Журналов:     Статей:        

Российские нанотехнологии. 2019; 14: 75-80

Использование нанокластерных железо-молибденовых полиоксометаллатов для коррекции экспериментальной постгеморрагической анемии

Остроушко А. А., Гетте И. Ф., Бриллиант С. А., Данилова И. Г.

https://doi.org/10.21517/1992-7223-2019-3-4-75-80

Аннотация

Широкое распространение анемии и наличие побочного действия имеющихся железосодержащих лекарственных препаратов требуют поиска новых лекарственных средств. В эксперименте на крысах-самцах линии Wistar моделировали постгеморрагическую анемию посредством забора крови из хвостовой вены в количестве 1.5% от массы тела. Внутримышечное введение крысам с анемией железо-молибденовых полиоксометаллатов в количестве 1.5 мг/кг массы способствовало более быстрому восстановлению количества эритроцитов, гемоглобина, величины гематокрита в крови, содержания железа в плазме крови и предшественников эритроцитов в костном мозге на 1–7 сут по сравнению с показателями, измеренными у контрольных нелеченых животных.
Список литературы

1. Воробьёв П.А. // Анемический синдром в клинической практике. М.: Ньюдиамед, 2001. С. 16.

2. De Benoist B., McLean E., Egli I., Cogswell M. Worldwide prevalence of anaemia 1993–2005: WHO global database on anaemia. Geneva: World Health Organization, 2008. 48 p.

3. Pasricha S.R., Drakesmith H. Iron Deficiency Anemia: Problems in Diagnosis and Prevention at the Population Level // Hematol. Oncol. Clin. North Am. 2016. V. 30. № 2. P. 309.

4. Kumar V., Haridas H., Hunsigi P. et al. Evaluation of dental and bone age in iron-deficient anemic children of South India // J. Int. Soc. Prev. Community Dent. 2016. V. 6. № 5. P. 430.

5. Demuth I.R., Martin A., Weissenborn A. Iron supplementation during pregnancy – a cross-sectional study undertaken in four German states // BMC Pregnancy Childbirth. 2018. V. 18. № 1. P. 491.

6. Levi M., Rosselli M., Simonetti M. et al. Epidemiology of iron deficiency anaemia in four European countries: a population-based study in primary care // Eur. J. Haematol. 2016. V. 97. № 6. P. 583.

7. Анемии у детей: диагностика, дифференциальная диагностика, лечение. Под ред. Румянцева А.Г., Токарева Ю.Н. 2-е изд. доп. и перераб. М.: МАКС Пресс, 2004. 216 с.

8. Родионов В.А., Агандеева М.С. Распространенность анемий у детей города Чебоксары // Вестник Чувашского университета. 2013. № 3. С. 491.

9. Nairz M., Theurl I., Wolf D., Weiss G. Iron deficiency or anemia of inflammation?: Differential diagnosis and mechanisms of anemia of inflammation // Wien. Med. Wochenschr. 2016. V. 166. № 13–14. P. 411.

10. Руководство по гематологии // Под ред. Воробьева А.И. Т. 3. М.: Ньюдиамед. 2005. 409 с.

11. Хертл М. Дифференциальная диагностика в педиатрии. Т. 2. М.: Медицина, 1990. 510 с.

12. Weiss G., Ganz T., Goodnough L.T. Anemia of inflammation // Blood. 2019. V. 133. № 1. P. 40.

13. Ross A.C. Impact of chronic and acute inflammation on extra- and intracellular iron homeostasis // Am. J. Clin. Nutr. 2017. V. 106. № 6. P. 1581.

14. Wang J., Pantopoulos K. Regulation of cellular iron metabolism // Biochem. J. 2011. V. 434. № 3. P. 365.

15. Румянцев А.Г., Захарова И.Н., Чернов В.М. и др. Распространенность железодефицитных состояний // Медицинский совет. 2015. № 6. С. 62.

16. Тарасова И.С. Железодефицитная анемия у детей и подростков // Вопросы современной педиатрии. 2011. Т. 10. № 2. С. 40.

17. Flores K.P., Blohowiak S.E., Winzerling J.J. et al. The impact of erythropoietin and iron status on brain myelination in the newborn rat // J. Neuros. Res. 2018. V. 96. № 9. P. 1586.

18. Bastian T.W., von Hohenberg W.C., Mickelson D.J. et al. Iron deficiency impairs developing hippocampal neuron gene expression, energy metabolism, and dendrite complexity // Dev. Neurosci. 2016. V. 38. № 4. P. 264.

19. Juul S.E., Derman R.J., Auerbach M. Perinatal iron deficiency: implications for mothers and Infants // Neonatology. 2019. V. 115. № 3. P. 269.

