CC BY
10
Кардиопротекторные эффекты соединения АЛМ-802 на моделях субэндокардиальной ишемии
Цорин И. Б., Барчуков В. В., Вититнова М. Б., Лихошерстов А. М., Мокрое Г. В., Крыжановский С. А.
ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова», Москва, Россия
Аннотация. Цель исследования. Изучить в сравнительном аспекте кардиопротективное действие М1-(2,3,4-триметоксибензил)-Ы2-{2-[(2,3,4-триметоксибензил)амино]этил}-1,2-этандиамина (соединения АЛМ-802) на моделях субэндокардиальной ишемии у крыс, вызываемой изопроте-ренолом и добутамином. Материал и методы. Острую субэндокардиальную ишемию миокарда у наркотизированных крыс (уретан 1300 мг/кг, в/б) вызывали путём инфузии изопротеренола (20 мкг/кг/мин, в/в) или добутамина (80 мкг/кг/мин, в/в). Результаты. Показано, что у наркотизированных крыс изопротеренол и добутамин вызывают практически одинаковую депрессию сегмента ST во II стандартном отведении ЭКГ. Соединение АЛМ-802 (2 мг/кг в/в), введённое за 2 мин до начала инфузии изопротеренола или добутамина, в равной степени предотвращало возникновение ишемических изменений на ЭКГ. Заключение. Неселективный p-адреномиметик изопротеренол и селективный р1-адреномиметик добутамин вызывают у наркотизированных крыс субэндокардиальную ишемию одинаковой интенсивности. Соединение АЛМ-802 обладает выраженным противоишемическим эффектом на обеих моделях..
Ключевые слова: субэндокардиальная ишемия; изопротеренол; добутамин; pFox-ингибиторы; соединение АЛМ-802 Для цитирования:
Цорин И.Б., Барчуков В.В., Вититнова М.Б., | Лихошерстов А.М., j Мокров Г.В., Крыжановский С.А. Кардиопротекторные эффекты соединения АЛМ-802 на моделях субэндокардиальной ишемии. Фармакокинетика и фармакодинамика. 2021;(1):18-22. https://doi.org/10.37489/2587-7836-2021-1-18-22 Поступила: 10 октября 2020 г. Принята: 25 октября 2020 г. Опубликована: 20 февраля 2021 г.
Лихошерстов А. М.
Cardioprotective effects of compound ALM-802 on subendocardial ischemia models
Tsorin IB, Barchukov VV, Vititnova MB, | Likhosherstov AM, | Mokrov GV, Kryzhanovskii SA FSBI "Zakusov Institute of Pharmacology", Moscow, Russia Abstract. The investigation purpose. N1-(2,3,4-trimethoxybenzyl)-N2-{2-[(2,3,4-trimethoxybenzyl)amino]ethyl}-1,2-ethanediamine (ALM-802 compounds) cardioprotective effect has been studied in rat models of subendocardial ischemia caused by isoproterenol and dobutamine. Material and methods. Acute subendocardial myocardial ischemia in anesthetized rats (urethane 1300 mg/kg, i.p.) was caused by infusion of isoproterenol (20 pg/kg/min i.v.) or dobutamine (80 pg/kg/min i.v.). Results. It was shown that in anesthetized rats, isoproterenol and dobutamine caused almost the same ST-segment depression in the II standard ECG lead. The compound ALM-802 (2 mg/kg i.v.), administered 2 minutes before the infusion start of isoproterenol or dobutamine, equally prevented the occurrence of ischemic changes on the ECG. Conclusion. The non-selective beta-adrenomimetic isoproterenol and the selective p1-adrenomimetic dobutamine cause subendocardial ischemia of the same intensity in anesthetized rats. The compound ALM-802 has a pronounced anti-ischemic effect on both models. Keywords: subendocardial ischemia; isoproterenol; dobutamine; pFox inhibitors; compound ALM-802
For citations:
Tsorin IB, Barchukov VV, Vititnova MB, | Likhosherstov AM, | Mokrov GV, Kryzhanovskii SA. Cardioprotective effects of compound ALM-802 on subendocardial ischemia models. Farmakokinetika i farmakodinamika. 2021;(1):18-22. (In Russ). https://doi.org/10.37489/2587-7836-2021-1-18-22 Received: October 10, 2020. Accepted: October 25, 2020. Published online: February 20, 2021
Введение / Introduction
