CC BY
28
© Коллектив авторов., 2008 УДК 616.137.83-004.6-089-008.9
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНДОТЕЛИО- И КАРДИОПРОТЕКТИВНЫХ ЭФФЕКТОВ КОМБИНАЦИЙ ОСНОВНЫХ ГРУПП АНТИГИПЕРТЕНЗИВНЫХ СРЕДСТВ С L-АРГИНИНОМ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ
Т.Г. Покровская, М.В. Покровский, В.И. Кочкаров, Е.Б. Артюшкова,
М.В. Корокин, Е.Н. Пашин, В.А. Метельская, Н.Г. Гуманова, А.В. Файтельсон
Кафедра фармакологии, НИИ ЭМ Курский государственный медицинский университет, Курск
У лабораторных животных при моделировании дефицита оксида азота введением ингибитора NO-синтазы L-NAME изучались функциональные и биохимические маркеры эндотелиальной дисфункции - коэффициент эндотелиальной дисфункции, миокардиальные нагрузочные пробы (адренореактив-ность, нагрузка сопротивлением), содержание нитрит ионов сыворотки крови, экспрессию эндотелиальной NO синтазы. Выявлена активизация эндотелио- и кардиопротективных эффектов эналаприла, лозартана, амлодипина, ииндапа-мида и небиволола при сочетанном их введении с L-аргинином.
L-аргинин является основным источником или субстратом для образования оксида азота под воздействием эндотелиальной NO-синтазы (e-NOS). При повреждении эндотелия атеросклерозом, сахарным диабетом суммарная активность выработки оксида азота снижена [1]. Как известно, любая ферментативная система активируется наличием субстрата. Отсюда возникает гипотеза, что наиболее эффективной стимуляцией выработки оксида азота может быть введение больших доз субстрата, который, с одной стороны активирует ферментативную систему цикла обмена NO, а с другой стороны, является источником NO [6, 7, 8, 9]. В доступной литературе мы не нашли данных об эндотелиопротективных эффектах L-аргинина при мощной, тотальной блокаде NOS. С другой стороны, открытым остаётся вопрос и о кардио-протективных эффектах L-аргинина в этих условиях. Учитывая вышеизложенное, целью нашего исследования явилось изучение эндотелио- и кардиопротективного действия комбинаций L-аргинина с представителями основных групп антигипертен-зивных средств в условиях экспериментальной эндотелиальной дисфункции при моделировании дефицита оксида азота.
Материалы и методы Опыты проводились на белых крысах самцах линии Wistar массой 250-300 г. ^нитро^-аргинин метиловый эфир (L-NAME) вводился внутрибрюшинно в дозе 25 мг/кг/сут (n=10) в течение 7 дней. На 8 день от начала эксперимента под наркозом (этаминал-натрия 50 мг/кг) вводили катетер в левую сонную артерию для регистрации показателей, болюсное введение фармакологических агентов осуществляли в правую бедренную вену. Показатели кардиогемодинамики - систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД), левожелудочковое давление (ЛЖД), максимальную скорость сокращения (+dp/dt), максимальную скорость расслабления (-dp/dt), частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряли непрерывно посредством датчика P23ID «Gould» США и компью-
терной программы “Bioshell”. Вазодилататорные сосудистые пробы: внутривенное введение ацетилхолина (АХ; 40 мкг/кг) (15) и нитропруссида натрия (НП; 30 мкг/кг), функцииональные нагрузочные пробы на открытом сердце: проба на адре-нореактивность, нагрузка сопротивлением (пережатие восходящей дуги аорты на 30 секунд) [2, 3, 5].
Исследуемые группы животных (в каждой n=10): 1-интактные; 2- с введением L-NAME; 3, 4, 5, 6, 7, 8 - L-аргинин (200 мг/кг, эналаприл (0,5 мг/кг), лозартан (6 мг/кг), амлодипин (0,5 мг/кг), индапамид (2 мг/кг); небиволол (0,5 мг/кг) на фоне введения L-NAME; 9, 10, 11, 12, 13 - совместно с вышеуказанными препаратами L-аргинин (200 мг/кг) на фоне введения L-NAME. Традиционные антигипертензив-ные препараты вводились внутрижелудочно в начальных терапевтических дозах, L-аргинин вводился внутрибрюшинно в дозе, используемой по литературным данным в кардиологии.
