CC BY
36
Л. В. КОРОКИНА, В. Г. ГРАНИК, В. А. МАКАРОВ, В. И. КОЧКАРОВ, Е. Б. АРТЮШКОВА, Т. Г. ПОКРОВСКАЯ, М. В. ПОКРОВСКИЙ, М. В. КОРОКИН, А. И. МАЯКОВ, М. С. БРУСНИК, Е. Н. ПАШИН
ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТОВ СИНТЕТИЧЕСКИХ ДОНОРОВ ОКСИДА АЗОТА ПРИ Ь-ЫЛМЕ ИНДУЦИРОВАННОЙ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ
Кафедра фармакологии Курского государственного медицинского университета, г. Курск, Российский научный центр по антибиотикам, г. Москва
Введение
В настоящее время результаты современных исследований указывают на тот факт, что одним из ведущих патогенетических механизмов развития сердечно-сосудистого континуума является эндотелиальная дисфункция (ЭД).
Эндотелиальная дисфункция характеризуется дисбалансом между факторами релаксации и констрик-ции, прокоагулянтными и антикоагулянтными субстанциями и провоспалительными и антивоспалительными медиаторами [3, 5, 8, 10].
В настоящее время доказаны эндотелиопротектив-ные эффекты основных групп антигипертензивных препаратов (ингибиторов АПФ, блокаторов ангиотензино-вых рецепторов, ингибиторов ГМГ-Ко-редуктазы, антагонистов кальция, бета-адреноблокаторов), а также препаратов, влияющих на метаболические процессы (убихинона, предуктала, мексидола, мексикора), ан-тиоксидантов (токоферола, аскорбиновой кислоты, ретинола) [7].
В настоящее время известны эндотелиопротектив-ные эффекты природного донора оксида азота -L-аргинина [6]. Приобретает особый интерес изучение эндотелиопротективных эффектов синтетических доноров оксида.
Целью настоящего исследования явилось изучение эндотелио- и кардиопротективных свойств синтетических доноров оксида азота, синтезированных в Российском научном центре по антибиотикам (РНЦА, г. Москва).
Материалы и методы
Нами было проведено моделирование дефицита оксида азота. Опыты проводились на крысах-самцах линии Wistar массой 200-300 г. N-нитро^-аргинин метиловый эфир (L-NAME, Sigma - неселективный бло-
катор NO-синтазы) вводился ежедневно один раз в сутки, внутрибрюшинно, в дозе 25 мг/кг (n=10). Животным интактной группы вводился физиологический раствор NaCl в том же объеме.
Исследовано 9 новых химических производных из категории синтетических доноров оксида азота. Исследованные соединения представлены в таблице 1.
Изучаемые вещества вводили ежедневно, в течение 7 дней, внутрибрюшинно, в дозе 50 мг/кг (n=10). На 8-й день от начала эксперимента под наркозом (эта-минал-натрия 50 мг/кг) катетеризировали сонную артерию для регистрации показателей гемодинамики, болюсное введение фармакологических агентов осуществляли в бедренную вену. Показатели гемодинамики: систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) - измеряли непрерывно посредством датчика P23ID «Gould»' США, АЦП L-154 и компьютерной программы «Bioshell» в исходе, а также на фоне ряда функциональных проб. Функциональные пробы: внутривенное введение ацетилхолина (АХ) (40 мкг/кг) - эндотелийзависимая вазодилатация (ЭЗВ) [11] и нитропруссида натрия (НП) - эндотелийне-зависимая вазодилатация (ЭНЗВ) (30 мкг/кг) [2].
Для оценки степени развития эндотелиальной дисфункции у экспериментальных животных и ее коррекции исследуемыми препаратами нами произведен расчет коэффициента эндотелиальной дисфункции (КЭД), являющегося отношением площади треугольника над кривой восстановления АД в ответ на введение НП к площади треугольника над кривой восстановления АД в ответ на введение АХ [4].
