ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ НОВЫХ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕДИ НА ПОКАЗАТЕЛИ ГЕМОГРАММЫ У КРЫС

ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ НОВЫХ КООРДИНАЦИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ  МЕДИ  НА ПОКАЗАТЕЛИ ГЕМОГРАММЫ У КРЫС

Научная статья

Швец И.¹ , Пантеа В.², Гинда С.³, Михальчук О.⁴, Цапков В.⁵, Аурелиан Г.⁶, Гудумак В.^7, *

¹ ORCID: 0000-0001-6059-1170;

² ORCID: 0000-0002-8835-6612;

^{1, 2} Государственный университет медицины и фармации им. Н. Местемицану, Кишинёв, Республика Молдова;

³ ORCID: 0000-0002-6458-4223,

Институт фтизиопневмологии "Кирилл Драганюк", Кишинёв, Республика Молдова;

⁴ ORCID: 0000-0003-1716-6309,

Государственный университет медицины и фармации им. Н. Тестемицану, Кишинёв, Республика Молдова;

⁵ ORCID: 0000-0003-1732-3116;

⁶ ORCID: 0000-0003-2010-7959;

^{5, 6} Молдавский Государственный Университет, Кишинёв, Республика Молдова;

⁷ ORCID: 0000-0001-9773-1878,

Государственный университет медицины и фармации им. Н. Тестемицану, Кишинёв, Республика Молдова

* Корреспондирующий автор (valentin.gudumac[at]usmf.md)

Аннотация

Проанализировали влияние ряда новых координационных соединений меди, производных аллилтиосемикарбазoнов - CMG-41, TIA-123, TIA-160 и производных фенилтиосемикарбазoнов - CMT-67, CMC-34, CMJ-33 на показатели гемограммы периферической крови у крыс при парентеральном введении в подострых опытах. Aнализ преобладающего вектора действия показал, что производные аллилтиосемикарбазoнов - CMG-41, TIA-123, TIA-160 оказывают умеренное стимулирующее влияние, а производные фенилтиосемикарбазoнов - CMT-67, CMC-34, CMJ-33, оказывают слабо выраженное депрессирующее влияние на исследуемые параметры гомеостаза, причем наибольший вектор депрессирующего влияния (66% от показателя контроля) оказал препарат CMT-67. Однако, эти изменения были статистически не достоверными.  Установлено стимулирующее влияние препарата TIA-160 на показатель тромбокрита - индекс PCT (р<0,05).

Результаты этого исследования показывают, что координационные соединения меди (аллилтиосемикарбазиновые производные - CMG-41, TIA-123, TIA-160) и фенилтиосемикарбазиновые производные - CMT-67, CMC-34, CMJ-33) на все изученные параметры лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов (WBC, RBC, HCT, MCV, PLT, MPV, P-LCR, PCT) не оказывали повреждающего действия, что вселяет надежду на положительный эффект при более глубоком исследовании влияния этих препаратов на иммунологическую реактивность, воспалительные реакции и другие биохимические процессы, происходящие в организме.

Ключевые слова: координационные соединения меди, гемограмма, параметры лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов.

INFLUENCE OF CERTAIN NEW COORDINATION COPPER COMPOUNDS ON HEMOGRAM INDICATORS IN RATS

Research article

Shvets I.¹, Panthea V.², Ginda S.³, Mikhalchuk O.⁴, Tsapkov V.⁵, Gulya A.⁶, Gudumak V.^7, *

¹ ORCID: 0000-0001-6059-1170;

² ORCID: 0000-0002-8835-6612;

^{1, 2} Testemitanu State University of Medicine and Pharmacy, Chisinau, Republic of Moldova;

³ ORCID: 0000-0002-6458-4223,

Institute of Phthisiopneumology "Cyril Draganiuc", Chisinau, Republic of Moldova;

⁴ ORCID: 0000-0003-1716-6309,

Testemitanu State University of Medicine and Pharmacy, Chisinau, Republic of Moldova;

⁵ ORCID: 0000-0003-1732-3116;

⁶ ORCID: 0000-0003-2010-7959;

