Исследование церебропротекторной и противогипоксической активности производных ?-окси - и ?-аминомасл яных кислот Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

© КУРКИН Д.В., ВОЛОТОВА Е.В., ЛИТВИНОВ А.А., БАКУЛИН Д.А., ОЗЕРОВ А.А. - 2012 УДК 630.28:616-005.4:547.466.3:615.214

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕРЕБРОПРОТЕКТОРНОЙ И ПРОТИВОГИПОКСИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДНЫХ Г-ОКСИ- И Г-АМИНОМАСЛЯНЫХ КИСЛОТ

Денис Владимирович Куркин, Елена Владимировна Волотова, Андрей Андреевич Литвинов,

Дмитрий Александрович Бакулин, Александр Александрович Озеров (Волгоградский государственный медицинский университет, ректор - акад. РАМН, д.м.н., проф. В.И. Петров, кафедра фармакологии и биофармации факультета усовершенствования врачей, зав. - член корр. РАМН, д.м.н., проф. И.Н. Тюренков, кафедра фармацевтической и токсикологической химии, зав. - д.м.н., проф. А.А. Озеров)

Резюме. Проведено экспериментальное исследование по изучению церебропротекторной и противогипокси-ческой активности производных у-оксимасляной и у-аминомасляной кислот. Установлено, что магниевая, литиевая и натриевая соль у-оксимасляной кислоты и соединения с лабораторными шифрами РГПУ-189, РГПУ-151 и РГПУ-152, являющиеся производными у-аминомасляной кислоты, оказывают выраженное церебропротекторное и противогипоксическое действие в условиях экспериментальной ишемии и гипоксии, превосходящее по эффективности препараты кавинтон и мексидол.

Ключевые слова: гамма-оксимасляная кислота, гамма-аминомасляная кислота, экспериментальная ишемия головного мозга, гипоксия, крысы.

EXPERIMENTAL STUDY OF CEREBROPROTECTIVE AND ANTIHYPOXIC ACTIVITY OF Г-HYDROXYBUTYRIC

AND Г-AMINOBUTYRIC ACID DERIVATIVES

D.V. Kurkin, E.V. Volotova, A.A. Litvinov, D.A. Bakulin, A.A. Ozerov (Volgograd State Medical University)

Summary. Experimental study of cerebroprotective and antihypoxic activity of y-hydroxybutyric and y-aminobutyric acid derivatives was carried out. It has been concluded that magnesium, lithium and sodium salts of y-hydroxybutyric acid and the derivatives of y-aminobutyric acid - RGPU -189, RGPU-151 and RGPU-152, showed a significant cerebroprotective and antihypoxic actions during experimental ischemia and hypoxia. New substances showed more marked efficacy in comparing with mexidol and cavinton drugs.

Key words: gamma-hydroxybutyric acid, gamma-aminobutyric acid, an experimental cerebral ischemia, hypoxia, rats.

В патогенезе практически всех видов нарушений мозгового кровообращения, гипоксия и индуцированные ею процессы являются неотъемлемой частью патобиохимических реакций в условиях дефицита кислорода [3,4]. На эффективность церебропротекторных средств существенно влияет их способность нивелировать последствия, либо смягчать течение гипоксии [6]. В настоящее время большое внимание уделяется созданию церебропротекторных средств на основе эндогенных метаболитов. Препараты, производные нейроме-диаторных аминокислот (ГАМК, глицин, таурин, глютаминовая кислота и т.д.), проявляют широкий спектр церебропротективной активности, реализующийся в наличии у них ноотропного и ноотропоподобного, стресспротекторного, адаптогенного и противогипок-сического действия. Несомненный интерес в качестве платформы для создания новых церебропротекторов представляет у-аминомасляная кислота (ГАМК) и ее активный метаболит у-оксимасляная кислота (ГОМК), образующаяся в цикле Робертса, которые в настоящее время уже используются в клинической практике при генерализованной гипоксии, черепно-мозговой травме, отеке и ишемии головного мозга [3,6,7]. Механизм цере-бропротекторного действия ГАМК и ГОМК и как следствие их производных может реализовываться за счет их противогипоксических эффектов [3,5].

