PATHOMORPHOLOGICAL AND COMPUTERIZED TOMOGRAPHY STUDY OF IBUPROFEN AND COMBINATION WITH 2-PHENYL-3-CARBETHOXY-4-DIMETHYLAMINOMETHYL-5-OKSIBENZOFURAN HYDROCHLORIDE (VINBORON) INFLUENCE ON THE JOINTS OF LOWER EXTREMITIES OF RATS WITH EXPERIMENTAL RHEUMATOID ARTHRITIS


Cite item

Full Text

Abstract

The most frequent adverse reactions to nonsteroidal anti-inflammatory drugs are upper and lower gastrointestinal tract disorders, hepatotoxicity, nephrotoxicity, a decrease in the synthesis of proteoglycans of the cartilaginous tissue and allergic reactions. In our previous studies we have found out that Ukrainian vinboron, the antispasmodic with polytrophic pharmacological effects, can improve the safety profile of the popular non-steroidal antiphlogistics ibuprofen and can also potentiate its anti-inflammatory effect. That fact has become the background to a detailed study of the therapeutic action mechanisms of these drugs when they are used together.Aim of the study. To characterize the influence of vinboron (11 mg/kg, i.g.) on the anti-inflammatory activity of ibuprofen (218 mg/kg, i.g.) when combined, in a model of experimental rheumatoid arthritis according to pathomorphological, morphometric and cone-ray computerized tomography of rats’ hind limbs.Materials and methods. To reproduce the conditions for the administration of ibuprofen corresponding to its clinical use, we selected a model of experimental rheumatoid arthritis-adjuvant arthritis (AA) in rats. On the 28th  day the animals were excluded from the experiment. It was followed by the amputation of the hind limbs at the level of the hocks (art. coxae) and fixation of the material in 10.0% aqueous solution of neutral formalin. The ankle joints were decalcified. The drugs were prepared according to the standard procedure. Microscopy and photographing of histological preparations were carried out with the light microscope OLIMPUS BX 41 at magnifications of 40, 100, 200 and 400 times. The obtained images were processed and morphometry was carried out with the program “Quick PHOTO MICRO 2.3”. The contents of the cellular elements was determined on the basis of the equivalent unit area (1 mm2). Cone-ray computerized tomography was carried out with a digital panoramic cone-ray tomographic scanner “Point 3D Combi 500” (PointNix, South Korea), using a planar sensor with a scanning site of 9 × 12 mm and a radial load of 30-100 μSv. Scanning was carried out with a voltage of 52.0 kV and the electric current of 6.0 mA. For the integral characteristics of the linear dimensions of rats’ hind limbs joints we proposed a formula for calculating the joint volume (Patent of Ukraine No. UA 117538). For the integral characteristics of the dimensions of rats’ hind limbs linear joints we proposed a formula for calculating the joint volume (Patent of Ukraine No. UA 117538).Results and discussion. The use of ibuprofen in combination with vinboron was accompanied by restoration of the structure and function of the cartilage and bone tissues, evidenced by the appearance of acidic and sulfated glycosaminoglycans. The restoration of the bone tissue was realized by the proliferation of the connective tissue and its transformation into cartilage. The synovial membrane was hyperplastic with proliferating synoviocytes of both macrophage and secretory types. In rare cases, the phenomenon of moderate edema and minor focal lymphohistiocytic infiltration persisted. Thus, the use of ibuprofen and ibuprofen in combination with vinboron in rats with adjuvant arthritis resulted in a reduction or absence of inflammation in both the joint and periarticular tissues. The analysis of the results of cone-ray computerized tomography and digital radiography showed that against the background of simultaneous administration of ibuprofen and vinboron there was a tendency to increase the anti-inflammatory effect of the studied antiphlogistics on the rats’ joints affected by adjuvant arthritis. On the 28-th day of the experiment there was the indicatation of decrease of the volume of the hind limb joints by an average of 33.8% compared to the control animals and a near-complete restoration of the width of the joint gaps of the joints examined. It was also determined that vinboron can harmonize the anti-inflammatory effect of ibuprofen when they are used together.Сonclusion. The use of vinboron in combination with ibuprofen leads to a more pronounced pathogenetic anti-inflammatory structural-modifying effect of this antiphlogistics.

About the authors

F. V. Hladkykh

State institution «Grigoriev Institute for Medical Radiology of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine»

Email: fedir.hladkykh@gmail.com

V. O. Student

Danylo Halytsky Lviv National Medical University; Center for Medical 3D Diagnostics

Email: student.volodymyr@gmail.com

N. H. Stepaniuk

Danylo Halytsky Lviv National Medical University

Email: natali.stepanuyk@gmail.com

S. V. Vernyhorodskyi

Vinnitsa National Pirogov Memorial Medical University

Email: medservervit@gmail.com

References

  1. Мазуров В.И. Клиническая ревматология. Руководство для врачей. СПб.: издат. «Фолиант», 2005. 496 с.
  2. Насонов Е.Л., Насонова В.А. Ревматология. Национальное руководство. М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2008. 737 с.
  3. Раскина Т.А. Летаева М.В., Королева М.В. Профиль побочных эффектов нестероидных противовоспалительных препаратов при ревматических заболеваниях // Современная ревматология. 2011. № 4. С. 53–57. doi: 10.14412/1996-7012-2011-699
  4. Штрыголь С.Ю. Фармакологические свойства и проблемы безопасности применения НПВП – селективных и специфических ингибиторов циклооксигеназы-2 // Провизор. 2005. № 2. С. 37–42.
  5. Shih A.R., Misdraji J. Drug-induced pathology of the upper gastrointestinal tract // Diagnostic Histopathology. 2017. No. 23 (2). P. 84–95. doi: 10.1016/j.mpdhp.2017.03.002
  6. Blackler R.W., Gemici B., Manko A., Wallace J.L. NSAID-gastroenteropathy: new aspects of pathogenesis and prevention // Curr. Opin. Pharmacol. 2014. No. 11. P. 11–16. doi: 10.1016/j.coph.2014.05.008
  7. Masso Gonzalez E.L., Pastrignani P., Tacconelli S., Garcia Rodriguez L.A. Variability among nonsteroidal antiinflammatory drugs in risk of upper gastrointestinal bleeding // Arthritis Rheum. 2010. No. 62(6). P. 1592–1601. doi: 10.1002/art.27412
  8. Lanas A, Garcia-Rodriguez L.A., Arroyo M.T., Gomollon F., Feu F., Gonzalez-Perez A., Zapata E., Bastida G., Rodrigo L., Santolaria S., Guell M., de Argila C.M., Quintero E., Borda F., Pique J.M. Risk of upper gastrointestinal ulcer bleeding associated with selective cyclo-oxygenase-2 inhibitors, traditional non-aspirin non-steroidal antiinflammatory drugs, aspirin and combinations // Gut. 2006. No. 55. P. 1731–1738.
  9. Евсеев М.А. Повреждение кишечной трубки нестероидными противовоспалительными препаратами: клиническое значение, патогенез, возможности профилактики // Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2013. № 1. С. 79–87. doi: 10.14412/2074-2711-2013-2405
  10. Гладких Ф.В., Степанюк Н.Г. Сучасні шляхи послаблення ульцерогенності нестероїдних протизапальних засобів: досягнення, невирішені питання та шляхи оптимізації // Запорожский медицинский журнал. 2014. № 2(83). С. 82–86. doi: 10.14739/2310-1210.2014.2.25437
  11. Гладких Ф.В. Характеристика механизмов антиульцерогенного действия агонистов ванилоидных рецепторов (TRPV1) на модели гастропатии, индуцированной ацетилсалициловой кислотой // Фармация и фармакология. 2017. № 5 (3). С. 283–301. doi: 10.19163/2307-9266-2017-5-3-283-301
  12. Гладких Ф.В., Степанюк Н.Г. Характеристика протизапальної та знеболюючої активності ібупрофену та його комбінації з вінбороном на моделі ад’ювантного артриту у щурів // Вісник наукових досліджень. 2015. № 2 (79). С. 108–111. doi: 10.11603/2415-8798.2015.2.5617
  13. Гладких Ф.В., Степанюк Н.Г., Степанюк Г.І., Сокирко М.В. Патент України на корисну модель № UА 107533 U МПК А61К 31/135 (2006.01). Застосування вінборону для потенціювання антифлогістичного ефекту ібупрофену / Заявник та патентовласник Вінницький національний медичний університет ім. М. І. Пирогова. № u 2015 12613; заявл. 21.12.2015; опубл. 10.06.2016, Бюл. № 11.
  14. Гладких Ф.В., Степанюк Н.Г., Студент В.О., Погребенник Я.Я., Юркевич Б.Є. Оцінка ефективності лікування експериментального ревматоїдного артриту ібупрофеном та його комбінацією з вінбороном за даними конусно-променевої комп’ютерної томографії та цифрової рентгенографії задніх кінцівок щурів // Фармакологія та лікарська токсикологія. 2017. № 1 (52). С. 12–24.
  15. Чорноіван Н.Г., Волощук Н.І., Бухтіарова Т.А., Шаламай А.С., Курилюк А.С. Вплив вінборону на величину протизапальної та знеболюючої дії диклофенаку при ад’ювантному артриті // Фармакологія та лікарська токсикологія. 2008. № 1–3. С. 57–59.
  16. Гладких Ф.В., Човган І.С., Студент В.О., Полозов С.Д., Юркевич Б.Є. Оцінка ефективності протизапальної терапії експериментального ревматоїдного артриту ібупрофеном та його комбінацією з вінбороном за показниками ремоделювання кісткової тканини // Матеріали XIV Міжнародної наукової конференції студентів та молодих вчених «Перший крок в науку–2017» (26–28 квітня 2017 р.).: тези доп. Вінниця. 2017. С. 509.
  17. Pearson C.M., Wood F.D. Studies of polyarthritis and other lesions induced in rats by injection of mycobacterial adjuvant. I. General clinical and pathological characteristics and some modifying factors // Arthr. and Rheum. 1959. No. 2. P. 440–459. doi: 10.1002/1529-0131(195910)2:53.0.CO;2-N
  18. Стефанов О.В. Доклінічні дослідження лікарських засобів: метод. рекоменд. К.: ВД «Авіцена», 2001. 527 с.
  19. Хабриев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. Москва. 2005. С. 695–709.
  20. Freund J. Some aspects of active immunization // Annual Review o Microbiology. 1947. No. 1. P. 291–308.
  21. Newbould B.B. Chemotherapy of arthritis induced in rats by mycobacterial adjuvant // Br. J. Pharmacol. Chemother. 1963. No. 21 (1). P. 127–136.
  22. Саратиков А.С., Венгеровский А.И., Прищепт Т.П. Адъювантная болезнь (морфология, патогенез, экспериментальная терапия): монография. Томск : Издат. Томского университета. 1983. 101 с.
  23. Snekhalatha U., Anburajan M., Venkatraman B., Menaka M. Evaluation of complete Freund’s adjuvant-induced arthritis in a Wistar rat model. Comparison of thermography and histopathology // Zeitschrift fur Rheumatologie. 2013. No. 72 (4). P. 375–382. doi: 10.1007/s00393-012-1083-8
  24. Рыболовлев Ю.Р., Рыболовлев Р.С. Дозирование веществ для млекопитающих по константам биологической активности // Доклады АН СССР. 1979. Т. 247. № 6. С. 1513–1516.
  25. Rainsford K.D. Ibuprofen: pharmacology, therapeutics and side effects: monograph. Heidelberg: Springer Basel, 2012. 259 р.
  26. Гладких Ф.В., Степанюк Н.Г. Вінборон: перший український гастропротектор – агоніст ванілоїдних рецепторів (TRPV1) // Фармакологія та лікарська токсикологія. 2016. № 4–5 (50). С. 20–29.