^{5, 6} Moldavian State University, Chisinau, Republic of Moldova;

⁷ ORCID: 0000-0001-9773-1878,

Testemitanu State University of Medicine and Pharmacy, Chisinau, Republic of Moldova

* Corresponding author (valentin.gudumac[at]usmf.md)

Abstract

The authors have analyzed the effect of several new coordination compounds of copper, derivatives of allylthiosemicarbazones – CMG-41, TIA-123, TIA-160 and derivatives of phenylthiosemicarbazones – CMT-67, CMC-34, CMJ-33 on the hemogram of peripheral blood in rats when administered parenterally in subacute experiments. Analysis of the predominant action vector showed that the derivatives of allylthiosemicarbazones – CMG-41, TIA-123, TIA-160 have a moderate stimulating effect, and the derivatives of phenylthiosemicarbazones – CMT-67, CMC-34, CMJ-33, have a weakly expressed depressive effect on the studied parameters of homeostasis, with the highest vector of depressing impact (66% of the control index) had CMT-67. However, these changes were not statistically significant. The stimulating effect of TIA-160 on the thrombocritus index – PCT index (p <0.05) was established.

The results of this study show that coordination copper compounds (allylthiosemicarbazine derivatives – CMG-41, TIA-123, TIA-160 and phenylthiosemicarbazine derivatives – CMT-67, CMC-34, CMJ-33) for all the studied parameters of leukocytes, erythrocytes, platelets (WBC, RBC, HCT, MCV, PLT, MPV, P-LCR, PCT) did not have a damaging effect, which gives hope for a positive effect with a more in-depth study of the effect of these drugs on immunological reactivity, inflammatory reactions and other biochemical processes occurring in the body.

Keywords: copper coordination compounds, hemogram, leukocyte, erythrocyte, platelet parameters. 

Актуальность исследования

Поиск новых, безвредных средств профилактики и лечения различных заболеваний, в частности онкологических заболеваний, представляет всегда особый интерес. Длительное лечение, особенно при хронических состояниях, может сопровождаться риском развития различных осложнений со стороны органов кроветворения – гемопоэза. В последние несколько лет особый интерес представляет изучение металлоорганических координационных соединений, синтезированных на кафедре неорганической химии Молдавского Государственного Университета РМ, в связи с их противоопухолевыми, антимикробными, иммуномодулирующими и антиоксидантными свойствами. В исследованиях последних лет выявлены тесные функциональные взаимосвязи между системой иммунитета и гемограммы практически во всех физиологических и патологических процессах. Сегодня не вызывают сомнения факты, подтверждающие роль эритроцитов и тромбоцитов в воспалительных реакциях, а нейтрофилы принимают участие в свертывании крови и фибринолизе. Как реакция стресса, так и воспаление сопровождаются содружественной реакцией всех систем биологической защиты человека - системы иммунитета, гемостаза, комплемента, фагоцитоз и других. Поэтому причиной разнообразия течения воспалительных реакций является то или иное соотношение активности факторов систем биологической защиты.

Установлено, что зрелые эритроциты и тромбоциты несут на себе рецепторы, которые позволяют им, скорее всего неспецифически, сорбировать, концентрировать и модифицировать различные биологические активные вещества (бактерии, антигены, митогены, медиаторы, гормоны и т.п.) и, представляя их лимфоцитам и макрофагам, оказывать воздействие на лимфопролиферацию, фагоцитоз, доиммунные реакции, то есть на иммунный ответ в целом, что подтверждает важную роль этих клеток в регуляции иммуногенеза [2], [1].

Воспалительные реакции играют ключевую роль на разных стадиях опухолевого процесса – в канцерогенезе, прогрессировании и метастазировании, а также в устойчивости к лечению, а тромбоциты, кроме влияния на гемостаз - модулируют воспалительные реакции и иммунный ответ, усиливая фагоцитарные реакции и обладают бактерицидной активностью.

Вместе с тем влияние новых металлоорганических координационных соединений на здоровый организм, в том числе на показатели периферической крови не было изучено.