Цель работы: изучить противогипоксическую активность ряда новых производных ГОМК и ГАМК.

Материалы и методы

Эксперимент был проведен на среднеактивных (в тесте «открытое поле») половозрелых линейных (Wistar) крысах самцах массой 200-220 г и беспородных мышах самцах средней массы 20±2 г. Экспериментальные животные отбирались в группы с учетом требований к созданию репрезентативных выборок, по принципу рандомизации. Содержание животных соответствовало правилам лабораторной практики (ОЪР) и Приказу Минздрава РФ №267 от 19.06.2003 г. «Об утверждении

правил лабораторной практики».

Церебропротекторное действие исследуемых соединений изучали на модели неполной ишемии головного мозга, вызванной необратимой окклюзией общих сонных артерий (наркотизация хлоралгидратом в дозе 400 мг/кг), при этом критерием эффективного действия исследуемых соединений являлось увеличение выживаемости животных через 72 часа после операции по сравнению с контрольной группой [1].

В качестве моделей экспериментальной гипоксии использовались нормобарическая гипоксия с гипер-капнией и гемическая гипоксия. Для создания первой животных помещали в герметически замкнутые камеры объемом 80 куб.см. и регистрировали латентный период наступления апноэ. Гемическую гипоксию вызывали путем однократного подкожного введения нитрита натрия в дозе 250 мг/кг. Об антигипоксическом действии исследуемых соединений судили по увеличению времени наступления апноэ у мышей опытных групп по сравнению с контрольной группой животных [2].

В ходе проведенного исследования были изучены следующие соединения:

1) производные ГОМК - натрия оксибутират (100 мг/кг), лития оксибутират (200 мг/кг), магния оксибу-тират (150 мг/кг);

2) производные ГАМК - РГПУ-189 (30 мг/кг), РГПУ-151 (50 мг/кг), РГПУ-152 (50 мг/кг), фенибут (50 мг/кг);

3) препараты сравнения - мексидол (100 мг/кг), ка-винтон (3,2 мг/кг), магния сульфат (300 мг/кг).

Указанные дозы были выбраны на основании результатов ранее проведенных исследований, в которых они оказались наиболее эффективными (диапазон доз производных ГОМК включал в себя от 25 до 250 мг/кг). Исследуемые вещества и препараты сравнения вводились однократно внутрибрюшинно в подвздошную область, болюсно, в наиболее эффективных дозах с учетом пика их фармакологической активности. Животные ложнооперированной и контрольной группы получали эквивалентный объем физиологического раствора.

Обработку полученных результатов проводили с по-

мощью пакета программ Microsoft Excel и BioStat 2008 5.2.5.О. Использовались ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони для множественных сравнений, критерий х2. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез р=0,05.

Результаты и обсуждение

Суммированные данные влияния исследуемых соединений и препаратов сравнения на выживаемость животных при экспериментальной ишемии головного мозга, вызванной необратимой двусторонней перевязкой общих сонных артерий представлены в таблице 1.

Так в контрольной группе, животные которой получали физиологический раствор, большинство крыс погибло в течение первых суток, и через 72 часа после операции число выживших составило 35%. Исследуемые соединения обладали выраженной церебропротекторной активностью. Предварительное введение животным новых производных ГАМК (соединений РГПУ-189, РГПУ-151, РГПУ-152), а так же литиевой и магниевой солей у-оксимасляной кислоты значимо увеличивало число выживших животных к 72-му часу после операции относительно животных, получавших эквивалентный объём физиологического раствора, что свидетельству-

ет об их выраженном церебропротекторном действии. Указанные соединения превосходили аналогичное действие препаратов сравнения, не уступая в эффективности кавинтону.

