3.2.1. Антимикробные препараты

Самую многочисленную группу антимикробных средств составляют антибактериальные препараты. Группа антибактериальных препаратов обладает рядом особенностей, которые необходимо учитывать как при проведении токсикологических исследований, так и при оценке безо­пасности их применения в клинике.

Синтетические антибактериальные препараты группы фторхинолона применяются 1-2 раза в сутки, но дозы также достаточно высокие. Ц,и- профлоксацин применяется в суточной дозе 1 г, при тяжелых инфекци­ях до 2 г. Цефалоспориновый антибиотик цефалексин в суточной дозе 1,5-2 г; фторхинолон нового поколения моксифлоксацин - 400 мг.

При лечении тяжелых инфекций, вызванных устойчивыми бак­териями, суточные дозы еще больше увеличиваются. Положительным с точки зрения химиотерапевтической эффективности является способ­ность антибактериального препарата проникать через гистогематиче- ские барьеры, поскольку инфекционный очаг может иметь различную локализацию, однако, проникая в различные органы и ткани, препараты способны влиять не только на микроорганизмы, но и на ткани микроор­ганизма, оказывая токсическое действие.

Следует также иметь в виду, что антибактериальные препараты ши­рокого спектра действия способны подавлять нормальную микрофлору кишечника экспериментальных животных, что может привести к рас­стройству всасывания, нарушению пищеварения, авитаминозу и другим нежелательным явлениям.

Все эти особенности необходимо учитывать при доклиническом ток­сикологическом изучении и оценке безопасности антибактериальных средств.

Анализ литературы и собственные исследования по влиянию ан­тибактериальных препаратов на организм животных и человека вы­явили ряд особенностей, отличающих эту фармакологическую группу от других. Эти особенности могут оказать существенное влияние на ре­зультаты изучения токсичности антибактериальных препаратов. Име­ются сведения о повышенной чувствительности отдельных видов жи­вотных к антибиотикам. Так, морские свинки высокочувствительны к

пенициллинам и тетрациклинам. При введении морским свинкам пре­паратов группы тетрациклинов внутрь в дозе 10 мг/кг в день животные после 2-3 введений быстро теряли массу тела и погибали в течение 5- 12 дней. Из содержимого кишечника животных выделили кишечную палочку и протей, которые отсутствовали у контрольной группы мор­ских свинок [90].

Причиной токсичности пенициллина для морских свинок исследо­ватели также считают изменение нормальной микрофлоры кишечника под действием антибиотика. Нормальная кишечная флора у морских свинок состоит главным образом из грамположительных ми­кроорганизмов. Поскольку аэробные грамположительные бактерии, включая энтерококки, чувствительны к пенициллину, то нормальная кишечная флора подавляется и заменяется грамотрицательной флорой, включая Coliform Bacillus. В подтверждение этого механизма авторы приводят эксперименты, в которых интраперитониальная инъекция сте­рильной культуры Coliform Bacillus вызывала аналогичные симптомы интоксикации у морских свинок, а введение тетрациклина без- микробным морским свинкам не вызывало у них токсической реакции [194, 232]. Было проведено сравнительное изучение токсичности тетра­циклина, окситетрациклина и хлортетрациклина на хомяках золо­тистых. Отмечена высокая чувствительность хомяков ко всем трем пре­паратам. Животные теряли в массе и погибали на 3-4-й день от начала применения антибиотиков. Патоморфологические нарушения были наиболее выражены в желудочно-кишечном тракте: наблюдался некроз эпителия, тяжелое поражение стромы кишки, выражающееся в отеке и набухании коллагеновых волокон и их гибели, а также появлении в об­наженной слизистой оболочке большого количества микроорганизмов.

Проведенное нами изучение токсичности синтетических анти­бактериальных препаратов: сульфаниламидов (сульфалена и сульфато­на) и производных ди-N-OKncn хиноксалина (диоксидина и хиноксиди- на) показало большую чувствительность к ним морских свинок по сравнению с животными других видов.

Ультрапролонгированный сульфаниламидный препарат сульфален при введении в дозах 250 и 500 мг/кг вызывал у морских свинок отста­вание в нарастании массы тела и частичную гибель животных в группе, в то время как крысы переносили препарат в указанных дозах в течение месяца без видимых изменений. Патоморфологическое изучение жи­вотных показало наличие патологических изменений в кишечнике. Все отделы тонкого и толстого кишечника у морских свинок были вздуты, заполнены жидким содержимым. При микроскопическом исследовании в стенке кишки отмечался некроз эпителия и верхушек ворсинок. Посе­вы на селективную среду эндосодер-жимого и стенки тонкого и толсто­го кишечника морских свинок обнаружили наличие энтеробактерий, которые отсутствовали у интактных животных. Это дало основание предположить, что изменение микрофлоры кишечника под влиянием сульфалена является непосредственным источником интоксикации у морских свинок и обуславливает высокую чувствительность их к пре­парату.

Производные ди-N-окиси хиноксалина - диоксид ин и хиноксидин при введении в дозе 100 мг/кг морским свинкам вызывали у животных явления интоксикации уже после 2-3 введений препаратов, в то время как крысы, мыши и кролики переносили их в течение месяца без каких- либо признаков интоксикации. Морские свинки отказывались от пищи, теряли массу тела. После 6-7 введений у них отмечалась адинамия и снижение температуры тела до 34,8°С (при 36,7°С в контрольной груп­пе); в крови выявлялся лейкоцитоз.

После 5-дневного применения в дозе 100 мг/кг диоксидина внутрь или подкожно, а также хиноксидина внутрь все отделы тонкого и тол­стого кишечника у морских свинок были вздуты, заполнены жидким содержимым. При микроскопическом исследовании в стенке кишки от­мечался некроз эпителия и верхушек ворсинок. У морских свинок из всех отделов кишечника, так же как и при введении сульфаниламидов, были высеяны энтеробактерий, которые отсутствовали у интактных жи­вотных, что подтвердило предположение о том, что изменение микро­флоры кишечника под влиянием диоксидина и хиноксидина приводит животных к гибели. Таким образом, данные литературы, касающиеся

антибиотиков, и результаты наших исследований синтетических анти­бактериальных препаратов позволяют считать, что гиперчувствитель­ность морских свинок является характерным свойством этого вида жи­вотных для антибактериальных препаратов широкого спектра действия. Причем этот эффект не связан с истинной токсичностью препаратов, а обусловлен именно их антибактериальной активностью [123].

Эту особенность следует учитывать при исследовании хронической токсичности антибактериальных препаратов. В частности, гиперчувст­вительность морских свинок может препятствовать выявлению органа- мишени, воздействие на который не связано с антибактериальной ак­тивностью.

Только специальные методы исследования позволили установить, что при повторном применении диоксидин ингибировал синтез корти­зола в коре надпочечных желез морских свинок, так же как он ингиби­ровал синтез кортикостерона в надпочечниках крыс [50].

Еще одной особенностью доклинического токсикологического изу­чения антибактериальных препаратов является выбор доз. Минималь­ная доза для хронического токсического эксперимента обычно близка к экспериментальной фармакологической терапевтической дозе. Этот подход не всегда пригоден при изучении антибактериальных препара­тов. Экспериментальные модели на животных представляют собой, как правило, остро протекающие процессы, заканчивающиеся летально в течение нескольких суток после заражения [43, 203]. Для развития ин­фекционной патологии у животных требуются достаточно высокие за­ражающие дозы, поскольку животные значительно более устойчивы к инфекции, чем человек, поэтому химиотерапевтический эффект обычно проявляется при введении вещества в высоких дозах [44, 49, 212]. Курс лечения экспериментальных инфекционных заболеваний редко превы­шает 5 дней даже при вялотекущем течении процесса. Использование такой химиотерапевтической дозы в качестве минимальной при про­ведении хронического токсикологического эксперимента практически невозможно. Трудность выбора минимальной дозы обусловлена еще и тем, что величина химиотерапевтической дозы в эксперименте зависит от вида возбудителя.

Следует отметить, что дозы антибактериальных препаратов, ре­комендованные для человека, значительно ниже доз, эффективных на моделях острых бактериальных инфекций. Планируя хронический ток­сикологический эксперимент, выбор минимальной дозы антибактери­ального препарата необходимо соотносить с дозой, рекомендованной для клинического изучения, а последующие дозы увеличивать до полу­чения токсического эффекта. Кроме того, обычное применение анти-

бактериальных препаратов в клинике составляет 10-14 дней, поэтому минимальный срок введения этой группы соединений должен быть не менее месяца. Исследователь может индивидуально решать этот вопрос в сторону увеличения длительности введения веществ в соответствии с поставленными задачами. Оценка токсических эффектов антибактери­альных препаратов при длительном введении экспериментальным жи­вотным особенно важна, когда эти препараты назначаются для лечения хронических инфекций.

В настоящее время увеличивается количество лекарственных препа­ратов, предназначенных для лечения вирусных инфекций. Эти препара­ты имеют различные механизмы действия: вирусингибирующее, интер- ферониндуцирующее, иммуномодулирующее или комплексное воздей­ствие на этиологический фактор и патогенетический процесс развития вирусных инфекций.

Особенности изучения токсичности противовирусных препаратов, по-видимому, зависят от механизма их противовирусной и других ви­дов активности. Так, при изучении токсичности арбидола, обладающего противовирусной, иммуномоделирующей, интерферониндуцирующей и антиоксидантной активностью, на различных видах животных наиболее чувствительными при пероральном введении препарата оказались мы­ши (табл. 20).

Таблица 20 - Показатели (LD_5ft) токсичности арбидола при однократ- ном введении

При внутрибрюшинном введении препарата мыши и крысы показали одинаковую чувствительность к арбидолу

Изучение острой токсичности другого противовирусного препарата - бонафтона на мышах, крысах и морских свинках также показало более высокую чувствительность мышей к препарату (табл. 21)

В высоких дозах бонафтон оказывал влияние на сердечно-сосу­дистую систему. После однократного введения препарата внутрь, начи­ная с дозы 100 мг/кг, у крыс наблюдалось снижение АД; при уве­личении дозы гипотензия была более выраженной (табл. 22).

Таблица 21 - Токсичность бонафтона (LD₅₀) при однократном

введении внутрь

Таблица 22 - Влияние бонафтона на АД (крысы, однократное введение внутрь)

При повторном введении бонафтона морские свинки оказались более чувствительны, чем мыши и крысы. Так, если у крыс введение бонаф­тона в дозе 500 мг/кг в течение 4 мес вызывало только замедление в на­растании массы тела, то у морских свинок явления интоксикации на­блюдались уже после введения в дозе 450 мг/кг в течение 3-5 дней.

Возможно, более высокую чувствительность морских свинок к бо- нафтону можно объяснить наличием у этого препарата антибак­териальной активности, хотя и невысокой [58].

Более высокая чувствительность морских свинок была выявлена и при изучении токсичности препарата риодоксол, обладающего проти­вовирусной, противогрибковой и антибактериальной активностью, при­чем даже при наружном применении [60].