Цель исследования

изучение влияние ряда новых отечественных координационных соединений меди на показатели гемограммы периферической крови у крыс при парентеральном введении в подострых опытах.

Материалы и методы

В эксперименте было использовано 60 половозрелых крыс самцов линии Wistar с массой тела 130–230 г.

Исследование было одобрено Комитетом по этике исследований ГУМФ «Николае Тестемицану» (положительное заключение № 43 от 18.06.2015).

Животные содержались в стандартных условиях вивария и были разделены на следующие группы:

• контрольная группа – 6 практически здоровых животных;
• опытная группа включала 54 животных, которым вводились 9 биологически активных препаратов.

Препараты классифицировались по следующим группам:

• производные аллилтиосемикарбазoнов - CMG-41, TIA-123, TIA-160;
• производные фенилтиосемикарбазoнов - CMT-67, CMC-34, CMJ-33.

Исследуемые вещества растворялись в физиологическом растворе в необходимом объёме и вводились животным ежедневно внутримышечно в течение 30 дней. Дозировка препаратов составила 1,0 mg вещества на 1 kg массы тела животного.

На 31 день эксперимента животные были умерщвлены согласно этическим нормам и требованиям к работе с лабораторными животными. Материал для исследования – периферическая кровь была собрана в пробирки, которые содержали в качестве антикоагулянта раствор 6% K₄-EDTA с pH 7,4. Гемограмма была исследована с помощью гемоанализатора PCE-210, фирма ERMA, Япония.

Полученные количественные данные оценивались методами описательной статистики: подсчитывались средние значения и стандартные отклонения. Межгрупповые различия анализировали непараметрическими методами с использованием критерия Манн-Уитни, а также критерия Стьюдента. Различия определяли при уровне значимости 0,05.

Результаты и обсуждения исследования

Для начала мы проанализировали вектор действия изучаемых препаратов:

• стимулирующее влияние – увеличение показателя до 120% от показателя контроля;
• депрессирующее влияние - уменьшение показателя до 80% от показателя контроля;
• без влияния – показатель в пределах от 80 до 120%% от показателя контроля.

Таким образом (таблица 1), препараты производных аллилтиосемикарбазoнов - CMG-41, TIA-123, TIA-160 в 33,3% случаях оказывали влияние с вектором в сторону стимуляции, не отмечено ни одного случая вектора действия в сторону депрессии и, в 66,7% случаев исследуемые препараты не влияли на изучаемые показатели.

Производные фенилтиосемикарбазoнов - CMT-67, CMC-34, CMJ-33, наоборот, в 4,2% случаев имели вектор влияния в сторону депрессии, в 95,8% случаев исследуемые препараты не влияли на изучаемые показатели, и ни в одном случае не отмечено вектора влияния в сторону стимуляции.

 

Таблица 1 – Вектор действия исследуемых препаратов

Координационные соединения	Вектор действия
	80% и меньше	в границах 80-120%%	120% и больше
Производные аллилтиосемикарбазoнов - CMG-41, TIA-123, TIA-160 (в абс.ч, и %)	0 (0%)	16 (66,7%)	8 (33,3%)
Производные фенилтиосемикарбазoнов - CMT-67, CMC-34, CMJ-33 (в абс.ч, и %)	1 (4,2%)	23 (95,8%)	0 (0%)

 

Это позволяет нам сделать предварительный вывод, что производные аллилтиосемикарбазoнов - CMG-41, TIA-123, TIA-160 оказывают умеренное стимулирующее влияние на исследуемые параметры гемограммы, а производные фенилтиосемикарбазoнов - CMT-67, CMC-34, CMJ-33, оказывают слабо выраженное депрессирующее влияние на исследуемые параметры гемограммы.

