3.1. ПРЕПАРАТЫ ДЛЯ ПЕДИАТРИИ

Медицина детского возраста значительно отличается от взрослого. Каждый возрастной период человека характеризуется определенным функциональным состоянием органов и систем организма, что не может не влиять на их чувствительность к экзогенным веществам,

в том числе и лекарственным препаратам.

Таблица 10 - Периоды онтогенеза человека [109]

Следует отметить важность питания детей первого года жизни и особенно периода новорожденности. Кормление детей молоком может оказать существенное влияние на препараты, применяемые внутрь. Хо­рошо известно, что всасывание жира в кишечнике новорожденных ог­раничено функциональными возможностями самого кишечника и под­желудочной железы. Функциональное состояние печени, которой при­надлежит важнейшая роль в метаболизме и обезвреживании экзогенных веществ, в том числе и лекарственных препаратов, значительно варьи­рует в зависимости от возраста.

Трудно переоценить значение функционального состояния почек для переносимости лекарственных препаратов при любом способе их при­менения. У детей в момент рождения имеется незрелость некоторых систем почечных канальцев, что лимитирует фильтрационный процесс и может привести к замедлению выведения препарата с мочой. Это не­обходимо учитывать, поскольку повышение концентрации препарата в крови, как правило, сопровождается развитием токсических эффектов.

В табл. 11 представлены данные по экскреции мочевины у детей раз­личного возраста [111].

Таблица 11 - Экскреция мочевины у детей различного возраста

Равновесие между количеством профильтрованной плазмы и спо­собностью канальцев обеспечить процессы реабсорбции различных ор­ганических соединений, электролитов и воды поддерживается путем ре­гуляции давления крови в приносящих артериолах клубочков, а также посредством влияния гормонов на энзимные системы канальцев. С воз­растом, по мере созревания этих систем, значительно увеличивается по­чечный кровоток.

Таблица 12 - Нормальные величины экскреции П-ОКС с мочой у детей различного возраста [132]

Таким образом, все вышеизложенное свидетельствует о необхо­димости особого подхода к испытанию безвредности лекарственных препаратов, предназначенных для педиатрии, особенно для детей пе­риода новорожденности и первого года жизни.

Главной особенностью изучения токсичности лекарственных средств, предназначенных для педиатрии, является введение препаратов экспериментальным животным в различные возрастные периоды. У жи­вотных, как и у человека, могут быть не только количественные, но и качественные различия в показателях гомеостаза в зависимости от воз­раста [107].

В качестве примеров можно привести показатели частоты дыхания и сердечных сокращений у крыс (табл. 13), а также формулы крови у морских свинок в зависимости от возраста животных (табл. 14).

Таблица 13 - Частота дыхания и сердечных сокращений у крыс в зави­симости от возраста [84]

Таблица 14 - Изменение числа лейкоцитов, нейтрофилов и лимфоцитов у морских свинок в процессе роста [28]

У 6-месячных крысят биохимические показатели крови в большей степени отличаются от взрослых особей (табл.

Таблица 15 - Некоторые биохимические показатели сыворотки крови крыс разного возраста (М±т) [107]

Примечание.

В связи с вышеизложенным при изучении общетоксического дейст­вия лекарственных препаратов, предназначенных для детей, необходи­мо вводить вещества экспериментальным животным в возрастные пе­риоды, соответствующие возрасту детей. В табл. 16 представлены экви­валенты возраста белых крыс (самцов) и человека (мужчин), вычислен­ные по величине истинной скорости роста [111].

Таблица 16 - Эквиваленты возраста белых крыс (самцов) и человека (мужчин) по величинам истинной скорости роста массы тела

Самым сложным является введение препаратов новорожденным жи­вотным и сосункам, поскольку после взятия детенышей из гнезда или из клетки мать может загрызть, задушить или просто не принять обратно своего детеныша. Поэтому большинство токсикологических исследова­ний проводится на животных 2 возрастных периодов: молочного корм­ления и полового созревания (табл.

Препарат начинают вводить детенышам сразу после отсаживания от матери: крольчатам на 40-45-й день, крысятам - на 25-30-й день, мы­шатам - на 21-й день. Однако если обратиться к таблице эквивалентно­сти возраста белых крыс и человека, то можно увидеть, что этот возраст крысят соответствует примерно 5-летнему возрасту ребенка (табл. 16).

