CC BY
39
© А. В. Александрова
УДК [616-001. 17. -085. 355: 577. 152. 34] - 092. 9 А. В. Александрова
ФАРМАКОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ИНГИБИТОРА
МАТРИЧНЫХ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗ НА ЭТАПАХ РЕПАРАЦИИ ОЖОГОВОЙ
РАНЫ: ВЛИЯНИЕ НА ОБЩУЮ ПРОТЕОЛИТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ
В ОЧАГЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ И В ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ
Харьковский национальный медицинский университет (г. Харьков)
Исследование выполнено по плану НИР Харьковского национального медицинского университета М3 Украины (ректор - академик НАМН Украины, професор В. Н. Лесовой), в частности НИР кафедры фармакологии и медицинской рецептуры (зав. каф. - д. мед. н., проф. Т В. Звягинцева) «Создание, исследование и патогенетическое обоснование новых комбинированных лекарственных препаратов политропного действия» (госрегистрация № 010911001748; 2009-2012).
Вступление. Матриксные металлопротеиназы (ММП) - представители семейства цинковых протеаз, участвующие в протеолитической деградации различных компонентов внеклеточного матрикса, осуществляют регулирующую и модулирующую функцию в ангиогенезе. Ключевым моментом регуляции ангиогенеза является баланс ангиогенных и ангиостатических факторов, который, как считается, определяет течение раневого процесса вообще и ожоговой раны - в частности [3, 10]. Современные достижения протеолики показали, что для нормального развития, физиологического обновления, восстановления здоровых тканей ведущими являются две группы белков, а именно, матриксные металлопротеиназы и их тканевые ингибиторы (ТИМП) [4, 15].
В настоящее время большое внимание уделяется эндогенным ингибиторам ангиогенеза в качестве потенциальных мишеней для опосредованного потенцирования процесса заживления [5, 6]. Понимание процесса ангиогенеза и участие в этом специфических ММП являются основной целью многих исследований [12, 13]. Значение металлопротеиназ в развитии сосудистой сети в раневом процессе -неоднозначно. До настоящего времени роль ММП сводилась только к разрушению экстра клеточного матрикса, что необходимо для роста новых сосудов. Однако уже доказано, что в процессе внеклеточного протеолиза происходит высвобождение ангиогенных ростовых факторов, формируются проангио-генные центры связывания интегрина и активные факторы клеточной миграции.
Доксициклин - полусинтетический антибиотик группы тетрациклинов широкого спектра действия - был создан в 1967 г. и на протяжении многих лет широко применяется в клинической практике.
При клинически достижимых концентрациях он действует бактериостатически, нарушая синтез белка в микробной клетке путем связывания с 30 Б - субъединицей РНК рибосом [7]. Доксициклин широко применяется при терапии инфекций, вызванных как грамотрицательными, так и грамположителными микроорганизмами. Согласно данным проведённых исследований, он обладает также неантибактериальными эффектами. Была показана способность доксициклина подавлять выработку провоспали-тельных цитокинов, в частности ИЛ-1Р, в степени, аналогичной кортикостероидам. Исследование, проведённое Т. Кгакаиег и соавт [8], ставило целью определить эффект доксициклина на вызванные стафилококковыми антигенами активацию Т-клеток и продукцию цитокинов мононуклеарами периферической крови человека т уИго. Исследование показало, что доксициклин обладает дозозависимым ингибирующим эффектом на выработку цитокинов ИЛ-1Р, ИЛ-6, ФНО-а и у-ИФН и хемокинов. Полное подавление продукции хемотактического протеина моноцитов и у-ИФН наблюдалось при концентрации доксициклина 50 цМ. Воздействие препарата в данной концентрации приводило также к снижению выработки ИЛ-1Р на 15 %-22 %, ИЛ-6 на 37 %-41%, ФНО-а на 21 %-25 % и макрофагальных хемотакси-ческих белков на 59 %-61 %.
Экспериментальные данные свидетельствуют, что доксициклин ингибирует коллагеназу и желати-назы и предотвращает усиление синтеза ММП под влиянием провоспалительных цитокинов [9].
Цель исследования состояла в изучении общей протеолитической активности в очаге повреждения и в периферической крови на этапах репарации ожоговой раны под воздействием ингибитора матричных металлопротеиназ доксициклина (в разных дозах).
Объект и методы исследования. Изучение динамики уровня общей протеолитической активности (ОПА) под воздействием различных доз доксициклина выполнено в сыворотке крови и очаге термического поражения кожи животных (интактные - 24 особи, ожог без лечения - 24 особи, лечение док-сициклином в дозе 2,5 в дозе мг/кг веса - 24 особи и лечение доксициклином в дозе 30,0 в дозе мг/кг
веса - 24 особи; всего задействовано 9б половозрелых крыс популяции WAG, массой 200-250г, включая 72 - с экспериментальным термическим ожогом) на этапах репарации (7-е, 14-е, 21-е, 28-е сутки) ожоговой раны.
