Статья посвящена обзору применения антиоксидантов в ветеринарной практике с целью профилактики и лечения различных заболеваний у собак.
Важное место в кинологических подразделениях учреждений ФСИН России отводится эффективной профилактике заболеваний животных. В основе проводимых мероприятий – целесообразность и эффективность, но немаловажным является также экономическая составляющая.
Целью данной статьи явилось обозначение основных возможностей использования антиоксидантов в ветеринарной практике кинологических подразделений ФСИН России.
В 50-е годы XX века Н.М. Эмануэль выдвинул гипотезу о том, что ключевую роль в онкогенезе, в процессах старения играют атомы и молекулы, имеющие свободный электрон на внешнем уровне – свободные радикалы. Свободные радикалы постоянно образуются в организме человека и животных. В определенной концентрации эти соединения являются необходимыми, поскольку именно они инициируют различные специфические биохимические и физиологические процессы. Однако повышенный уровень свободных радикалов приводит к тому, что в качестве мишеней они выбирают клеточные мембраны нуклеиновых кислот, вызывая их повреждение. Таким образом, генетическая основа любого организма подвергается видоизменениям, что безусловно является недопустимым.
В последнее время выяснению роли и значения свободнорадикального окисления (СРО) в норме и при патологии, определению места антиоксидантов в лечении различных заболеваний уделяется повышенное внимание. Повреждающему действию свободно – радикальных частиц противостоит эндогенная многоуровневая антиоксидантная система организма. Однако при интенсивном образовании СР и с учетом лавинообразного характера цепного механизма реакций, приводящих к образованию свободных радикалов, а также при недостаточной активности антиоксидантной системы, компенсирующей последствия возникновения избытка свободных радикалов, возникает окислительный стресс, который может явиться причиной многочисленных патологий: сердечно-сосудистых, эндокринных, нейродегенеративных [2].
Начальным этапом развития окислительного стресса является образование высокоактивных свободнорадикальных форм кислорода. Причинами этого могут быть как нарушение функций митохондрий, например при гипоксии, с прекращением образования молекул воды – конечного продукта кислородного метаболизма – и накоплением промежуточных свободнорадикальных форм кислорода, так и подавление активности антиоксидантных систем, нейтрализующих свободные радикалы. Образовавшиеся свободные радикалы взаимодействуют c фосфолипидами, а именно – с ненасыщенными жирными кислотами, входящими в их состав и высвобождающиеся при распаде фосфолипидов, происходит перекисное окисление [1,2].
Фосфатидилхолины (лецитины, PL) – природные поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые применяются в производстве пищевых продуктов, лекарственных и косметических средств, а также в индивидуальном виде в качестве биологически-активной добавки. Наряду с лецитинами для структурной стабилизации продуктов и кормов для животных применяют другие природные фосфолипиды (фосфатидилэтаноламины, серины, инозитолы) и нетоксичные синтетические неионные ПАВ, содержащие гидрофильные полиоксиэтиленовые фрагменты (плюроники, твины, тритоны и т.д.). Фосфолипиды являются основными компонентами клеточных мембран и мембран субклеточных органелл животных, растений и микроорганизмов.
В последнее десятилетие установлено, что добавки ПАВ могут оказывать существенное влияние на скорость и механизм окисления углеводородов и липидов. Характер влияния зависит от природы ПАВ и окисляющегося субстрата. Катионные ПАВ катализируют процессы радикально-цепного окисления углеводородов и липидов, ускоряя распад гидропероксидов на свободные радикалы. Для структурной стабилизации пищевых и лекарственных продуктов и кормов для животных используют, как правило, неионные ПАВ. Фосфатидилхолины (лецитины) имеют структуру цвиттер-ионов, однако в зависимости от рН или наличия ионов металлов могут выступать как катионные или анионные ПАВ.
