Антиаритмическая активность n -ацетильного производного lглутаминовой кислоты при острой ишемии миокарда и стрептозотоциновом сахарном диабете Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Раздел II

КЛИНИКА И МЕТОДЫ ЛЕЧЕНИЯ. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА. НОВЫЕ ЛЕКАРСТВЕННЫЕ ФОРМЫ

УДК: 615.28 DOI: 10.12737/13296

АНТИАРИТМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ N-АЦЕТИЛЬНОГО ПРОИЗВОДНОГО L-ГЛУТАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ОСТРОЙ ИШЕМИИ МИОКАРДА И СТРЕПТОЗОТОЦИНОВОМ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ

Д.С. БЛИНОВ, А.И. МЕЛЕШКИН, Ю.Н. ЕЛИЗАРОВА, Е.А. ИВАНОВА, А.В. УТКИНА, М.Х.С. ЯХЬЯ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва», ул. Большевистская, 68, г. Саранск, Россия, 430005

Аннотация. В эксперименте на животных со стрептозотоциновым сахарным диабетом и острой ишемией миокарда изучена антиаритмическая активность жидкой лекарственной формы N-ацетил-Е-глутаминовой кислоты при профилактическом введении внутрь. Установлено, что назначение соединения крысам с сахарным диабетом в дозе 125 мг/кг в сутки в течение 14 дней предотвращает формирование ранних окклюзионных и ре-перфузионных нарушений ритма сердца, что проявляется в статистически значимом снижении вероятности развития желудочковой экстрасистолии и фибрилляции желудочков. В опытах на собаках с сахарным диабетом показано, что курсовое профилактическое введение N-ацетил-Е-глутаминовой кислоты в дозе 60 мг/кг сопровождается полным и частичным подавлением эктопической активности на вторые сутки после формирования острого инфаркта миокарда, редукцией метаболического ацидоза и повышением потребления кислорода в зоне ише-мической альтерации. Полученные результаты позволяют утверждать, что курсовое введение животным разных видов отечественного производного L-глутаминовой кислоты препятствует формированию ишемически-опосредованных сердечно-сосудистых событий и может рассматриваться как потенциальное антиаритмическое средство. Работа выполнена при поддержке проекта (код проекта - 2859), выполняемого ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарёва» в рамках Государственного задания и гранта РФФИ 14-04-31104.

Ключевые слова: аритмия, сахарный диабет, N-ацетил-Ь-глутаминовая кислота, профилактическая активность.

ANTI-ARRHYTMIC ACTIVITY OF N-ACETIC DERIVATIVE OF L-GLUTAMIC ACID IN CASE OF ACUTE MYOCARDIUM ISCHEMIA AND STREPTOZOTOCIN-INDUCED DIABETES MELLITUS

D.S. BLINOV, A.I. MELESHKIN, J.N. ELIZAROVA, E.A. IVANOVA, A.V. UTKINA, М.Н.Б. YAHJA

Mordovia State N.P. Ogarev University, st. Bolshevik, 68, Saransk, Russia, 430005

Abstract. Anti-arrhythmic activity of liquid dosage forms of N-acetyl-L-glutamic acid internally introduced was studied in experiments on animals with streptozotocin diabetes mellitus and acute myocardial ischemia. The prescription of this compound to rats with diabetes in the dose of 125 mg/kg / day for 14 days and it use prevents early occlusion and reperfusion arrhythmias, resulting in a statistically significant reduction in the development of ventricular arrhythmias and ventricular fibrillation. The studies in dogs with diabetes mellitus proved that prophylactic introduction N-acetyl-L-glutamic acid at a dose of 60 mg/kg is accompanied by full and partial suppression of ectopic activity on the second day after the formation of acute myocardial infarction, reduction of metabolic acidosis and increased oxygen consumption in the ischemic zone of alteration. The results suggest that the course introduction domestic derivative of L-glutamic acid in animals of different species prevents the formation of ischemia-mediated cardiovascular events and can be as potential anti-arrhythmic agent. The work is supported by the project (project code-2859) performed by Mordovia State N.P. Ogarev University and RFBR grant 14-04-31104.