Содержание животных и эксперименты проводились согласно положений «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментів та інших наукових цілей» (Страсбург, 1985), «Загальних етичних принципів експериментів на тваринах», ухвалених Першим національним конгресом з біоетики (Київ, 2001).
Определение суммарной протеолитической активности в сыворотке крови и гомогенатах кожи проводили по методу Веремеенко К. Н. и Голобородько
О. П. по количеству отщепленного аргинина. Количество аргинина, образовавшегося в результате реакции определяли по калибровочному графику с последующим расчётом её активности по специальной формуле [1].
При статистической обработке использованы лицензированные программные продукты («ВМР», «EXCEL»), что позволило обеспечить необходимый уровень стандартизации при статистической обработке результатов исследования [2, 14].
Результаты исследований и их обсуждение. Установлено, что в сыворотке крови животных, фармакотерапию которых проводили доксициклином, уровень ОПА достоверно отличался от аналогичного показателя животных контрольной группы (ожог без лечения) и колебался в зависимости от этапа репарации ожоговой раны. Так, на 7-е сутки после ожога уровень ОПА зависел от дозы доксициклина и в группе животных, фармакотерапию которых проводили доксициклином в дозе 30 мг/кг он был достоверно (р<0,05) ниже, чем среди животных без лечения и животных с меньшей дозой препарата (соответственно, (3,87±0,08) мкмоль/чЧл, (4,01±0,09) мкмоль/чЧл и (4,25±0,10) мкмоль/чЧл). При этом, отмечено, что использование доксициклина в суточной дозе 2,5 мг/кг достоверно не снижает уровень ОПА (р>0,05). На 14-е, 21-е и 28-е сутки после ожога уровень ОПА в сыворотке независимо от дозы доксициклина был достоверно (р<0,05) ниже, чем в группе животных без фармакотерапии (рис.). Отмечено, что применение суточной дозировки доксициклина 30 мг/кг обеспечивает достоверные изменения уровня ОПА на этапах репарации ожоговой раны, тогда как снижение этого уровня под влиянием доксициклина у суточной дозе 2,5 мг/кг характеризуется такой же тенденцией, как и в группе животных без лечения, отличаясь от последней лишь несколько более низким уровнем.
Уровень ОПА в очаге термического повреждения кожи животных, фармакотерапию которых проводили доксициклином, на 7-е сутки фармакотерапии достоверно не отличался от аналогичного показателя животных без лечения (р>0,05) и лишь к 14-м суткам зарегистрирован фармакотерапев-тический эффект доксициклина, который не зависел от дозы препарата. Установлено, что доза доксициклина была значимой лишь на 21-е сутки
7 сутки 14 сутки 21 сутки 28 сутки
-а- Ожог без —о—Доксициклин, —о—Доксициклин, лечения, кожа 30 мг/кг, кожа 2,5 мг/кг, кожа
Ожог без —"—Доксициклин, • Доксициклин, лечения, сыв. 30 мг/кг, сыв. 2,5 мг/кг, сыв.
Рис. Стандартизованные показатели общей протеолитической активности в очаге термического
поражения и в сыворотке на этапах репарации ожоговой раны без фармакотерапии и при монотерапии доксициклином.
фармакотерапии, что проявилось достоверно более выраженным снижением уровня ОПА в группе животных, получавших доксициклин в дозе 30 мг/ кг, по сравнению с животными, фармакотерапию которым проводили доксициклином в суточной дозе 2,5 мг/кг (соответственно (4,35±0,17) мкмоль/чЧл и (2,61±0,08) мкмоль/чЧл). Однако, уже на 28-е сутки, независимо от дозы препарата достигнут одинаковый уровень ОПА в этих группах животных, причём, если без фармакотерапии он оставался достоверно превышающим показатель группы интактных (соответственно: (4,66±0,12) мкмоль/чЧл и (4,06±0,12) мкмоль/чЧл), то в случае применения доксициклина (независимо от дозы) он соответствовал референтным значениям.
Выводы.
1. Анализ общих тенденций изменения уровня ОПА по изучаемым группам животных свидетельствует о снижении ОПА, как в сыворотке крови, так и в очаге термического поражения. При этом, фармакотерапия доксициклином обеспечивает достижение к 28-ми суткам референтных значений уровня ОПА и в очаге, и в крови.
