, а также в группе животных без введения препарата в период с 4-х по 11-е сутки (рис. 2. а) обнаружены дистрофические и некробиотические изменения кардиомиоцитов диффузного характера, множественные микронекрозы миокарда. В ряде случаев отмечалась фрагментация мышечных волокон, наблюдалось исчезновение поперечной исчерченности цитоплазмы кардиомиоцитов, гомогенизация цитоплазмы небольших групп мышечных клеток с интенсивным окрашиванием их эозином. Встречались клетки с явлениями мелкоглыбчатого распада саркоплазмы.
Исследования выживших животных через 1 мес после инфицирования (рис. 2. б) показали наличие ингерстициального отека миокарда, часто встречались клетки с явлениями гомогенизации и гидропической дистрофии. Следовательно, несмотря на отсутствие выделения вируса из тканей сердца, патологические изменения в нем оставались значительными. В поджелудочной железе мышей с помощью использованных нами методов исследования видимых гистологических изменений обнаружить не удалось, что согласуется с данными литературы [10].
Оценивая полученные результаты, считаем возможным сделать заключение о том, что 4-йодаптипирин оказывает лечебно-профилактическое действие в острый период экспериментальной Коксаки ВЗ-инфекции, повышая выживаемость. СПЖ животных, не предупреждая, однако, хронизации патологического процесса. Это согласуется с имеющимися в литературе данными о длительном нахождении вирусов Коксаки В3 в организме экспериментальных животных [9].
Рис.2 гистологическая картина тканей сердца мышей после заражения вирусом Коксаки ВЗ
В ходе эксперимента нам удалось наблюдать трансплацентарную передачу вируса Коксаки ВЗ потомству от самки, инфицированной в первые сутки жизни и выжившей после лечения 4-йодантипирииом. Уже по внешним признакам 11 родившихся мышат отличались от интактных: имели меньшую массу — 0,8 г (у интактных — около 1 г), были вялыми, только на 7-е сутки жизни начали покрываться шерстью (интактные — на 4-е сутки), к этому сроку масса тела составляла 2.5 г (интактные мыши достигали такой массы к 3-м суткам жизни). Со 2-х суток жизни началась гибель животных и к 15-м суткам летальность составила 100%. Из сердца погибших мышей в культуре клеток L-41 выделен вирус Коксаки ВЗ в титре 1,5 lg ТЦД50/0,1 мл. Морфологические изменения тканей сердца этих мышей соответствовали вялотекущему миокардиту.
Следовательно, вирус Коксаки ВЗ, который не удавалось изолировать из тканей сердца и поджелудочной железы половозрелых мышей обычными вирусологическими методами, способен длительно сохраняться в клетках тканей, вызывая развитие хронической латентной инфекции.
Механизм противовирусной активности 4-йодантипирина при лечебном и профилактическом применении в опытах на экспериментальной модели Коксаки ВЗ-вирусной инфекции, по-видимому, обусловлен ранее нами установленной совокупностью интерферониндуцирующей и иммуномодулирующей активности этого соединения [3, 4, 11]. После необходимых предклинических исследований 4-йодантипирин может быть рекомендован для клинических испытаний в качестве противовирусного средства при заболеваниях, обусловленных вирусами Коксаки.