Таким образом, даже наличие стабилизаторов, эмульгаторов и консервантов в кормах может оказывать как антиоксидантный, так и прооксидантный эффект [3].
Задача ветеринарных специалистов, кинологов использовать возможности химии антиоксидантов в коррекции возрастных патологий, болезнях обмена веществ и различных аутоиммунных заболеваний, поскольку увеличивается число заболеваний, связанных с недостаточностью иммунной системы (иммунодефициты, аллергические состояния), все больше животных страдает сердечно – сосудистыми и нервными расстройствами.
Антиоксиданты, несмотря на свою универсальность, не панацея, а очень тонкий регулирующий инструмент. Эффективность антиоксидантов зависит от дозы препарата не линейно. В больших концентрациях антиоксиданты начинают действовать в обратном направлении и не тормозят, а, напротив ускоряют свободно-радикальные реакции, тем самым превращаясь в прооксиданты. Дело в том, что, взаимодействуя со свободным радикалом, антиоксидант сам превращается в радикал, только менее активный. Пока таких радикалов мало, они не опасны для организма. Но если их накапливается слишком много, вклад в окисление становится весомым. Многое зависит от стадии болезни, характера свободно-радикальных процессов и начального уровня антиоксидантов в организме. Например, одни и те же дозы антиоксиданта могут тормозить канцерогенез на начальном этапе и усиливать рост опухолей на более поздней стадии болезни. Универсальность свойств антиоксидантов и возможность положительно влиять на течение самых разнообразных нормальных и патологических состояний оборачивается необходимостью точно знать природу радикалов, которые вызывают неблагоприятные изменения, концентрацию и физико-химические характеристики антиоксидантов, и время, когда их надо вводить в организм. Неправильный подход к антиоксидантной терапии может привести к отрицательным результатам.
Наиболее распространенная современная классификация антиоксидантов по механизму антиокислительного действия состоит из трех основных группов.
1. Антирадикальные средства («скэвинджеры» – от англ. «scavengers» – мусорщики):
1.1. Эндогенные соединения: a-токоферол (витамин Е), кислота аскорбиновая (витамин С), ретинол (витамин А), b-каротин (провитамин А), убихинон (убинон).
1.2. Синтетические препараты: ионол (дибунол), эмоксипин, пробукол (фенбутол), диметилсульфоксид (димексид), олифен (гипоксен).
2. Антиоксидантные ферменты и их активаторы: супероксиддисмутаза (эрисод, орготеин), натрия селенит.
3. Блокаторы образования свободных радикалов: аллопуринол (милурит), антигипоксанты [4].
Недостаток бета-каротина в организме вызывает нарушения репродуктивной функции, такие как: скрытая охота, задержание овуляции, образование кист, удлинение периода между родами и охотами [5]. Применение бета-каротина животным приводит:
- к повышению резистентности как новорожденных, так и взрослых животных;
- к снижению заболеваемости инфекционными и паразитарными болезнями;
- после антибиотикотерапии;
- при физических нагрузках;
- нормализует белковый обмен.
После применения бета-каротина наблюдается улучшение качества шерстного покрова собак. После всасывания бета-каротин связывается липопротеинами и депонируется в жировой ткани, печени, плазме и яичниках. В печени и яичниках бета-каротин преобразуется в витамин А [6].
Для животных нет четких критериев потребления антиоксидантов, если речь идет не о витаминах.
Перспективными антиоксидантами являются производные 3-гидроксипиридина – аналоги витамина В6, применяемые в виде солей янтарной кислоты, которые используются в качестве антигипоксанта [7,8].
Для применения в ветеринарии зарегистрирован препарат «Мексидол-вет» (форма выпуска: раствор 2,5%, 1 мл; 5%, 2 мл и таблетки по 50 мг; производитель: ФГУП «Государственный завод медицинских препаратов») и может с успехом применяться в ветеринарии для лечения многих состояний и заболеваний:
- при стрессе (об этом свидетельствует либо чрезмерная внезапная агрессивность собаки, либо апатия);
- возрастные патологии сердечно-сосудистой системы собак;
- для молодых собак интересным будет нооотропный, анксиолитический эффект «Мексидола-вет» и «Эмицидина», который связан с улучшением процессов запоминания и фиксации информации, что необходимо для качественной дрессировки;
- в комплексной терапии черепно-мозговых травм;
- переохлаждении;
- различных судорожных состояниях;
- при патологиях печени, желудочно-кишечного тракта и интоксикациях разного генеза;
- в комплексной гормональной терапии;
- в качестве восстановительной терапии в послеоперационных состояниях.
«Мексидол-вет» и «Эмицидин» эффективны для повышения уровня жизнедеятельности при экстремальных воздействиях (гипоксия, интоксикации, лишение сна, травма, физические перегрузки и др.), при нейроинфекциях, при острых и хронических нарушениях мозгового кровообращения, при заболеваниях сердечно-сосудистой системы.
В случаях дископатий с компрессией спинного мозга у собак применение «Эмицидина» позволяет снизить количество гормонов, при этом не снижая эффективности нейропротекторного влияния. Снижение дозы кортикостероидов уменьшает вероятность развития целого ряда вторичных негативных процессов, особенно если они возникают в послеоперационный период (лейкопения, нагноительные процессы на коже, в ране, иммунодепрессивное состояние, асцит).
«Эмицидин» используется в офтальмологии при кератитах и конъюктивитах.
Антирадикальная активность имеется также у синтетических препаратов, обладающих и другими фармакологическими свойствами.
Пример того, антирадикальное средство – диметилсульфоксид – «Димексид», который облегчает проникновение лекарственных средств через биологические барьеры (кожу, слизистые и т.п.), т.е. обладает свойствами “пенетранта”, оказывает местноанестезирующее, анальгетическое и противомикробное действие, обладает умеренной фибринолитической активностью.
Например, диметилсульфоксид (димексид) широко используется в ветеринарной практике в качестве растворителя лекарственных веществ, нерастворимых в воде [10].
В качестве антиоксиданта диметилсульфоксид является очень эффективной “ловушкой” для гидроксильного радикала, обладающего наиболее выраженным повреждающим действием. Используется как наружное средство при воспалительных и некоторых других заболеваниях опорно-двигательного аппарата. Весьма высокий и устойчивый антиоксидантный эффект препарата обнаружен при тяжелых черепно-мозговых травмах. При данной патологии димексид, повышая антиоксидантный статус организма и препятствуя развитию вторичного повреждения головного мозга, определяет нейропротекторный эффект [10].
Природные антиоксиданты хороши, когда речь идет о профилактике. Почти все они являются жирорастворимыми соединениями, а потому всасываются довольно медленно и действуют мягко. Этого достаточно, чтобы сгладить влияние неблагоприятных факторов окружающей среды или скорректировать незначительные отклонения в антиоксидантной системе молодого здорового организма. Совсем другое дело – острые состояния: инсульт, инфаркт, токсикозы, серьезные воспалительные процессы (перитонит, панкреатит), инфекционные заболевания и др. Здесь помощь нужна незамедлительно, ведь речь идет о жизни и смерти.
Комплексная терапия с использованием антиоксидантов позволяет быстро купировать симптомы заболевания, сокращает сроки лечения и реабилитации больных животных, предотвращает осложнения после перенесенных болезней.
Поэтому требуется «сильный» антиоксидант, причем, в отличие от жирорастворимых препаратов, он должен быть растворим в воде, чтобы была возможность, благодаря парентеральному пути введения, моментально доставить антиоксидант в нужное место с током крови.
Все антиоксиданты обладают гиполипидемическим действием, уменьшают в плазме крови уровень общего холестерина и липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), что является проявлением стресстабилизирующей активности и может быть использовано для профилактики.