CC BY
34
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ
УДК 615-03:616.127-005.8
ИЗУЧЕНИЕ ПРОТИВОИШЕМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ В РЯДУ ПРОИЗВОДНЫХ 3-(2, 2, 2-ТРИМЕТИЛГИДРАЗИНИЙ) ПРОПИОНАТА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ КОРОНАРООККЛЮЗИОННОГО ИНФАРКТА МИОКАРДА
Л.М. ДАНИЛЕНКО1, М.В. ПОКРОВСКИЙ1 О.В. ХАРИТОНОВА1, Г.Н. КЛОЧКОВА2 С.Я. СКАЧИЛОВА3, О.Г. КЕСАРЕВ3 К.А. БЕЛЯЕВ1, А.В. ХАВАНСКИЙ1
1 Белгородский государственный национальный исследовательский университет
2 Областная клиническая больница Святителя Иоасафа, г. Белгород
3Всероссийский научный центр по безопасности биологически активных веществ,
п. Старая Купавна
В настоящей работе проведено экспериментальное исследование влияния 3-(2, 2, 2-триметилгидразиний) пропионата и его производных: СТК-733, СТК-734, СТК-735 и СТК-61-К, на площадь некротизированного миокарда левого желудочка при моделировании
коронароокклюзионного инфаркта миокарда. Показано, что фармакологическое прекондиционирование 3-(2, 2, 2-триметилгидразиний) пропионатом и его производными может рассматриваться как превенция синдрома ишемии/реперфузионного повреждения при инфаркте миокарда.
Ключевые слова: 3-(2, 2, 2-триметилгидразиний) пропионат, прекондиционирование, инфаркт.
e-mail: Danilenkolyudmila@mail.ru
Введение. Согласно современным представлениям, устойчивость сердца к ишемии может повышаться в результате прекондиционирования, вызванного короткими эпизодами ишемии/реперфузии или гипоксии, кратковременной гипотермией и другими умеренными стрессовыми воздействиями, способными активировать эндогенные защитные механизмы [6].
При этом помимо ишемического прекондиционирования существует фармакологическое, которое с клинической точки зрения выглядит предпочтительнее, так как технологически проще и лишено потенциальной опасности ишемических эпизодов для измененного миокарда. В связи с феноменом фармакологической тренировки упоминается хорошо известный миокардиальный цитопротектор - Милдронат (3- (2, 2, 2-триметилгидразиний) пропионат), являющийся ведущим представителем вышеупомянутого класса [7, 8]. При блокировании эндотелиальной, индуцибельной N0- синтазы, АТФ-зависимых калиевых каналов противоишемические эффекты Милдроната нивелируются [3].
Препарат эффективен в лечении ишемических состояний: он вызывает в клетках эффект прекондиционирования, оказывая выраженный защитный эффект при ишемическом и реперфузионном повреждении миокарда, способствуя повышению эффективности утилизации кислорода миокардиальной тканью [4]. Его антиоксидантный эффект позволяет уменьшить образование в крови и тканях активных форм кислорода и перекисных радикалов, предотвращая повреждение клеточных структур [1]. Выявлено, что Милдронат, сам не обладающий свойствами антиоксиданта, повышает в организме концентрацию ГББ, так как
под влиянием Милдроната он медленнее окисляется до карнитина. В свою очередь, ГББ способен индуцировать образование NO, который является одним из триггеров ишемиче-ского прекондиционирования и действует как один из эффективных природных агентов, связывающих свободные радикалы в организме, что обусловливает такие эффекты Милдроната, как снижение периферического сопротивления сосудов, уменьшение вызванных норадреналином или 6eproductive6l спазмов кровеносных сосудов, торможение агрегации тромбоцитов и увеличение эластичности мембран эритроцитов.
Общеизвестно, что введение в молекулу лекарственного вещества дополнительных функциональных групп приводит к расширению спектра его фармакологической активности. При этом важно, чтобы дополнительные свойства не приводили к снижению эффективности препарата, а наоборот способствовали усилению его основного эффекта.
В связи с этим целью нашего исследования явилось изучение противоишемической активности 3- (2, 2, 2-триметилгидразиний) пропионата и его производных (лабораторные шифры СТК-733, СТК-734, СТК-735 и СТК-61-К), синтезированных в ВНЦ БАВ, при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда.
