Клиническая фармакология Тимогена®. Глава 8

Глава 8. Применение тимогена для профилактики и лечения радиационных поражений.

В.И. Легеза, В.С. Смирнов

Известно, что противолучевым действием обладает целый ряд соединений из различных классов. Однако в практической радиационной медицине используется довольно ограниченное количество фармакологических препаратов. Так, в качестве средства профилактики лучевых поражений (радиопротекторов) рекомендованы цистамин, этиол (гаммафос, амифостин) и индралин, в качестве средств лечения острой лучевой болезни – антибактериальные, противовирусные и противогрибковые препараты, антигеморрагические и дезинтоксикационные средства, стимуляторы гемопоэза (Васин, 2001, Легеза и др., 2001). Всем перечисленным выше препаратам присущи определенные недостатки и свойства, ограничивающие возможность их широкого применения, особенно в случае возникновения массовых радиационных поражений. Так, опасность токсических эффектов не позволяет принимать эти препараты многократно, а их переносимость резко снижается при неблагоприятных условиях внешней среды. (Владимиров и др., 1989; Легеза и др., 2001). С другой стороны, средства комплексной терапии острой лучевой болезни в полном объеме и с достаточной эффективностью могут быть применены только в условиях специализированного стационара и наличия квалифицированных специалистов, соответствующей аппаратуры и оборудования (Владимиров и др., 1997). Поэтому в полной мере сохраняет актуальность проблема поиска и разработки высокоэффективных и малотоксичных противолучевых средств, позволяющих при введении до или в ранние сроки после облучения существенно повысить радиорезистентность организма. Показано, что такими свойствами обладают, прежде всего, различные иммуномодуляторы (вакцины, полисахариды, полинуклеотиды и др.), влияющие на наиболее радиочувствительную систему организма, обеспечивающую иммунный гомеостаз (Легеза, 2001). Среди соединений этого класса весьма перспективными являются препараты, полученные из вилочковой железы (тималин, тимоптин, тактивин и др.) и их синтетические аналоги – пептидные тимомиме- тики.

Исследования радиопротективных свойств иммуномодуляторов в том числе и ти- мического происхождения вызывают неизменный интерес у радиобиологов и не случайно в этом направлении накоплен большой объем информации (Бойко и др., 1995; Барабой и др., 1994; Семина и др., 1993; Смирнов и др., 1992).

Наиболее интересными с теоретической и практической точки зрения были сравнительные исследования защитного действия тимогена и ряда других препаратов, обладающих радиомодифицирующими свойствами.

Белых беспородных мышей подвергали разовому γ-облучению 137Cs на установке ИГУР в дозах от 5,25 до 7,50 Гй с шагом 0,75 Гй (мощность дозы облучения – 1,5 Гй/мин) или на установке ЦЭГО (60Со) в дозах 7,5, 8,25 и 8,75 Гй (мощность дозы – 0,02 Гй). Для оценки радиопротективного действия препаратов их вводили до облучения в оптимальные для каждого соединения сроки:

а) «классические» радиопротекторы:

• цистамина гидрохлорид – 225 мг/кг (по соли) за 20 мин до облучения;

• нафтизин – 2,5 мг/кгза 5 мин до облучения;
• индралин – 25 мг/кг за 15 мин до облучения; б) иммунотропные препараты:
• продигиозан – 2,5 мг/кг;
• полирибонат 100 мкг/кг
• рекомбинантный интерлейкин – 1β (ИЛ-1β) – 1 мкг/кг;
• рекомбинантный интерлейкин – 2 (ИЛ-2) – 500 ед/мышь;
• лимфокинин – 1000 ед./мышь;
• тимоген – 100 мкг/кг;

Иммуномодуляторы вводили за 24 час до облучения. Для всех препаратов, за исключением индралина, вводившегося перорально, применяли внутрибрюшинный способ введения. Контрольным животным в соответствующие сроки вводили изотонический раствор хлорида натрия, после чего их облучали в тех же режимах, что и опытных.

Радиопротективный эффект сравнивавшихся соединений оценивали по их влиянию за выживаемость в течение 30 сут (табл. 8.1).