С помощью аппаратно-программного комплекса «Bioshell» проведено исследование сократимости миокарда у наркотизированных крыс, находящихся на управляемом дыхании [2].
Таблица 1
Исследованные синтетические доноры оксида азота
Группа Представитель
Нитробензофураны ГЯЛ 163 ГЯЛ 169
Нитроиндолы ГЯЛ 247 ГЯЛ 262 ГЯЛ 279
Дитиокарбаматы RE 1-418 RE 1-419 RE 1-420 OBR 3-121
02112486
Таблица 2
Показатели эндотелиальной дисфункции в группах животных, получавших синтетические доноры оксида азота (M±m, n=10)
Группы животных Функциональные пробы Дельта среднего артериального давления сосудистой реакции (мм рт. ст.) Время сосудистой реакции (сек.) Интеграл сосудистой реакции (усл. ед.) Коэффициент эндотелиальной дисфункции
Интактные АХ НП 59,9±2,9 61,0±3,0 42,2±0,8 45,1±1,0 1268,0±74,8 1375,3±93,7 1, 1 ±0,1
Получавшие ЬЫДМЕ (25 мг/кг) АХ 68,0±4,1 20,0±1,4 695,3±87,6 5,4±0,6*
НП 98,0±2,0 67,4±1,4 3322,7±116,7
Получавшие Гял 163 (50 мг/кг) АХ 59,8±8 33,6±5,3 941,1±102,5 2,2±0,2**
НП 74,0±8,0 56,2±5,7 2072,6±280,4
Получавшие Гял 169 (50 мг/кг) АХ 68,9±8,5 44,7±3,6 1521,8±166,3 2,4±0,3**
НП 79±7 82,3±4,3 3166,5±187.5
Получавшие Гял 247 (50 мг/кг) АХ 54,1±5,4 37,0±2,1 997,6±99,6 2,9±0,23**
НП 56±8 104,3 ±12,5 2937,4±222,5
Получавшие Гял 262 (50 мг/кг) АХ 75,6±2,3 32,8±1,3 1198,2±88,9 2,6±0,21**
НП 79,0±4,2 75,8±4,2 3068,9±211,4
Получавшие Гял 279 (50 мг/кг) АХ 73,0±3,7 45,4±3 1663,0±151,5 1,8±0,1**
НП 83±4 71,4±5,9 2959,7±187,5
Получавшие Яе 1 418 (50 мг/кг) АХ 57,8±8 38,1 ±6,3 1072,2± 101,3 2,9±0,3**
НП 73±7 84,9±6,6 3105,3±221,5
Получавшие Яе 1 419 (50 мг/кг) АХ 36,9±3,9 34,4±3,4 694,2±82,6 2,6±0,18**
НП 50±4,8 74,6±6,0 1809±145,6
Получавшие Яе 1 420 (50 мг/кг) АХ 68,7±5,8 34,3±3,1 1296,5±82,3 1,9±0,2**
НП 49±4,1 67,5±5,6 1634,1±88,6
Получавшие ОВЯ 3 121 (50 мг/кг) АХ 65,9±6,2 40±4,2 1314,7± 111,8 1,8±0,14**
НП 87±6,2 60,4±9,3 2365,6±181,7
Примечание: * - р<0,05 - в сравнении с группой интактных животных,
** - р<0,05 - в сравнении с группой животных, получавших Ь-ЫДМЕ.
Таблица 3
Динамика показателей артериального давления при моделировании дефицита оксида азота и его фармакологической коррекции с использованием синтетических доноров оксида азота (M±m, n=10)
Группы животных Систолическое АД, мм рт. ст. Диастолическое АД, мм рт. ст.