Ишемическая болезнь сердца (ИБС) является одним из наиболее распространённых заболеваний сердечно-сосудистой системы в развитых странах, часто приводящим к летальным исходам. В связи с этим во многих исследовательских центрах ведётся постоянный поиск лекарственных средств для лечения такого рода больных. Одним из современных подходов к решению этой проблемы является использование pFox-ингибиторов («парциальные ингибиторы окисления жирных кислот») [1]. pFox-ингибиторы подавляют окисление свободных жирных кислот и переводят энергетический метаболизм в миокарде на углеводные «рельсы» [2, 3], в результате чего они уменьшают в миокарде концентрацию недоокис-ленных метаболитов жирных кислот, резко возрастающую в условиях ишемии. Именно эти метаболиты оказывают на сердечную мышцу повреждающее дей-
ствие и таким образом обуславливают формирование ишемической / постишемической дисфункции и повышают риск развития злокачественных нарушений сердечного ритма [4—6]. Наиболее распространёнными кардиопротективными лекарственными средствами с таким механизмом действия являются триметазидин и ранолазин [1, 2, 7, 8].
Ранее в ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» при проведении скрининга в ряду а ,ю-диарилметильных производных бис-(ю -аминоалкил)аминов было выявлено соединение (№-(2,3,4-триметокси)-№-{2-[(2,3,4-триметоксибензил) амино] этил}-1,2-этан-диамина), получившее шифр АЛМ-802, обладающее значительной антиаритмической и противоишемической активностью и которое по механизму действия предположительно относится к pFox-ингибиторам [9]. Представляло несомненный интерес изучить в сравнительном аспекте противо-ишемическое действие соединения АЛМ-802 на мо-
18
ФАРМАКОКИНЕТИКА И ФШЩИШИКА
делях субэндокардиальной ишемии у крыс. Одним из способов моделирования данного патологического состояния является воздействие на сердце неселективного агониста в-адренорецепторов изопротере-нола [10]. Однако инициируемая этим препаратом ишемия, вызванная резким увеличением потребности наиболее чувствительного к ишемии субэндокарди-ального слоя миокарда в О2 (вследствие стимуляции встроенных в клеточную мембрану кардиомиоцитов Ргадренорецепторов, приводящей к резкому энергозависимому увеличению частоты и силы сердечных сокращений), протекает на фоне снижения тонуса сосудистого русла (являющегося результатом стимуляции в2-адренорецепторов, расположенных на клеточных мембранах гладкомышечных клеток сосудов), т. е. на фоне снижения постнагрузки на миокард и дилата-ции коронарных сосудов. В то же время селективный Pj-адреномиметик добутамин не уменьшает постнагрузку на миокард и не расширяет коронарные сосуды, в связи с этим инициируемая им ишемия должна носить более «жёсткий» характер. Исходя из изложенного, мы сочли целесообразным оценить в сравнительном аспекте антиишемические эффекты соединения АЛМ-802 на моделях субэндокардиальной ишемии у крыс, вызванной изопротеренолом и добутамином.
Цель исследования. Изучить в сравнительном аспекте кардиопротективное действие соединения АЛМ-802 на моделях субэндокардиальной ишемии у крыс, вызываемой неселективным в-адреномиметиком изопротеренолом и селективным вгадреномиметиком добутамином.
Материалы и методы / Materials and methods
Животные. Эксперименты выполнены на беспородных белых крысах-самцах массой 250—300 г, полученных из Филиала «Столбовая» ФГБУН НЦБМТ ФМБА России (Московская область). Животные имели ветеринарный сертификат и прошли карантин в виварии ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. За-кусова». Животных содержали в соответствии с приказом Минздрава России № 199 от 01 апреля 2016 года «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики» и СП 2.2.1.3218-14 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев)» от 29 августа 2014 г. № 51. Все эксперименты с животными проводили в соответствии с международными правилами (European Communities Council Directive of November 24,1986 (86/609/EEC)), а также в соответствии с «Правилами работы с животными», утверждёнными биоэтической комиссией ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова». Животные были рандомизированы на 4 группы: 1 — контроль с изопротеренолом (n = 14); 2 — контроль с добутамином (n = 9); 3 — изопротеренол + АЛМ-802 (n = 6); 4 - добутамин +АЛМ-802 (n = 9).