 

Таблица 2 – Влияние координационных соединений меди (аллилтиосемикарбазиновых производных)  на показатели гемограммы у крыс

Примечание:* - достоверная разница по сравнению с показателями контроля p<0,05

 

Результаты эксперимента (таблица 2) показали, что все три координационные соединения меди (аллилтиосемикарбазиновые производные – CMG-41, TIA-123, TIA-160) на содержание лейкоцитов (WBC) действовали стимулирующим образом. Влияние (таблица 2) координационных соединений меди (фенилтиосемикарбазиновых производных - CMT-67, CMC-34, CMJ-33) изменялось и в сторону увеличения (CMC-34) и в сторону снижения (CMT-67; CMJ-33). Наибольшее стимулирующее влияние (124% от показателя контроля) оказал препарат CMG-41 и наибольшее депрессирующее влияние (66% от показателя контроля) оказал препарат CMT-67. Однако, все эти изменения были статистически недостоверными.

Координационные (таблица 2) соединения меди (аллилтиосемикарбазиновые производные – CMG-41, TIA-123) на содержание эритроцитов (RBC) действовали стимулирующим образом, а препарат (TIA-160) – депрессирующим образом. Влияние (таблица 3) всех трех координационных соединений меди (фенилтиосемикарбазиновые производные - CMT-67, CMC-34, CMJ-33) изменялось и в сторону увеличения. Наибольшее стимулирующее влияние (120% от показателя контроля) оказал препараты CMG-41 и TIA-123, наибольшее депрессирующее влияние (97% от показателя контроля) оказал препарат TIA-160. Статистическая достоверность изменения параметров не обнаруживалась.

 

Таблица 3 – Влияние координационных соединений меди (фенилтиосемикарбазиновых производных) на показатели гемограммы у крыс

Под термином гематокрит (HCT) подразумевается показатель, который определяет отношение суммарного объёма всех форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов) к общему объёму крови.  Все изученные препараты как аллилтиосемикарбазиновые производные меди – CMG-41, TIA-123, так и фенилтиосемикарбазиновые производные - CMT-67, CMC-34, CMJ-33 (таблица 3) действовали на показатели гематокрита стимулирующим образом. Наиболее сильное действие оказал препарат CMC-34 (118% от показателя контроля), а самое слабое действие – препарат CMJ-33 (103% от показателя контроля), без статистической достоверности изменений показателей.

Испытываемые препараты обеих групп практически не влияют на такой показатель как MCV– средний объём эритроцита, который варьирует в пределах нормы. Наиболее сильное действие оказал препарат TIA-160 (109% от показателя контроля), а самое слабое действие – препарат TIA-123 (97% от показателя контроля), но эти изменения не достигали степени достоверности.

Проведенные исследования показали, что все три координационные соединения меди (аллилтиосемикарбазиновые производные – CMG-41, TIA-123, TIA-160) на содержание тромбоцитов (PLT) действовали стимулирующим образом. Влияние (таблица 2-3) координационных соединений меди (фенилтиосемикарбазиновых производных - CMT-67, CMC-34, CMJ-33) изменялось и в сторону снижения (CMC-34) и в сторону повышения (CMT-67; CMJ-33). Наибольшее стимулирующее влияние (129% от показателя контроля) оказал препарат TIA-160 и наибольшее депрессирующее влияние (91% от показателя контроля) оказал препарат CMC-34. Однако, все эти изменения были статистически не достоверными.

Индекс MPV (средний объем тромбоцитов), который характеризует зрелость кровяных пластинок (таблица 2-3), сильно не отклонялся от аналогичного показателя у здоровых (в пределах 3-2% как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения).

Индекс P-LCR (доля увеличенных тромбоцитов по отношению к клеткам нормального размера, в %) также сильно не отклонялся от аналогичного показателя у здоровых (в пределах 21% как в сторону увеличения, и 3% в сторону уменьшения), без статистической достоверности изменений показателей.

