Рентгеноконтрастные гелевые агенты помогут более точно определять патологии различных органов

13:50, 29 октября 2021

Новые вещества безопасны для пациентов и почти не вызывают побочных эффектов

Рентгенография стеклянных бутылок с образцами жидкостей. Фото: Challenges and Advances in Chemical Science.

Сотрудники Института химии твердого тела УрО РАН и УрФУ разработали новые гелевые рентгеноконтрастные агенты (РКА). Они на основе неорганических соединений, не растворяются в воде (танталаты), безопасны для пациентов и не вызывают побочных эффектов. Описание агентов и результаты опытов, проведенных in vivo и in vitro, представлены в седьмой главе монографии Challenges and Advances in Chemical Science.

«Танталаты на основе микро- и наноразмерных частиц нетоксичны по отношению к организму животных и не вызывают побочных эффектов, характерных для йодсодержащих веществ. Они обладают ярко выраженной способностью поглощать рентгеновские лучи и обеспечивают адекватные рентгеновские изображения при контрастных исследованиях полых органов, — поясняет Михаил Зуев, профессор кафедры физической и коллоидной химии УрФУ, главный научный сотрудник лаборатории оксидных систем института химии твердого тела УрО РАН. — Агенты быстро выводятся из желудочно-кишечного тракта, не вызывая дискомфорт. В отличие от йодсодержащего урографина они не оказывают ни местного раздражающего действия на слизистую оболочку желчного пузыря, ни спастического действия на гладкие мускулы желчных путей».

Вместе с сотрудниками Уральского государственного медицинского университета ученые провели доклинические исследования новых РКА. Гелевые рентгеноконтрастные агенты они исследовали при контрастировании различных полых органов лабораторных животных. Агенты показали высокую разрешающую способность при диагностике печеночного дерева и желчного пузыря, а также при диагностике внутриполостных образований в протоках и желчном пузыре, при исследовании желудка, двенадцатиперстной кишки, мочевого пузыря. В результате установили, что новые рентгеноконтрастные вещества безопасны.

Применяемые в настоящее время в медицине рентгеноконтрастные вещества не являются абсолютно безопасными. Как и все медицинские препараты, они вызывают различные последствия, утверждают ученые.

«У многих пациентов (вероятно, большинства), которым необходимо рентгенологическое исследование желчевыводящих путей, возникают такие побочные эффекты, как механическая желтуха, всасывание компонентов желчи в кровоток. Водорастворимые йодсодержащие рентгеноконтрастные вещества оказывают местное раздражающее и цитотоксическое действие на слизистые оболочки желчевыводящих путей. Повреждение слизистых оболочек приводит к еще большей „токсической нагрузке“ на почки. Таким образом, пациенты, которым проводится рентгеноэндоскопическое лечение желчевыводящих путей, являются еще одной группой риска развития контраст-индуцированной нефропатии», — рассказывает Михаил Зуев.

Контраст-индуцированная нефропатия (КИН) — это ухудшение функции почек после внутривенного введения рентген-контрастного вещества, как правило, временное. Но на фоне хронической болезни почек и сахарного диабета риск КИН увеличивается на 33%. Повторное рентгеноконтрастное исследование с препаратами йода приводит к острой почечной недостаточности у 41% пациентов. Чтобы уменьшить осложнения, необходимо использовать более безопасные рентгеноконтрастные композиции. Более безопасным с точки зрения токсичности может быть нерастворимый препарат, который не может попасть в кровоток и, как следствие, не повлияет на развитие общетоксических осложнений, поясняют ученые.

Наиболее эффективными с точки зрения рентгеноконтрастных свойств являются соединения редкоземельных элементов (иттрий, лантан, гадолиний) и танталата. Кроме того, эффективность гелевых агентов можно изменять, используя твердые растворы замещения или постепенно изменяя состав и средний размер частиц вещества.

Ученые также разработали средство для контрастирования на основе наночастиц ортотанталатов РЗЭ, обладающее пролонгированным во времени усилением контрастности. Следующий этап исследований — клинические испытания.

Справка

В последнее время внимание к почечным осложнениям, возникающим в результате применения рентгеноконтрастных веществ, значительно возросло. Связывают это с начальным поражением почек. К факторам риска относят перенесенные заболевания почек, генетическую предрасположенность, сахарный диабет, гепатоцеллюлярную недостаточность, прием нефротоксических препаратов и др. В США около 20 млн человек страдают хронической болезнью почек. Эта патология наблюдается у 30% всего населения старше 60 лет. Другая группа риска — пациенты с сахарным диабетом. Их в мире более 220 млн. По прогнозам ученых, через 20 лет их количество увеличится на 75%.