RU2538612C1 - Method for rosuvastatin correction of bone microcirculation in experimental osteoporosis and accompanying fractures - Google Patents

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: method involves simulating osteoporosis in Wistar female rats by a bilateral ovariectomy and osteoporotic changes and pharmacological correction of pathological conditions with rosuvastatin 0.86 mg/kg intragastrically daily in a single dose once a day.

EFFECT: using the method enables increasing the bone blood supply that promotes delaying osteoporosis and creating the favourable environment for the fracture union.

1 ex

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии, и может быть использовано для коррекции микроциркуляции в костной ткани при экспериментальном остеопорозе и переломах на его фоне.The invention relates to medicine, in particular to experimental pharmacology, and can be used to correct microcirculation in bone tissue during experimental osteoporosis and fractures against its background.

По известным литературным источникам некоторые препараты - представители группы ингибиторов ГМГ-КоА-редуктазы способны оказывать положительное воздействие на процессы физиологического и патофизиологического ремоделирования и репаративной регенерации костной ткани (Jadhav SB, Jain GK. Statins and osteoporosis: new role for old drugs. J Pharm Pharmacol. 2006 Jan; 58(1):3-18). В то же время подобные эффекты для одного из наиболее современных представителей статинов - розувастатина - до сих пор остаются неизученными.According to well-known literature, some drugs - representatives of the group of HMG-CoA reductase inhibitors, are able to have a positive effect on the processes of physiological and pathophysiological remodeling and reparative regeneration of bone tissue (Jadhav SB, Jain GK. Statins and osteoporosis: new role for old drugs. J Pharm Pharmacol 2006 Jan; 58 (1): 3-18). At the same time, similar effects for one of the most modern representatives of statins - rosuvastatin - still remain unstudied.

Известен способ коррекции остеопороза и профилактики возникновения остеопоротических переломов эналаприлом (RU 2369390 публ. 10.10.2009), который характеризуется тем, что у самок крыс линии Wistar моделируют генерализованный остеопороз путем выполнения билатеральной овариэктомии. На фоне моделирования патологии проводят ее коррекцию ежедневным внутрижелудочным введением эналаприла в дозе 0,5 мг/кг в течение 56 суток. При этом степень развития морфофункциональных нарушений при остеопорозе и их коррекции эналаприлом оценивают путем измерения уровня микроциркуляции в костной ткани проксимального метафиза бедра и гистоморфометрических исследований указанной зоны.A known method for the correction of osteoporosis and the prevention of osteoporotic fractures with enalapril (RU 2369390 publ. 10.10.2009), which is characterized by the fact that in female Wistar rats model generalized osteoporosis by performing bilateral ovariectomy. Against the background of modeling the pathology, it is corrected by daily intragastric administration of enalapril at a dose of 0.5 mg / kg for 56 days. Moreover, the degree of development of morphofunctional disorders in osteoporosis and their correction with enalapril is estimated by measuring the level of microcirculation in the bone tissue of the proximal femur metaphysis and histomorphometric studies of this zone.

Основным недостатком способа является то, что не продемонстрировано влияние эналаприла на показатели микроциркуляции в костной мозоли при переломе бедренной кости.The main disadvantage of this method is that it does not demonstrate the effect of enalapril on microcirculation in bone marrow with a fracture of the femur.

Наиболее близким к заявленному решению является способ коррекции остеопороза и профилактики возникновения остеопоротических переломов лозартаном (RU 2369391 публ. 10.10.2009), который характеризуется тем, что у самок крыс линии Wistar моделируют генерализованный остеопороз путем выполнения билатеральной овариэктомии. На фоне моделирования патологии проводят ее коррекцию ежедневным внутрижелудочным введением лозартана в дозе 6 мг/кг в течение 56 суток. При этом степень развития морфофункциональных нарушений при остеопорозе и их коррекции лозартаном оценивают путем измерения уровня микроциркуляции в костной ткани проксимального метафиза бедра и гистоморфометрических исследований указанной зоны.Closest to the claimed solution is a method for correcting osteoporosis and preventing the occurrence of osteoporotic fractures with losartan (RU 2369391 publ. 10.10.2009), which is characterized by the fact that in female Wistar rats model generalized osteoporosis by performing bilateral ovariectomy. Against the background of modeling the pathology, it is corrected by daily intragastric administration of losartan at a dose of 6 mg / kg for 56 days. Moreover, the degree of development of morphofunctional disorders in osteoporosis and their correction with losartan is assessed by measuring the level of microcirculation in the bone tissue of the proximal femur metaphysis and histomorphometric studies of this zone.

