Способ защиты млекопитающих от воздействия гамма-излучения

. (55 С 12 М 15/01 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ПАТЕНТ ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) 1(71) Институт общей генетики им, Н,И.Вавилова и Институт нефтехимического синтеза им,акад. А,В,Топчиева(56) Авторское свидетельство СССР М 1632041, кл, С 12 М 15/00, 1989,(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ МЛЕКОПИТАЮЩИХ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ(57) Использование: радиобиология, генетика, биология, защита генома и эритропоэза животных от мутагенного воздействия уотносится к радиобиолоожет быть использовано иты генома и эритропоэтагенного воз ействия Изобретениегии и генетике и мв биологии для защза животных от му д гамма-излучения.Целью изобретения является защита генома, эритропоэза и,жизнеспособности млекопитающих при воздействии гамма-излучения,Поставленная цель - ингибирование мутагенных эффектов гамма-излучения - достигается тем, что за 30 мин - 2 ч до облучения (1,5 Гр) мышам однократно внутрибрюшинно вводятся водные растворы сополимеров ПЭ - 12 и ПЭ - 13, Используемые сополимеры относятся к классу полиэлектролитов.Для повышения жизнеспособности животных за 30 мин до гамма-излучения (6 Гр) мышам однократно внутрибрюшинно вводятся водные растворы сополимеров ПЭизлучения. Сущность изобретения: введение мышам за 30 мин - 2 ч до гамма-излучения (ГИ) в дозе 1,5 Гр сополимеров в максимально переносимых дозах МПД позволяет снизить мутагенные эффекты ГИ на 53 - 55%, стимулировать эритропоэз у облученных животных и полностью устранить ингибирование ГИ дифференцировки клеток эритроидного ряда. При наружном воздействии гамма-излучения в дозе 6 Гр введение сополимеров в МПД позволяет повысить выживаемость животных до 100% (ПЭ - 12) и до 50% (ПЭ - 13). Увеличение звеньев АК в молекуле сополимера позволило на порядок снизить токсичность поли- электролитов,и ПЭ - 13 в максимально переносимых дозах (МПД),Разработанный в ИНХС АН СССР сополимер й,й-диметил,й,й-диаллиламмоний хлорида (ДМДААХ) и акриловой кислоты (АК) находит широкое применение в различных областях науки и техники, Например, указанный сополимер используют в качестве добавок, обладающих флокулянтными и обессоливающими свойствами, а также как антистатический компонент для вспомогательных слоев черно-белых и рентгеновских кинофотоматериалов. Сополимер получают из недорогого и доступного сырья - производств отечественной промышленности.Были исследованы сополимеры с различным соотношением звеньев ДМДААХ и АК, Сополимер с 50% содержанием АК получил название ПЭ - 12, а с 67,9% содержанием АК - ПЭ, 1808015Примеры конкретного осуществленияспособа защиты генома и эритропоэза млекопитающих от воздействия гамма - излучения.П р и м е р 1. Мутагенные эффекты у 5млекопитающих оценивают по числу индуцированных микроядер в полихроматофильных эритоцитах - ретикулоцитах(молодых формах) костного мозга мышей.Метод выявляет повреждения хромосом, индуцированных гамма-излучением вэритробластах костного мозга мышей. Используют мышей гибридов первого поколения СВА х С 5781/6, Гамма-излучениеиндуцирует в дозе 1,5 Гр число микроядер, 15в 30-40 раз превышающее их уровень у необлученных животных.За 30 мин - 2 ч до облучейия мышамоднократно внутрибрюшинно вводят водный раствор сополимеров в дозах ПЭ- 2010-75 мг/кг, ПЭ- 50 - 300 мг/кг веса животного. Максимально переносимые дозы(МПД) для ПЭ - 12 50 мг/кг, а для ПЭ, 250мг/кг,Сополимеры, введенные интактным животным в указанных дозах, не индуцировалимикроядер в ретикулоцитах (табл,1 и 2).ПЭв МПД снижал число микроядерв полихроматофильных эритроцитах облученных животных на 53 - 550 , ПЭ - 13 в МПД ЗОна 53 - 55 . Полимер ПДМДААХ (базовыйобъект) в максимально переносимой дозе(25 мг/кг) снижал число микроядер толькона 42% (табл,З),П р и м е р 2. Токсичность препаратов З 5для клеток костного мозга - кроветворногооргана, а также эффекты гамма-излученияна эритропоэз оценивались по соотношению молодых форм - полихроматофильныхэритроцитов (ретикулоцитов) к зрелым зритроцитам. Число ретикулоцитов рассчитывалось на 500 зрелых форм эритроцитов, Уинтактных животных на 100 зрелых эритроцитов регистрируется, как правило, 70 - 90ретикулоцитов (0,7-0,9), При воздействии 45гамма-излучения (1,5 Гр) число ретикулоцитов снижается до 40 - 60 на 100 зрелых форм(0,4-0,6),Введение сополимеров ПЭи ПЭ интактным животным стимулировало зритропоэз, в результате чего число ретикулоцитов при применении МПД сополимераПЭ - 12 увеличивалось до 1,0 - 1,3, а ПЭ - 13- до 1,1-1,7.