Индекс PCT (тромбокрит, доля объёма цельной крови, занимаемую тромбоцитами в %) по данным проведенного эксперимента (таблица 2) показал, что все три координационных соединения меди (аллилтиосемикарбазиновые производные – CMG-41, TIA-123, TIA-160) на PCT действовали стимулирующим образом. Здесь следует отметить, что стимулирующее влияние препарата TIA-160 было достоверно значимым (р<0,05). Влияние (таблица 3) координационных соединений меди (фенилтиосемикарбазиновых производных - CMT-67, CMC-34, CMJ-33) изменялось и в сторону снижения (CMC-34) и в сторону повышения (CMT-67; CMJ-33).  Наибольшее стимулирующее влияние (133% от показателя контроля) оказал препарат TIA-160  и наибольшее депрессирующее  влияние (94  от  показателя  контроля)  оказал  препарат CMC-34. Однако, все эти изменения изучаемых параметров были статистически не достоверными.

Заключение

Поскольку между показателями иммунитета и гомеостазом существуют тесные функциональные взаимосвязи, мы проанализировали влияние производных аллилтиосемикарбазoнов - CMG-41, TIA-123, TIA-160 и производных фенилтиосемикарбазoнов - CMT-67, CMC-34, CMJ-33 на показатели (лейкоциты, эритроциты, тромбоциты) гемограммы периферической крови у крыс при парентеральном введении в подострых опытах. В основном мы остановились на показателях, характеризующих количество, объем, форму эритроцитов и тромбоцитов, как цельных клеток, которые могли бы функционировать и взаимодействовать с остальными клетками организма (как иммунными, так и не иммунными). Экспресс анализ преобладающего вектора действия показал, что производные аллилтиосемикарбазoнов - CMG-41, TIA-123, TIA-160 оказывают умеренное стимулирующее влияние на исследуемые параметры гомеостаза, а производные фенилтиосемикарбазoнов - CMT-67, CMC-34, CMJ-33, оказывают слабо выраженное депрессирующее влияние на исследуемые параметры гемограммы.

Более подробный анализ каждого изучаемого показателя показал, что координационные соединения меди (аллилтиосемикарбазиновые производные - CMG-41, TIA-123, TIA-160) оказывали влияние только на один показатель - индекс PCT (тромбокрит), причем препарат TIA-160 оказал  стимулирующее влияние (р<0,05). Координационные соединения меди (фенилтиосемикарбазиновые производные - CMT-67, CMC-34, CMJ-33) на показатели гемограммы у крыс наибольший вектор депрессирующего влияния (66% от показателя контроля) оказал препарат CMT-67. Однако, эти изменения были статистически не достоверными.