Интактные 137,7 ±3,7 101,9 ± 4,3
Получавшие ЬЫДМЕ (25 мг/кг) 190,3 ± 6,7* 145,0 ± 3,9*
Получавшие Гял 163 (50 мг/кг) 141,5±4,5** 106,5±3,3**
Получавшие Гял 169 (50 мг/кг) 153,6,13,3** 110,8±7,8**
Получавшие Гял 247 (50 мг/кг) 147,2± 12,1** 116,6±8,2**
Получавшие Гял 262 (50 мг/кг) 166,7±7,8 122,3±6,6
Получавшие Гял 279 (50 мг/кг) 156,3±8,9** 116,9± 11,3**
Получавшие Яе 1 418 (50 мг/кг) 132,6±11,6** 100,2± 10,2**
Получавшие Яе 1 419 (50 мг/кг) 103,5±5,3** 71,5±3,2**
Получавшие Яе 1 420 (50 мг/кг) 148,8± 10,3** 124,5±4,2**
Получавшие ОВЯ 3 121 (50 мг/кг) 150,6±8,2** 111,4±6,4**
Примечание: * - р<0,05 - в сравнении с интактной группой,
** - р<0,05 - в сравнении с группой животных, получавших Ь-ЫДМЕ.
Интактные 1_-ЫАМЕ
АДр
ошые
Ь-Р*АМЕ
- ЬНАМЕ+ГЯЛ 163 - -^мам^рд; 369
Й
1_-ЫАМЕ+ГЯЛ 169 50 мг/кг 1_-ЫАМЕ+ГЯЛ 163 50 мг/кг
Нитроиндолы
АДр Н итробе н зофуран ы НС
В,«'
Ж'!!,?1«*
Интактные 1_-ЫАМЕ+ЯЕ 419
0 1_-ЫАМЕ+ЯЕ 418
^ Ь-ЫАМЕ+ОВЯ 121
АДр Дитио карбам аты НС
|_-ЫАМЕ+ГЯЛ 262
|_-ЫАМЕ+ГЯЛ 279 Ш Ь-ИАМЕ+ГЯЛ 247
150
Интактные Н Ь-ЫАМЕ
№
~1Т2 ¡>5%
Й0%
30% 15%
63%
«1.1% 1_-ЫАМЕ
1_-ЫАМЕ+ЯЕ 420
Влияние синтетических доноров оксида азота на нагрузочные пробы при моделировании Ь-ИДМЕ-индуцированной эндотелиальной дисфункции
Примечание: * - р < 0,05 - в сравнении с интактными, ** - р < 0,05 - в сравнении с контролем. АДр - проба на адренореактивность, НС - проба на нагрузку сопротивлением.
Для оценки функциональных возможностей миокарда у животных проводили нагрузочные пробы на адренореактивность и нагрузку сопротивлением [2].
Результаты исследования
Сравнение показателей САД и ДАД выявило выраженное достоверное развитие артериальной гипертен-зии при дефиците оксида азота (табл. 3).
Показатели абсолютного снижения САД и ДАД при ежедневном внутрибрюшинном введении субстанций выявили достоверные информационные различия в абсолютных значениях показателей АД от группы животных с Ь-ЫДМЕ индуцированной дисфункцией эндотелия во всех исследуемых группах, кроме ГЯЛ 262 (табл. 3).
Блокада ЫО-синтазы с помощью ежедневного в течение 7 суток внутрибрюшинного введения Ь-ЫДМЕ (Ы-нитро-Ь-аргинин-метиловый эфир в дозе 25 мг/кг) привела к достоверному повышению коэффициента эндотелиальной дисфункции (КЭД) - в 5 раз. Так, КЭД у интактных животных составил 1,1 ±0,1, у животных, получавших Ь-ЫДМЕ, - 5,4±0,6 (табл. 2). При применении синтетических доноров оксида азота из группы бензонитрофуранов КЭД составил 2,2±0,2 для ГЯЛ 163 и 2,4±0,3 для ГЯЛ 169.
Среди субстанций группы нитроиндолов наилучший показатель КЭД был у ГЯЛ 279 (1,8±0,1) (табл. 2).