Основным недостатком способа является то, что не продемонстрировано влияние лозартана на показатели микроциркуляции в костной мозоли при переломе бедренной кости.The main disadvantage of this method is that it does not demonstrate the effect of losartan on microcirculation in bone marrow with a fracture of the femur.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа коррекции нарушения микроциркуляции при экспериментальном остеопорозе и переломах на его фоне розувастатином.The task of the invention is to provide a method for correcting microcirculation disorders in experimental osteoporosis and fractures with rosuvastatin on its background.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа, включающего введение лабораторному животному фармакологического средства после моделирования остеопороза с помощью билатеральной овариэктомии и остеопоротических переломов бедренной кости у самок крыс линии Wistar, причем в качестве такого средства используют розувастатин в дозе 0,86 мг/кг, который ежедневно внутрижелудочно (через зонд) вводят лабораторному животному однократно в сутки на фоне моделирования остеопороза в течение восьми недель, а при переломах на фоне моделирования остеопороза - в течение двенадцати недель.The problem is solved using the proposed method, including the introduction of a pharmacological agent to a laboratory animal after modeling osteoporosis using bilateral ovariectomy and osteoporotic femoral fractures in female Wistar rats, and rosuvastatin at a dose of 0.86 mg / kg, which is daily used intragastrically (through a probe) is administered to a laboratory animal once a day against the background of modeling osteoporosis for eight weeks, and in case of fractures against the background of a model osteoporosis - within twelve weeks.

Экзогенное введение ингибитора ГМГ-КоА-редуктазы розувастатина приводит к предотвращению отрицательной динамики показателей микроциркуляции в костной ткани при остеопорозе и в костной мозоли при остеопоротических переломах.Exogenous administration of the rosuvastatin inhibitor of HMG-CoA reductase leads to the prevention of negative dynamics of microcirculation in bone tissue in osteoporosis and in bone marrow in osteoporotic fractures.

Основным преимуществом предлагаемого способа является его эффективность в отношении нарушенного кровоснабжения костной ткани при остеопорозе и переломах на его фоне.The main advantage of the proposed method is its effectiveness against impaired blood supply to bone tissue with osteoporosis and fractures against its background.

СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМThe method is carried out as follows.

Опыты проводят на крысах-самках линии Wistar массой 200-250 г. Овариэктомия проводится под наркозом (водный раствор хлоралгидрата внутрибрюшинно в дозе 300 мг/кг). Введение розувастатина (внутрижелудочно в дозе 0,86 мг/кг) начинают на следующий день после операции и осуществляют один раз в сутки в течение восьми недель (56 дней). На 57 день крысы разделяются на две равные по количеству группы (распределение путем случайной выборки). В первой группе (после наркотизации раствором хлоралгидрата внутрибрюшинно в дозе 300 мг/кг) моделируется закрытый перелом проксимального метафиза бедренной кости с фиксацией спицей Кирпшера и продолжается терапия розувастатином в дозе 0,86 мг/кг до 12 недель после начала эксперимента. Во второй группе под тем же наркозом проводится хирургический доступ к проксимальному метафизу бедра и измерение микроциркуляции. Уровень микроциркуляции измеряется при помощи оборудования компании Biopac systems: полиграфа МР150 с модулем лазерной допплеровской флоуметрии LDF100C и инвазивным датчиком TSD144, и программы AcqKnowledge версии 3.9. Через 12 недель после начала эксперимента у крыс, которым был моделирован перелом бедра, проводится оценка уровня микроциркуляции по описанной методике в ткани формирующейся костной мозоли.The experiments were performed on female Wistar rats weighing 200-250 g. An ovariectomy is performed under anesthesia (an aqueous solution of chloral hydrate intraperitoneally at a dose of 300 mg / kg). The introduction of rosuvastatin (intragastric dose of 0.86 mg / kg) begins the day after surgery and is carried out once a day for eight weeks (56 days). On day 57, the rats are divided into two equal in number groups (distribution by random sampling). In the first group (after anesthesia with a solution of chloral hydrate intraperitoneally at a dose of 300 mg / kg), a closed fracture of the proximal metaphysis of the femur with fixation with the Kirpscher spoke is modeled and therapy with rosuvastatin at a dose of 0.86 mg / kg is continued until 12 weeks after the start of the experiment. In the second group under the same anesthesia, surgical access to the proximal hip metaphysis and microcirculation measurement are performed. The microcirculation level is measured using Biopac systems equipment: MP150 polygraph with LDF100C laser Doppler flowmeter module and TSD144 invasive sensor, and AcqKnowledge software version 3.9. 12 weeks after the start of the experiment, in rats that had a hip fracture modeled, the microcirculation level is estimated using the described technique in the tissue of emerging bone marrow.

Полученные значения сравниваются с интактными животными (ложная операция овариэктомии), а также контрольными животными, у которых посредством проведения билатеральной овариэктомии моделировали генерализованный остеопороз и переломы бедренной кости на его фоне.The obtained values are compared with intact animals (false ovariectomy operation), as well as control animals, in which generalized osteoporosis and femoral fractures were simulated by bilateral oophorectomy against its background.

При статистической обработке данных рассчитывается среднее значение, величина стандартной ошибки. Различия считаются статистически значимыми при p<0,05.When statistical data processing is calculated, the average value, the standard error value. Differences are considered statistically significant at p <0.05.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯEXAMPLE OF SPECIFIC PERFORMANCE

Средний уровень микроциркуляции в проксимальном метафизе бедра у интактных (ложнооперированных) животных составлял 100,5±4,4 перфузионных единиц (ПЕ). Билатеральная овариэктомия через восемь недель после начала эксперимента приводила у контрольных животных к достоверному снижению среднего уровня микроциркуляции по сравнению с интактными крысами до значения 61,5±3,7 ПЕ. Обнаруженный факт уменьшения кровоснабжения в костной ткани является дополнительным фактором развития остеопороза при гипоэстрогенном состоянии, приводящего впоследствии к возникновению остеопоротических переломов. В группе животных, получавших в течение восьми недель после овариэктомии один раз в сутки внутрижелудочно розувастатин в дозе 0,86 мг/кг, наблюдалось достоверное повышение среднего уровня микроциркуляции в проксимальном метафизе бедра по сравнению с контрольной группой до 106,6±5,2 ПЕ.The average level of microcirculation in the proximal hip metaphysis in intact (falsely operated) animals was 100.5 ± 4.4 perfusion units (PE). Bilateral oophorectomy eight weeks after the start of the experiment in control animals led to a significant decrease in the average level of microcirculation compared with intact rats to a value of 61.5 ± 3.7 PE. The discovered fact of a decrease in blood supply in bone tissue is an additional factor in the development of osteoporosis with a hypoestrogenic state, which subsequently leads to the occurrence of osteoporotic fractures. In the group of animals that received eight6 mg / kg rosuvastatin intragastrically once a day for eight weeks after ovariectomy, there was a significant increase in the average level of microcirculation in the proximal femur metaphysis compared to the control group to 106.6 ± 5.2 PE .

У интактных крыс с переломами бедра средний уровень микроциркуляции в ткани костной мозоли через 12 недель после начала эксперимента был равен 87,6±6,3 ПЕ. У животных с переломами проксимального метафиза бедренной кости на фоне экспериментального остеопороза средний уровень микроциркуляции был статистически значимо ниже и равнялся 69,7±5,9 ПЕ. В группе животных, у которых был моделирован перелом бедра на фоне остеопороза, и получавших в течение двенадцати недель после овариэктомии один раз в сутки внутрижелудочно розувастатин в дозе 0,86 мг/кг, наблюдалось достоверное превышение среднего уровня микроциркуляции в костной мозоли над показателями контрольной группы - 102,4±3,5 ПЕ.In intact rats with hip fractures, the average level of microcirculation in bone marrow tissue 12 weeks after the start of the experiment was 87.6 ± 6.3 PE. In animals with fractures of the proximal femoral metaphysis against experimental osteoporosis, the average level of microcirculation was statistically significantly lower and amounted to 69.7 ± 5.9 PE. In the group of animals in which a hip fracture was simulated against the background of osteoporosis and who received a dose of 0.86 mg / kg intragastrically once a day for 12 weeks after ovariectomy, there was a significant excess of the average level of microcirculation in bone marrow over the control group - 102.4 ± 3.5 PE.

Таким образом, использование розувастатина в дозе 0,86 мг/кг на фоне остеопороза, вызванного билатеральной овариэктомией, и остеопоротических переломов эффективно предотвращает падение уровня микроциркуляции в проксимальном метафизе бедра: как непосредственно в кости, так и в костной мозоли. Благодаря усилению кровоснабжения костной ткани замедляется развитие остеопороза при гипоэстрогенном состоянии и создаются благоприятные условия для успешной консолидации переломов.Thus, the use of rosuvastatin at a dose of 0.86 mg / kg against the background of osteoporosis caused by bilateral ovariectomy and osteoporotic fractures effectively prevents a drop in the level of microcirculation in the proximal hip metaphysis: both directly in the bone and in bone marrow. Due to the increased blood supply to bone tissue, the development of osteoporosis with a hypoestrogenic state slows down and favorable conditions are created for the successful consolidation of fractures.

Claims (1)

Способ коррекции микроциркуляции в костной ткани при экспериментальном остеопорозе и переломах на его фоне, включающий введение лабораторному животному фармакологического средства после моделирования остеопороза с помощью билатеральной овариэктомии и остеопоротических переломов бедренной кости у самок крыс линии Wistar, отличающийся тем, что в качестве такого средства используют розувастатин в дозе 0,86 мг/кг, который ежедневно внутрижелудочно вводят лабораторному животному однократно в сутки, на фоне моделирования остеопороза в течение восьми недель, а при переломах на фоне моделирования остеопороза в течение двенадцати недель. A method for correcting microcirculation in bone tissue during experimental osteoporosis and fractures against it, comprising administering to a laboratory animal a pharmacological agent after modeling osteoporosis using bilateral ovariectomy and osteoporotic femoral fractures in female Wistar rats, characterized in that rosuvastatin is used as such an agent a dose of 0.86 mg / kg, which is administered intragastrically daily to a laboratory animal once a day, against the background of modeling osteoporosis eight weeks, and with fractures on the background of modeling osteoporosis for twelve weeks.