PHARMACAL AND TOXICOLOGICAL EVALUATION OF THE COMPLEX DRUG «ASTADENT» GEL ON LABORATORY ANIMALS

ФАРМАКО-ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОМПЛЕКСНОГО ПРЕПАРАТА ГЕЛЬ «АСТАДЕНТ» НА ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ

Научная статья

Самойлова М.В.¹, ^*, Косырева Т.Ф.² , Абрамович Р.А.³ , Воейкова О.В.⁴ , Карамян А.С.⁵ , Катбех И.⁶ , Вайц С.В.⁷ , Вайц Т.В.⁸ , Саканян М.Г.⁹ , Благушина Н.А.¹⁰

¹ ORCID ID 0000-0001-6771-919X;

² ORCID ID 0000-0003-4333-5735;

³ ORCID ID 0000-0003-1784-881X;

⁴ ORCID ID 0000-0003-2935-8965;

⁵ ORCID ID 0000-0003-2112-673X;

⁶ ORCID ID 0000-0002-4591-7694;

⁷ ORCID ID 0000-0003-0057-8753;

⁸ ORCID ID 0000-0003-2279-0341;

⁹ ORCID ID 0000-0001-8219-6358;

¹⁰ ORCID ID 0000-0002-5839-7915;

^{1–2, 4–8} Российский университет дружбы народов, Москва, Россия;

^{3, 9} Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия;

¹⁰ Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова, Москва, Россия

* Корреспондирующий автор (marsamoylova[at]gmail.com)

Аннотация

Введение. Поиск новых перспективных стоматологических средств, обладающих противовоспалительным, ранозаживляющим, антибактериальным и иммуномодулирующим действием и при этом проявляющих минимальный побочный эффект – достаточно актуальная задача современной научной и практической медицины. Астаксантин и интерферон альфа, входящие в состав геля стоматологического оказывают антиоксидантное действие, стимулируют фагоцитарную активность макрофагов, цитотоксическую активность Т-клеток и NK-клеток привыкания [1], [2]. Цель. Данное исследование позволяет установить летальную, токсическую и максимально переносимую дозу геля стоматологического, что входит в комплекс его доклинических исследований. Материалы и методы. Антиоксидантный гель с интерфероном исследовали на молодых аутбредных крысах. Результаты. По результатам экспериментального исследования не было зафиксировано изменений в клиническом и биохимическом анализе периферической крови как у экспериментальных, так и у контрольной групп животных. Существенных изменений в поведении и двигательной активности животных экспериментальных групп после 30- дневного введения геля не наблюдалось. При нанесении на слизистые оболочки ротовой полости исследуемого геля не было зарегистрировано признаков местно-воспалительной реакции. Заключение. При изучении токсичности и возможного местного раздражающего действия не было зарегистрировано осложнений во внутренних органах, а также местной воспалительной реакции, о чем свидетельствуют результаты экспериментальных исследований.

Ключевые слова: Антиоксидантный гель, астаксантин, интерферон, острая и хроническая токсичность, местнораздражающее действие, доклинические исследования.

PHARMACAL AND TOXICOLOGICAL EVALUATION OF THE COMPLEX DRUG «ASTADENT» GEL ON LABORATORY ANIMALS

Research article

Samoilova M.V.¹, ^*, Kosyreva T.F.² , Abramovich R.A.³ , Voeikova O.V.⁴ , Karamyan A.S.⁵ , Katbeh I.⁶ , Vaits S.V.⁷ , Vaits T.V.⁸ , Sakanyan M.G.⁹ , Blagushina N.A.¹⁰

¹ ORCID ID 0000-0001-6771-919X;

² ORCID ID 0000-0003-4333-5735;

³ ORCID ID 0000-0003-1784-881X;

⁴ ORCID ID 0000-0003-2935-8965;

⁵ ORCID ID 0000-0003-2112-673X;

⁶ ORCID ID 0000-0002-4591-7694;

⁷ ORCID ID 0000-0003-0057-8753;

⁸ ORCID ID 0000-0003-2279-0341;