Таблица 17 - Периодизация неполовозрелого возраста животных различных видов

Для оценки безвредности лекарственных препаратов, предназ­наченных для детей более раннего возраста, необходимо провести ис­следования на тех видах животных, на которых возможно более раннее введение веществ. Это могут быть щенки или морские свинки. По мно­гим показателям гомеостаза морские свинки близки к человеку. Кроме того, по сравнению с другими лабораторными животными у новорож­денных морских свинок нервная система и терморегуляция имеют хо­рошее развитие. Уже на 2-й день после рождения масса животных уве­личивается на 1 г, на 5-й день увеличивается на 23-28 г, а на 12-й день масса тела увеличивается вдвое. Новорожденные морские свинки по­крыты шерстью, и разброс величины их массы достаточно велик: от 30 до 110 г. На детенышах морских свинок можно работать буквально с первых дней после рождения, поскольку самка принимает даже других детенышей, если их слегка смазать камфорным или тминным маслом. Начиная с 3-4-го дня свинки, кроме молока матери, начинают поедать общий корм. Этот факт может быть рассмотрен как положительный, ведь детеныши столь раннего возраста довольно самостоятельны и их можно брать в руки, но и как отрицательный, поскольку они находятся на смешанном корме в отличие от детей аналогичного возраста, боль­шинство которых получают только молоко матери.

Диета имеет огромное значение, особенно для лекарственных препа­ратов, применяемых внутрь. Молоко и молочная пища быстро перехо­дит в кишечник, увлекая за собой лекарственное вещество, смешанная же пища остается в желудке в течение 3-4 ч.

При введении через рот или зондом в желудок существенное значе­ние имеют особенности секреторной и моторной функции желудочно- кишечного тракта, которые определяют первичные превращения ле­карств, скорость передвижения препарата по желудочно-кишечному тракту и скорость всасывания в ранние возрастные периоды в отличие от более поздних. Для парентеральных способов введения препаратов, особенно обладающих раздражающим действием, также имеет значение возраст, поскольку у животных раннего возраста отсутствует истинная воспалительная реакция, как в желудочно-кишечном тракте, так и в подкожной клетчатке. Незрелость барьеров создает условия для прева­лирования резорбтивного действия над местным. В связи с этим можно понять отсутствие резких различий в величине LD₅₀ некоторых веществ у животных раннего возраста при введении внутрибрюшинно и под­кожно.

Токсичность поступившего в ткани фармакологического вещества зависит не только от его концентрации, но и от зрелости рецептивных структур. Так, показатели острой токсичности снотворных, наркотиче­ских, транквилизирующих веществ значительно колеблются у живот­ных в зависимости от возраста. Факторы, влияющие на показатели ост­рой токсичности фармакологических веществ, можно разделить на 3 группы:

• определяющие быстроту создания в крови и в тканях токсической концентрации вещества;

• определяющие поддержание созданной концентрации;

• связанные с особенностями выделения вещества из организма в

различные возрастные периоды [131].

ВОЗ рекомендует проводить изучение препаратов, предназначенных

для педиатрии, на молодых несосущих животных. Однако многие ис­следователи считают, что токсикологические исследования следует на­чинать в более раннем возрасте (табл. 18).

Таблица 18 Оптимальный возраст животных для начала эксперимента [107]

Takiwa [277] рекомендует проводить эксперименты по изучению токсичности на собаках начиная с возраста 6-8 мес, а на кроликах - примерно с 25-го дня после рождения, когда животные начинают выхо­дить из гнезда.

Длительность введения препарата щенятам при изучении подострой токсичности должна составлять 35-40 дней, а при изучении хрониче­ской токсичности - 6 мес. Для изучения хронической токсичности на крысятах и крольчатах оптимальным является период в 30 дней. Однако надо иметь в виду, что у крольчат к концу 1-го месяца жизни развитие некоторых органов, например печени, достигает уровня взрослых кро­ликов.

В соответствии с Законом о лекарствах, принятом в РФ, клинические испытания у детей можно проводить только после того, как препарат будет разрешен для применения у взрослых. Поэтому результаты изу­чения на неполовозрелых животных следует сравнить с данными, полу­ченными ранее на половозрелых животных. Это поможет с большей достоверностью проконтролировать безопасность применения препара­та в педиатрии. Если новый препарат предназначается только для дет­ской практики, и никогда не использовался у взрослых, то изучение по безопасности должно проводиться в полном объеме требований ФК М3 РФ, на 2 и более видах животных с обязательным включением в испы­тание щенят.