Таблица 8.1. Радиозащитная эффективность противолучевых препаратов для мышей, подвергнутых острому γ-облучению (мощность дозы 1,5 Гй)

Примечание. Звездочкой отмечены достоверные различия с контролем (р<0,05)

Сравнительный анализ полученных результатов свидетельствует о том, что при остром облучении животных в дозе 5,25 Гй (ЛД50/30), тимоген среди исследованных соединений обладает наибольшим радиозащитным действием, повышая выживаемость до 85%. Сопоставимым эффектом обладал только лимфокинин, представляющий собой природный комплекс цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-6, фактор некроза опухолей), тогда как остальные соединения, в том числе и «классические» радиопротекторы (цистамин, индра- лин, нафтизин) и мощные иммуностимуляторы (продигиозан, полирибонат) оказались неэффективными. При увеличении дозы облучения до 6,0 Гй (ЛД70/30) все исследованные препараты оказывали примерно одинаковое радиозащитное действие, однако и в этом случае тимоген вошел в число четырех наиболее активных соединений, повышающих выживаемость животных на 40% по сравнению с контролем. Высокая радиозащитная активность тимогена сохранялась и при его применении у животных, облученных в дозе 6,75 Гй (ЛД85/30) – выживаемость в этой группе составила 60% (аналогичным эффектом обладали только цистамин, нафтизин и лимфокинин). И только при облучении мышей в минимальной абсолютно летальной дозе (7,5 Гй) отчетливо проявлялось преимущество

«классических» радиопротекторов экстренного действия (цистамин, нафтизин и индра- лин) перед радиозащитными препаратами пролонгированного действия или, по другой классификации, «средствами длительного повышения радиорезистентности» (Владимиров и др., 1989; Легеза и др., 2001). К этой группе средств относятся иммунотропные средства, такие как тимоген, лимфокинин и другие цитокины и тимические факторы.

Таким образом, Тимоген® в отличие от серосодержащих и гипоксических радиопротекторов, проявляет радиозащитную активность в широком диапазоне доз острого    облучения – от среднелетальной до минимальной абсолютно смертельной. При этом радиозащитный эффект тимогена наиболее выражен у животных, облученных в дозах до ЛД85/30 (превышение выживаемости по сравнению с контролем на 35-40%), в том числе и средне- летальной дозе, где применение традиционных радиопротекторов оказалось неэффективным. И лишь при облучении в дозах, близких к минимальным абсолютно смертельным защитный эффект Тимогена® значительно снижается, хотя и может проявиться на статистическом уровне, тогда как специфическая активность «классических» радиопротекторов остается стабильно высокой.

Важно отметить, что повышенная радиорезистентность, вызываемая введением ти- могена, не только сохраняется в течение достаточно длительного времени (не менее 24 час), но и проявляется довольно быстро, хотя и позже, чем у радиопротекторов экстренного действия (рис. 4.1).

Рис. 8.1. Влияние тимогена на выживаемость мышей, облученных в дозах 6,0 и 7,0 Гй при введении препарата за 1 час до радиационного воздействия с мощностью дозы 1,5 Гй/мин.

По оси ординат: выживаемость облученных животных, %. По оси абсцисс: доза облучения, Гй.

Так, введение тимогена за 1 час до облучения способствует существенному повышению выживаемости мышей, подвергнутых «острому» облучению в дозах ЛД70/30 – ЛД90/30, причем выраженность его радиозащитного действия не отличается от эффекта, наблюдаемого у облученных животных, которым препарат вводили за 24 час до радиационного воздействия.

С практической точки зрения важно не только обеспечить повышение радиорезистентности на возможно более продолжительный срок, но и повысить устойчивость к облучению в максимально широком диапазоне доз, в том числе и близких к минимальным абсолютно смертельным. Исходя из имеющихся данных, решить эту задачу с помощью какого-то одного средства вряд ли возможно. Так, иммуномодуляторы повышают эндогенный уровень резистентности на длительный срок (не менее 1 сут), но не эффективны при облучении в высоких дозах. Напротив, «классические» радиопротекторы стабильно повышают устойчивость к высокомощностному воздействию, но не защищают при облучении в среднелетальных дозах, а создаваемая ими резистентность сохраняется только несколько часов. В этой связи логично попытаться совместить два класса радиомодифицирующих средств, объединив таким образом положительные качества каждого их них.

Эксперименты, в которых за 24 час до γ-облучения животным вводили тимоген в дозе 100 мкг/кг, а за 20 мин – цистамина гидрохлорид (225 мг/кг по соли), подтвердили обоснованность такого подхода. Как следует из данных табл. 8.2 наибольшая выживаемость во всем интервале доз отмечалась у животных, которым последовательно в течение 24 час вводили Тимоген® и цистамина гидрохлорид. По-видимому, при среднелетальных дозах радиозащитный эффект был в большей степени обусловлен Тимогеном®. Что касается доз, близких к минимальным абсолютно летальным, то здесь достигаемый эффект   теоретически обусловлен цистамином, однако, учитывая гомеостатическое единство организма, все же более правильно считать этот эффект результатом сочетанного действия иммуномодулятора и радиопротектора.

Таблица 8.2. Радиозащитная эффективность тимогена и цистамина гидрохлорида у мышей, подвергнутых острому γ-облучению (мощность дозы – 1,5 Гй/мин)

Примечание. Звездочкой отмечены достоверные различия с контролем (р<0,05)

Одним из наиболее существенных недостатков радиопротекторов экстренного действия является их слабая радиозащитная активность при низкомощностном пролонгированном облучении организма (Владимиров и др., 1989). Принимая во внимание эффективность тимогена при среднелетальных дозах γ-облучения, логично было ожидать радиозащитного действия препарата и при пролонгированном облучении.

Животных облучали в дозах ЛД60/30, ЛД70/30 и ЛД80/30 при мощности дозы 0,02 Гй/мин. Продолжительность облучения составляла соответственно 6,2, 6,9 и 7,3 час. Исследуемые препараты: тимоген, ИЛ-1, ИЛ-2 и лимфокинин – вводили в указанных выше дозах за 24 час до облучения (табл. 8.3).

Таблица 8.3. Радиозащитная эффективность иммуномодуляторов у мышей при пролонгированном облучении (мощность дозы 0,02 Гй/мин)

Примечание. Звездочкой отмечены достоверные различия с контролем (р<0,05)

В условиях воздействия низкомощностного излучения радиозащитная эффективность тимогена проявлялась во всем изучаемом диапазоне доз: превышение выживаемости по сравнению с контролем составляет 20 – 30%. Аналогичный эффект наблюдался и у других иммуномолуляторов, за исключением ИЛ2. Таким образом, противолучевая активность тимогена и некоторых интерлейкинов (ИЛ1, смеси цитокинов – лимфокинина), в отличие от «классических» радиопротекторов сохраняется в условиях как острого, так и пролонгированного облучения, причем в обоих случаях эффект препарата наиболее выражен в области доз ЛД50/30 – ЛД80/30.

Цитированные выше результаты экспериментов в целом согласуются с данными других исследователей. На различных моделях было неоднократно показано, что Тимоген® обладает выраженным радиозащитным эффектом при облучении в среднелетальных дозах, повышая выживаемость по сравнению с облученным контролем на 30-40% (Бойко, 1992; Бойко и др., 1992; Бойко, Петров, 1990). Отмечено, что тимоген, также, как и препараты тимического происхождения, значительно превышает по эффективности такие стимуляторы, как липополисахариды, производные аминокислот, целые бактериальные клетки и их фрагменты, полинуклеотиды и пр. Тимоген® показал максимальную эффективность в качестве средства защиты от фракционированного и пролонгированного облучения: при 100% гибели в контроле на фоне тимогена выживаемость облученных животных достигала 67% (Барабой и др., 1994).

Кроме радиозащитного эффекта Тимоген® обладает и радиотерапевтическим действием, восстанавливая пострадиационные повреждения кроветворения при применении в ранние сроки после облучения. Так, Тимоген® способствует уменьшению выраженности пострадиационной лейкопении и ускорению восстановления миелопоэза (Барабой и др., 1993). По данным О.В. Семиной и соавторов (1993, 1997), тимоген обладает способностью почти вдвое снижать повреждающее действие ионизирующего излучения на выход селезеночных колоний (КОЕс) облученным костным мозгом (рис. 8.2)

Рис. 8.2. Влияние тимогена на образование КОЕс из облученного in vitro костного мозга мышей (Семина и др., 1993).

По оси ординат: количество КОЕс. По оси абсцисс: К-интактный костный мозг, О –облученный костный мозг, К+О – костный мозг, подвергнутый облучению и обработке тимогеном.  Доза облучения – 1 Гй.

Этими же авторами было исследовано влияние тимогена, вводимого по 4-м разным схемам в пределах 72-х часов после облучения в дозе 4 Гй (Семина и др., 1997). Результаты этого эксперимента свидетельствуют об эффективности Тимогена® как средства раннего лечения признаков радиационной миелодепрессии. Оценку результатов проводили через 4, 8 и 11 сут после облучения. По тесту восстановления кроветворных клеток-предшественников (КОЕ-С) наиболее эффективным было курсовое введение тимогена по схемам: через 1 час после облучения, а затем через 24 и 28 час или через 24, 48 и 72 час. При этих схемах число КОЕ-С на 4-е и 8-е сут после облучения в 2 раза превышало уровень контроля (облученные животные, не получавшие иммуномодулятора). Таким образом, результаты эксперимента убедительно показали, что Тимоген® с достаточным основанием может быть отнесен к средствам ранней терапии лучевых поражений. Это свойство Тимогена^® представляет особый интерес для медицины катастроф, имеющей дело с жертвами внезапного воздействия ионизирующего облучения на организм. Классическим примером такой ситуации являются радиационные аварии или террористические акты с применением расщепляющихся материалов. Естественно, что в этих условиях воздействие ионизирующего облучения будет всегда внезапным и заблаговременный прием радиомодифицирующих средств окажется невозможным.

Результаты экспериментальных исследований были реализованы в клинических наблюдениях за лицами, принимавшими участие в ликвидации аварии на Чернобыльской атомной электростанции. Как известно, воздействие комплекса факторов аварии сопровождалось определенными изменениями в иммунной системе. Разумеется, не во всех случаях было уместно квалифицировать их как вторичное иммунодефицитное состояние. Однако небольшие изменения в раннем периоде у части лиц в последующем послужили одной из причин развития различных патологических состояний. Их совокупность можно   было бы охарактеризовать как ускоренное старение организма, подвергшегося комплексному воздействию относительно невысоких доз ионизирующей радиации, внутреннего облучения и других факторов (Смирнов, 1992).

С целью коррекции нарушений иммунитета использовали тималин и Тимоген®. Тималин применяли в первые месяцы после аварии, а Тимоген® – со 2-й половины 1987 г., то есть примерно через год после радиационного воздействия. При лечении больных с острой лучевой болезнью было установлено, что применение регуляторных пептидов в период миелодепрессии практически не оказывало никакого эффекта. Назначение иммуномодулирующих препаратов в более поздний период, когда начинается регенерация миелоидного ростка, сопровождалось существенным улучшением общего состояния больного, снижением выраженности астенического синдрома. В иммунной системе наблюдалось восстановление количества и соотношения лимфоцитов всех популяций, а также нормализация индекса торможения миграции лейкоцитов в присутствии Кон А (РТМЛ).

Традиционная терапия больных не сопровождалась достоверными изменениями в сопоставимые сроки. Последующее наблюдение за пострадавшими показало, что биорегулирующий эффект сохранялся от 2 до 4 мес., после чего общее состояние вновь ухудшалось, а у некоторых больных отмечены значительные колебания содержания лейкоцитов в периферической крови.

Дальнейшие исследования подтвердили, что эффект, достигаемый в результате курсового применения регуляторных пептидов, ограничен во времени. В этой связи была разработана и испытана схема пролонгированного курса биорегулирующей терапии. Лечение начинали через 5 – 6 мес. после облучения. Курс состоял из двух этапов: на первом (продолжительностью 10 – 15 дней) пациент получал от 100 до 150 мг препарата; на втором пептидный препарат вводили один раз в 7 – 10 дней на протяжении 18 мес. Определение показателей иммунной системы производили до лечения, а также после завершения 1- го и 2-го этапов (табл. 8.4).

Таблица 8.4. Результаты испытания пролонгированной схемы биорегулирующей терапии реконвалесцентов после острой лучевой болезни (Смирнов, 1992).