20. Winchester L.M., Powell J., Lovestone S., Nevado-Holgado A.J. Red blood cell indices and anaemia as causative factors for cognitive function deficits and for Alzheimer’s disease // Genome Med. 2018. V. 10. № 1. P. 51.

21. Lam C.S., Doehner W., Comin-Colet J. Iron deficiency in chronic heart failure: case-based practical guidance // ESC Heart Fail. 2018. V. 5. № 5. P. 764.

22. Tourniaire G., Milési C., Baleine J. et al. Anemia, a new severity factor in young infants with acute viral bronchiolitis? // Arch Pediatr. 2018. V. 25. № 3. P. 189.

23. Nielsen P., Kongi R., Fischer R. Efficacy of an iron retard preparation in patients with iron deficiency anemia // MMW Fortschr. Med. 2016. V. 158. № 6. P. 17.

24. Чернов В.Н., Тарасова И.С. Какой препарат следует выбрать при лечении железодефицитной анемии у детей – солевой или на основе гидроксид полимальтозного комплекса железа? // Педиатрия. 2012. Т. 91. № 5. С. 90.

25. Geisser P. The pharmacology and safety profile of ferric carboxymaltose (Ferinject®): structure/reactivity relationships of iron preparations // Port. J. Nephrol. Hypert. 2009. V. 23. № 1. P. 11.

26. Моисеев С.В. Железа карбоксимальтозат (Феринжект) – новый внутривенный препарат для лечения железодефицитной анемии // Клиническая фармакология и терапия. 2012. Т. 21 № 2. С. 2.

27. Danilova I.G., Gette I.F., Medvedeva S.Yu. et al. Influence of iron-molybdenum nanocluster polyoxometalates on the apoptosis of blood leukocytes and the level of heatshock proteins in the cells of thymus and spleen in rats // Nanotechnologies in Russia. 2016. V. 11. № 9–10. P. 653.

28. Müller A., Krickemeyer E., Bögge H. et al. Organizational forms of matter: an inorganic superfullerene and keplerate based on molybdenum oxide // Angew. Chem. Int. 1998. V. 37. № 24. P. 3360.

29. Müller A., Sarkar S., Nazir Shah S. Q. et al. Archimedian Synthesis and Magic Numbers: “Sizing” Giant Molybdenum – Oxide Based Molecular Spheres of the Keplerate Type // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1999. V. 38. P. 3238.

30. Ostrousko A.A., Tonkushina M.O., Korotaev V.Yu. et al. Stability of the Mo72Fe30 polyoxometalate buckyball in solution // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2012. V. 57. № 9. P. 1210.

31. Ostroushko A.A., Tonkushina M.O. Destruction of molybdenum nanocluster polyoxometallates in aqueous solutions // Russian Journal of Physical Chemistry A. 2015. V. 89. № 3. P. 443.

32. Ostroushko A.A., Gette I.F., Danilova I.G. et al. Studies on the possibility of introducing iron-molybdenum buckyballs into an organism by electrophoresis // Nanotechnologies in Russia. 2014. V. 9. № 9–10. P. 586.

33. Ostroushko A.A., Gette I.F., Medvedeva S.Yu. et al. Study of acute and subacute action of iron-molybdenum nanocluster polyoxometallates // Nanotechnologies in Russia. 2013. V. 8. № 9–10. P. 672.

34. Остроушко А.А., Гетте И.Ф., Медведева С.Ю. и др. Оценка безопасности железо-молибденовых нанокластерных полиоксометаллатов, предназначенных для адресной доставки лекарственных веществ // Вестник уральской медицинской академической науки. 2011. Т. 34. № 2. С. 107.

35. Ostroushko A.A., Danilova I.G., Gette I.F. et al. Study of safety of molybdenum and iron-molybdenum nanocluster polyoxometalates intended for targeter delivery of drugs // Journal of Biomaterials and Nanobiotechnology. 2011. № 2. P. 557.

36. Гетте И.Ф., Данилова И.Г., Остроушко А.А. Содержание гистоновых белков в лимфоцитах крови и проявление воспалительного процесса // Российский иммунологический журнал. 2015. Т. 2. № 1. С. 444.

37. Danilova I.G., Gette I.F., Medvedeva S.Yu. et al. Changing the content of histone proteins and heat-shock proteins in the blood and liver of rats after the single and repeated administration of nanocluster iron-molybdenum polyoxometallates // Nanotechnologies in Russia. 2015. V. 10. № 9–10. P. 820.

38. Юшков Б.Г., Климин В.Г., Северин М.В. Система крови и экстремальные воздействия на организм. Екатеринбург: УрО РАН, 1999. 201 с.