В качестве биохимических маркеров эндотелиальной дисфункции определяли стабильные метаболиты NO (Метельская В.А., Гуманова Н.Г., 2005) и уровень экспрессии эндотелиальной синтазы оксида азота (e-NOS) определяли в клеточном лизате по модифицированному методу R.J. Hendrickson.
При статистической обработке данных рассчитывали среднее значение, величину стандартного отклонения. Различия считали достоверными при _р<0,05.
Результаты и их обсуждение
Блокада NO-синтазы, вызванная семидневным введением L-NAME, приводила к артериальной гипертензии (САД - 190,3±6,7, ДАД - 145,0±3,9, СрАД - 160,1±4,6 мм рт. ст.) (таблица 1). Введение на фоне L-NAME антигипертензивных препаратов не приводило к достижению целевых показателей АД, в группах с дополнительным введением L-аргинина отмечалось потенциирование гипотензивного действия фоновых препаратов. Достоверно значимое снижение параметров АД до нормального уровня отмечалось в группах комбинации L-аргинина с эналаприлом и амлодипи-ном. Для дальнейшей объективизации оценки коррекции эндотелиальной дисфункции, возникающей при моделировании дефицита оксида азота введением L-NAME нам использован специальный коэффициент эндотелиальной дисфункции (КЭД), предложенный в нашей лаборатории [4], характеризующий степень эндотелиальной дисфункции и отражающий соотношение площади над реакцией восстановления АД в ответ на введение НП к площади над реакцией восстановления АД в ответ на введение АХ. Мы рассчитывали КЭД у каждого животного каждой группы, и после моделирования блокады NO-синтазы получили КЭД равный 5,4±0,6, в то время как в группе интактных животных КЭД составлял 1,1±0,1. Кроме того, как видно из данных таблицы 1, L-аргинин (200 мг/кг) как монотерапия обладает эндо-телиопротективными эффектами и дополняет эндотелиопротективные эффекты представителей основных групп антигипертензивных препаратов, приближая КЭД к группе интактных животных. Показатель экспрессии еNOS под воздействием указанных препаратов основных антигипертензивных групп достоверно увеличивался, в наибольшей степени у амлодипина и небиволола. Потенцирование влияния комбинации L-аргинина с данными препаратами оказалось существеннее в группе сочетания с лозартаном. В то же время, концентрация нитрит-ионов (NOX total) наиболее значимо увеличивалась в группе с L-аргинином, комбинаций L-аргинина с энала-прилом, лозартаном и индапамидом, в остальных группах
Таблица 1.
Влияние эналаприла, лозартана, амлодипина, индапамида и небиволола в комбинации с L-аргинином на функциональные и биохимические показатели на фоне моделирования дефицита оксида азота введе Примечание: 1) КЭД - коэффициент эндотелиальной дисфунк ции; 2) eNOS - экспрессия эндотелиальной NO-синтазы; 3) NОх total - концентрация нитрит-ионов в сыворотке крови; -р < 0,05 в сравнении с группой интактных; -р < 0,05 в сравнении с группой L-NAME, х -р < 0,05 в сравнении с
монотерапией.
