Научная статья на тему 'Исследование роли индуцибельной изоформы NO-синтазы в стресспротекторной активности антиоксиданта этилметилгидроксипиридин сукцината'

Исследование роли индуцибельной изоформы NO-синтазы в стресспротекторной активности антиоксиданта этилметилгидроксипиридин сукцината Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
78
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АНТИОКСИДАНТ / ЭТИЛМЕТИЛГИДРОКСИПИРИДИН СУКЦИНАТ / NO-СИНТАЗА / ХРОНИЧЕСКИЙ СТРЕСС / ANTIOXIDANT / ETHYLMETHYLHYDROXYPYRIDINE SUCCINATE / NO-SYNTHASE / CHRONIC STRESS

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Балашов В. П., Смирнов Л. Д., Балыкова Л. А., Герасимова Н. Г., Маркелова И. А.

Проведен анализ экспрессии NO-синтазы на белых мышах, подвергнутых хроническому иммобилизационному стрессу и получавших сукцинат 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина (ЭМГПС) при внутрибрюшинном введении. Проводили иммуногистохимическое исследование миокарда левого желудочка по традиционной методике с использованием первичных антител к индуцибельной изоформе NO-синтазы. Экспрессия индуцибельной изоформы в кардиомиоцитах при применении ЭМГПС значительно снижается по сравнению с животными, подвергнутыми хроническому иммобилизационному стрессу без введения ЭМГПС. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты: 05-04-49461-а).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Балашов В. П., Смирнов Л. Д., Балыкова Л. А., Герасимова Н. Г., Маркелова И. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The role of inducible NO-synthase isoform in stress-protective activity of antioxidant ethylmethylhydroxypyridine succinate

The authors analyzed NO-synthase expression in white mice exposed to chronic immobilization stress and receiving intraperitoneal 2-ethyl-6-methyl-3-hydroxypyridine succinate (EMHPS). Immune-hystochemical analysis of left ventricular myocardium was performed by standard method, with primary inducible NO-synthase isoform antibody use. Inducible isoform expression in cardiomyocytes exposed to EMHPS was significantly lower than in chronic immobilization stress without EMHPS administration.

Текст научной работы на тему «Исследование роли индуцибельной изоформы NO-синтазы в стресспротекторной активности антиоксиданта этилметилгидроксипиридин сукцината»

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ ИНДУЦИБЕЛЬНОЙ ИЗОФОРМЫ NO-СИНТАЗЫ В СТРЕССПРОТЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТИ АНТИОКСИДАНТА ЭТИЛМЕТИЛГИДРОКСИПИРИДИН СУКЦИНАТА

Балашов В.П.2, Смирнов Л.Д.1, Балыкова Л.А.2, Герасимова Н.Г.2,МаркеловаИ.А.2,Кругляков П.П.2, Таланова Е.В.2

Институт биохимической физики имени Н.М. Эмануэля РАН1, Москва; Мордовский государственный университет имени Н.П.Огарева2, Саранск

Резюме

Проведен анализ экспрессии Ж-синтазы на белых мышах, подвергнутых хроническому иммобилизационному стрессу и получавших сукцинат 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина (ЭМГПС) при внутрибрюшинном введении. Проводили иммуногистохимическое исследование миокарда левого желудочка по традиционной методике с использованием первичных антител к индуцибельной изоформе Ж-синтазы. Экспрессия индуцибельной изоформы в кар-диомиоцитах при применении ЭМГПС значительно снижается по сравнению с животными, подвергнутыми хроническому иммобилизационному стрессу без введения ЭМГПС.

Ключевые слова: антиоксидант- этилметилгидроксипиридин сукцинат, КО-синтаза, хронический стресс.