Title in english. 2019; 14: 75-80

Application of nanoclaster iron-molybdenum polyoxometalates for correction of experimental posthemorrhagic anemia

Ostroushko A. A., Gette I. F., Brilliant S. A., Danilova I. G.

https://doi.org/10.21517/1992-7223-2019-3-4-75-80

Abstract

Widespread anemia and the presence of side effects of the existing iron-containing drugs require the search for new drugs. In an experiment on male Wistar rats, posthemorrhagic anemia was modeled by taking blood from the tail vein in an amount of 1.5% of body weight. Intramuscular administration of iron-molybdenum polyoxometallates to anemic rats in an amount of 1.5 mg / kg of mass contributed to a more rapid recovery of red blood cells, hemoglobin, hematocrit in the blood, iron content in the blood plasma and erythrocyte precursors in the bone marrow for 1-7 days compared to indicators measured in control untreated animals.

References

1. Vorob'ev P.A. // Anemicheskii sindrom v klinicheskoi praktike. M.: N'yudiamed, 2001. S. 16.

2. De Benoist B., McLean E., Egli I., Cogswell M. Worldwide prevalence of anaemia 1993–2005: WHO global database on anaemia. Geneva: World Health Organization, 2008. 48 p.

3. Pasricha S.R., Drakesmith H. Iron Deficiency Anemia: Problems in Diagnosis and Prevention at the Population Level // Hematol. Oncol. Clin. North Am. 2016. V. 30. № 2. P. 309.

4. Kumar V., Haridas H., Hunsigi P. et al. Evaluation of dental and bone age in iron-deficient anemic children of South India // J. Int. Soc. Prev. Community Dent. 2016. V. 6. № 5. P. 430.

5. Demuth I.R., Martin A., Weissenborn A. Iron supplementation during pregnancy – a cross-sectional study undertaken in four German states // BMC Pregnancy Childbirth. 2018. V. 18. № 1. P. 491.

6. Levi M., Rosselli M., Simonetti M. et al. Epidemiology of iron deficiency anaemia in four European countries: a population-based study in primary care // Eur. J. Haematol. 2016. V. 97. № 6. P. 583.

7. Anemii u detei: diagnostika, differentsial'naya diagnostika, lechenie. Pod red. Rumyantseva A.G., Tokareva Yu.N. 2-e izd. dop. i pererab. M.: MAKS Press, 2004. 216 s.

8. Rodionov V.A., Agandeeva M.S. Rasprostranennost' anemii u detei goroda Cheboksary // Vestnik Chuvashskogo universiteta. 2013. № 3. S. 491.

9. Nairz M., Theurl I., Wolf D., Weiss G. Iron deficiency or anemia of inflammation?: Differential diagnosis and mechanisms of anemia of inflammation // Wien. Med. Wochenschr. 2016. V. 166. № 13–14. P. 411.

10. Rukovodstvo po gematologii // Pod red. Vorob'eva A.I. T. 3. M.: N'yudiamed. 2005. 409 s.

11. Khertl M. Differentsial'naya diagnostika v pediatrii. T. 2. M.: Meditsina, 1990. 510 s.

12. Weiss G., Ganz T., Goodnough L.T. Anemia of inflammation // Blood. 2019. V. 133. № 1. P. 40.

13. Ross A.C. Impact of chronic and acute inflammation on extra- and intracellular iron homeostasis // Am. J. Clin. Nutr. 2017. V. 106. № 6. P. 1581.

14. Wang J., Pantopoulos K. Regulation of cellular iron metabolism // Biochem. J. 2011. V. 434. № 3. P. 365.

15. Rumyantsev A.G., Zakharova I.N., Chernov V.M. i dr. Rasprostranennost' zhelezodefitsitnykh sostoyanii // Meditsinskii sovet. 2015. № 6. S. 62.

16. Tarasova I.S. Zhelezodefitsitnaya anemiya u detei i podrostkov // Voprosy sovremennoi pediatrii. 2011. T. 10. № 2. S. 40.

17. Flores K.P., Blohowiak S.E., Winzerling J.J. et al. The impact of erythropoietin and iron status on brain myelination in the newborn rat // J. Neuros. Res. 2018. V. 96. № 9. P. 1586.

18. Bastian T.W., von Hohenberg W.C., Mickelson D.J. et al. Iron deficiency impairs developing hippocampal neuron gene expression, energy metabolism, and dendrite complexity // Dev. Neurosci. 2016. V. 38. № 4. P. 264.

19. Juul S.E., Derman R.J., Auerbach M. Perinatal iron deficiency: implications for mothers and Infants // Neonatology. 2019. V. 115. № 3. P. 269.

20. Winchester L.M., Powell J., Lovestone S., Nevado-Holgado A.J. Red blood cell indices and anaemia as causative factors for cognitive function deficits and for Alzheimer’s disease // Genome Med. 2018. V. 10. № 1. P. 51.