Введение мышам сополимеров за 30 55мин - 2 ч до облучения позволило повыситьчисло ретикулоцитов; ПЭ- на 10 , ПЭ 13 - на 20%; при этом число ретикулоцитов у облученных животных превышало их уровень у необлученных животных,П р и м е р 3, Токсическое действие образцов сополимеров на организм животных (при однократном внутрибрюшинном введении мышам) охарактеризовано уровнем МПД,Сополимеры вводили животным в широком диапазоне доз, Определяли МПД, не влияющие на жизнеспособность животных, При снижении токсичности антимутагенные эффекты сополимеров возрастали по сравнению с ПДМДААХ и усиливалось их стимулирующее действие на эритропоэз,Таким образом, исследование токсического действия сополимеров с различным соотношенем звеньев ДМДААХ и АК показало, что сдвиг в, сторону повышения содержания звеньев АК в сополимере приводит к значительному снижению токсичности вещества. Вероятно, снижение токсичности препаратов связано с уменьшением доли групп ДМДААХ(32 - 50%) в молекуле сополимера,П р и м е р 4. Радиозащитный эффект сополимеров на организм животных оценивали по выживаемости мышей Е 1 (СВА х С 57 В /6), облученныхв дозе 6 Гр (установка РУМ). Сополимеры вводили мышам однократно внутрибрюшинном в МПД за ЗО мин до облучения. При тотальном наружном облучении тела животных в указанной дозе выживало 10% мышей (табл.5),Предварительное (до облучения) введение сополимеров обеспечивает выживаемость 100% (ПЭ) и 50(ПЭ - 13) животных (срок наблюдения 45 дней).Использование сополимера с оптимальным соотношением звеньев ДМДААХ и АК (ПЭ - 12) позволяет полностью защитить организм животных от сублетальной дозы облучения. При этом радиозащитный эффект достигается применением малотоксичного, стимулирующего эритропоэз (в отличие от полимера ПДМДААХ) соединения. Формула изобретенияСпособ защиты млекопитающих от воздействия гамма-излучения, предусматривающий внутрибрюшинное введение водного раствора сополимера в предельно допустимой концентрации мышам за 30 мин - 2 ч до ихоблучения,отличающийся тем,что в качестве сополимеров используют сополимеры М,й-диметил,й,й-диаллиламмонийхлорида и акриловой кислоты,1808015 Таблица 1сниж. числа микроядер по отнош. к конт Олю Число ПХЭ с микроядрами о/оо Доза П, мг/кгУсловия опыта Число исследованных клеток,тыс,Гамма-излучение0,65 42;2 +2,1 34,6 + 1,8 0,67 10 42 248 й 2623,4 +1,619,5 +1,1 0,7 25 0,8 44,5 40 54 0,93 50 14,4.ф 1,2 0,99 66 60 83 1,01 75 7,5 +1,8 ПЭ.ПЭ Дистиллированная вода 3,5. ф 1,82,0 + 0,6 2,0 + 0,3 0,75 1,18 0,8 50 75 5 5 5 Р 0,05 Табл ица 2 Изменение числа микроядер в полихроматофильных эритроцитах (ПХЭ) костного мозга мышей и соотношение ПХЭ: зрелые эритроцыты (Ь) после воздействия гамма-излучения в дозе.150 рад (1,5 Гр) и полиэлектролита ПЭснижения числа микроядер ПО ОТНОШ, К КОНТ ОЛЮ Условия опыта Число исследованных клеток,тыс., ДозаПЭ,мг/кг Число ПХЭ с микроядрами о/оо Гамма-излучение437 й 2 66 0,54 0,74 50 34,8 +4,67 21 0,83 100 44 24,6 +2,18 22,2 +" 0,97 0,97 150 50 20,0 ф 1,41 200 52 1,0 0,95 250 19,0 +1,48 15,0 + 1,15 300 0,6 66 ПЭ Дистилли ованная вода 3,7 +1,2 2,0 +0,41 250 1,30,88 Р 0,05 Изменение числа микроядер в полихроматофильных эритроцитах (ПХЭ) костного мозга мышей и соотношение ПХЭ: зрелые (Ь) после воздействия гамма-излучения в дозе 150 рад1808015 ТаблицэЗ Влияние полиэлектролитов в максимально переносимых дозах на число микроядер, индуцированных гамма-излучением в дозе 150 рад в полихроматофильных зритроцитах костного мозга мышейношение ПХЭ; зрелые зритроциты у интактных животных составляет -0,88, числокроядер 1,8 + 0,68 Таблиц оксичность полиэлектролитов Соотношение звеньимер мула элементарного звена еСополимер диметил диаллиламмоний хлорида с экриловой кислотойполимер иаллила рида с акисло (ПЭдиметилммоний криловой той 13) Н 2 ССН 2 о и с нс сн- сн - сн-снЦ снсн Гн Осй сн 2;9 2с сни с2 С СНъ Максимально перен 6- симая дозамг/кг1808015 10 Таблица 5 Составитель В,ШевченкоТехред М.Моргентал Редактор Корректор М,СамборскаяЗаказ 1395 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Влияние полиэлектролитов на выживаемость животных, облученных в дозе 6 Гр, (введение сополимеров за 30 мин до.облучения)