Группы животных САД, мм рт. ст. ДАД, мм рт. ст. КЭД, отн. ед. еNOS,в % от контроля NOx total, мкМоль
Интактные 137,7±3,7 101,9±4,3 1,1±0,1 72,9±3,8 114,1± 10,5
L-NAME (25 мг/кг) 190,3±6,7* 145,0±3,9 * 5,4±0,6* 21,4±4,7* 61,2±8,5*
L-NAME+L-аргинин (200 мг/кг) 173,3±8,3** 137,3±9,4** 2,5±0,05** 36,5±4,7** 115,1±9,7 **
L-NAME +эналаприл (0,5 мг/кг) 183,9±11,4 138,9±7,0 3,3±0,1* * 42,2±3,6** 67,8±7,3
L-NAME+эналаприл (0,5 мг/кг)+L-аргинин (200 мг/кг) 142,7±14,6**х 116,0±12,2* *х 2,6±0,1** х 40,1±2,3** 95,4±8,1**х
L-NAME+лозартан (6 мг/кг) 192,2±10,5 138,2±2,4 2,3±0,3* * 43,3±3,8** 68,9±5,5
L-NAME+лозартан (6 мг/кг)+L-аргинин (200 мг/кг) 165,0±6,2**х 131,1±4,3 ** 1,7±0,1** х 60,1±4,1**х 99,4±7,8 х
L-NAME+амлодипин (0,5 мг/кг) 186,3±15,2 131, 1±7,0 2,1±0,3* * 45,7±6,7** 61,3±3,7**
L-NAME+амлодипин(0,5 мг/кг)+L-аргинин (200 мг/кг) 144,8±7,6**х 111,8±7,6** х 1,5±0,1** х 59,6±6,8** 87,6±8,5**х
L-NAME+индапамид (2мг/кг) 191,4± 10,0 140,4±2,4 3,3±0,4* * 30,5±3,2 57,3±2,7
L-NAME+индапамид (2 мг/кг )+Ь-аргинин (200 мг/кг) 183,9±6,8 137,7±6,6 2,3±0,2** х 37,2±7,3 83,7±5,2**х
L-NAME +небиволол (0,5 мг/кг) 170,1±7,3**х 125,9±4,7 ** 1,7±0,1* * 51,7±3,5** 99,1±7,7**
L-NAME +небиволол (0,5 мг/кг)+ L-аргинин (200 мг/кг) 147,1±5,9**х 116,7±6,3 ** 1,5±0,1* * 53,7±4,0** 115,2±8,7 **х
Примечание: 1) КЭД - коэффициент эндотелиальной дисфунк ции; 2) eNOS - экспрессия эндотелиальной NO-синтазы; 3) NОх total - концентрация нитрит-ионов в сыворотке крови; - р < 0,05 в сравнении с группой интактных; - р < 0,05 в сравнении с
группой L-NAME, х - р < 0,05 в сравнении с монотерапией.
отмечались меньшие приросты данного показателя.
В качестве рабочей гипотезы, которая могла бы объяснить столь выраженное эндотелио-протективное действие Ь-аргинина позволим себе предположить, что Ь-аргинин в этих дозах может выступать в качестве субстрата, имеющего большее сродство к КО-синтазе, чем его структурый аналог - Ь-КАМЕ, во всяком случае той КО-синтазы, которая находится в сосудистом эндотелии.
Динамика показателей сократимости миокарда при проведении нагрузочных проб на открытом сердце приведена в таблице 2. Исходные показатели ЛЖД достоверно снижались по сравнению с группой Ь-КАМЕ в которой этот показатель составил 157,5±4,8 (у интактных 93,0±6,5мм рт. ст.) под влиянием всех изучаемых препаратов, кроме индапамида. Ь-аргинин потенциировал снижение гиперкинеза кардиомиоцитов, вызываемого Ь-КАМЕ, особенно в группах с эналаприлом, лозартаном и индапамидом. Блокада КО-синтазы приводила к снижению ЛЖД на 25 сек. пережатия аорты на 33,0±3,0, тогда как в группе интактных снижение ЛЖД составляло 17,7±3,2 мм рт. ст. Введение только одного Ь-аргинина в дозе 200 мг/кг уменьшало амплитуду падения ЛЖД до 23,1±2,7 мм рт. ст. и достоверно способствовало сохранению миокардиальных резервов в комбинации с лозартаном и индапамидом- с -25,8±5,7 до -14,4±3,0 и с -25,1±5,0 до -15,2±6,0 мм рт. ст. соответственно. В группе комбинации Ь-аргинина с небивололом отмечается потенцирование отрицательного инотропного действия, что может свидететльствовать о нежелательности данной комбинации при проявлении признаков сердечной недостаточности.