21. Lam C.S., Doehner W., Comin-Colet J. Iron deficiency in chronic heart failure: case-based practical guidance // ESC Heart Fail. 2018. V. 5. № 5. P. 764.

22. Tourniaire G., Milési C., Baleine J. et al. Anemia, a new severity factor in young infants with acute viral bronchiolitis? // Arch Pediatr. 2018. V. 25. № 3. P. 189.

23. Nielsen P., Kongi R., Fischer R. Efficacy of an iron retard preparation in patients with iron deficiency anemia // MMW Fortschr. Med. 2016. V. 158. № 6. P. 17.

24. Chernov V.N., Tarasova I.S. Kakoi preparat sleduet vybrat' pri lechenii zhelezodefitsitnoi anemii u detei – solevoi ili na osnove gidroksid polimal'toznogo kompleksa zheleza? // Pediatriya. 2012. T. 91. № 5. S. 90.

25. Geisser P. The pharmacology and safety profile of ferric carboxymaltose (Ferinject®): structure/reactivity relationships of iron preparations // Port. J. Nephrol. Hypert. 2009. V. 23. № 1. P. 11.

26. Moiseev S.V. Zheleza karboksimal'tozat (Ferinzhekt) – novyi vnutrivennyi preparat dlya lecheniya zhelezodefitsitnoi anemii // Klinicheskaya farmakologiya i terapiya. 2012. T. 21 № 2. S. 2.

27. Danilova I.G., Gette I.F., Medvedeva S.Yu. et al. Influence of iron-molybdenum nanocluster polyoxometalates on the apoptosis of blood leukocytes and the level of heatshock proteins in the cells of thymus and spleen in rats // Nanotechnologies in Russia. 2016. V. 11. № 9–10. P. 653.

28. Müller A., Krickemeyer E., Bögge H. et al. Organizational forms of matter: an inorganic superfullerene and keplerate based on molybdenum oxide // Angew. Chem. Int. 1998. V. 37. № 24. P. 3360.

29. Müller A., Sarkar S., Nazir Shah S. Q. et al. Archimedian Synthesis and Magic Numbers: “Sizing” Giant Molybdenum – Oxide Based Molecular Spheres of the Keplerate Type // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1999. V. 38. P. 3238.

30. Ostrousko A.A., Tonkushina M.O., Korotaev V.Yu. et al. Stability of the Mo72Fe30 polyoxometalate buckyball in solution // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2012. V. 57. № 9. P. 1210.

31. Ostroushko A.A., Tonkushina M.O. Destruction of molybdenum nanocluster polyoxometallates in aqueous solutions // Russian Journal of Physical Chemistry A. 2015. V. 89. № 3. P. 443.

32. Ostroushko A.A., Gette I.F., Danilova I.G. et al. Studies on the possibility of introducing iron-molybdenum buckyballs into an organism by electrophoresis // Nanotechnologies in Russia. 2014. V. 9. № 9–10. P. 586.

33. Ostroushko A.A., Gette I.F., Medvedeva S.Yu. et al. Study of acute and subacute action of iron-molybdenum nanocluster polyoxometallates // Nanotechnologies in Russia. 2013. V. 8. № 9–10. P. 672.

34. Ostroushko A.A., Gette I.F., Medvedeva S.Yu. i dr. Otsenka bezopasnosti zhelezo-molibdenovykh nanoklasternykh polioksometallatov, prednaznachennykh dlya adresnoi dostavki lekarstvennykh veshchestv // Vestnik ural'skoi meditsinskoi akademicheskoi nauki. 2011. T. 34. № 2. S. 107.

35. Ostroushko A.A., Danilova I.G., Gette I.F. et al. Study of safety of molybdenum and iron-molybdenum nanocluster polyoxometalates intended for targeter delivery of drugs // Journal of Biomaterials and Nanobiotechnology. 2011. № 2. P. 557.

36. Gette I.F., Danilova I.G., Ostroushko A.A. Soderzhanie gistonovykh belkov v limfotsitakh krovi i proyavlenie vospalitel'nogo protsessa // Rossiiskii immunologicheskii zhurnal. 2015. T. 2. № 1. S. 444.

37. Danilova I.G., Gette I.F., Medvedeva S.Yu. et al. Changing the content of histone proteins and heat-shock proteins in the blood and liver of rats after the single and repeated administration of nanocluster iron-molybdenum polyoxometallates // Nanotechnologies in Russia. 2015. V. 10. № 9–10. P. 820.

38. Yushkov B.G., Klimin V.G., Severin M.V. Sistema krovi i ekstremal'nye vozdeistviya na organizm. Ekaterinburg: UrO RAN, 1999. 201 s.