⁹ ORCID ID 0000-0001-8219-6358;

¹⁰ ORCID ID 0000-0002-5839-7915;

^{1–2, 4–8} Peoples' Friendship University of Russia, Moscow, Russia;

^{3, 9} M.V. Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia;

¹⁰ I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow, Russia

* Corresponding author (marsamoylova[at]gmail.com)

Abstract

Introduction. The search for new promising dental products that have anti-inflammatory, wound healing, antibacterial and immunomodulatory effects with minimal side effects is quite an important task of modern scientific and practical medicine. Astaxanthin and interferon alpha, which are part of a dental gel have antioxidant effect, stimulate phagocytal activity of macrophages, cytotoxic activity of T-cells and NK-cells addiction [1], [2]. Aim. This study allows establishing the lethal, toxic and maximum tolerated dose of dental gel, which is part of the complex of its preclinical studies. Materials and methods. Antioxidant gel with interferon was studied on young outbred rats. Results. According to the results of the experimental study, there were no changes in the clinical and biochemical analysis of peripheral blood in both experimental and control groups of animals. No significant changes in the behavior and motor activity of the animals of the experimental groups were observed after 30-day application of the gel. When applied to the mucous membranes of the oral cavity, no signs of a local inflammatory reaction were registered. Conclusion. In the study of toxicity and possible local irritant effects, no complications in the internal organs and local inflammatory response were registered, as evidenced by the results of research.

Keywords: antioxidant gel, astaxanthin, interferon, acute and chronic toxicity, local irritant effect, preclinical studies.

В настоящее время актуальной задачей медицины является разработка отечественных средств, обладающих не только противовирусным эффектом, противовоспалительными, ранозаживляющим, антибактериальными и иммуномодулирующими свойствами, но и не имеющих побочных действий, а также не вызывающих привыкания [3], [4].

Цель работы

Провести исследования токсичности на лабораторных животных стоматологического геля (Астадент, гель для наружного применения 2,6 % с интерфероном), содержащего природный астаксантин и интерферон альфа, в качестве активных фармацевтических субстанций.

Материалы и методы

Объектом исследования являлся разработанный гель «Астадент», содержащий в своем составе в качестве активных фармацевтических субстанций природный астаксантин и интерферон альфа.

Определение острой токсичности проводили на аутбредных мышах (самцы, 66 голов) при однократном введении препаратов в дозе 500 мг/кг. При этом были выявлены клинические признаки интоксикации (заторможенность, взъерошенность, оглушение, урежение дыхания, саливация).

Введение исследуемого препарата осуществляли внутрижелудочно с помощью специального зонда в возрастающих дозах. Дозирование осуществляли, исходя из содержания действующих веществ. Период последующего наблюдения составил 14 суток.

Для оценки хронической токсичности препарат наносили на десну в течение 30 суток. Поверхность обрабатываемой слизистой составляла приблизительно 0,5x0,5 см. В связи с этим, было принято решение при многократных нанесениях препарата использовать 2 дозы (43 мг/кг и 86 мг/кг).

Дозировка интерферона составила 10⁶ МЕ -14286 МЕ/кг.

Исследования проводились на молодых аутбредных крысах-самцах, которые были рандомизировано распределены группы (по 5 голов в каждой группе, самцы/самки). Первая группа получала профилактический гель в течение 30 дней в дозировке 43 мг/кг массы животного, вторая группа – 86 мг/кг, третья группа- плацебо геля (в объеме равном максимальной дозе введения- 86 мг/кг), четвертая группа, будучи контрольной, геля астадент не получала. В качестве исходного критерия служила масса тела, животного, которая составляла 180–200 г.            

Через 30 дней после введения препарата у всех животных из группы определяли биохимические и клинические показатели крови. Статистические данные обрабатывали с помощью программы Microsoft ОfficeExcel.