Следовательно, координационные соединения меди (аллилтиосемикарбазиновые производные - CMG-41, TIA-123, TIA-160 и фенилтиосемикарбазиновые производные - CMT-67, CMC-34, CMJ-33 ) на все изученные параметры лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов (WBC, RBC, HCT, MCV, PLT, MPV, P-LCR, PCT) не оказывали повреждающего действия. Это вселяет надежду на положительный эффект при более глубоком исследовании влияния этих препаратов на иммунологическую реактивность, воспалительные реакции и другие биохимические процессы, происходящие в организме.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Кирдей Е.Г. Роль эритроцитов в регуляции и реализации иммунного ответа. Сибирский медицинский журнал / Кирдей Е.Г., Дмитриева Л.A.. 1995, том 3-4, стр. 5-8
2. Оборин В. А. Бактериофиксирующая активность эритроцитов в отношении вакцинных штаммов возбудителей чумы, сибирской язвы, туляремии, бруцеллеза и обоснование ее роли в патогенезе данных заболевании. Дисс., д.м.н. Оборин В. А. 2011, 261 с. URL:http://www.dissercat.com/content/bakteriofiksiruyushchaya-aktivnost-eritrotsitov-v-otnoshenii-vaktsinnykh-shtammov-vozbuditel
3. Обухова О.А. Профилактика тромбозов в онкогинекологии. Онкогинекология / Обухова О.А., Кашия Ш.Р., Курмуков И.А. 2013;2:64-72.
4. Свиридова С.П. Роль тромбоцитов в воспалении и иммунитете. Исследования и практика в медицине / Свиридова С.П., Сомонова О.В., Кашия Ш.Р. т др. 2018, т.5, №3, с. 40-52
5. Туев А.В. Бронхиальная астма (иммунитет, гемостаз, лечение) . Туев А.В., Мишланов В.Ю. Пермь, 2000. 261 с.
6. Hurley S.M. Platelet-dependent neutrophil function is dysregulated by M protein from Streptococcus pyogenes / Hurley SM, Kahn F, Nordenfelt P. and others. Infect Immun. 2015 Sep;83(9):3515-25.
7. Jenne C.N. Platelets: bridging hemostasis, inflammation, and immunity / Jenne CN, Urrutia R, Kubes P. Int J Lab Hematol. 2013 Jun;35(3):254-61.
8. Karin M. Nuclear factor-kappa B in cancer development and progression / Karin M.. Nature. 2006 May 25;441(7092):431-6.
9. Kerrigan S.W. Platelet-bacterial interactions / Kerrigan SW, Cox D. Cell Mol Life Sci. 2010 Feb;67(4):513-23.
10. Tang Y.Q. Antimicrobial peptides from human platelets / Tang YQ, Yeaman MR, Selsted ME.. Infect Immun. 2002 Dec;70(12):6524-33.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Kirdey E.G. Rol' eritrotsitov v regulyatsii i realizatsii immunnogo otveta [The Role of Red Blood Cells in Regulation and Implementation of Immune Response] / Kirdey E.G., Dmitrieva L.A. // Sibirskiy meditsinskiy zhurnal [Siberian Medical Journal]. – 1995, – Vol. 3-4, – P. 5-8 [In Russian]
2. Oborin V. A. Bakteriofiksiruyushchaya aktivnost' eritrotsitov v otnoshenii vaktsinnykh shtammov vozbuditeley chumy, sibirskoy yazvy, tulyaremii, brutselleza i obosnovaniye yeye roli v patogeneze dannykh zabolevanii [Bacteria Fixing Activities of Erythrocytes in Relation to Vaccine Strains of Plague Pathogens, Anthrax, Tularemia, Brucellosis and Justification of Their Role in the Pathogenesis of These Diseases] / Oborin V. A. // Thesis of PhD in Medicine. – 2011, - 261 p. URL: http://www.dissercat.com/content/bakteriofiksiruyushchaya-aktivnost-eritrotsitov-v-otnoshenii-vaktsinnykh-shtammov-vozbuditel [In Russian]
3. Obukhova O.A. Profilaktika trombozov v onkoginekologii [Thrombosis Prevention in Gynecological Oncology] / Obukhova, OA, Kashiya, Sh.R., Kurmukov, I.A // Onkoginekologiya [Oncogynecology] 2013; 2: P. 64-72. [In Russian]
4. Sviridova S.P. Rol' trombotsitov v vospalenii i immunitete. [The Role of Platelets in Inflammation and Immunity] / Sviridova S.P., Somonova O.V., Kashiya Sh.R. and others // Issledovaniya i praktika v meditsine [Research and Practice in Medicine]. – 2018, – V.5, – No. 3, – P. 40-52 [In Russian]
5. Tuev A.V. Bronkhial'naya astma (immunitet, gemostaz, lecheniye) [Bronchial Asthma (Immunity, Hemostasis, Treatment)] / Tuev A.V., Mishlanov V.Yu. – Perm, – 2000. – 261 p. [In Russian]
6. Hurley S. Platelet-dependent neutrophil function is dysregulated by M protein from Streptococcus pyogenes. Infect Immun / Hurley S., Kahn F., Nordenfelt P. and others. 2015 Sep;83(9):3515-25.
7. Jenne C. Platelets: bridging hemostasis, inflammation, and immunity / Jenne C., Urrutia R., Kubes P. Int J Lab Hematol. 2013 Jun;35(3):254-61.
8. Karin M. Nuclear factor-kappa B in cancer development and progression. Nature / Karin M.. 2006 May 25;441(7092):431-6.
9. Kerrigan S.W. Platelet-bacterial interactions / Kerrigan SW, Cox D.. Cell Mol Life Sci. 2010 Feb;67(4):513-23.
10. Tang Y. Antimicrobial peptides from human platelets / Tang Y., Yeaman M., Selsted M. Infect Immun. 2002 Dec;70(12): 6524-33