Введение дитиокарбаматов показало, что наиболее эффективны были ЯЕ 1420 и ОВЯ 3121 (КЭД для этих веществ составил 1,9±0,2 и 1,8±0,14 соответственно) (табл. 2).
При проведении пробы на адренореактивность
препараты из группы нитробензофуранов ГЯЛ 163 и ГЯЛ 169 не предотвращали повышения адренореак-тивности, вызванного Ь-ЫДМЕ-индуцированной пато-
л огией ( рису нокНитробензофураны).
Использование нитроиндола ГЯЛ 279 предотвращало повышение адренореактивности у животных с моделированием Ь-ЫДМЕ-индуцированной патологии. Так, в группе ГЯЛ 279 ЛЖД составило 220,4±4,4, Ь-ЫДМЕ - 247,3±4,8, а у интактных - 199,2±8,3 мм рт. ст. (рисунок ).
* нитроиндолы'
Дитиокарбаматы (ЯЕ 418, 419 и ЯЕ 420) предотвращали повышение адренореактивности, вызванное
|_-МДМЕ-индуцир°ванн°й патологией (рисунокдитиокарбаматы).
При проведении пробы на нагрузку сопротивлением ГЯЛ 163 и ГЯЛ 169 предотвращали падение сократимости с 5-й на 25-ю секунду пережатия аорты (рисунок). Так, миокардиальный резерв на 25-й секунде проведения пробы у интактных животных составил 83,6±2,1% от величины на 5-й секунде (что принято за 100%). В контрольной группе (Ь-ЫДМЕ-инду-цированный дефицит N0) - 66,0±2,3%. Тогда как результаты у животных, получавших ГЯЛ 163 в дозе 50 мг/кг, оказались равны 71,9±4%. Для ГЯЛ 169 данный показатель приближается к уровню интактных животных (83,6±3,7%) (рисунок^итробензофураны)
В группе нитроиндолов использование ГЯЛ 279 оказалось предпочтительнее других препаратов. Как видно на рисунке , значение ЛЖД к 25-й секунде
нитроиндолы
пережатия восходящей аорты при терапии ГЯЛ 279 составило 85,7±4,1%, а в группах, получавших ГЯЛ 247 и ГЯЛ 262, - 71,4±3,7% и 66,9±2,4% соответственно.
Результаты нагрузочной пробы у животных, получавших ЯЕ 418, оказались в промежуточном положении, а в группе ЯЕ 419, ЯЕ 420 и ОВЯ 121 данный
показатель оказался выше, чем у интактных животных
(рисунокдитиокарбаматы).
Обсуждение
Известным фактом является то, что сосудистый гомеостаз регулируется посредством высвобождения клетками эндотелия ряда вазоактивных веществ, которые поддерживают базальный тонус сосудов, обладают ангиопротективными свойствами, подавляя пролиферацию гладкой мускулатуры сосудов, предотвращают ремоделирование сосудистой стенки, ингиби-руют агрегацию и адгезию тромбоцитов, лейкоцитарные взаимодействия и миграцию моноцитов, оказывают антиоксидантное действие [3, 9].
Главным механизмом, лежащим в основе эндоте-лиальной дисфункции, является изменение метаболизма ЫО [10].
Естественно предположить, что поиск эндотелио-протекторов нужно искать в направлении соединений, являющихся донорами оксида азота (природными и синтетическими). В предыдущих работах, посвященных поиску новых эндотелиопротекторов, была показана эффективность применения единственного природного донора оксида азота - Ь-аргинина. В связи с этим начат поиск новых, синтетических или экзогенных, доноров оксида азота.
Введение веществ, обладающих способностью выделять молекулу ЫО, рассматривается как заместительная терапия нарушенной ЫО-синтетической функции. Применение нитропроизводных представляется крайне важной составляющей комплексной терапии эндо-телиальной дисфункции, т. к. позволяет нивелировать различные факторы, влияющие на состояние нитро-ксидэргической системы. Действие экзогенных нитро-вазодилататоров повышается у больных с нарушенной функцией эндотелия.