Результаты и обсуждение

Результаты исследования хронической токсичности

Применение препарата «Астадент» у животных в течение 30-ти дней в дозах 43 мг/кг и 86 мг/кг соответственно не вызывало у крыс изменений основных интегральных показателей. Животные были активны, имели опрятный внешний вид. В течение субхронического эксперимента ни в одной из экспериментальных групп не отмечено гибели животных. Динамика изменения массы крыс для самок и самцов в течение 30 дней приведены в табл. 1.

Таблица 1 – Изменение массы тела у белых крыс на протяжении курса нанесения геля «Астадент»

Препарат, доза	Изменение массы тела животных в % от исходной через:
	1 день, самцы		30 дней, самцы		1 день, самки		30 дней, самки
	m	Sr	m	Sr	m	Sr	m	Sr
Контроль	119,5	5,0	119,2	5,4	116,5	4,1	120,6	3,1
Испытуемый препарат «Астадент»
43 мг/кг	121,2	4,1	121,5	4,1	119,4	3,2	119,5	4,1
86 мг/кг	122,5	3,1	122,1	4,1	119,8	4,0	119,5	4,1
Плацебо
86 мг/кг	121,3	4,1	121,8	4,1	120,0	3,8	119,8	4,1

Количество потребление корма и воды крысами получавших вышеуказанные препараты статистически не отличалось от показателей животных в контрольных группах (табл. 2).

Таблица 2 – Суточное потребление воды и корма у белых крыс при применении геля «Астадент»

Препарат, доза	Самцы					Самки
	Потребление сухого корма,г /100 г		Потребление воды, мл /100 г			Потребление сухого корма,г /100 г		Потребление воды,мл /100 г
	m	Sr	m		Sr	m	Sr	m	Sr
Контроль	8,54	1,30	8,30		1,30	6,40	1,20	7,20	1,37
Испытуемый препарат «Астадент»
43 мг/кг	9,15	1,10		9,70	1,10	6,25	1,70	9,10	1,30
86 мг/кг	9,10	1,20		9,50	1,19	7,55	2,00	9,10	1,20
Плацебо
86 мг/кг	9,05	1,10		9,65	1,16	7,50	2,00	9,10	1,20

Температуру тела животных измеряли ректально. Состояние данных показателей жизнедеятельности организма изучено в соответствии с Протоколом вначале и через 30 дней после начала нанесения и представлены в табл. 3.

Таблица 3 – Влияние геля астадент на ректальную температуру белых крыс

Сроки исследования	«Астадент», мг
	Контроль		86 мг/кг		Плацебо
	M	F	M	F	M	F
Фон, оС, Мm	34,1±0,2	35,2±0,1	35,1±0,2	35,1±0,2	35,0±0,1	35,3±0,1
30 дней, оС, Мm	35,2±0,2	35,3±0,1	35,1±0,2	35,3±0,2	35,1±0,2	35,1±0,2

Данные измерения ректальной температуры демонстрируют, что у животных экспериментальных групп, а также контрольной группы, температура тела не отличалась от исходных данных.

Состояние выделительной системы – почек определяли после водной нагрузки, которая составляла 2,5 % от «голодной» массы тела. За 18 час до начала эксперимента животных лишали корма, оставляя свободный доступ к воде, последовательно на четыре часа животных помещали в обменные камеры для сбора мочи. Измеряли объем выделенной мочи, рассчитывали диурез на 100 г массы каждого животного, определяли относительную плотность мочи (табл.4).

Таблица 4 – Показатели мочи крыс при применении геля «Астадент»

Препарат, доза	Объем мочи /относительная плотность мочи (самцы)	Наличие патологических элементов в моче (самцы)	Объем мочи /относительная плотность мочи (самки)	Наличие патологических элементов в моче (самки)
Контроль	1,71/6,40	-	1,72/6,1	-
Испытуемый препарат «Астадент»
43 мг/кг	1,75/6,3	-	1,74/6,2	-
86 мг/кг	1,77/7,2	-	1,75/6,1	-
Плацебо
86 мг/кг	1,75/6,5	-	1,72/6,0	-

Эксперименты проводили на 5 крысах каждого пола из каждой экспериментальной группы. Крысы по одной помещались в систему «открытое поле», где в течение 35 минут у них проводилась регистрация движений. В табл. 5 представлены данные по влиянию геля астадент на спонтанную двигательную активность крыс (СДА).