  27. Гринев А.Н., Панищев Е.К., Столярчук А.А., Иванова Н.И., Пискун Р.П. Новый лекарственный препарат феникаберан // Химико-фармацевтический журнал. 1979. № 11. С. 118–121.
  28. Чекман І.С., Столярчук О.О., Гайовий В.П. Експериментально-клінічна характеристика препарату «Фенікаберан» // Фармац. журн. 1992. № 5–6. С. 76–78.
  29. Автандилов Г.Г. Основы патологоанатомической практики. Руководство (издание третье дополненное). М.: Российская медицинская академия последипломного образования. 2007. 480 с.
  30. Голофеевский В.Ю., Щербак С.Г. Сочетанная окраска гистологических срезов основным коричневым и прочным зеленым // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. 1987. № 4. С. 101.
  31. Сапожников А.Г., Доросевич А.Е. Гистологическая и микроскопичекая техника: Руководство. Смоленск: САУ, 2000. 476 с.
  32. Шубич М.Г. Метод элективной окраски кислых (сульфатированных) мукополисахаридов основным коричневым // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1961. № 2. С. 116–120.
  33. Багрій М.М., Діброва В.А., Попадинець О.Г., Грищук М.І. Методики морфологічних досліджень: монографія. Вінниця: Нова книга. 2016. 328 с.
  34. Aurell Y., Malac M., Forslind K. Work in progress: cone beam computed tomography (CBCT or extremity CT) – a new tool for evaluation of erosions in patients with rheumatoid arthritis // European Society of Musculoskeletal Radiology. 2014. doi: 10.1594/essr2014/P-0028
  35. Al-Ekrish A.A., Ekram M. A comparative study of the a acuracy and reliability of multidetector computed tomography and cone beam computed tomography in the assessment of dental implant site dimension // Dentomaxillofacial Radiollogy. 2011. No. 40. Р. 67–75. doi: 10.1259/dmfr/27546065
  36. Раскина Т.А., Ушаков А.В. Оценка состояния костной ткани методом компьютерной томографии у больных ревматоидным артритом // Науч.-практ. ревматология. 2002. № 1. С. 20–22.
  37. Реуцкий И.А., Маринин В.Ф., Глотов А.В. Диагностика ревматических заболеваний. Руководство для врачей. М.: ООО «Мед. информ. агентство». 2011. С. 260–287.
  38. Van der Heijde D.M. Radiographic imaging: «gold standard» for assessment of disease progression in rheumatoid arthritis // Rheumatology. 2000. Vol. 39. P. 9–16. doi: 10.1038/35046102
  39. Гладких Ф.В., Степанюк Н.Г., Студент В.О., Степанюк Г.І., Сокирко М.В Патент України на корисну модель № UA 117538 U МПК (2017.01), A61K 31/135 (2006.01), A61P 29/00 Спосіб оцінки протизапальної активності фармакологічних речовин за величиною об’єму дрібних суглобів задніх кінцівок у щурів на моделі ревматоїдного артриту / Заявник та патентовласник Вінницький національний медичний університет ім. М. І. Пирогова. № u 2017 01095; заявл. 06.02.2017; опубл. 26.06.2017, Бюл. №12.
  40. Рєзников О.Г. Загальні етичні принципи експериментів на тваринах // Ендокринологія. 2003. Т. 8. № 1. С. 142–145.
  41. Zar J.H. Biostatistical analysis (5 ed.). Prentice-Hall, Englewood. 2014.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2017 Hladkykh F.V., Student V.O., Stepaniuk N.H., Vernyhorodskyi S.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 67428 от 13.10.2016. 

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies