CC BY
49
_________________Ветеринария "И*
БЕНЗОФУРОКСАНЫ — СОЕДИНЕНИЯ, УСИЛИВАЮЩИЕ ОБРАЗОВАНИЕ
ОКСИДА АЗОТА (II) В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНЫХ
Р. Г. КАРИМОВА,
доктор биологических наук, доцент,
Т. В. ГАРИПОВ,
доктор ветеринарных наук, профессор, заведующий кафедрой физиологии, Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н. Э. Баумана
Ключевые слова: бензофуроксаны, оксид азота, крысы. Keywords: benzofuroxans, nitric oxide, rats.
Открытие физиологической роли оксида азота (II) как регулятора клеточного метаболизма привело к широкому изучению и применению доноров оксида азота и ингибиторов NO-синтаз [3].
Одним из классов гетероциклических соединений, производные которого проявляют NO-донорские свойства, являются фуроксаны [3]. Известно, что некоторые соединения фуроксанового ряда являются донорами оксида азота и активаторами растворимой гуанилатци-клазы [1]. Соединения, содержащие в качестве фрагмента фуроксановый цикл, проявляют а1-адреноблокирующую активность, NO-вазодилатирующее действие, активность, свойственную антагонистам кальция [3]. Эти соединения представляют большую ценность тем, что в организме происходит их медленная трансформация, что позволяет избежать развития нитратной толерантности.
Цель и методика исследований.
Целью наших исследований явилось изучение NO-донорской активности соединений бензофурокса-нового ряда.
Нами изучены смесь 5,7-дихлор-4,6-динит-робензофуроксана, 5,7-дихлор-6-нитробензофуроксана и 5,7-дихлор-4-нитрбензофуроксана (тримиксан); 4-хлор-6,7-фуроксанобензофуразан (хлофузан); 5,7-бис(4-гидроксифениламино)-4,6-динитробензофуроксан (фениксан), синтезированные на кафедре ХТОСА ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет».
Исследования проведены на 60 белых нелинейных крысах обоего пола живой массой 220-250 г. Состояние нитроксидергической системы определяли через два часа после введения исследуемых соединений по количеству метаболитов оксида азота — нитратов и нитритов в плазме крови [2]. Вещества бензофуроксанового ряда вводили в желудок белых крыс в виде 0,1 % суспензии в дозах 10, 5 и 1 мг/кг.
Суммарную концентрацию нитрат- и нитрит-анионов в плазме крови определяли путем восстановления нитратов в нитриты цинковой пылью и последующим определением концентрации нитритов спектрофотометрическим методом с использованием реактива Грисса на анализаторе биохимическом фотометрическом кинетическом «Би-Ан» (Россия) при длине волны 540 нм [2]. Концентрацию S-нитрозотиолов в сыворотке крови определяли методом, основанным на их реакции с хлоридом ртути (II), в ходе которой происходит образование
нитрита, который определяли спектрофотометрическим методом с использованием реактива Грисса при длине волны 540 нм [5].
Статистическую обработку результатов эксперимента проводили с использованием критерия Стьюдента.
Результаты исследований.
Нагрузка организма крыс соединениями фуроксано-вого ряда сопровождалась дозозависимым изменением функциональной активности системы оксида азота.
При введении указанных соединений в дозе 10 мг/кг содержание нитрат и нитрит-анионов в плазме крови снижается, а введение бензофуроксанов в дозе 5 и 1 мг/кг способствует повышению концентрации метаболитов оксида азота.
Так, нагрузка тримиксаном в дозе 10 мг/кг сопровождалась снижением продукции оксида азота в 1,2 раза по сравнению с исходным уровнем (30,09 ± 0,67 мкмоль/л против 36,19 ± 0,21 мкмоль/л, Р < 0,001), нагрузка хло-фузаном в аналогичной дозе снижала концентрацию нитратов и нитритов в плазме крови в 1,1 раза (31,77 ±
1,01 мкмоль/л против 35,54 ± 0,21 мкмоль/л, Р < 0,05), а фениксаном — в 1,2 раза (29,96 ± 1,36 мкмоль/л против 35,02 ± 0,53 мкмоль/л, Р < 0,01). Суммарное количество нитрат- и нитрит-анионов возвращалось в норму через 4 часа после введения исследуемых соединений.
Нагрузка тримиксаном в дозе 5 мг/кг сопровождалась повышением концентрации метаболитов оксида азота в плазме крови крыс в 1,1 раза (39,56 ± 0,9 мкмоль/л против 35,67 ± 0,48 мкмоль/л, Р < 0,001). Внутрижелудочное введение фениксана в аналогичной дозе повышает концентрацию оксида азота в 1,7 раза (59,06 ± 0,72 мкмоль/л против 34,71 ± 1,12 мкмоль/л, Р < 0,001), а хлофузана не вызывает достоверных изменений в содержании N0 в плазме крови белых крыс (36,88 ± 2,12 мкмоль/л против 35,8 ± 1,82 мкмоль/л).
Введение тримиксана в дозе 1 мг/кг повышает продукцию оксида азота в 1,6 раз (57,61 ± 2,57 мкмоль/л против 36,19 ± 0,36 мкмоль/л, Р < 0,001) по сравнению с исходным уровнем, нагрузка хлофузаном в аналогичной дозе увеличила количество нитратов и нитритов в плазме крови в 1,1 раза (39,69 ± 1,57 мкмоль/л против 35,54 ± 0,59 мкмоль/л, Р < 0,05), а нагрузка фениксаном — в 2,7 раз (95,003 ± 1,306 мкмоль/л против 35,02 ±
0,53 мкмоль/л, Р < 0,001).
Концентрация метаболитов оксида азота в плазме крови крыс через 4 часа после внутрижелудочного поступления хлофузана в дозе 1 мг/кг составляет 36,66 ±
%%ф
Ветеринария -И#
1,37 мкмоль/л, что свидетельствует о возвращении активности системы оксида азота на исходный уровень. Содержание нитратов и нитритов в крови через 4 часа после поступления в организм фениксана в дозе 1 мг/кг составило 59,04 ± 1,8 мкмоль/л, через 6 часов — 46,4 ± 1,17 мкмоль/л, через 8 часов — 35,67 ± 0,48 мкмоль/л.
Поступление смеси 5,7-дихлор-4,6-динитробен-зофуроксана, 5,7-дихлор-6-нитробензофуроксана и 5,7-дихлор-4-нитробензофуроксана в дозе 1 мг/кг в организм оказывает стимулирующее влияние на систему оксида азота на том же уровне, что и физиологический донор N0 — L-аргинин, но повышение концентрации метаболитов оксида азота в плазме крови при этом носит более длительный характер, чем аналогичный эффект при введении L-аргинина.
Таким образом, все изученные бензофуроксаны (в дозе 1 мг/кг) способствуют повышению концентрации нитратов и нитритов в плазме крови, а следовательно, и образованию оксида азота в организме. Можно предположить, что исследуемые соединения являются экзогенными спонтанными донорами оксида азота, т. е. для выделения N0 не требуется взаимодействие с ферментами. Известно, что фуроксаны генерируют N0 при реакции с тиолами [3] или другими нуклеофилами [6], причем важную роль в активации продукции N0 играют внутриклеточные тиолы. Первым этапом деградации фуроксанов является атака тиолят-анионом по положениям 3 и (или) 4, приводящая к дезароматизации цикла, что обеспечивает возможность его раскрытия с последующим высвобождением оксида азота [3]. Наибольшую N0-донорскую активность проявляет фениксан, что предположительно связано с наличием нитро- и гидрокси-групп в молекуле соединения. Хлофузан и три-миксан являются хлорзамещенными бензофуроксана и активируют нитроксидергическую систему в меньшей степени, причем наименьшую N0-донорскую активность проявляет хлофузан, который содержит только одну фуроксановую группу и не содержит нитрогруппы в молекуле, в отличие от тримиксана, где присутствуют N0., группы. Следовательно, нитрозамещенные
бензофуроксана активируют нитроксидергическую систему в большей степени, чем хлорзамещенные. Такая же зависимость была выявлена и при введении в организм изучаемых соединений в дозе 5 мг/кг.
Концентрация S-нитрозотиолов при внутрижелудоч-ном введении бензофуроксанов в дозе 1 мг/кг также повышается. Так, фениксан повышает концентрацию нитратов и нитритов в плазме крови в большей степени, чем тримиксан и хлофузан, тогда как плазменная концентрация S-нитрозотиолов повышается в 2,82 раза при введении в организм хлофузана и только в 1,72 раза при введении фениксана. Это еще раз подтверждает предположение о том, что нитрозамещенные бензофу-роксана активируют систему оксида азота в большей степени, чем хлорзамещенные. И, скорее всего, избыток оксида азота окисляется до нитритов и нитратов, а физиологические концентрации депонируются в виде нитрозотиолов. Такая же зависимость была выявлена и при введении в организм изучаемых соединений в дозе 5 мг/кг.
Высокие дозы бензофуроксанов вызывают обратный эффект — аналогичный высоким дозам L-аргинина — снижают концентрацию нитратов и нитритов в плазме крови. Это говорит о том, что активность нитрокси-дергической системы саморегулируется и фактором регуляции служит N0. Повышение концентрации оксида азота снижает активность N0-синтаз предположительно за счет синтеза конкурентного ингибитора — асимметричного диметиларгинина. При этом не отмечается зависимость ответной реакции нитроксидергической системы от структуры вводимого соединения — плазменная концентрация нитратов и нитритов снижалась в
1,1 —1,2 раза.
Выводы.
Соединения бензофуроксанового ряда — тримик-сан, хлофузан и фениксан в дозе 1 мг/кг стимулируют активность нитроксидергической системы, причем нитрозамещенные бензофуроксана активируют систему оксида азота в большей степени, чем хлорзамещенные.
Литература
1. Ferioli R., Folco G. C. [et al.]. A new class of furoxan derivatives as NO donors: mechanism of action and biological activity // Brit. J. Pharmacol. 1995. Vol. 114. P. 816-820.
2. Веремей И. С., Солодков А. П. Восстановление NO3 в NO2 цинковой пылью в присутствии аммиачного комплекса сульфата меди // Сборник научных трудов. Витебск, 1999. С. 274-277.
3. Граник В. Г., Григорьев Н. Б. Экзогенные доноры оксида азота (химический аспект) // Известия Академии наук. Серия химическая. 2002. Т. 8. С. 1268-1311.
4. Ивашкин В. Т., Драпкина О. М. Клиническое значение оксида азота и белков теплового шока. М., 2001. 88 с.
5. Рецкий М. И. [и др.]. Методические рекомендации по определению стабильных метаболитов оксида азота в плазме (сыворотке) крови. М., 2007. С. 119-123.
6. Feelisch [et al.]. Thio-mediated generation of nitric oxide accounts for the vasodilator action of furoxans // Biochem. Pharmacol. 1992. Vol. 44 (6). P. 1149-1157.