2. Фармакотерапия доксициклином в суточной дозе 30 мг/кг веса отличается тем, что на всех этапах репарации ожоговой раны его эффективность (влияние на снижение уровня ОПА в очаге и в крови) прогнозируемая и более выражена; применение же дозировки 2,5 мг/кг характеризуется нестабильностью этого эффекта на этапах репарации ожоговой раны.
3. Из значимых для фармакотерапии общефизиологических закономерностей течения
репаративного процесса при термическом ожоге - Перспективы дальнейших исследований
выявлено исходно более высокий уровень ОПА в связаны с проведением сравнительного анализа
крови (по сравнению с очагом термического по- эффективности монотерапии доксициклином с пре-
вреждения) и, соответственно, относительно боль- паратами с преимущественным антиоксидантным и
шую динамику показателей ОПА именно в крови. анаболическим действием.
Список литературы
1. Веремеенко К. Н. Определение суммарной протеолитической активности / К. Н. Веремеенко, О. П. Голобородько //
В кн. «Протеолиз в норме и при патологии». - Киев: Здоровье, 1988. - С. 164-165.
2. Коринко Р. О. Использование прикладных программ для статистического анализа результатов медицинского
эксперимента / Р. О. Коринко. - СПб.: Наука, 1997. - 341 с.
3. Alitalo K. Growth factors controlling angiogenesis and lymphangiogenesis / K. Alitalo // Ugeskr. Laeger. - 2002. - Vol. 10. -Р. 164-188.
4. Can I. H. The expression of MMP-2, MMP-7, MMP-9, and TIMP-1 in chronic rhinosinusitis and nasal polyposis / I. H. Can // Otolaryngol Head Neck Surg. - 2008. - Vol. 139. - Р 211-215.
5. Ikenaka Y Tissue inhibitor of metalloproteinases-1 (TIMP-1) inhibits tumor growth and angiogenesis in the TIMP-1 transgenic mouse model / Y Ikenaka, H. Yoshiji, S. Kuriyama // Int. J. Cancer. - 2003. - Vol. 20. - Р 105-108.
6. Johannsson N. Matrix metalloproteinases in tumor invasion / N. Johannsson, M. Ahonen, V. Kahari // Cellular and molecular life sciences. - 2000. - Vol. 57. - Р 5-15.
7. Joshi M. Doxycycline revisited. / M. Joshi, D. Q. Miller // Arch. Intern. Med. - 1997. - Vol. 157. - P. 1421-1428.
8. Krakauer T. Doxycycline is anti-inflammatory and inhibits staphylococcal exotoxin-induced cytokines and chemokines / T. Krakauer, M. Buckley // Antimicrob. Agent Chemother. - 2003. - Vol. 47(11). - Р 3630-3633.
9. Shlopov B. V. Differential patterns of response to doxycycline and TGF-beta1 in down-regulation of collagenases in osteoar-thritic and normal human chondrocytes / B. V. Shlopov, G. N. Smith, A. A. Cole // Arthritis Rheum. - 1999. - Vol. 42. - Р 719.
10. Sledge G. W. VEGF-targeting therapy for breast cancer / G. W. Sledge // J. Mammary Gland Biol. Neoplasia. - 2005. - Vol. 10, № 4. - Р 319-323.
11. Smith G. N. Oral administration of doxycycline reduces collagenase and gelatinase activities in extracts of human osteoar-thritic cartilage / G. N. Smith, L. P. Yu, K. D. Brandt // J Rheumatol. - 1998. - Vol. 25. - Р 532-535.
12. Stetler-Stevenson W. G. Matrix metalloproteinases in angiogenesis: a moving target for therapeutic intervention / W. G. Stetler-Stevenson // J. Clin. Invest. - 1999. - Vol. 103. - № 9. - Р 1237-1241.
13. Vihinen P. Matrix metalloproteinases in cancer: рrognostic markers and therapeutic targets / P. Vihinen, V. Kahari // Int. J. Cancer. - 2002. - Vol. 99. - Р 157-166.
14. WHO: Glossary of health care reform terminology //WHO Regional Office. - Copenhagen, 1996. - 67 p.
15. Ziora D. Induced sputum metalloproteinases and their inhibitors in relation to exhaled nitrogen oxide and sputum nitric oxides and other inflammatory cytokines in patients with chronic obstructive pulmonary disease / D. Ziora, S. Dworniczak, J. Koziel-ski // J Physiol Pharmacol. - 2008. - Vol. 59, № 6. - Р 809-817.
УДК [б1б-001. 17. -085. 355: 577. 152. 34] - 092. 9
ФАРМАКОТЕРАПЕВТИЧНІ ЭФЕКТИ ІНГІБІТОРУ МАТРИЧНИХ МЕТАЛОПРОТЕЇНАЗ НА ЕТАПАХ РЕПАРАЦІЇ ОПІКОВОЇ РАНИ: ВПЛИВ НА ЗАГАЛЬНУ ПРОТЕОЛІТИЧНУ АКТИВНІСТЬ В ВОГНИЩІ ПОШКОДЖЕННЯ ТА В ПЕРИФЕРІЙНІЙ КРОВІ
Александрова А. В.
Резюме. Вивчені зміни рівня загальної протеолітичної активності (ЗПА) в сиворотці крові та в вогнищі термічного ураження тварин з експериментальним опіком (щури лінії WAG). Виявлено, що фармакотерапія доксицикліном забезпечує досягнення к 28-й добі референтних значень рівня ЗПА і в вогнищі, і в крові. При цьому, фармакотерапія доксицикліном в добовій дозі 30 мг/кг відрізняється тим, що на всіх етапах репарації опікової рани його ефективність (вплив на зниження рівня ЗПА в вогнищі та в крові) прогнозується та більш виражена; застосування ж дозування 2,5 мг/кг характеризується нестабільністю цього ефекту на етапах репарації опікової рани. Із значущих для фармакотерапії загально фізіологічних закономірностей перебігу репаративного процесу при термічному опіку - виявлено первинно більш високий рівень ЗПА в крові (в порівнянні з вогнищем термічного ураження) і, відповідно, відносно більшу динаміку показників ЗПА саме в крові.
Ключові слова: інгібітор матричних металопротеїназ, загальна протеолітична активність, фармакотерапія, опікова рана.
УДК [б1б-001. 17. -085. 355: 577. 152. 34] - 092. 9
ФАРМАКОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ИНГИБИТОРА МАТРИЧНЫХ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗ НА ЭТАПАХ РЕПАРАЦИИ ОЖОГОВОЙ РАНЫ: ВЛИЯНИЕ НА ОБЩУЮ ПРОТЕОЛИТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ В ОЧАГЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ И В ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ КРОВИ
Александрова А. В.
Резюме. Изучены изменения уровня общей протеолитической (ОПА) активности в сыворотке крови и и в очаге термического поражения животных с экспериментальным ожогом (крысы линии WAG). Выявлено, что фармакотерапия доксициклином обеспечивает достижение к 28-ми суткам референтных значений
уровня ОПА и в очаге, и в крови. При этом, фармакотерапия доксициклином в суточной дозе 30 мг/кг веса отличается тем, что на всех этапах репарации ожоговой раны его эффективность (влияние на снижение уровня ОПА в очаге и в крови) прогнозируемая и более выражена; применение же дозировки 2,5 мг/кг веса характеризуется нестабильностью этого эффекта на этапах репарации ожоговой раны. Из значимых для фармакотерапии общефизиологических закономерностей течения репаративного процесса при термическом ожоге - выявлено исходно более высокий уровень ОПА в крови (по сравнению с очагом термического повреждения) и, соответственно, относительно большую динамику показателей ОПА именно в крови.
Ключевые слова: ингибитор матричных металлопротеиназ, протеолитическая активность, фармакотерапия.
UDC [б1б-001. 17. -085. 355: 577. 152. 34] - 092. 9
Pharmacotherapeutic Effects Of Matrix Metaiioproteinase inhibitor On The Stages Of Thermai injury Reparation: The Affect On The Common Proteoiiticai Activity in The injury Area As Weii As in Peripherai Biood
Aieksandrova A. V.
Summsry. In this research the following issues were considered: the changes in level of common proteolitical activity (CPA) both in blood serum and in thermal injury area of the animals with experimental burn (rats of type WAG). It was discovered that pharmacotherapy with doxycycline provides the achievement of referent indexes of CPA levels both in the thermal injury area and in blood by the end of 28 days. Moreover, pharmacotherapy with doxycycline in daily dose 30 mg/kg differs by the following issues: on all the reparation stages of thermal injury its effectiveness (the affect on the decrease of CPA level ) is predictable and more obvious; the use of the dosage 2,5 mg/kg is characterized by instability of this effect on the reparation stages of a thermal injury. Furthermore, initially higher CPA level in blood was revealed (in comparison with thermal injury area) and correspondently, relevantly higher dynamic of CPA indexes in blood mostly. This might become important for pharmacotherapy of common physiological regularities in reparation process of thermal injury.
Key words: matrix metalloproteinase inhibitor, common proteolitical activity, pharmacotherapy, burn injury.
Стаття надійшла 29.08.2012 р.
Рецензент - проф. Непорада К. С.
