Вплив композитних наночастинок магнетиту на вміст заліза в органах та плазмі крові щурів за умов гострої крововтрати

Abstract

Створення лікарських форм нанооксидів заліза стимулює пошук таких способів їх покриття, які б найбільш адекватно відповідали конкретному призначенню. Використовуючи для стабілізації наночастинок магнетиту (НЧМ) у гідрофільному середовищі 2-етил-6-метил-3-гідроксипіридину (3-ГП) сукцинат (мексидол) разом з полівінілпірролідоном (ПВП), одержали композитні наночастинки, придатні для фармакологічної корекції гематологічних порушень, викликаних гострою постгеморагічною анемією. Їхній вплив на метаболізм заліза в організмі раніше не досліджувався. Мета дослідження – вивчити вплив рідини, яка містить НЧМ, стабілізовані похідним 3-ГП та ПВП, та її окремих складових на вміст заліза в кровотворних і депонуючих органах та плазмі крові за умов гострої крововтрати. В експериментах на 45 білих щурах-самцях лінії Wistar моделювали гостру крововтрату. Для її корекції тваринам вводили НЧМ, стабілізовані похідним 3-ГП та ПВП, у дозі 1,35 мг Fe/кг, окремі складові цієї композиції або референс-препарат Феррум Лек у відповідних дозах. Уміст заліза в кістковому мозку, печінці та селезінці тварин визначали методом атомно-оптико-емісійної спектрометрії з індуктивно-зв’язаною плазмою; уміст заліза в плазмі крові та її загальну залізо-зв’язувальну здатність – у реакції з Ференом-S. Показано, що гостра крововтрата через 3 год після її відтворення характеризується зменшенням вмісту заліза в плазмі крові та кістковому мозку. Референс-препарат Феррум Лек викликає збільшення депо заліза в печінці й не впливає на його вміст в інших органах та плазмі крові. Композитні наночастинки, що містять магнетит, 2-етил-6-метил-3-ГП сукцинат та ПВП, сприяють підвищенню вмісту заліза як в кровотворній тканині, так і в депонуючих органах (печінці), знижуючи при цьому залізозв’язувальну здатність плазми. Зміни вмісту заліза в кістковому мозку та депонуючих органах тварин при корекції гострої крововтрати окремими складовими композитних наночастинок свідчать, що визначальну роль в цих процесах відіграє нанооксид заліза, а стабілізуючі речовини, особливо мексидол, модифікують цей процес. Встановлені особливості можуть пояснити швидкий позитивний вплив НЧМ, стабілізованих мексидолом та ПВП, на відновлення гематологічних показників при гострій постгеморагічній анемії в експерименті; Создание лекарственных форм нанооксидов железа стимулирует поиск таких способов их покрытия, которые бы наиболее адекватно отвечали конкретному назначению. Используя для стабилизации наночастиц магнетита (НЧМ) в гидрофильной среде 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина (3-ГП) сукцинат вместе с поливинилпирролидоном (ПВП), получили композитные наночастицы, пригодные для фармакологической коррекции гематологических нарушений, вызванных острой постгеморрагической анемией. Их влияние на метаболизм железа в организме раньше не исследовалось. Цель исследования – изучить влияние жидкости, содержащей НЧМ, стабилизированные производным 3-ГП и ПВП, и ее отдельных составляющих на содержание железа в кроветворных и депонирующих органах и плазме крови в условиях острой кровопотери. В экспериментах на 45 белых крысах-самцах линии Wistar моделировали острую кровопотерю. Для ее коррекции животным вводили НЧМ, стабилизированные производным 3-ГП и ПВП, в дозе 1,35 мг Fe/кг, отдельные составляющие этой композиции или референс-препарат Феррум Лек в соответствующих дозах. Содержание железа в костном мозге, печени и селезенке животных определяли методом атомно-оптико-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой; содержание железа в плазме и ее общую железосвязывающую способность – в реакции с Ференом-S.Показано, что острая кровопотеря через 3 часа после ее воспроизведения характеризуется уменьшением содержания железа в плазме крови и костном мозге. Референс-препарат Феррум Лек вызывает увеличение депо железа в печени и не влияет на его содержание в других органах и плазме крови. Композитные наночастицы, содержащие магнетит, 2-этил-6-метил-3-ГП сукцинат и ПВП, способствуют повышению содержания железа как в кроветворной ткани, так и в депонирую-щих органах (печень), снижая при этом железосвязывающую способность плазмы по сравнению с контрольной патологией. Изменения содержания железа в костном мозге и депонирующих органах животных при коррекции острой кровопотери отдельными составляющими композитных наноча-стиц свидетельствуют, что определяющую роль в этих процессах играет нанооксид железа, а ста-билизирующие вещества, особенно мексидол, модифицируют этот процесс. Установленные особенности могут объяснить быстрое позитивное влияние НЧМ, стабилизиро-ванных мексидолом и ПВП, на восстановление гематологических показателей при острой постге-моррагической анемии в эксперименте; Creating of medicinal formulations of iron nanooxides stimulates the search for such methods of coverage that would most appropriately meet the specific purpose of their use. Using of 2-ethyl-6-methyl-3-hydroxypyridine (3-HP) succinate together with polyvinyl pyrrolidone (PVP) to stabilize magnetite nanoparticles (MNPs) in hydrophilic medium, it was received composite nanoparticles suitable for pharmacological correction of hematological disorders caused by acute posthemorrhagic anemia, but their effect on the iron metabolism in the organism has not been investigated previously. Research aim is to study the effect of fluid containing MNPs stabilized by 3-HP derivative and PVP and its individual components on the iron content in the blood-forming and depositing organs as well as in blood plasma under the conditions of acute blood loss. In the experiments on 45 albino male Wistar rats acute blood loss was designed. For its correction the animals were administered with MNPs stabilized by 3-HP derivative and PVP in a dose of 1,35 mg Fe/kg, the individual components of the given composition, or the reference preparation Ferrum Lek in appropriate doses. The iron content in the bone marrow, liver and spleen of the animals was determined by atomic-optical emission spectrometry with inductively coupled plasma; the iron content in blood plasma and total iron binding capacity – in the reaction with Feren-S. It is shown that acute blood loss 3 hr after its design is characterized by the reduction of iron content in the blood plasma and bone marrow. Reference preparation Ferrum Lek causes an increase in iron deposition in the liver and has no effect on its content in other organs and blood plasma. Composite nanoparticles containing magnetite, 2-ethyl-6-methyl-3-HP succinate and PVP, enhance the iron content in hematopoietic tissue and depositing organs (liver) while reducing iron binding capacity of blood plasma as compared to control disease. Changes of iron content in the bone marrow and depositing organs of animals in the correction of acute blood loss by the individual components of composite nanoparticles show that nano-iron plays the decisive role in these processes, and stabilizing agents, especially mexidol, modify these processes. Revealed features may explain the rapid positive influence of MNPs stabilized by mexidol and PVP on the restoration of hematological parameters in acute post-hemorrhagic anemia under the experimental conditions.