Материалы и методы. Изучение выживаемости ишемизированного миокарда было проведено на 36 лабораторных кроликах массой 2-2,5 кг. Исследуемые соединения: 3-(2, 2, 2-триметилгидразиний) пропионата (Милдронат® производства «GRINDEX», Латвия) и его производные СТК-733, СТК-734, СТК-735 и СТК-61-К в дозе, рассчитанной по молярной массе от дозы Милдроната (90 мг/кг), предварительно растворяли в стерильном физиологическом растворе и вводили наркотизированным (хлоралгидратат 300 мг/кг) животным в маргинальную вену уха кролика, находящегося на управляемом дыхании, за 30 минут до перевязки левой нисходящей коронарной артерии. После 30 минут коронарной окклюзии осуществляли снятие лигатуры и осуществляли реперфузию миокарда в течение 90 мин. Затем проводили забор крови из правого желудочка в одноразовую вакуумную пробирку с антикоагулянтом для определения специфического маркера сердечной мышцы Troponin I (TnI). Уровень тропонина определяли на иммунофлуоресцентном приборе Triage MeterPro (Biosite, США). Размеры зоны некроза миокарда определяли через 2 ч. Поперечные срезы миокарда производили через каждые 0,8 см, начиная с уровня 0,8 см ниже места наложенной лигатуры. Срезы миокарда помещали в емкость, содержащую фосфатный буфер (рН 7,4) и 1 мг/мл трифенилтетразолия хлорид. Соотношение масс участков ткани и буфера составляло 1:9. Бюксы помещали в термостат и инкубировали при 37С 0 в течение 15 минут до образования красного формазана. Подсчет площадей интактного и некротизированного миокарда левого желудочка производили на каждом из четырех срезов с помощью попиксельного анализа в программе Adobe Photoshop 9.0.
Результаты исследования и их обсуждение. Наложение лигатуры на нисходящую ветвь левой коронарной артерии у кроликов в контрольной группе животных приводило к развитию некроза миокарда, размер которого составил 27,3±1,2 % от общей площади миокарда. Соответственно, размер интактного миокарда составлял 72,7±1,2 %. Введение перед моделированием коронароокклюзии эталонного препарата Милдроната® в дозе 90 мг/кг, приводило к уменьшению площади некротизированного миокарда до20,2±1,0%. Наибольшая протективная активность обнаружена у вещества СТК-735 (199 мг/кг), введение которого привело к достоверному уменьшению площади некротизированного миокарда в 2 раза, до 13,1±1,4%. Введение всех остальных соединений также привело к достоверному снижению размера зоны некроза (табл. 1).
Являясь специфическим маркером инфаркта миокарда тропонина I, (TnI) обнаруживается в сыворотке крови спустя несколько минут после инфаркта миокарда и коррелирует с его размером. При определении коцентрации TnI в нашем эксперименте наименьшая концентрация обнаружена у соединения СТК-735 - 6,04±1,6 нг/мл. У всех остальных она сопоставима с размером инфаркта данной группы (табл.).
Таблица
Влияние Милдроната и его производных на величину зоны некроза и концентрацию Troponin I при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда (М±m, n=6)
Группа % некроза % интактного миокарда Уровень тропонина I (нг/мл)
Контроль( инфаркта миокарда ) 27,3±1,2 72,7±1,2 16,26±1,9
ИМ+ милдронат (90 мг/ кг) 20,2±1,0* 79,8 ± 0,5 12,2±1,1*
ИМ + СТК-733(189 мг/ кг) 17,9±1,3* 82,1±0,7 10,95±1,8*
ИМ+ СТК-734 (237 мг/кг) 1б,0±0,8* 84,О±1,2 7,7±1,5*
ИМ+ СТК-735(199 мг/ кг) 13,1±1,4* 86,9±1,З 6,04±1,6*
ИМ + СТК-61-К (159 мг/ кг) 17,2±1,4* 82,8±1,1 10,15±1,1*
Примечание: * - р<0,05 при сравнении с контрольной группой.
Определение зоны некроза миокарда является информативным показателем в определении противоишемического действия препарата. Установлено, что профилактическое введение соединений производных 3-(2, 2, 2-триметилгидразиний) пропионата СТК-733, СТК-734, СТК-735 и СТК-61-К в соответствующих дозах приводит к уменьшению зоны некроза. Зона некроза миокарда в контроле составляет 27,3±1,2%, предварительное введение субстанций снижает размер некроза до 17,9±1,3%, 16,0±0,8%, 13,1±1,4%, 17,2±1,4% соответственно. Результаты экспериментов с введением исследуемых соединений указывают на их выраженную противоишемическую активность, большую, чем у препарата сравнения.
При введении в молекулу 3-(2, 2, 2-триметилгидразиний) пропионата новой функциональной группы предполагает выявление новых свойств и усиление противоишемического эффекта, однако закономерно, что в зависимости от вводимой компоненты диапазон активности полученных субстанций может варьировать.
Несмотря на многочисленные эксперименты и клинические исследования, фармакотерапия ишемической болезни сердца нуждается в изыскании и внедрении в практику новых препаратов [2, 5].
Данные, полученные в наших экспериментах, подтверждают перспективность дальнейшего углубленного изучения производных 3-(2, 2, 2-триметилгидразиний) пропионата как потенциальных кардиофармакологических препаратов.