Данные факты подтвердились результатами наших исследований. Так, нитробензофураны (ГЯЛ 163, ГЯЛ 169), нитроиндолы (ГЯЛ 247, 262, 279), дитиокарбаматы (ЯЕ 418, ЯЕ 419, ЯЕ 420, ОВЯ 121) проявляли выраженное эндотелиопротективное действие на модели Ь-ЫДМЕ-индуцированного дефицита ЫО, что выражалось в преобладании эндотелийзависимого расслабления сосудов и снижении коэффициента эндотелиальной дисфункции КЭД. Максимальное снижение КЭД ближе к уровню интактных животных проявили ГЯЛ 279, ЯЕ 420 и ОВЯ 3121 в дозах 50 мг/кг (КЭД равен 1,8; 1,9).
Выделение оксида азота исследуемыми веществами происходит за счет двух основных механизмов: 1 - гидролиз (характерен для нитробензофуранов и нитроиндолов); 2 - окисление (данный механизм характерен для дитиокарбаматов, аминонитропирозола и пиримидофуроксана).
Экспериментально доказано, что введение экзогенных доноров оксида азота вызывает коррекцию ЫО-дефицитной эндотелиальной дисфункции вне зависимости от механизма выделения ЫО исследуемыми субстанциями.
Проведенные исследования обнаружили выраженное гипотензивное действие заместительной терапии экзогенными донорами ЫО. Так, все исследуемые субстанции вызывают снижение показателей АД, достоверно отличающееся от САД и ДАД животных с блокадой ЫО-синтазы и приближающееся к уровню интактных животных. Гипотензивное действие новых нитро-производных можно объяснить как непосредственной вазодилатирующей активностью, так и снижением ад-ренергической активации деятельности сердца. Экзогенные доноры оксида азота включается в систему физиологических механизмов регуляции путем освобождения ЫО в ферментативной реакции, активируют механизмы ограничения адренергической активации
функции сердца и подвергаются утилизации. Поэтому их действие, в принципе, частично дублирует естественный цикл образования NO из предшественника - L-ар-гинина и завершается в соответствии с метаболической схемой его утилизации.
Поступила 11.10.2006 ЛИТЕРАТУРА
1. Галаган M. E. Гипотензивное действие оксида азота, продуцируемого из экзо-и эндогенных источников / M. E. Галаган, A. В. Широколова, A. Ф. Ванин // Вопр. мед. химии. 1991. T. 37, № 1. C. 67-70.
2. Гурбанов K. K. Оравнительная оценка антиишемического действия верапамила на разных моделях ишемии миокарда / K. K. Гурбанов, Г. В. Юовалев, A. A. Паперно // Фармакология и токсикология. 1991. T. 54, № 4. C. 21-23.
3. Mаколкин В. И. Mикроциркуляция в кардиологии / В. И. Mаколкин, В. И. Подзолков, В. В. Бранько и др. M., 2004. 136 с.
4. M. В. Покровский, В. И. ^чкаров, T. Г. Покровская и др. Mетодические подходы для количественной оценки развития эндотелиальной дисфункции при L-NAME-индуцированной модели дефицита оксида азота в эксперименте // ^банский научный медицинский вестник. Kраснодар, 2006. T. 12.
б. ^доренко Б. A. MecTO мононитратов в терапии ишемичес-кой болезни сердца (заседание круглого стола) / Б. A. Cидоренко, Д. В. Преображенский // ^рдиология, 2000. № 7. C. 85-95.
6. T. Г. Покровская, В. И. ^чкаров, Г. C. Лазаренко и др. Эндотелиопротективное действие L-аргинина при фармакологическом способе моделирования дефицита оксида азота // Бел. журн. Научные ведомости». Белгород, 2005. C. 43.
7. Vascular health as a therapeutic tagert in cardiovascular disease / Carl J. Pepine, David S. Celermajer, Helmut Drexler // University of Florida, 1998.