Оценка состояния гомеостаза экспериментальных животных при проведении хронических токсикологических экспериментов должна проводиться также в соответствии с существующими требованиями, причем особое внимание должно быть уделено системам, которые в большей степени подвержены изменениям в различные возрастные пе­риоды. В качестве контроля должно проводиться обязательное обследо­вание интактных (контрольных) животных того же возраста, находя­щихся в аналогичных условиях.

Несовершенство многих систем детского организма, особенно в ран­нем возрасте, повышает токсичность большого числа лекарственных средств при использовании в педиатрии. Значение активности фермент­ных систем печени у новорожденного организма, ответственных за об­разование парных соединений с глюкуроновой кислотой и тем самым за обезвреживание ряда лекарственных веществ, было показано многими исследователями. Это обусловливает различия в метаболизме и деток­сикации некоторых антибиотиков (например, хлорамфеникола), тирок­сина, билирубина, тетрагидрокортизона, прогестерона. Новорожденные не способны к ацетилированию сульфонамидов и изоникотиновой ки­слоты. Возраст имеет большое значение для окислительно- восстановительных систем митохондрий печени в окислении боковой цепочки гексобарбитала, в метилировании амидопирина, дезаминиро­вании амфетамина, в гидроксилировании ароматического кольца ацета­нилида, в окислении серосодержащего кольца хлорпромазина. Посте­пенное развитие энзимной активности у кроликов начинается после 7 дней и достигает уровня взрослых к 4 неделям жизни [131].

Различная чувствительность животных одного и того же вида к пре­парату в зависимости от возраста была подтверждена нами при изуче­нии токсичности антибактериальных препаратов: сульфатона, диокси­дина и ломефлоксацина на половозрелых и неполовозрелых животных.

Изучение сульфатона, антибактериального препарата, состоящего из триметоприма и сульфамонометоксина, на крысах разных возрастных групп показало более высокую токсичность препарата для крысят 12- дневного возраста [57, 66].

Гибель крысят после однократного введения токсических доз препа­рата происходила в течение первых суток. Острая токсичность табле­точной массы сульфатона для крысят характеризовалась следующими показателями:

ЛД₁₆= 1800 мг/кг

ЛД₅₀ = 3400 (2780-4148) мг/кг

ЛД₈₄ = 5200 мг/кг

В опыте на половозрелых крысах было установлено, что макси­мально переносимая доза сульфатона для них превышает 8000 мг/кг.

Изучение хронической токсичности сульфатона проводили на кры­сятах 3-х возрастных групп:

I гр. -11-12-дневные;

II гр. - 18-20-дневные;

III гр. - 23-25-дневные.

В опыте были использованы 250 крысят и 30 крыс-самок. Крысята рождались в виварии института. Срок рождения строго фиксировался. Пометы содержались с матерью до конца опыта. Контрольных живот­ных брали из тех же пометов, что и подопытных. Сульфатен вводили в желудок в виде взвеси в крахмальном геле ежедневно в течение 27 дней в дозе 270 мг/кг, которая в 10 раз превышала максимальную суточную дозу для детей до 5 лет, и в дозе 540 мг/кг. Контрольные животные тех же возрастных групп получали соответствующее количество крахмаль­ного геля.

Были проведены все исследования состояния гомеостаза животных в соответствии с требованиями Минздрава России [140].

Проведенные исследования показали, что органами-мишенями у крысят при введении сульфатона являются не только щитовидная желе­за, но также почки и надпочечники. Кроме того, в группе крысят 11-12- дневного возраста были отмечены нежелательные явления со стороны крови, а именно, снижение концентрации гемоглобина, увеличение процентного содержания сегментоядерных нейтрофилов и их гиперсег­ментация. Полученные результаты свидетельствуют о том, что только у крысят возраста новорожденности обнаруживается влияние сульфатона на кровь. Этот факт очень важен для препарата, который, по-видимому, не стоит назначать новорожденным, особенно недоношенным детям. У детей раннего возраста применять сульфатен следует с осторожностью под контролем периферической крови.

Изучение токсичности другого антибактериального препарата - ди­оксидина проводили на крысятах 2 возрастных групп: подсосного (мас­са крысят 20-30 г) и инфантильного (50-70 г) возрастов, в сравнении с половозрелыми животными. Крысят первой возрастной группы содер­жали вместе с матерью, помет состоял из 12-13 особей. Крысят второй возрастной группы содержали отдельно от самки. Этих животных, как и половозрелых, содержали в стандартных условиях и на стандартной диете.

Полученные результаты показали, что органом-мишенью для инфан­тильных и половозрелых животных являются надпочечные железы [58]. Степень развившейся патологии находится в прямой зависимости от до­зы вещества. Однако у неполовозрелых животных имело место воздей­ствие диоксидина на сперматогенез, чего не наблюдалось у взрослых крыс.

Различное влияние на хрящевую ткань у неполовозрелых и по­ловозрелых животных характерно для антибактериальных препаратов

группы фторхинолона.

Нами в соавторстве с Е.Н.Падейской и Л.Ф.Стебаевой было изучено влияние дифторхинолона максаквина (ломефлоксацина) на хрящевую ткань крысят 2 возрастных групп: 28-30-дневные (массой 40 г) и 40-45- дневные (по 100 г). Максаквин вводили внутрь в дозах 400 и 800 мг/кг[15].

Влияние максаквина на хрящевую ткань оценивали на основании морфологических изменений хрящевой ткани голеностопного (скака­тельного) сустава с использованием гистологического и электронно­микроскопического методов и по влиянию препарата на активность ки­слой и щелочной фосфатаз в ткани хряща. Исследование состояния хрящевой ткани было проведено после 12 и 30 ежедневных введений препарата, а также через 2 нед после последнего введения.

Проведенные исследования показали, что в обеих возрастных груп­пах неполовозрелых крысят имеются изменения в хрящевой ткани го­леностопного сустава. В поверхностном слое хряща нарушалась пери- целлюлярная зона хондроцитов, регистрировался шлейф из электронно­плотного материала уже после 12 введений препарата в суточной дозе 800 мг/кг. Клетки этого слоя пикнотично сжаты, отсутствует деление клеток, особенно резко этот процесс выражен у более молодых живот­ных. Указанные изменения резко нарастали к 30-му дню. К этому сроку необратимые изменения в хондроцитах занимали 30-35% всей поверх­ности суставного хряща. Макроскопически процесс выражался в появ­лении эрозий на поверхности хряща. Кроме того, у 40% животных в этой группе (доза 800 мг/кг) фиксировались явления серозного артрита. Прослойка хрящевой ткани в этих случаях была истончена.

Через 2 нед после отмены максаквина в этой группе животных в хрящевой ткани были выражены процессы репарации с частичным вос­становлением структуры хряща (до 70-80% поверхности полностью восстановилось).

Максаквин в дозе 400 мг/кг не вызывал видимых изменений в сус­тавном хряще у всех подопытных крыс обеих групп. В то же время ультраструктурные исследования выявили незначительные изменения в структуре хондроцитов и в межклеточном матриксе: клетки поверхно­стного слоя хряща теряли свою контрастность, содержание проколагена значительно снижалось, имело место разряжение электронной плотно­сти межклеточного матрикса.

Одновременно со светооптическими и ультраструктурными из­менениями в ткани хряща гистохимически наблюдались изменения ак­тивности кислой и щелочной фосфатаз (табл. 19).

Таким образом, данные литературы и собственные исследования

свидетельствуют о том, что реакция на введение лекарственных препа­ратов может существенно изменяться в зависимости от возраста экспе­риментальных животных. Органы-мишени при введении одного и того же препарата могут быть различными у половозрелых и неполовозре­лых животных. Поэтому испытание токсичности лекарственных препа­ратов, предназначенных для педиатрии, на неполовозрелых животных разных возрастных групп позволяет с большей уверенностью прогнози­ровать переносимость лекарственных препаратов у детей.

Таблица 19 - Влияние максаквина на активность кислой и щелочной фосфатаз в хрящевой ткани голеностопного сустава крыс (данные пред­ставлены в % к интактному контролю)

Примечание КФ - кислая фосфатаза, КЩ - щелочная фосфатаза

На основании экспериментальных исследований на неполовозрелых животных в инструкции по применению лекарственных препаратов вносятся определенные противопоказания, ограничения или предосте­режения при использовании у детей. Так, в инструкцию по применению сульфатона было внесено противопоказание использования его у ново­рожденных и недоношенных детей. Диоксидин и максаквин не были рекомендованы для применения в педиатрии.