Key words: arrhythmia, diabetes mellitus, N-acetyl-L-glutamic acid, preventive activity.

Введение. Поиск новых лекарственных веществ с антиаритмической активностью традиционно ведется в ряду соединений - блокаторов или активаторов ионных каналов, что, безусловно, имеет фундаментальную патофизиологическую основу. Вместе с тем, в последние десятилетия приоритетными работами отечественных и зарубежных исследователей было показано, что использование веществ, принимающих участие в процессах внутриклеточного метаболизма, позволяет предотвращать формирование некоторых нарушений ритма сердца и, в частности, ишемического происхождения [3,4,6,10]. К таким структурам относятся электроноакцепторные вещества, интермедиаты цикла Кребса и некоторые другие [3]. Широкий интерес научной общественности привлекают также особенности фармакотерапии аритмий в условиях различных метаболических нарушений, в том числе, сахарного диабета [1,9]. В этой связи наше внимание привлекло фармакологически активное соединение эндогенного происхождения -N-ацетил-Ь-глутаминовая кислота (N-АГК), изучение антиаритмической активности которого при метаболических нарушениях диабетического происхождения и является целью настоящего исследования.

Материалы и методы исследования. Опыты выполнены на 30 крысах-самцах линии Вистар массой 185±12 г, полученных из Филиала «Столбовая» ФГБУ НЦБМТ ФМБА и 18 беспородных собаках обоего пола массой 11,3±1,2 кг. В качестве средства для наркоза применяли тиопентал-натрий внутрибрю-шинно в дозе 40 мг/кг.

Объектом исследования служила субстанция N-ацетил-Ъ-глутаминовой кислоты производства ОАО «ВНЦ БАВ» (Россия). В качестве препарата сравнения использовали цитопротектор с доказанной антиаритмической активностью в условиях ишемического аритмогенеза мексидол («Фарма-софт», Россия, официнальный 5% раствор в ампулах по 2 мл). Жидкую лекарственную форму N-АГК готовили ex tempore. Ее, как и официнальный раствор препарата сравнения, вводили животным внутрь через зонд ежедневно в течение 14 дней после инъекции стрептозотоцина в суточной дозе, составляющей 5% от показателя LD50, определенного при внутри-желудочном пути введения у мышей с учетом правил межвидового переноса доз: N-АГК - крысам -125 мг/кг в сутки, собакам - 60 мг/кг в сутки, мекси-дол - крысам - 14 мг/кг в сутки, собакам - 4,4 мг/кг в сутки. Длительность введения определялась сроком формирования сахарного диабета [8].

Инсулинзависимый сахарный диабет формировали у всех животных в первый день назначения N-АГК или препарата сравнения внутрибрюшинным однократным введением крысам и собакам стрепто-зотоцина (SIGMA, Швейцария), разведенного ex tempore в 0,9% растворе хлорида натрия, из расчета 55 мг/кг для крыс и 18 мг/кг - для собак [8]. Контроль

формирования сахарного диабета проводили в каждой группе на 14 сутки после начала эксперимента путем определения концентрации глюкозы крови экспресс-методом.

Антиаритмическую активность в отношении ранних окклюзионных и реперфузионных аритмий изучали методом, описанном для крыс [2,7,10]. Поздние ишемические аритмии вызывали одномоментной перевязкой нисходящей венечной артерии у собак по методу A.S. Harris в модификации Л.В. Розенштрауха [2]. Производили непрерывную регистрацию ЭКГ с помощью электрокардиографа ЭКТ-02 (Россия). Оценку тяжести нарушений ритма проводили по M.J.A. Walker и соавт. (1988). Катетеризацию венечной вены осуществляли на 2-е стуки после формирования инфарктам миокарда у собак с определением рН венозной крови, парциального напряжения кислорода и углекислого газа на газовом анализаторе «Easy Blood Gaze» (США).

Статистическую обработку полученных результатов проводили параметрическими и непараметрическими методами с использованием пакета программ «STATISTICA 6,0» при 5% уровне значимости.

Результаты и их обсждение. Окклюзия коронарной артерии у крыс со стрептозотоциновым сахарным диабетом сопровождалась формирований желудочковых нарушений ритма у всех животных, включенных в контрольную группу, при этом в 25% наблюдений ишемическая аритмия трансформировалась в преходящую фибрилляцию желудочков (табл. 1). Профилактическое курсовое введение животным N-АГК в дозе 125 мг/кг в сутки внутрь приводило к значимому снижению вероятности формирования эктопических ритмов, при этом эффект был сопоставим с препаратом сравнения мексидолом. Профилактический эффект соединения сохранялся и после восстановления коронарного кровотока (табл. 1), однако он был недостаточен для предотвращения генерации фибрилляции желудочков.

Таблица 1

Антиаритмические свойства 1М-АГК на модели острых окклюзионных и реперфузионных аритмий у крыс со стрептозотоциновым сахарным диабетом

Вещество Доза, мг/кг Количество животных Количество животных

n с окклюзионной n с реперфузионной

аритмией ФЖ аритмией ФЖ

Контроль - 10 10 (100%) 2 (25%) 10 10 (100%) 7 (70%)

Мексидол 14,0 10 3 (30%)* 0 (0%) 10 5 (50%)* 3 (30%)*

N-АГК 125,0 10 3 (30%)* 0 (0%) 10 6 (60%)* 5 (50%)

Примечания: ФЖ - фибрилляция желудочков; * - отличия от соответствующего контрольного значения достоверны при р<0,05 (критерий хи-квадрат).

В опытах на собаках со стрептозотоциновым сахарным диабетом нами установлено, что в группе животных, получавших с профилактической целью

Ы-АГК в дозе 60 мг/кг в сутки в течение 14 дней, на вторые сутки после одномоментной перевязки коронарной артерии эктопическая активность отличалась от таковой в контрольной группе (табл. 2). Также как и в группе препарата сравнения мексидола, на фоне введения Ы-АГК полного антиаритмического эффекта не наблюдали, в то время как развивался частичный - со снижением частоты эктопической активности на 68±14% от исходного уровня - эффект длительностью в среднем 108 мин. При этом продолжительность частичного антиаритмического эффекта Ы-АГК была значимо выше, чем у собак с сахарным диабетом, получавших мексидол.

Таблица 2

Антиаритмическая активность 1М-АГК на вторые сутки после формирования острого инфаркта миокарда у собак со стрептозотоциновым сахарным диабетом

Примечания: * - отличия от соответствующего контрольного значения достоверны при р<0,05 (критерий хи-квадрат), а - отличия от значения в группе препарата сравнения достоверны при р<0,05 (критерий t Стьюдента).

7.1-- --- г°---

10-- -

7 J---.---I о ЦП- | -

Контроль Н-АГК Контроль Н-АГК

□ рн | аро2 |

мм рт ст

60 -

30--- -

20--- -

10--- -

0 -I---I---

Контроль М-АГК

| арсог

Рис. 1. Значения парциального напряжения кислорода, углекислого газа и рН в венозной крови, оттекающей от зоны ишемии миокарда собак со стрептозотоциновым сахарным диабетом при профилактическом введении Ы-АГК * - различия при сравнении с контролем достоверны при р<0,05 (критерий t Стьюдента)

При анализе динамики рН, парциального напряжения кислорода и углекислого газа крови, оттекающей из зоны ишемии миокарда у собак через 24 часа после окклюзии венечной артерии (рис.1), нами установлено, что в группе животных, получавших в течение 14 суток Ы-АГК, увеличивался при

сравнении с контролем уровень рН и снижалось парциальное напряжение кислорода, в то время как концентрация углекислоты не претерпевала статистически значимых изменений.

Таким образом, на основании полученных результатов можно сделать следующие обобщения:

1. Профилактическое курсовое введение внутрь Ы-ацетил-Ъ-глутаминовой кислоты в изотоксической дозе животным со стрептозотоциновым сахарным диабетом сопровождается снижением эктопической активности в миокарде, вызванной как ограничением коронарного кровотока, так и последующей репер-фузией. При этом выраженность эффекта N-АГК сопоставима с таковой мексидола.

2. Одним из возможных механизмов реализации фармакологического действия вещества при ишемическом повреждении миокарда на фоне стрептозотоцинового сахарного диабета является коррекция ацидоза и повышение потребления кислорода в зоне повреждения.

Исследование выполнено при поддержке проекта (код проекта - 2859), выполняемого ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарёва» в рамках Государственного задания на оказание услуг (выполнения работ) и гранта РФФИ 14-04-31104.

Литература

1. Галагудза М.М., Некрасова М.К., Сырен-ский А.В., Нифонтов Е.М. Устойчивость миокарда к ишемии и эффективность ишемического преконди-ционирования при экспериментальном сахарном диабете // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2006. Т. 92, № 3. С. 284-291.

2. Котляров А.А. Метаболическая кардиопро-текция - эффективный метод профилактики побочных эффектов противоаритмических средств. Саранск: «Красный Октябрь», 2004. 160 с.

3. Экспериментальное изучение новых антиаритмических веществ: методические указания / Под. ред. чл.-корр. РАМН П.А. Галенко-Ярошевского. Краснодар: Изд-во «Просвещение-Юг», 2012. 98 с.

4. Doods H., Dongmei W. Sabiporide reduces ischemia-induced arrhythmias and myocardial infarction and attenuates ERK phosphorylation and iNOS induction in rats // BioMed Research International. 2013. Article ID 504320, 9 p.

5. Fang J., Chen L., Wu L., Li W. , Fang J. Intra-cardiac remote ischemic post-conditioning attenuates ischemia-reperfusion injury in rats // Scand. Cardiovas. J. 2009. Vol. 43(6). P. 386-394.

6. Gao Y., Yao X., Zhang Y., Li W., Kang K., Sun L., Sun X. The protective role of hydrogen sulfide in myocardial ischemia-reperfusion-induced injury in diabetic rats // Int. J. Cardiol. 2011. Vol. 152(2). P. 177-183.

7. Hamlin R.L. Animal models of ventricular arrhythmias // Pharmacol. Ther. 2007. Vol. 113. P. 276-295.

Вещество Доза, мг/кг Количество животных Длительность эффекта, мин.

В опыте с антиар эфе итмическим )ектом

полным частичным

Контроль - 6 0 (0%) 0 (0%) 0

Мексидол 4,4 6 0 (0%) 6 (100%)* 47±15

N-АГК 60,0 6 0 (0%) 6 (100%)* 108±12а

8. Kromann H., Christy M., Lernmark A., Neder-gaard M., Nerup J. The low dose streptozotocin murine model of type 1 (insulin-dependent) diabetes mellitus: studies in vivo and in vitro of the modulating effect of sex hormones // Diabetologia. 1982. Vol. 22(3). P. 194-198.

9. Li H., Bian Y., Zhang N., Guo J., Wang C., Lau W.B., Xiao C. Intermedin protects against myocardial ischemia-reperfusion injury in diabetic rats // Cardiovascular Diabetology. 2013. №12. P. 91-102.

10. Ozer M.K., Sahna E., Birincioglu M., Acet A. Effects of captopril and losartan on myocardial ischemia-reperfusion induced arrhythmias and necrosis in rats // Pharmacol. Res. 2002. Vol. 45. P. 112-119.

References

1. Galagudza MM, Nekrasova MK, Syren-skiy AV, Nifontov EM. Ustoychivost' miokarda k ishemii i effektivnost' ishemicheskogo prekondi-tsionirovaniya pri eksperimental'nom sakharnom diabete. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurnal im. I.M. Sechenova. 2006;92(3):284-91. Russian.

2. Kotlyarov AA. Metabolicheskaya kardiopro-tektsiya - effektivnyy metod profilaktiki poboch-nykh effektov protivoaritmicheskikh sredstv. Sa-ransk: «Kras-nyy Oktyabr'»; 2004. Russian.

3. Eksperimental'noe izuchenie novykh anti-aritmicheskikh veshchestv: metodicheskie ukazaniya / Pod. red. chl.-korr. RAMN P.A. Galenko-Yaroshevskogo. Krasnodar: Izd-vo «Prosveshchenie-

Yug»; 2012. Russian.

4. Doods H, Dongmei W. Sabiporide reduces ischemia-induced arrhythmias and myocardial infarction and attenuates ERK phosphorylation and iNOS induction in rats. BioMed Research International. 2013;Article ID 504320. 9 p.

5. Fang J, Chen L, Wu L, Li W, Fang J. Intra-cardiac remote ischemic post-conditioning attenuates ischemia-reperfusion injury in rats. Scand. Cardiovas. J. 2009;43(6):386-94.

6. Gao Y, Yao X, Zhang Y, Li W, Kang K, Sun L, Sun X. The protective role of hydrogen sulfide in myocardial ischemia-reperfusion-induced injury in diabetic rats. Int. J. Cardiol. 2011;152(2):177-83.

7. Hamlin RL. Animal models of ventricular arrhythmias. Pharmacol. Ther. 2007;113:276-95.

8. Kromann H, Christy M, Lernmark A, Neder-gaard M, Nerup J. The low dose streptozotocin murine model of type 1 (insulin-dependent) diabetes mellitus: studies in vivo and in vitro of the modulating effect of sex hormones. Diabetologia. 1982;22(3):194-8.

9. Li H, Bian Y, Zhang N, Guo J, Wang C, Lau WB, Xiao C. Intermedin protects against myocardi-al ischemia-reperfusion injury in diabetic rats. Cardiovascular Diabetology. 2013;12:91-02.

10. Ozer MK, Sahna E, Birincioglu M, Acet A. Effects of captopril and losartan on myocardial ischemia-reperfusion induced arrhythmias and necrosis in rats. Pharmacol. Res. 2002:45;112-9.

УДК: 616.379-008.64 Б01: 10.12737/13297

ТЕХНИКА ВЫПОЛНЕНИЯ АТИПИЧНЫХ АМПУТАЦИЙ НА СТОПЕ У БОЛЬНЫХ С ОСЛОЖНЁННЫМ

ТЕЧЕНИЕМ СИНДРОМА ДИАБЕТИЧЕСКОЙ СТОПЫ

Т. ГВАЗАВА

Северо-Западный Государственный Медицинский Университет имени И.И. Мечникова, ул. Кирочная, д.41, г. Санкт-Петербург, Россия, 191015

Введение. Сахарный диабет является одним из самых распространенных и социально значимых заболеваний в мире. Синдром диабетической стопы (СДС) - одно из наиболее сложных, с точки зрения патогенеза, и тяжелых осложнений СД. Синдром который характеризуется поражением изменениями всех структур нижних конечностей, на фоне которых возникают язвенно-некротические процессы. На текущий момент традиционным методом лечения осложнений СДС является ампутация нижних конечностей. Ввиду большого количества послеоперационных осложнений предпочтительными являются экономные ампутации на уровне стопы. В современных условиях в рамках первого этапа комплексного лечения пациента с гнойно-некротическим процессом в области нижних конечностей эффективным представляется восстановление магистрального артериального кровоснабжения нижних конечностей в виде открытой или эндоваскулярной ангиопластики. Наибольшую эффективность имеет реваскуляризация, выполняемая с учетом ангиосомальных зон кровоснабжения стопы.

Цель. Провести сравнительную оценку эффективности типичных и атипичных ампутаций на уровне стопе у больных с осложнённым течением синдрома диабетической стопы.

Материалы. Объектом исследования выступали больные сахарным диабетом (СД) 2 типа с гнойно-некротическими осложнениями СДС, проходивших лечение на хирургическом отделении СПб КК НМХЦ им. Н.И. Пирогова за период 2010-2013 гг. В исследуемую группу вошло 68 пациентов, которым были выполнены атипичные вмешательства с учётом ангиосомного кровоснабжения тканей стопы. 47 пациентам контрольной