Исследование противогипоксической активности производных ГАМК и ГОМК показало следующее. При воспроизведении нормобарической гипоксии с гипер-капнией апноэ, у животных контрольной группы, фиксировалось в среднем на 24 минуте (табл. 2). Введение всех соединений в различной степени способствовало увеличению времени наступления апноэ. Среди производных ГОМК наиболее эффективным оказался магния оксибутират.

Применение этого соединения приводило к статистически значимому увеличению времени наступления апноэ у мышей на 52% относительно контроля, при этом, значительно превосходя по эффективности препарат сравнения мексидол. Лития и натрия оксибутираты статистически значимо (р<0,01) увеличивали латентный период наступления апноэ в среднем на 31-39% относительно контроля и так же, как и магния оксибути-рат превосходили по выраженности ан-тигипоксической активности фенибут, мексидол, кавинтон, магния сульфат.

Производные ГАМК, соединения с лабораторными шифрами РГПУ-189, РГПУ-151 и РГПУ-152 проявили выраженную противогипоксическую активность, удлиняя латентный период наступления апноэ на 53%, 55% и 40% относительно контрольной группы животных, также превосходя по степени выраженности защитного эффекта препараты сравнения.

Сходная закономерность отмечалась и при использовании другого варианта гипоксии - гемической (истинной). При воспроизведении данной модели гипоксии у животных наблюдалась более тяжелая форма поражения, чем при нормобарической. Введение нитрита натрия контрольной группе животных вызывало гибель всех животных в среднем к 13-й минуте наблюдения. Исследуемые соединения (как производные ГАМК, так и производные ГОМК) так же, как и на предыдущей модели, оказали выраженное защитное действие (табл. 2). Введение РГПУ-189 и магния оксибутирата увеличивало время наступления апноэ у них в среднем на 31% и 30% (при р<0,01 по сравнению с показателями контрольной группы). Значимое увеличение времени наступления апноэ, относительно контрольной группы животных при р<0,05, наблюдалось в группах, получавших рГпУ-151 и РГПУ-152, лития оксибутират и магния оксибутират, их эффекты не уступали аналогичным у натрия окси-бутирата и фенибута.

Таким образом, производные ГАМК и ГОМК оказывали выраженное церебропротекторное действие при экспериментальной ишемии головного мозга, вызванной необратимой окклюзией общих сонных артерий, значимо увеличивая число выживших животных к 72-му часу после операции, превосходя действие препаратов сравнения: мек-сидола и магния сульфата при этом, не уступая в эффективности кавинтону. Производные ГАМК (соединения с лабораторными шифрами РГПУ-189, РГПУ-151, РГПУ-152), а также лития и магния ок-сибутираты проявили выраженное противогипок-сическое действие на моделях нормобарической гипоксии с гиперкапнией и гемической гипоксии, значимо увеличивая время до наступления апноэ, превосходя при этом препараты сравнения, не уступая по эффективности оксибутирату натрия.

Таблица 2

Влияние исследуемых соединений на время до наступления апноэ при моделировании нормобарической гипоксии с гиперкапнией и гемической гипоксии

Группы Доза, Модель гипоксии

мг/кг Нормобарическая Гемическая

гипоксия гипоксия

Время до наступления апноэ, сек.

Контроль гипоксия - 1423,2±25,9 782,4±44,1

РГПУ-189 3О 2175,5±86,8**# 1027,5±63,9**#

РГПУ-151 5О 2205,3±67,3**# 1099,5±84,2*#

РГПУ-152 5О 1986,3±126,6* 1071,9±55,4*#

Натрия оксибутират 1ОО 1970,4±71,8** 985±31,4*

Лития оксибутират 2ОО 1858,2±43,4** 974,7±28,6*

Магния оксибутират 15О 2154,2±111,3**# 1020,3±31,5**#

Фенибут 25 1628,4±54,4 934,5±44,1

Кавинтон 3,2 18О2,4±81,45 794,1±44,О4

Мексидол 1ОО 1739,5±87,5 847,6±45,9

Магния сульфат 3ОО 1587,8±81,2 877,5±43,5

Примечание. Данные статистически значимы по отношению: * - р<0,05; ** - р<0,01 - к показателю контрольной группы животных; # - к показателю животных, получавших мексидол при р<0,05 (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони для множественных сравнений).