Выводы:
1. Введение 3- (2, 2, 2-триметилгидразиний) пропионата (Милдронат® производства «GRINDEX», Латвия) в дозе 90 мг/кг относительно контрольной группы животных уменьшало площадь зоны некроза миокарда левого желудочка при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда.
2. Производные 3- (2, 2, 2-триметилгидразиний) пропионата: СТК-733, СТК-734, СТК-735 и СТК-61-К - оказали выраженный противоишемический эффект. Данный показатель варьирует в зависимости от введенной в структуру молекулы функциональной группы, максимально проявляясь у вещества СТК-735 .
3. Производные 3-(2, 2, 2-триметилгидразиний) пропионата калия способны оказывать наиболее выраженный противоишемический эффект, в отличие от препарата сравнения Милдронат, что позволяет предположить их использование для наиболее эффективного лечения при ишемии/реперфузионных повреждениях миокарда и продолжить их дальнейшее изучение.
Литература
1. Акимов, А.Г. Перспективы применения миокардиальных цитопротектеров в кардиологической практике / А.Г. Акимов, В.Ю. Полумисков // Terra Medica. - 2005. - Кардиология. - №4. - С. 21-23.
2. Голиков, А.П. Свободнорадикальное окисление и сердечно-сосудистая патология: коррекция антиоксидантами/А.П. Голиков, С. А. Бойцов, В.П. Михин и др.//Лечащий врач. - 2003. -№4. - С.70-74.
3. Покровский, М.В. Влияние индуцибельной, эндотелиальной NO-синтазы и АТФ-зависимых калиевых каналов на эффекты з-(2,2,2-триметилгидразиний) пропионата и дистантного прекондиционирования при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда / М.В.Покровский, Л.М. Даниленко, О.В. Харитонова и др. // Вестник ВолгГМУ: приложение. Материалы III Всероссийского научно-практического семинара для молодых ученых «Методологические аспекты экспериментальной и клинической фармакологии». - 2011. - С.24-25.
4. Ланкин, В.З. Моделирование каскада ферментных реакции в липосомах, включающих свободнорадикальное окисление, восстановление и гидролиз полиеновых анилов фосфолипидов для исследования влияния этих процессов на структурно-динамические параметры мембраны NO синтазы / В.З.Ланкин, А.К. Тихадзе, Ю.Г. Осис //Биохимия. - 2002. - №5. - С.679-689.
5. Лукьянова, Л. Д. Новые подходы к созданию антигипоксантов метаболического действия / Л. Д. Лукьянова // Вестник Российской академии медицинских наук. — 1999. — N 3 .— С. 18-25.
6. Манухина, Е.Б. Роль свободного и депонированного оксида азота в адаптации к гипоксии сердечно-сосудистой системы/ Е.Б. Манухина, С.Ю. Машина, М.А. Власова // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2004. - № 3(11). - С. 4-11.
7. Sesti, C. Mildronate, a novel fatty acid oxidation inhibitor and antianginal agent, reduces myocardial infarct size without affecting hemodynamics / C. Sesti, B.Z. Simkhovich , I. Kalvinsh et al / J Cardiovasc Pharmacol. -2006.- Vol. 47(3). - Р.493-499.
8. Sjakste, N. Endothelium- and nitric oxide-dependent vasorelaxing activities of gamma-butyrobetaine esters: possible link to the antiischemic activities of mildronate / N. Sjakste, A.L.Kleschyov, I.Kalvinsh et al // Eur J Pharmacol.- 2004- Vol. 495(1)- Р.67-73.
STUDY ACTIVITY IN ROW ANTIISCHEMIC OF 3 -(2, 2, 2-TRIMETILGIDRAZINY) PROPIONATE AT MODELING CORONARY OCCLUSION MYOCARDIAL INFARCTION
L.M. DANILENKO1, M.V. POKROVSKII1 O.V. KHARITONOVA1, G.N. KLOCHKOVA2 S.Y. SKACHILOVAm O.G. KESAREV3 K.A. BELYAEV1, A.V. HAVANSKIY1
1 Belgorod National Research University
2 Region Clinical Hospital of St. Joasaph, Belgorod
An experimental study of the influence of using 3-(2, 2, 2-trimetilgidraziny) propionate potassium and its derivatives STK-733, STK-734, STK-735, STK-61K, to the area of necrotic myocardium of the left ventricle in the simulation coronaroocclusion myocardial infarction. Shown, that the distant and pharmacological preconditioning of 3-(2, 2, 2-trimetilgidraziny) propionate and its derivatives can be considered as prevention syndrome, ischemia / reperfusion injury.
3 Allrussian Scientific center of safety of biological Key words: 3 - (2,2,2-trimetilgidraziny)
active compounds, Settl. Staraya Kupavna propionate, preconditioning, infarction
e-mail: Danilenkolyudmila@mail.ru