Сегодня в литературе широко обсуждается участие КО-синтазной системы в реализации стрессорного и ишемического повреждения различных органов и систем организма [1, 2, 3, 4]. В связи с этим энзимы семейства КО-синтаз рассматриваются как вероятная мишень при изыскании новых кардиотропных средств и объяснения механизмов действия уже известных лекарственных препаратов. В этом плане особое внимание привлекает отечественный препарат, относящийся к группе водорастворимых азотистых гетероциклов — сукцината 2-этил-6-метил-3-гидро-ксипиридина (ЭМГПС), выпускаемый под коммерческими названиями «мексидол» и «мексикор». Препарат эффективен при остром инфаркте миокарда, стабильной стенокардии напряжения, гипертоническом кризе и ряде других состояний [5,6]. Механизм его действия, в перечисленных клинических ситуациях, опосредован не только наличием энергообеспечивающих и противоишемических свойств [7], но и предположительной способностью модулировать эффекты КО-синтазной системы [8]. Однако это предположение на сегодня не подтверждено прямыми исследованиями. В связи с этим, учитывая общность патогенеза стрессорного и ишемического повреждения миокарда [9], целью нашей работы явилось изучение участия индуцибельной изоформы КО-синтазы в реализации кардиопротекторного эффекта ЭМГПС при экспериментальном хроническом стрессе.

Материалы и методы

Исследование выполнено на 30 белых мышах (2024 г). Животные были разделены на три группы: 1-интактные мыши (контроль); 2 — животные, подвер-

гнутые хроническому иммобилизационному стрессу (25%, 30 суток, 6 раз в неделю); 3 — животные, подвергнутые хроническому иммобилизационному стрессу и получающие ЭМГПС (внутрибрюшинно, 20 мг/кг, 30 суток, 6 раз в неделю).

Количественный учет NO проводили по методу Голикова А.П. с соавт. с применением реактива Грис-са [6]. Для анализа экспрессии NO-синтазы животных гильотинировали под легким эфирным наркозом. Проводили иммуногистохимическое исследование миокарда левого желудочка по традиционной методике (авидин-биотиновый метод) с использованием первичных антител к индуцибельной изоформе NO-синтазы (iNOS, Santa Cruz, в концентрации 1: 400). В качестве контроля использовали инкубацию без первичных антител.

Результаты и обсуждение

Количественный анализ содержания оксида азота в миокарде мышей (табл 1.) свидетельствует о заметном дисбалансе этого важного мессенджера в условиях стрессорного повреждения. ЭМГПС, как показывают полученные нами результаты, эффективно нормализует количество NO в ткани сердца подопытных животных. Иммуногистохимическое исследование миокарда подопытных животных подтверждает важную роль индуцибельной изоформы NO-синтазной системы в развитии наблюдаемых колебаний NO.

У животных контрольной группы, находящихся в условиях стандартного двигательного режима, выявляется слабая иммунопозитивная реакция к индуци-бельной изоформе NO-синтазы. Однако топография

Российский кардиологический журнал № 2 (64) / 2007

Таблица 1

Влияние стресса и ЭМГПС на содержание оксида азота в миокарде мышей

Условия опыта N0, нмоль/г

Стандартная двигательная активность(контроль) 20,06+2,76

Иммобилизационный стресс 13,23+0,76*

Иммобилизационный стресс + ЭМГПС, 20 мг/кг 24,27+3,15**

Примечание: * - отличия от контроля достоверны при р<0,05; ** - отличия от иммобилизационного стресса достоверны при р<0,05.

реакции с антителами неоднородная. Энзим выявляется в рабочем миокарде, тогда как в эндотелии сосудов экспрессии данной изоформы не отмечается (рис.1).

В ответ на длительное стрессорное воздействие обнаруживается заметное усиление экспрессии индуци-бельной изоформы в различных участках миокарда (рис. 2). Однако остается открытым вопрос о разно-направленности тенденций влияния длительного стресса на содержание КО в миокарде и интенсивности экспрессии индуцибельной изоформы КО-синта-зы. На наш взгляд, данное обстоятельство свидетельствует о стресс-опосредованной разобщенности молекулярно-генетических процессов, лежащих в основе экспрессии изучаемой изоформы энзима и биохимических механизмов поддержания активности фермента. Вследствие этого стресс провоцирует выработку большого количества индуцибельной изоформы КО-синтазы, но к концу периода наблюдения фермент оказывается малоактивным, поскольку может быть частично инактивирован токсическими продуктами распада мембран и развивающимся метаболическим ацидозом.

Правильность этого предположения косвенно подтверждается способностью ЭМГПС корригировать стресс-опосредованный дисбаланс активности КО-синтазной системы.

ЭМГПС, обладающий антиоксидантными, энергообеспечивающими, антиацидотическими свойствами [7], способствует некоторому снижению экспрессии индуцибельной изоформы в кардиомиоцитах (рис. 3) по сравнению с животными, подвергнутыми хроническому иммобилизационному стрессу без применения препарата. Однако, как свидетельствуют данные табл. 1, КО-синтетическая активность этого пула фермента оказывается достаточно высокой.

Таким образом, при длительном стрессорном воздействии в эксперименте возникает характерный дисбаланс КО-синтазной системы. Стресс вызывает усиление экспрессии индуцибельной изоформы КО-синтазы, но синтезируемый фермент, по-видимому, является дефектным, вследствие чего обладает более низкой активностью, что сопровождается снижением суммарного количества КО в миокарде. Полученные нами результаты можно признать важными для харак-

Рис.2. Экспрессия 1Ы08 в миокарде мышей при хроническом стрессе х 260. Авидин-биотиновый метод.

Рис. 3. Экспрессия 1Ы08 в кардиомиоцитах сердца мышей при хроническом стрессе и применении ЭМГПС х 260. Ави-дин-биотиновый метод.

теристики механизмов стрессорного и, по-видимому, ишемического повреждения миокарда. Это предположение согласуется с данными других авторов о протекторной роли КО при экспериментальном инфаркте миокарда [8].

Заключение

При применении ЭМГПС содержание КО в миокарде заметно нормализуется, что может объясняться повышением синтетической активности индуцибель-

Литература

1. Голиков П.П. Оксид азота в клинике неотложных заболеваний. М: Медпрактика-М, 2004; 61-75.

2. Ивашкин В.Т., Драпкина О.М. Клиническое значение оксида 8.

азота и белков теплового шока. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001; 1418. 9.

3. Малышев И.Ю., Манукина Е.Б.// Биохимия 1998, 63, №7; 992-1006.

4. Реутов В.П. //Успехи биол. химии 1995, 35; 189-228. 10.

5. Михин В.П., Михайлова Т.Ю., Харченко А.В. и др. Клинические исследования лекарственных средств в России 2003, №2; 11.

23-26.

6. Голиков А.П., Михин В.П., Полумисков В.Ю. и др.// Терапев- 12.

тический архив 2004, 76, №4; 70-74.

7. Сернов Л.Н., Смирнов Л.Д., Шапошникова Г.И. и др. Клини-

ной изоформы NO-синтазы. Кроме того, нельзя не учитывать теоретическую возможность усиления, под действием ЭМГПС, экспрессии эндотелиальной изоформы NO-синтазы, которая также может вносить определенный вклад в реализацию фармакологического эффекта сукцината 2-этил-6-метил-3-гидрокси-пиридина.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты: 05-04-49461-а).

ческие исследования лекарственных средств в России. 2004, №1; 24-28.

Голиков А.П., Бойцов С.А., Михин В.П. и др.// Лечащий врач 2003, №4; 70-74.

Меерсон Ф.З. Патогенез и предупреждение стрессорных и ишемических повреждений сердца. — М.: Медицина, 1984, с. 272.

Kasem Nithipatekom, Phillip F. Pratt.// Eur. J. Clin. Biochem. 1996, №34, 133- 137.

Котляров А.А., Смирнов Л.Д., Куркина Н.В. и др.// Экспериментальная и клиническая фармакология. 2002, №5, 31-34. Липина Т.В.// Природа 2005, №8, 81-82.

Abstract

The authors analyzed NO-synthase expression in white mice exposed to chronic immobilization stress and receiving intraperitoneal 2-ethyl-6-methyl-3-hydroxypyridine succinate (EMHPS). Immune-hystochemical analysis of left ventricular myocardium was performed by standard method, with primary inducible NO-synthase isoform antibody use. Inducible isoform expression in cardiomyocytes exposed to EMHPS was significantly lower than in chronic immobilization stress without EMHPS administration.

Keywords: Antioxidant ethyl-methyl-hydroxypyridine succinate, NO-synthase, chronic stress.

Поступила 10/11-2006

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.