При анализе данных, полученных при проведении пробы на адренореактивность, отмечается достоверное её снижение во всех изучаемых группах при присоединении Ь-аргинина, но достоверно в группах с эналаприлом и лозартаном. Интересно, что в группе с небивололом, Ь-аргинин не оказал никакого действия, даже оказал некоторое повышение, что по-видимому указывает на десенситизацию адренергических структур при использовании Р-блокатора.
Таблица 2.
Влияние эналаприла, лозартана, амлодипина, индапамида и небиволола в комбинации с Ь-аргинином на показатели левожелудочкового давления при проведении нагрузочных проб н
д Группы животных Исход АДр ПА 25 с
ф Интактные 93,0±6,5 199,2±8,3 -17,7±3,2**
и Ь-КЛЫБ (25 мг/кг) 157,5±4,8* 247,3±4,8* -33,0±3,0*
ц Ь-КЛЫБ+Ь-аргинин (200 мг/кг) 101,3±7,8** 201,6±13,1** -23,1±2,7**
т Ь-КЛЫБ +эналаприл (0,5 мг/кг) 126,2±9,8** 216,2±10,8** -20,1±5,5**
Ь-КЛЫБ+эналаприл (0,5 мг/кг)+Ь-аргинин (200 мг/кг) 118,6±5,7**х 173,0±6,0**х -18,4±3,7**
о к Ь-КЛЫБ+лозартан (6 мг/кг) 123,7±8,5** 242,7±4,7 -25,8±5,7
Ь-ТЧ ЛЫБ+лозартан (6 мг/кг)+Ь-аргинин (200 мг/кг) 105,3±10,2**х 182,0±14,1**х -14,4±3,0**х
д Ь-КЛЫБ+амлодипин (0,5мг/кг) 114,0±10,5** 201,3±14,4** -28,4±7,2
Ь-КЛЫБ+амлодипин(0,5 мг/кг)+Ь-аргинин (200 мг/кг) 103,8±12,8** 183,5±12,1** -28,3±8,1
а Ь-КЛЫБ+индапамид (2мг/кг) 146,0±8,5 254,8±7,3 -25,1±5,0
Ь-КЛЫБ+индапамид(2 мг/кг)+Ь-аргинин (200 мг/кг) 136,1±7,8**х 236,2±6,9 -15,2±6,0**х
т а Ь-КЛЫБ +небиволол (0,5 мг/кг) 124,1±15,0** 206,6±15,6** -11,3±5,9**
Ь-КЛЫБ +небиволол (0,5 мг/кг)+ Ь-аргинин (200 мг/кг) 110,6±14,4** 213,3±14,2** -20,4±6,7**
ведением Ь-нитро-аргинин-метилового эфира (Ь-ИЛЫЕ) в дозе 25 мг/кг внутрибрюшинно (в мм рт. ст., Ы±т, п=10).фоне моделирования
Примечание: 1) Исходные ЛЖД и данные пробы на адренореактивность представлены в абсолютных значениях; 2) ПА 25с - представлено снижение показателей ЛЖД при 25-й секунде нагрузки сопротивлением относительно значений ЛЖД на 5-й секунде нагрузки сопротивлением. 5) - при р< 0,05 в сравнении с интактной группой; 6) - при р< 0,05 в сравнении с группой - Ь-МЛМБ-дефицита N0; х -р < 0,05 в сравнении с монотерапией.
Выводы
1. Коэффициент эндотелиальной дисфункции является наиболее информативным показателем, отражающим нарушение обмена оксида азота в условиях его экспериментального дефицита..
2. L-аргинин (2QQ мг/кг) при ллительном, в течение 7 суток введении предотвращает развитие эндотелиальной дисфункции и обладает кардиопротективными свойствами при экспериментальной модели дефицита азота, выражающимся в снижении показателя коэффициента эндотелиальной дисфункции и увеличения клнцентрации нитрит-ионов сыворотки крови, снижении адренореактивности, улучшении показателей сократимости в ответ на нагрузку сопротивлением при пережатии аорты.
