NEUROTOXICOLOGY OF BENDAZOLE

Abstract

Studies of bendazole on rats established the scope of LD 50 upon intragastric administration (2500 mg/kg in males and 2630,8 mg/kg in females), defined the therapeutic range (up to 2048 units) and the range of safe (from 1 to 128 units) and toxic (from 256 to 2048 units) action.

Full Text

Препарат «Дибазол» («Бендазол»), внедренный в середине XX в. в клиническую практику в качестве антиги-пертензивного средства, является одним из наиболее широко используемых производных бензимидазолов. Изучение особенностей механизма действия препарата позволило обнаружить наличие прямого спазмолитического действия, а также иммунотропных и адаптогенных [7] свойств. Вместе с тем указанные виды активности проявляются у дибазола в различных дозах. Такие же особенности в до-зовом действии препарата были показаны в экспериментальных гонадотропных исследованиях [4]. Было обнаружено наличие как активирующего, так и угнетающего влияния на половое поведение и сперматогенез, зависимое от дозы и длительности введения препарата. Несмотря на довольно длительное клиническое использование бендазола, токсикологические особенности его действия освещены недостаточно. В частности, отсутствуют некоторые данные по острой токсичности, что не позволяет провести полную оценку диапазона нейротоксикологической активности препарата, рассчитать у него широту терапевтического действия и оценить уровень безопасности. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Изучить нейротоксикологические свойства и острую токсичность препарата «Бендазол» при интрагаст-ральном введении половозрелым крысам. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Эксперименты проводились на 120 беспородных белых лабораторных крысах обоего пола, 4,5 — 5-месячного возраста, массой 250 — 280 г, полученных из питомника ФКУЗ «Волгоградского научно-исследовательского противочумного института» Роспотребнадзора. Перед началом эксперимента животные в течение 2 недель проходили карантин, затем из них формировали опытные и контрольные группы. Содержание животных соответствовало правилам, принятым Международной конвенцией по защите позвоночных животных, используемых в экспериментах для научных целей (Страсбург; 1986 г). Первоначально у бендазола (производство химико-фармацевтического объединения «Фармакон», Ленинград, серия № 430288) изучали острую токсичность при интрагастральном введении крысам. Определение ЛД^ проводили по методу Литчфилда и Уилкоксона [1, 5]. После однократного введения препарата в токсических дозах наблюдения за животными вели в течение 2 недель. За этот период отмечали количество погибших и выживших крыс, клинику отравления и реабилитационную динамику. В последующем для определения диапазонов безопасного и токсикологического действий у препарата исследовали профиль нейротоксикологической активности с использованием метода Ирвина [8] в модификации НИИ фармакологии ВолгГМУ [2]. При этом на первом этапе у бендазола изучали функционально-поведенческий профиль по 8-балльной шкале [3]. Оценка параметра в норме приравнивалась к 4 баллам, а изменение параметра в среднем на 25% соответствовало изменению в 1 балл. Возрастание внешне наблюдаемых изменений по шкале от 4 до 8 баллов указывало на увеличение эффекта, а снижение — от 4 до 0 баллов — на его угнетение. В шкале оценок токсического профиля препарата для признаков, в норме отсутствующих или в незначительной степени имеющих место, активность выражалась от 0 до 8 баллов (0 баллов — отсутствие эффекта). Препарат вводили крысам внутрижелудочно в дозах, убывающих от ЛД_0, до минимальной дозы, проявляющей фармакологический эффект. Были использованы следующие дозы препарата: 2560, 1280, 640, 320, 160, 80, 40, 20, 10, 5, 2,5 и 1,25 мг/кг, под действием которых у животных оценивали спектр изменений Выпуск 2 (42). 2012 83 поведенческих реакций (настороженность, пассивность, агрессия, беспокойство, спонтанная двигательная активность), нервно-мышечных (судороги, парезы, тремор, реакции на раздражители) и вегетотропных эффектов (размер зрачка, птоз верхнего века, уринации, дефекации, саливации, цвет кожи, частота дыхания, температура тела). На втором этапе, после математической обработки (с использованием программы Excel и Statistica 6,0) [2], результаты тестирования в интегральном виде отражались на круговой диаграмме в форме «дозовой траектории». По «дозовой траектории» у препарата определяли диапазоны безопасной и токсической активностей. О широте терапевтического действия судили по отношению минимальной вызывающей эффект дозе Рмвэ) к ЛД50, о диапазоне безопасного действия — по соотношению максимальной эффективной безопасной дозы и D^, о диапазоне токсического действия — минимальной токсической дозы к D . мвэ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ По результатам изучения острой токсичности установлено, что при внутрижелудочном введении крысам, границы ЛД50 бендазола составили: 2500 мг/кг (2293,16 ^ 2525,29 мг/кг) у самцов и 2630,83 (2523,45 ^ 2742,79 мг/кг) у самок. В этой связи, с учетом классификации токсичности по Саноцкому И. В. [6], испытуемый препарат можно отнести к разряду малотоксичных веществ. В клинике токсического отравления бендазолом отмечался кратковременный период возбуждения (5 — 10 минут после введения препарата), впоследствии снижение подвижности, боковое положение, угнетение дыхания, акроцианоз, тремор конечностей, переходящий в клонико-тонические судороги. Гибель животных под действием токсических доз препарата наступала в течение первых 2 — 3 часов после введения, ей предшествовали — кровянисто-пенистые выделения из ротовой и носовой полости, остановка дыхания. У животных, оставшихся в живых, признаки реабилитационной динамики отравления фиксировались в последующие 4 — 5 часов первых суток наблюдений. Полное восстановление общего и физического состояния крыс до уровня контроля наблюдалось на 3 — 4-е сутки эксперимента. Отдаленной гибели у животных не отмечалось. При изучении нейротоксикологической активности выявлено, что в профиле функционально-поведенческих реакций присутствуют дозозависимые эффекты влияния бендазола на поведенческие, нервно-мышечные и вегетотропные реакции (табл.). Влияние бендазола (peros) на функционально-поведенческий статус крыс Тестируемые параметры, баллы Норма Дозы, мг/кг 1,25 2,5 5,0 10,0— 20,0 40,0 80,0 160,0 320,0— 640,0 1280,0— 2560,0 Поведенческие реакции Вокализация 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Настороженность 4 4 4 4 3,5 3,5 3 2 1 0 Пассивность 4 4 4 4 5 5,5 6 6 6,5 7 Стереотипия 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Беспокойство 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Агрессия 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Груминг 4 5 5 4,5 3,5 3 2 2 2 0,5 Спонтанная двигательная активность 4 4,5 5 6 4 3 3 2 1 1 Нервно-мышечная возбудимость Реакция на прикосновение 4 4 4 5 5 5 4,5 3,5 3 1 Реакция на боль 4 4 4 4,5 4,5 4 3,5 3,5 3 1 Реакция на стук 4 4 4 4 4 4 4 3 2 1 Тремор 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Подергивание 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Судороги 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Расстройство походки 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Тонус конечностей 4 4 4,5 5 4 3,5 3 3 2 1,5 Вегетативные эффекты Положение мигательной перепонки 4 4 4 4 4 3,5 3,5 3 2,5 2 Размер зрачка 4 4 4 4 4 3,5 3,5 3 2,5 2 Саливация 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Уринация 4 4 4 4 4 4 3 2 2 2 Дефекация 4 4 4 4 4 5 5 5 6 6 Температура 4 4 4 4 3,5 3 3 3 2 2 Цвет кожи 4 4 4 4 4 4 4 4 5 5 Частота дыхания 4 5 5 5 4 3 2,5 2,5 2 1 84 Выпуск 2 (42). 2012 ©ШПГІМЩ Из представленных данных видно, что в интервале доз от 1,25 до 5 мг/кг в действии препарата на поведенческие реакции превалируют эффекты активации спонтанной двигательной активности (на 1 — 2 балла). При этом в большей степени у этих крыс повышались локомоторная активность и акты груминга. В эффектах препарата на нервно-мышечные реакции отмечены тенденции повышения тонуса конечностей (на 0,5 балла) и реакций на внешние раздражители. В действии препарата на спектр вегетотропных эффектов отмечалось повышение частоты дыхания без изменений в окрасе видимых кожных покровов, актов дефекаций, уринаций и пр. При введении препарата крысам в дозах от 10 до 80 мг/кг в функционально-поведенческом статусе животных наблюдалось постепенное снижение спонтанной двигательной активности, возрастание пассивности, снижения настороженности. При этом в нервномышечных реакциях прослеживался рост реакций на тактильные и болевые раздражители, снижение тонуса конечностей, без изменений величины и реакций зрачка. Частота дыхания у животных соответствовала данным контроля, а кожные покровы были розовые с отчетливыми видимыми прожилками сосудов. Отчетливое изменение в поведенческих и нервно-мышечных реакциях отмечены в последующем, после введения бендазола в дозах от 160 мг/кг до дозы, вызывающей гибель. В поведенческих реакциях у этих животных прослеживалось дозозависимое угнетение подвижности, груминга, изменение походки, положения тела, вплоть до бокового положения. Со стороны нервно-мышечных и вегетотропных эффектов обращает на себя внимание угнетение реакций на тактильные и болевые раздражители, индифферентность на звуковые раздражители, птоз, ослабление зрачкового рефлекса, тремор конечностей, а также существенное и постепенное угнетение частоты дыхания, снижение ректальный температуры, повышение актов дефекаций, но снижение уринаций. При этом кожные покровы в области ушных раковин были ярко розовыми, тогда как конечности — бледные с синюшным оттенком. Таким образом, из проведенных исследований отчетливо прослеживается различное влияние бендазола на отдельные составляющие функционально-поведенческого статуса животных, спектра: поведенческих, нервно-мышечных и вегетотропных реакций. Последующие исследования по интегральной обработке данных позволили зафиксировать характерную дозовую траекторию интегрального нейро-токсикологического отражения дозового влияния препарата (рис.). Бендазол Дозы препарата (мг/кг) I — 1,25 II — 2,5 III — 5,0 IV — 10,0-20,0 V — 40,0 VI — 80,0 VII — 160,0 VIII — 320,0-640,0 IX — 1280,0 X — 2560,0 Обозначения: вокализации — 1, настороженность — 2, активность/пассивность — 3, стереотипия — 4, беспокойство — 5, агрессия — 6, груминг — 7, спонтанная двигательная активность — 8, реакция на прикосновение — 9, реакция на боль — 10, реакция на стук — 11, тремор — 12, подергивание — 13, судороги — 14, расстройство передвижений — 15, тонус конечностей — 16, птоз — 17, размеры зрачка — 18, саливации — 19, уринации — 20, дефекации — 21, температура тела — 22, цвет кожных покровов — 23, частота дыхания — 24. Рис. Интегральная оценка профиля функционально-поведенческой токсичности препарата «Бендазол» При анализе прохождения данной траектории по отдельным секторам установлено превалирующее влияние препарата на поведенческие реакции в диапазоне доз от 1,25 до 5 мг/кг. В интервале доз от 10 до 160 мг/кг интегральная дозовая траектория препарата смещалась в противоположный сектор нервно-мышечных реакций, что, вероятно, может свидетельствовать о превалировании в нейротоксикологической активности препарата влияния на нервно-мышечную передачу. В диапазоне доз от 320 и до 2560 мг/кг спектр активности препарата постепенно смещался в сектор вегетотропных реакций. На основании проведенных исследований предположили, что дозы бендазола 5 и 160 мг/кг являются поворотными в нейротоксикологической активности препарата, так как, с одной стороны, находятся в секторе поведенческих реакций, уравновешивающихся с нервно-мышечными (обозначили дозу 5 мг/кг как терапевтически эффективную, безопасную). С другой стороны, действие препарата на интегральной траектории в дозе 160 мг/кг приближается к границе вегетотропных реакций и ее расположение противоположно дозе 5 мг/кг, что, вероятно, может в какой-то степени свидетельствовать о снижении потенциала терапевтической активности препа Выпуск 2 (42). 2012 85 рата и нарастании побочных, впоследствии переходящих в токсикотропные, эффектов. Учитывая представленные сведения, впоследствии, рассчитали у бендазола широту терапевтического действия, а затем в ее пределах показатели диапазона безопасного и опасного действия. На основании проведенных расчетов получили, что широта терапевтического действия препарата равна 2048 у. е. При этом диапазон безопасной нейротоксикологической активности препарата составил от 1 до 128 у. е., а диапазон опасного нейротоксикологического действия приравнивается к диапазону доз от 320 до 2560 мг/кг, что составляет от 256 до 2048 у. е. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Таким образом, на основании проведенных исследований, с учетом классификации токсичности веществ по Саноцкому, препарат «Бендазол» может быть отнесен к классу малотоксичных соединений. Выявлено также, что нейротоксикологические свойства бендазола зависят от его дозы. Превалирующее влияние на поведенческие реакции (в дозах от 1,25 до 5 мг/кг) отчетливо меняется в следующем интервале доз на нервно-мышечные. При этом широта терапевтического действия препарата (с учетом его минимальной дозы, оказывающей влияние на нейротоксикологическую активность — 1,25 мг/кг) равняется 2048 у. е. Вместе с тем, как показали дальнейшие исследования, в интервале терапевтического действия препарата на диапазон безопасной его активности приходится только 128 у. е., что составляет 1/16 от всей широты его терапевтического действия. В формировании диапазона нейротоксико-логической активности препарата, начиная от 320 до 2560 мг/кг (находящихся в пределах 256 до 2048 у. е.) превалирует токсикотропная динамика.