Модель субэндокардиальной ишемии. Эксперименты проводили на животных, наркотизированных уретаном (1300 мг/кг в/б). Острую субэндокардиальную ишемию миокарда вызывали по методу, описанному Yamamoto S с соавторами [10]. Для этой цели животным с помощью инъектора «Линеомат» (Россия) внутривенно со скоростью 20 мкг/кг/мин вводили неселективный агонист в-адренорецепторов изопротеренол. Аналогичным образом субэндокардиальную ишемию вызывали селективным в1-адреномиметиком добутамином, вводя препарат внутривенно со скоростью 80 мкг/кг/мин. Об интенсивности ишемического повреждения судили по величине депрессии сегмента ST на ЭКГ (II стандартное отведение) через 5 мин от момента начала инфузии изопротеренола или добутамина. ЭКГ регистрировали с помощью компьютерного электрокардиографа «Полиспектр 8/ЕХ» (Нейрософт, Россия).
Соединение АЛМ-802 (в/в, 2 мг/кг в 0,2—0,3 мл изотонического раствора натрия хлорида), а в контрольных сериях — изотонический раствор натрия хлорида, вводили за 2 мин до начала инфузии изопротеренола (в/в, 20 мкг/кг/мин) или добутамина (в/в, 80 мкг/кг/мин). При проведении экспериментов использовали изотонический раствор натрия хлорида (Красфарм, Россия), изопротеренол («Sigma» Германия), добутамин («Sigma», Германия), АЛМ-802 (ФГБНУ «НИИ фармакологии им. В.В. Закусова»), уретан («Acros Organics», Индия).
Статистическая обработка. Нормальность распределения проверяли с помощью критерия Шапиро— Уилка, гомогенность дисперсий — с помощью критерия Левена. Так как результаты экспериментов имели нормальное распределение и выборочные дисперсии были гомогенны, то для определения значимости различий использовали однофакторный дисперсионный анализ с дальнейшей обработкой методом множественных сравнений по Ньюмену—Кейлсу. Полученные результаты выражали в виде средних арифметических и их стандартных ошибок. Различия считали статистически значимыми прир < 0,05.
Результаты и обсуждение / Results and discussion
Анализ результатов экспериментов показал, что оба в-адреномиметика через 5 минут после начала инфузии вызывали близкую по величине депрессию сегмента ST во втором стандартном отведении ЭКГ (таблица). Так, если неселективный в-адреномиметик изопротеренол (20 мкг/кг/мин, n = 14) вызывал депрессию сегмента ST на 0,145±0,012 мВ, то вгадреномиметик добутамин (80 мкг/кг/мин, n = 9) снижал сегмент ST на 0,111+0,016 мВ (р = 0,138).
Таким образом, неселективный и кардиоселектив-ный вгадреномиметики вызывают субэндокардиальную ишемию, близкую по интенсивности. Исходя из этих результатов можно полагать, что вазодилатация, вызываемая неселективным в-адреномиметиком изо-
19
ФШКОШЕТШ И ФШЩШМШ
Таблица
Влияние соединения АЛМ-802 (2 мг/кг, в/в) на депрессию сегмента ST на ЭКГ, вызванную изопротеренолом (20 мкг/кг/мин в течение 5 мин, в/в) и добутамином (80 мкг/кг/мин в течение 5 мин, в/в), у наркотизированных (уретан, 1300 мг/кг, в/б) крыс
Table
Effect of the compound ALM-802 (2 mg/kg, iv) on ECG ST segment depression caused by isoproterenol (20 дg/kg/min for 5 min, iv) and dobutamine (80 дg/kg/min for 5 min, iv) in anesthetized (urethane, 1300 mg/kg, ip) rats
Изопротеренол Добутамин
Депрессия сегмента ST во II стандартном Депрессия сегмента
ST во II стандартном отведении ЭКГ, мВ/ST segment depression in the ECG II standard lead, mV
Вещество n отведении ