Антиаритмическое действие производных бромникотиновой кислоты на хлоридкальциевой модели аритмии Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Физиология

УДК 619:591.112:612 (018)

© 2016 С. А. Григорьева, Р.Г. Каримова

АНТИАРИТМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ПРОИЗВОДНЫХ БРОМНИКОТИНОВОЙ КИСЛОТЫ НА ХЛОРИДКАЛЬЦИЕВОЙ МОДЕЛИ АРИТМИИ

Изучена противоаритмическая активность соединений под шифрами 4265, 2463, ГАМ, ОЭТАН на экспериментальной модели аритмии, вызванной хлоридом кальция. Изложены результаты исследования ЭКГ при моделировании хлоридкальциевой аритмий у крыс. Установлено, что производные бромникотиновой кислоты, при введении их с лечебной целью, в дозе 20 мг/кг 1 % водного раствора, способствуют быстрому восстановлению ритма сердца на 5-15 минутах.

Ключевые слова: производные бромникотиновой кислоты, аритмия, крысы, хлоридкальциевая модель аритмии, ЭКГ.

Сердечно-сосудистые заболевания являются одной из самых распространённых причин смертности во всем мире. Ежегодно от этой патологии умирают миллионы людей [1, 2]. Нарушения ритма сердца приводят к наиболее тяжелым осложнениям в развитии сердечнососудистой патологии - внезапной смерти, системным и церебральным тромбоэмболиям. Аритмия - это сложный патологический синдром, при котором происходит нарушение сердечного ритма, нормальной частоты сердечных сокращений, а также нарушение проводимости электрического импульса по разным отделам проводящей системы сердца, т.е. аритмия - это любой сердечный ритм, не являющийся регулярным синусовым ритмом [3]. Основным лечением аритмий является медикаментозная терапия антиаритмическими препаратами.

Одним из решений данной проблемы является синтез новых соединений, способных профилактировать и лечить сердечно-сосудистые заболевания. Это свидетельствует о необходимости разработки новых малозатратных, наиболее эффективных соединений для профилактики и лечения аритмий с универсальным механизмом антиаритмического действия, обладающих при этом специфической активностью в отношении конкретных видов аритмий. Данная проблема стала актуальной, из-за того, что возможности многих препаратов ограничены, и не могут в полной мере способствовать профилактике и лечению нарушений сердечных ритмов, либо недостаточно эффективны и имеют ряд нежелательных побочных эффектов, одним из которых является то, что они могут сами оказывать проаритмогенное действие [4, 5]. Одним из направлений для разработки антиаритмиков нового поколения является синтез новых соединений[6].

В связи с этим были синтезированы новые соединения - производные бромникотиновой кислоты [7].

Целью наших исследований явилось изучение антиаритмического действия производных бромникотиновой кислоты при моделировании хлоридкальциевой аритмии у крыс.

Материалы и методы. Эксперименты были поставлены в условиях лаборатории кафедры физиологии, патофизиологии и фармакологии ФГБОУ ВО Казанской ГАВМ. Исследова-

ние проводилось на белых лабораторных крысах обоего пола массой 180-240 г. Содержание животных соответствовало правилам по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев), утвержденным МЗ СССР 06.07.73. Кормили лабораторных животных натуральными и брикетированными кормами в соответствии с нормами, утвержденными приказом МЗ СССР от 12.08.77.

До начала опытов крыс наркотизировали диметиловым эфиром, и для внутривенного введения растворов, в хвостовую вену, вживляли катетер.

За 2 минуты до провоцирования искусственной аритмии крысам вводили производные бромникотиновой кислоты под шифрами 4265, 2463, ГАМ, ОЭТАН в дозе 20 мг/кг внутривенно в виде 1 % водного раствора. Аритмию желудочкового типа вызывали введением в хвостовую вену бодрствующих крыс токсической дозы (250 мг/кг) кальция хлорида в виде 10 % водного раствора. Через 0,5-1 мин после введения хлорида кальция возникала фибрилляция желудочков сердца. По частоте возникновения фибрилляции желудочков в опыте и контроле оценивали антиаритмическую активность исследуемых веществ.

Регистрация электрокардиограммы производилась во II стандартном отведении аппаратом Medinova ECG 9801 (Китай) при скорости записи 50 мм/сек и калибровке 20 мм/мВ в течение 30 мин. О влиянии соединений на электрофизиологическую активность сердца крыс судили по изменениям параметров электрокардиограммы (ЭКГ), при этом учитывали выраженность аритмии по разнице длительности интервалов RR, выраженной в процентах, от исходных значений рассчитывали частоту сердечных сокращений (ЧСС).

Статистическую обработку результатов исследования провели методом биометрической обработки с программным обеспечением Excel и определением достоверности полученных результатов с помощью критерия Стьюдента.

Результаты исследований. В качестве скриннингового исследования антиаритмической активности производных бромникотиновой кислоты использовали модель хлорид кальциевой аритмии. Хлоридкальциевая аритмия является одним из трудно поддающихся лечению антиаритмическими средствами моделей нарушения сердечной деятельности. Кальция хлорид вызывает деполяризацию кардиомиоцитов, способствуя образованию множества эктопических очагов автоматии, и на фоне частичной деполяризации и гиперкальциемии возможен переход проведения с Na+ на Ca2+ электрогенез с существенным замедлением скорости проведения импульса и образования микро «re-entry», что, по-видимому, и обуславливает фибрилляцию желудочков (Гренадер, 1987).

В результате эксперимента у подопытных животных в течение 0,5-1,0 мин возникала желудочковая экстрасистолия в сочетании с синусовой брадикардией и блокадой атриовентрикуляр-ного проведения с последующим появлением фибрилляции желудочков. После введения арит-могена животным, нормальный синусовый ритм восстанавливался лишь к 30-й минуте.

Рис. 1. Хлоридкальциевая модель аритмии. Контроль. Вторая минута после введения токсической дозы

(250 мг/кг хлорида кальция)

Предварительная нагрузка исследуемыми соединениями 2463, ГАМ, 4265 и ОЭТАН способствуют снижению выраженности аритмии. Введение 4265 достоверно снижает выраженность аритмии на 3-й минуте в 6,75 раза и 6,11 раза на 30-й минуте, по сравнению с контролем.

Таблица 1

Выраженность аритмии (п = 5)

Вещество Контроль ГАМ ОЭТАН 4265 2463

Время

После введения хло-

рида кальция, с пред-

варительным введе- 447,6±42,17 % 58,61±1,57 %* 66,3±1,6 %* 66,3±1,6 %* 35±1,54 %*

нием исследуемых

соединений 3 мин.

4 мин. 1214±206,54 % 66,3±1,6 %* 157±1,95 %* 87±1,5 %* 35,7±0,8 %*

5 мин. 544±57,18 % 26,8±1,4 %* 114,8±0,98 %* 5,3±0,47 %* 42,58±1,3 %*

10 мин. 87,2±7,76 % 13,5±1,17 %* 6,65±0,57 %* 1,64±0,20 %* 17,6±0,3 %*

15 мин. 100,6±4,3 % 8,35±0,57 %* 3,1±0,45 %* 1,5±0,23 %* 25,1±1,5 %*

20 мин. 102,6±3,83 % 6,65±0,57 %* 6,65±0,57 %* 5,3±0,44 %* 29,44±1 %*

25 мин. 68±11,63 % 12,45±1,39 %* 6,65±0,57 %* 5,3±0,45 %* 18,45±0,51 %*

30 мин. 32,4±3,47 % 11±1,19 %* 6,65±0,57 %* 5,3±0,45 %* 23,2±0,95 %*

Примечание: 1 - достоверно по сравнению с контрольной группой (р < 0,05).

ОЭТАН так же достоверно снижает аналогичный показатель в 6,75 раза и 4,87 раза на 3-й и 30-й минуте соответственно по сравнению с контролем. Соединение ГАМ достоверно снижению выраженности аритмии на 3-й минуте в 7,64 раза и 2,95 раза на 30-й минуте, по сравнению с исходными данными. Исследуемое соединение под шифром 2463 достоверно снижает аналогичный показатель в 12,77 раза и 1,4 раза на 3-й и 30-й минуте соответственно по сравнению с исходными данными.

Таким образом, исследуемые соединения под шифрами 4265, 2463, ГАМ и ОЭТАН при профилактическом их введении заметно ослабляют тяжесть нарушений сердечного ритма.

В начале эксперимента, до введения исследуемых соединений и хлорида кальция, базовые значения ЧСС были равны от 366,2±6,02 до 375±0,71 уд/мин. Введение исследуемых соединений под шифрами 4265 и 2463, с целью предотвращения нарушения сердечного ритма, приводили к достоверному снижению базовых значений ЧСС до 345±5,48 уд/мин (на второй минуте при введении 4265) (р < 0,05) и до 358,2±5,27 уд/мин (на второй минуте при введении 2463) (р < 0,05). Нагрузка токсической дозой хлорида кальция (250 мг/кг) проявлялась в достоверном отрицательном хронотропном эффекте до

139,6±5,27 (на 4-й минуте ЭКГ). К окончанию наблюдения (после 10 минуты) у всех групп животных отмечалось достоверное восстановление ЧСС (р < 0,05). Так, к 30-й минуте ЧСС была равна 348±7,13 уд/мин. (при введении ГАМ, до введения соединения ЧСС была равна 366,2±6,02 уд/мин.); 318,2± 15,25 уд/мин. (при введении ОЭТАН, до введения соединения -361,8±6,02 уд/мин.); 314,2±12,87 уд/мин. (при введении соединения 4265,базовое значение ЧСС - 362±6,22 уд/мин.); 361,4±2,95 уд/мин. (при введении 2463, до введения соединения -375±0,71).

Таблица 2

Изменение ЧСС, уд/ мин. (п = 5)

' ———Вещество Время ' ——^^^^^ ГАМ ОЭТАН 4265 2463

До введения соединения 366,2±6,02 361,8±6,02 362±6,22 375±0,71

После введения соединения. 1 мин. 342,6±12,95 342,6±12,95 338,2±10,13* 356,2±1,56*

После введения соединения. 2 мин. 349,4±8,73 349.4±8,73 345±5,48* 358,2±5,27*

После введения хлорид кальция. 3 мин. 225,2±25,76* 204,4±31,82* 185,6±33,96* 266,8±4,22*

4 мин. 219±24,05* 208±24,81* 216,4±19,44* 139,6±5,27*

5 мин. 317,2±12,3* 268,4±33,13* 299,8±22,73* 295,2±4,93*

10 мин. 341±5,48* 323,8±11,6* 319±9,04* 356,2±1,56*

15 мин. 355±5,09 327,2±19,12 323,8±17,25* 369±2,87*

20 мин. 349,8±1,52* 319,4±21,19* 318,6±20,81* 367±2,87*

25 мин. 347,6±6,59* 323,8±11,6* 319,8±9,04* 364,4±4,6*

30 мин. 348±7,13* 318,2±15,25* 314,2±12,87* 361,4±2,95*

Примечание: 1 - достоверно по сравнению с исходными данными (р < 0,05).

Исследование эффективности верапамила - препарата, применяемого к клинической практике (Е. Я. Борисова, Д. М. Зверев, Г. А. Фомичева и др., 2010) в условиях хлоридкаль-циевой аритмии, показало, что его внутривенное профилактическое введение сопровождалось выраженной брадикардией и атриовентрикулярной блокадой. Таким образом, верапа-мил предотвращает нарушение сердечного ритма на хлорид кальциевой модели аритмии только при применении его в высоких дозах, которые могут оказывать проаритмогенное действие (т.е. сами вызывают аритмию).

При сравнении полученных анализов с результатами наших исследований, было выявлено, что производные бромникотиновой кислоты обладают антиаритмическим действием без побочного проаритмогенного эффекта.

Изучаемые соединения под шифрами 4265, 2463, ГАМ, ОЭТАН проявляют антиаритмический эффект, и могут не только заметно ослаблять тяжесть нарушений сердечного ритма, но и при введении их с профилактической и лечебной целью, приводят к более быстрому восстановлению ритма сердца. Так, предварительное введение веществ в дозе 20 мг/кг 1 % водного раствора под шифрами 2463, ГАМ, ОЭТАН и 4265 способствуют восстановлению сердечного ритма уже на 5-15 минутах ЭКГ.

Выводы.

1. Соединения под шифрами 2463, ГАМ, ОЭТАН и 4265 проявляют выраженный антиаритмический эффект.

2. Исследуемые соединения под шифрами 4265, 2463, ГАМ, ОЭТАН при профилактическом введении заметно ослабляют тяжесть нарушений сердечного ритма и снижают выраженность аритмии.

3. Предварительное введение исследуемых соединений под шифрами 2463, 4265, ГАМ и ОЭТАН, до провоцирования аритмии, способствует к более быстрому восстановлению ритма сердца.

4. Впервые полученные при направленном синтезе производные бромникотиновой кислоты обладают выраженными антиаритмическими свойствами, не уступающими и превосходящими по активности известные антиаритмические средства, применяющиеся в медицинской практике.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Laidlaw D. W., Homoud M. K., Weinstock J. et al. Prognosis and Treatment of Ventricular Arrhythmias Following Myocardial Infarction // Curr. Cardiol. Rev. - 2007. - Vol. 3, № 1. - P. 23-33.

2 Clements-Jewery H., Hearse D., Curtis M. Phase 2 Ventricular Arrhythmias in Acute Myocardial Infarction: A Neglected Target for Therapeutic Antiarrhythmic Drug Development and for Safety Pharmacology Evaluation // Br. J. Pharm. - 2005. - Vol. 145. - P. 551-564.

3 Ермошкин В. И. Предполагаемый механизм возникновения аритмии сердца человека // Здоровье и образование в XXI веке. - 2013. - Т. 15. - № 9.

4 Кузьмин В.С., Розенштраух Л.В. Ионные механизмы действия антиаритмических препаратов III класса // Экспериментальная кардиология. - 2010. - Т. 50, № 7. - С. 49-61.

5 Гуревич М. А. Артериальная гипертония и хроническая сердечная недостаточность - единство патогенеза и принципов лечения // Рос. кардиол. журн. - 2005. - № 6 (56). - С. 91-95.

6 Григорьева С. А., Каримова Р. Г., Петров Е. С. Возбудимость миокарда крыс под влиянием производных бромникотиновой кислоты // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2015. - Т. 222 (2). - С. 72-76.

7 Нуриахмитов Б. Р., Каримова Р. Г., Гарипов Т. В. Антиаритмические эффекты соединений из ряда бромникотиновой кислоты // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. - 2014. - Т. 219. - С. 164-167.

Статья принята в печать 28 ноября 2015 г.

Рецензент Зарубина Е.Г., доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой медико-

биологических дисциплин Медицинского университета «Реавиз».

УДК 612. 1

© 2016 Л.З. Шауцукова, И.Х. Борукаева, Ф.В. Шаваева

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РЕЗУС-СОВМЕСТИМОЙ

ГЕМОТРАНСФУЗИИ

В статье обсуждаются трансфузионные свойства системы группы крови Резус. Раскрываются ключевые причины резус-несовместимости донора и реципиента. В связи с этим дается подробная характеристика генов системы Резус-генов РЫБ и РИСЕ - и биохимической структуры резус-антигенов. Приводятся факторы, вызывающие резус-сенсибилизацию при трансфузии эритроцитов. Основное внимание уделяется обсуждению корректности применения терминов, определяющих резус-принадлежность. Авторы аргументируют возможность (или необходимость) отказа от терминов «резус-положительная» и «резус-отрицательная» кровь тем, что все антигены системы резус могут вызывать образование анти-резус антител и инициируют обсуждение этого вопроса.

Ключевые слова: аллоиммунизация, резус-фенотип, резус-отрицательная и резус-положительная кровь.

Система группы крови Резус, являющаяся самой иммуногенной и полиморфной из тридцати известных на сегодняшний день систем групп крови, представлена несколькими десятками антигенов, многие из которых возникли вследствие генных мутаций. Наиболее клинически значимые антигены системы Резус по номенклатуре Фишера-Рейса обозначаются литерами Б, С, с, Е, е, С№. Резус-антигены Б, С, с, Е и е кодируются двумя тесно связанными генами - геном РЫБ и геном РИСЕ, расположенными на коротком плече 1-й хромосомы. Ген РИСЕ имеет аллели РИсе, РИСе и РИсЕ [7]. Антиген С№ возник в результате мутации гена РИСЕ и назван именем человека, в крови которого впервые была обнаружена эта моди-