Таблица 5 – Влияние геля астадент на СДА белых крыс

Препарат, доза	Число пересеченных квадратов,самцы		Число вставаний,самцы		Число заглядываний в отверстия,самцы	Число пересеченных квадратов, самки	Число вставаний, самки	Число заглядываний в отверстия, самки
Контроль	9,3		3,2		8,2	10,2	3,1	8,1
Испытуемый препарат «Астадент»
43 мг/кг	10,3	1	3,0	1	8,0	10,2	3,2	8,2
86 мг/кг	10,1	1	3,1	1	8,1	10,3	3,2	8,1
Плацебо
86 мг/кг	10,3	1	3,0	1	8,2	10,2	3,1	8,2

Данные, приведенные в таблицах, свидетельствуют о том, что существенных изменений в структуре поведения и двигательной активности животных экспериментальных групп после 30-ти дневного введения геля не наблюдалось. Отмечено, характерное для животных, вторично помещаемых в эксперимент «открытого поля», изменение поведенческого рисунка, в основном, за счет удлинения латентного периода, носившего также недостоверный характер.

Показатели периферической крови у животных, получавших гель астадент представлены в табл. 6

Таблица 6 – Влияние испытуемого геля астадент на состав периферической крови у белых крыс,
(М ±m) (через 30 дней)

Исследуемые показатели	Контроль	«Астадент» 43мг/кг, самцы	«Астадент» 86 мг/кг, самцы	«Астадент» 43мг/кг, самки	«Астадент» 86 мг/кг, самки	Плацебо
Лейкоциты, *109/л	7,8±0,1	7,5±0,1	8,2±0,1	7,9±0,1	8,3±0,1	7,7±0,1
Эритроциты,*1012/л	5,8±0,1	6,9±0,1	6,4±0,1	6,5±0,1	5,0±0,1	6,0±0,1
Гемоглобин, г/л	137,0±0,1	125,5±0,2	140,0±0,1	138,0±0,2	136,0±0,1	140,0±0,2
Гематокрит, %	33,0±0,2	38,8±0,2	35,4±0,2	37,0±0,2	32,5±0,2	35,0±0,2
MCV, Фл	50,0±0,1	45,0±0,2	47,8±0,2	50,4±0,2	58,0±0,2	49,0±0,2
MCH, пикограмм	21,0±0,1	20,0±0,1	19,0±0,1	26,0±0,2	19,0±0,1	22,0±0,2
MCHC, г/л	30,0±0,2	32,6±0,1	31,8±0,2	41,0±0,3	39,0±0,2	30,0±0,2
Тромбоциты, *109/л	569,0±0,2	593,3±0,2	544,0±0,2	615,0±0,2	589,0±0,2	590,0±0,1
RDW, %	18,0±0,1	18,0±0,1	17,9±0,1	23,0±0,1	20,0±0,1	18,0±0,1
Лимфоциты, %	74,0±0,2	77,0±0,1	65,0±0,2	73,0±0,1	65,0±0,2	69,0±0,1
Моноциты, %	4,0±0,1	3,8±0,1	4,9±0,1	3,0±0,1	7,0±0,1	5,0±0,1
Эозинофилы, %	0,5±0,01	0,3±0,01	0,6±0,01	0,5±0,01	0,5±0,01	0,9±0,01
Палочкоядерные, %	0,5±0,02	0,5±0,01	0,4±0,01	0,7±0,01	0,6±0,01	0,1±0,01
Сегментоядерные, %	21,0±0,1	18,4±0,1	29,1±0,1	22,8±0,2	26,9±0,1	25,0±0,1

Проведенные исследования показали, что лимфоциты имеют пикнотизированное ядро, обнаруживается зернистость. Основная масса сегментоядерных клеток имеет нежную, нейтрофильную зернистость в мазках. Ядра эозинофильных клеток образованы из рыхлого хроматинового вещества и имеют почти круглую форму. Существенных отличий между показателями контрольной и экспериментальных групп не наблюдается. Половых различий не выявлено.