8. Regulation of the cerebral circulation: role of endothelium and potassium channels / F. M. Faraci, D. D. Heistad // Physiol Rev. 1998. Vol. 78 (1). P. 53-97.
9. Furchgott R. E., Zawadzki J. V. / Nature., 1980. V. 288. P. 373-376.
10. Jean-Baptiste Michel NO (Nitric oxide) and Cardiovascular Homeostasis 1999 Menarini International Industrie Farmaceutiche Riunite s. r. l. Paris.
11. Role of superoxide in angiotensin Il-induced but not catecholamine-induced hypertension / J. B. Laursen, S. Rajagopalan, Z. Galis et al. // Circulation. 1997. Vol. 95. P. 588-593.
L. V. KOROKINA, V. G. GRANIK, V. A. MAKAROV, V. I. KOCHKAROV, E. B. ARTJUSHKOVA, T. G. POKROVSKAYA, M. V. POKROVSKII, M. V. KOROKIN, A. I. MAJAKOV, M. S. BRUSNIK, E. N. PASHIN
STUDYING OF EFFECTS OF SYNTHETIC DONORS NITROGEN OXIDE AT L-NAME THE INDUCED ENDOTHELIAL DYSFUNCTION
It is carried out research of effects of synthetic donors nitrogen oxide (the State centre of science on antibiotics, Moscow) at experimental endothelial dysfunction. Investigated substances cause a different degree of an expression correction of experimental deficiency nitrogen oxide. The best parameters CED have been found out in substances Gayl 279, RE 1 420 and OBR 3 121 (CED it is peer 1,8; 1,9). All investigated synthetic donors nitrogen oxide cause depression of parameters of the BP, authentically differing from the SAP and DAP animals with blockade NO sinthase, and coming nearer to a level of intact animals.
Key words: donors nitrogen oxide, endothelial dysfunction, rats.
Г. Ф. KOPOTbKO
САЛИВАДИАГНОСТИКА -РЕНЕССАНС НЕИНВАЗИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Российский центр функциональной хирургической гастроэнтерологии Кубанский государственный медицинский университет, г. Краснодар
В научной деятельности Павла Михайловича Старкова прикладные аспекты, выход в практику результатов исследования были непременным условием, что привлекало под его научное руководство и клиницистов. Это определило тему настоящей статьи в мемориальном номере журнала.
И. П. Павлов многократно говорил и писал, что учет слюноотделения в эксперименте и клинике несет информацию о различных сторонах функционального состояния организма, а доступность получения слюны расширяет исследовательские возможности сиаломет-рии, особенно если она сочетается с химическим анализом слюны.
Слюнные железы обладают рядом функциональных особенностей, которые в большой мере определили информационные возможности их секрета. Во-первых, управление секрецией практически только посредством рефлекторного механизма. Это лежит в основе высокой рефлекторной реактивности саливации, что стало основанием для И. П. Павлова в изучении высшей нервной деятельности посредством анализа слю-
ноотделительных условных рефлексов. Во-вторых, выраженная рекреторная способность, то есть способность гландулоцитов желез транспортировать в ходе секреции низко- и высокомолекулярные вещества из крови в состав слюны. В-третьих, высокая проницаемость гистогематического барьера слизистой оболочки полости рта и гематосаливарного барьера слюнных желез. Эти особенности определяют прямую зависимость содержания и дебита ряда веществ в составе слюны от их концентрации в крови и объясняют высокую информативность слюны по многим «транзитор-ным» веществам, для которых гематосаливарный барьер не выступает большим препятствием в их переходе из крови и интерстиция в состав слюны и ротовой жидкости. Последняя часто называется смешанной слюной и кроме собственно слюны больших и малых слюнных желез содержит транссудат и эпителий слизистой оболочки, десновую жидкость, лейкоциты, носовую жидкость, желудочный и пищеводный секреты, остатки пищи, конденсат выдыхаемого воздуха. Саливадиагностика прежде всего использует
KK
А 1
1
! 3