Таблица 1

Влияние исследуемых соединений на выживаемость животных и количество летальных исходов после двухсторонней перевязки общих сонных артерий

Группа животных Время регистрации, часы после операции

3 6 12 24 48 72 % летальных исходов

N/n N/n N/n N/n N/n N/n

ЛО 1О/О 1О/О 1О/О 1О/О 1О/О 1О/О 0%

Контроль - ишемия 2О/О 18/2 14/6 1О/1О 8/12 7/13 65%

РГПУ-189 1О/О 1О/О 9/1 9/1* 8/2* 8/2* 20%*

РГПУ-151 1О/О 9/1 9/1 8/2* 8/2* 8/2* 20%*

РГПУ-152 1О/О 9/1 9/1 9/1* 7/3 7/3 30%

Натрия оксибутират 6/4 6/4 6/4 6/4 6/4 6/4 40%

Лития оксибутират 9/1 9/1 8/2 8/2* 8/2* 8/2* 20%*

Магния оксибутират 8/2 8/2 8/2 8/2* 8/2* 8/2* 20%*

Фенибут 1О/О 9/1 8/2 7/3 6/4 6/4 40%

Кавинтон 1О/О 1О/О 8/2 8/2* 8/2* 8/2* 20%*

Мексидол 9/1 9/1 9/1 5/5 5/5 5/5 50%

Магния сульфат 1О/О 9/1 7/3 6/4 5/5 5/5 50%

Примечание. ЛО - группа ложнооперированных животных, N - число выживших животных; п - число умерших животных; * - р<0,01- различия статистически значимы по сравнению с группой контрольных животных (критерий х2).

ЛИТЕРАТУРА

1. Волотова Е.В., Куркин Д.В., Тюренков И.Н., Литвинов А.А. Церебропротективное действие новых производных гамма-аминомаслянной кислоты при острой ишемии головного мозга крыс // Вестник ВолгГМУ - Волгоград, 2011. - №2.

- С.72-75.

2. Воронина Т.А., ОстровскаяР.У. Методические указания по изучению ноотропной активности фармакологических веществ // Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - М.: Ремедиум, 2000. - С.153-161.

3. Евсеева М.А., Евсеев А.В., Правдивцев В.А., Шабанов П.Д. Механизмы развития острой гипоксии и пути ее фармакологической коррекции // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. - М., 2008. - Т. 6. №1.

- С.3-25.

4. Зарубина И.В. Принципы фармакотерапии гипоксиче-ских состояний антигипоксантами - быстро действующими корректорами метаболизма // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. - М., 2002. - Т. 1. №1.

- С.19-28.

5. Лелевич В.В., Виницкая А.Г., Лелевич С.В. Современные представления об обмене у-аминомасляной кислоты в головном мозге // Нейрохимия. - М., 2009. - Т. 2., №4. - С.275-281.

6. Новиков В.Е., Катунина Н.П. Фармакология и биохимия гипоксии // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. - М., 2002. - Т. 1. №2. - С.73-87.

7. Тюренков И.Н., Багметова В.В., Кривицкая А.Н. и др. Спектр психотропного действия некоторых солей и комбинаций фенибута с органическими кислотами // Экспериментальная и клиническая фармакология. - М., 2011. - Т. 74. №2. - С.3-7.

Информация об авторах: 400001, г. Волгоград, ул. Пугачевская, 3, ВолгГМУ, кафедра фармакологии и биофармации ФУВ, тел. (8442) 97-81-80, e-mail: fibfuv@mail.ru, Куркин Денис Владимирович - ассистент кафедры;

Волотова Елена Владимировна - ассистент кафедры, к.м.н.; Литвинов Андрей Андреевич - соискатель кафедры;

Бакулин Дмитрий Александрович - студент;

Озеров Александр Александрович - заведующий кафедрой, д.м.н., профессор.