Таким образом, периферическая кровь крыс всех экспериментальных групп после 30-дневного нанесения испытуемого препарата «Астадент» по своему количественному и качественному составу соответствовала видовой физиологической норме.

В табл. 7 представлены данные по влиянию испытуемого препарата «Астадент» на основные биохимические показатели и на активность ферментов и баланс ионов крови белых крыс. Исследование проводилось на биохимическом автоматическом анализаторе ILAB 650 (CША).

Таблица 7 – Влияние испытуемого геля астадент на основные биохимические показатели периферической крови белых крыс, (М ± m)

Показатель	Контроль	«Астадент»43 мг/кг, самцы	«Астадент»86 мг/кг, самцы	«Астадент»43мг/кг, самки	«Астадент»86 мг/кг, самки	Плацебо
Общий билирубин (BilT), мкмоль/л	2,2±0,1	2,0±0,2	1,80±0,2	1,9±0,1	1,80±0,2	2,0±0,2
АСТ (AST), Е/л	620,0±0,1	65,3±0,2	64,8±0,2	62,3±0,2	64,8±0,2	65,3±0,2
Креатинин (CREAT)	62,0±0,1	61,8±0,2	63,0±0,2	63,4±0,2	63,0±0,2	61,8±0,2
АЛТ (ALT), Е/л	71,2±0,1	71,4±0,1	72,0±0,2	69,4±0,1	72,0±0,2	71,4±0,1
Щелочная фосфатаза (ALP), Е/л	131,3±0,2	127,5±0,2	135,0±0,2	137,5±0,2	135,0±0,2	127,5±0,2
Глюкоза (Glu), ммоль/л	4,7±0,1	4,5±0,1	4,8±0,1	4,6±0,2	4,8±0,1	4,5±0,1
ГГТ (GGT), Е/л	111,5±0,1	112,0±0,1	108,5±0,1	105,0±0,1	108,5±0,1	109,0±0,1
Амилаза (AMYL), Е/л	641,0±0,1	614,2±0,1	642,0±0,1	622,2±0,1	615,0±0,1	618,2±0,1
Общий белок (TPROT), г/л	61,7±0,1	61,9±0,1	64,3±0,1	62,9±0,1	65,3±0,1	63,3±0,1
КФК (KFK), Е/л	85,0±0,1	86,5±0,1	87,7±0,1	87,5±0,1	87,1±0,1	86,0±0,1
Мочевина (UREA), ммоль/л	5,4±0,1	5,7±0,1	5,9±0,1	5,8±0,1	5,2±0,1	5,1±0,1

Как видно из представленных в таблице данных, как исследуемый гель, так и препарат сравнения в обеих испытанных дозах не оказывают негативного влияния на основные биохимические показатели крови, активность ферментов плазмы крови и ее электролитный баланс.

При нанесении на слизистые оболочки ротовой полости исследуемого геля астадент не было зарегистрировано признаков местно-воспалительной реакции (инфильтрация, покраснение), что было подтверждено визуальным и гистологическим исследованием.

Заключение

При изучении токсичности и возможного местного раздражающего действия не было зарегистрировано осложнений во внутренних органах и местной воспалительной реакции.

В исследованиях острой и хронической токсичности испытуемого геля «Астадент» не было выявлено каких-либо во внешнем виде, состоянии шерстного покрова и слизистых оболочек, характере выделений, поведенческих реакциях, прироста массы тела.

На протяжении всего эксперимента у животных, получавших гель «Астадент», не было выявлено каких-либо отклонений двигательной активности. Состояние кожных покровов, слизистых оболочек и шерсти оставалось в норме.

Гель не оказывал отрицательного воздействия на показатели периферической крови и биохимические показатели крови, детоксицирующую функцию печени.

Конфликт интересов  Не указан.

Conflict of Interest  None declared.