Примечание. Звездочкой отмечены различия с показателями до лечения (Р<0.05)

Результаты этих исследований показали, что лечение по предложенной схеме сопровождается выраженным корригирующим эффектом. Вместе с тем, существенное отличие состоит в длительном сохранении нормализованных показателей иммунной системы, что является важным условием репарации радиационных повреждений. Так, в течение последующего наблюдения в течение 5 лет показатели иммунной системы соответствовали среднестатистической норме. У обследованных лиц полностью отсутствовали астенические проявления. Ни у одного из 7 человек, находившихся под наблюдением в течение последующих 7 лет, не отмечалось повышения восприимчивости к инфекционным заболеваниям, а также ни у кого не возникло опухолевых процессов. Полученные результаты позволяют утверждать, что одним из путей снижения вероятности развития опухолей является применение пептидных иммуномодуляторов. Правомерность этого утверждения была доказана в экспериментах на животных (Напалков и др., 1988; Яковлев и др., 1992).

Полученные результаты и цитированные данные литературы послужили основанием для применения Тимогена® при лечении «ликвидаторов» в периоде после работы в зоне аварии. Препарат назначали после тщательного тестирования состояния иммунной системы и только при наличии изменений в Т-системе, проявлявшихся снижением экспрессии мембранных рецепторов или увеличением показателя РТМЛ. В ряде случаев основанием для применения препарата служило выявление гипер-IgE состояний. Разумеется, в данном случае речь идет не о первичном гипер-IgЕ-синдроме, а о развитии у некоторых лиц аллергических проявлений через 12 – 24 мес. после работы в зоне аварии. Во всех этих случаях наблюдали существенное улучшение общего состояния больных, снижение аллергических проявлений и восстановление измененных показателей иммунитета (табл. 8.5).

Таблица 8.5. Структура корригирующих эффектов тимогена при его применении через 3 года после радиационного воздействия (Смирнов, 1992)

В 30 – 40% случаев после курса тимогена по 100 мкг интраназально в течение 5 дней у обследованных лиц отмечалась нормализация артериального давления (Смирнов и др., 1992; Новиков, Смирнов, 1995).

Представленные результаты позволили сформулировать основные принципы применения Тимогена^® в различные периоды после радиационного воздействия.

При общем облучении в дозах, не вызывающих лучевую болезнь (до 0.7 Гй) иммуномодулятор целесообразно применять непосредственно после облучения короткими курсами. Оптимальным является интраназальное введение препарата в виде аэрозоля по 100 мкг (4 распыла) в сутки в течение 3-5 дней. В последующем курс может быть повторен через 1-3 мес. Тактика применения иммуномодулятора в отдаленном периоде непосредственно зависит от состояния иммунореактивности. При отсутствии существенных изменений в системе иммунитета какие-либо вмешательства в систему иммунитета нецелесообразны. Если результаты тестирования иммунной системы указывают на наличие признаков иммунодефицитного состояния – проводится иммуномодулирующая терапия Тимогеном®, схема которой зависит от глубины выявленных изменений. Незначительные отклонения количества лимфоцитов и их субпопуляций могут быть скорректированы короткими курсами тимогена (интраназально по 100 мкг в сутки на протяжении 3-7 дней). Если изменения достаточно существенны, курс может быть увеличен до 10 дней, а затем повторен через 2-3 мес. Иммуномодулирующую терапию тимогеном очень хорошо сочетать с приемом экстракта элеутерококка по 1-2 мл перорально 2 раза в день в течение 1-1.5 мес.

У больных с выраженной миелодепрессией (как правило, это лица, подвергшиеся общему облучению в дозах, превышающих 1 Гй) иммунокорригирующую терапию следует начинать только в период восстановления кроветворения, проявляющегося устойчивой тенденцией к увеличению количества лейкоцитов в периферической крови. Препарат вводят внутримышечно или интраназально по 100 мкг в день в течение 15-20 дней.  Последующие курсы иммуномодулирующей терапии проводятся обязательно под контролем иммунограммы. В период реконвалесценции целесообразно применять тимоген интраназально курсами, 1 раз в неделю на протяжении полутора двух лет. При наличии выраженного астенического синдрома иммунокоррекцию следует сочетать с приемом экстракта элеутерококка или других адаптогенов из группы аралиевых. Следует помнить, что лечение и реабилитация больного лучевой болезнью – сложный и длительный процесс, требующий больших усилий, как со стороны самого больного, так и со стороны врача.