3. L-аргинин потенциирует эндотелиопротективные эффекты эналаприла, лозартана, амло-дипина, индапамида и небиволола при данной экспериментальной модели эндотелиальной дисфункции. Такое сочетание гипотензивных препаратов с L-аргинином является патогенетически оправданным, так как компенсируется основная причина развития данного патофизиологического состояния - снижение активности сосудистого эндотелия в образовании оксида азота
4. L-аргинин потенциирует кардиопротекторные эффекты эналаприла лозартана и индапа-мида при проведении нагрузочных проб в наиболее широком диапазоне, что по-видимому связано с тем, что именно в этих сочетаниях использование L-аргинина приводит к большему вкладу NO-зависимых вазодилататорных механизмов функциональной (феномен Анрепа или пережатие аорты) гиперемии коронарных сосудов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Зодионченко В. С., Адашева Т. В., Сандомирская А.П. Дисфункция эндотелия и артери-
альная гипертония: терапевтические возможности // Рус. мед. журн. 2QQ2. №1. С. 1115.
2. .Пашин, Е.Н. Кардиопротективное действие эмоксипина на модели гипоксия-
реоксигенация / Е.Н.Пашин // Актуальные вопросы экспериментальной и клинической медицины и фармации: Матер. конф. - Курск, 1993 - С.171
3. Пичугин, В.В. Биохимические и функциональные аспекты экспериментальной терапии расстройств кровоснабжения и биоэнергетики миокарда в острой стадии регионарной ишемии сердца: Автореф. дис. д-ра мед. наук./ В.В.Пичугин.- М., 1979. -25 с.
4. Покровский М.В. Методические подходы для количественной оценки развития эндотелиальной дисфункции при L-NAME-индуцированной модели дефицита оксида азота в эксперименте / М.В.Покровский, В.И. Кочкаров, Т.Г.Покровская и др. // Кубанский научно-медицинский вестник. Краснодар, 2QQ6. №1Q. С.72-77.
5. Применение дибунола для стимуляции репаративных процессов в сердечной мышце
при инфаркте миокарда у крыс / В.В.Пичугин, Л.А. Конорев, В.Ю.Полумисков и др. // Фармакология и токсикология. - 1989. - Т.52, №6. -С. 52.
6. Степанов Ю.М., Кононов И.Н., Журбина А.И. и др. Аргинин в медицинской практике (Обзор ли-
тературы)//Сучасна гастроентерологія. 2QQ5. №4, 121-127.
7. Boger, R.H. L-Arginine improves vascular function by overcoming deleterious effects of
ADMA, a novel cardiovascular risk factor // Altern. Med. Rev. 2QQ5. V. 1Q(1). P. 14-23.
8. Gokce N. L-arginine and hypertension // J. Nutr. - 2QQ4. -V. 134(1Q Suppl). - P. 28Q7S-2811.
9. Gornik, H.L., Creager M.A. Arginine and endothelial and vascular health // J. Nutr. 2QQ4. V. 134(1Q
Suppl). P. 288Q-2887.
THE RESEARCH OF ENDOTHELIO- AND CARDIOPROTECTIVE EFFECTS OF BASIC ANTIHYPERTENSIVE MEDICINES GROUPS IN COMBINATION WITH L- ARGININE IN EXPERIMENTAL ENDOTHELIAL DYSFUNCTION
T.G. Pokrovskaya, M. V. Pokrovskiy, V.I. Kochkarov, E.B. Artushkova,
M.V. Korokin, E.N. Pashin, V.A. Metelskaya, N.G. Gumanova, A.V. Faitelson
In laboratory animals in nitric oxide deficiency modelling introduction of NO-syntase inhibitor L-NAME functional and biochemical markers endothelial dysfunctions - factor endothelial dysfunctions, myocardial loading tests (adrenoreactivity, loading by resistance), the nitrite ions content in blood whey, expression endothelial NO-syntase investigated. Endothelio- and cardioprotective effects activization of enalapril, lozartan, amlodipine, inda-pamide and nebivolol is revealed in their introduction in combination with L- arginine.