©ГОРБУНОВА Е.В., СИЗОВА И.Н., МАМЧУР С.Е., ЖУЧКОВА Е.А., МАМЧУР И.Н. - 2012 УДК 616-084

ПОКАЗАТЕЛИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ КАК КРИТЕРИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБУЧАЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ У ПАЦИЕНТОВ С ПРОТЕЗИРОВАННЫМИ КЛАПАНАМИ СЕРДЦА

Елена Владимировна Горбунова, Ирина Николаевна Сизова, Сергей Евгеньевич Мамчур, Татьяна Юрьевна Сергеева, Елена Александровна Жучкова, Ирина Николаевна Мамчур (НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний СО РАМН, г.Кемерово, директор - д.м.н., профессор О.Л. Барбараш, отдел диагностики сердечно-сосудистых заболеваний,

зав.отд. - д.м.н. С.Е. Семенов)

Резюме. Оценивалось влияние обучающей программы на показатели центральной гемодинамики у пациентов с протезированными клапанами сердца по поводу недостаточности митрального клапана. В основную группу (n=65) вошли пациенты, прошедшие обучающую программу, в контрольную (n=74) - без обучения. Проводилось эхокардиографическое исследование до операции, через 3, 6 и 12 месяцев после кардиохирургического вмешательства. Обучающая программа, повышающая приверженность к лечению и информированность в вопросах профилактики протезного инфекционного эндокардита и осложнений антикоагулянтной терапии, способствовала уменьшению у пациентов клинических проявлений сердечной недостаточности и улучшению показателей центральной гемодинамики.

Ключевые слова: обучающая программа, протезированные клапаны сердца, эхокардиографическое исследование, центральная гемодинамика.

THE CENTRAL HEMODYNAMICS PARAMETERS AS A CRITERION FOR EDUCATIONAL PROGRAM EFFECTIVENESS IN PATIENTS WITH PROSTHETIC HEART VALVES

E.V. Gorbunova, I.N. Sizova, S.E. Mamchur, T.Y. Sergeeva, E.A. Zhuchkova, I.N. Mamchur (Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases SB of RAMS, Kemerovo, Russia)

Summary. The influence of the educational program on the central haemodynamics in patients with prosthetic mitral heart valves was evaluated. 65 patients, who had had the training, constituted the main group. 74 patients, who did not take part in the training, formed the control group. Echocardiographic imaging was performed preoperatively and 3, 6 and 12 months after the surgery. The educational program, which aim was to increase a patient’s compliance and awareness on the prevention of infectious prosthetic valve endocarditis and anticoagulant therapy complications, helped to reduce clinical signs of heart failure and improve central haemodynamics.

Key words: educational program, prosthetic heart valves, echocardiographic imaging, central haemodynamics.

В последние годы в деятельность лечебных учреждений все чаще внедряются так называемые «школы здоровья» - групповые образовательные программы для пациентов [8]. В настоящее время разработаны и внедрены обучающие программы для пациентов с различными заболеваниями сердечно-сосудистой системы [4-6,10].

В НИИ КПССЗ СО РАМН с апреля 2010 г. разработана и внедрена обучающая программа для пациентов с протезированными клапанами сердца, построенная на принципе преемственности амбулаторного и стационарного этапов ведения больных. Получены

данные, подтверждающие эффективность обучающей программы в повышении приверженности к лечению в результате улучшения информированности пациентов в вопросах профилактики протезного инфекционного эндокардита и осложнений антикоагулянтной терапии [2]. Однако не были изучены показатели центральной гемодинамики на фоне обучающей программы у пациентов с протезированными клапанами сердца.

Цель исследования - оценить показатели центральной гемодинамики как критерий эффективности обучающей программы у пациентов с протезированными клапанами сердца.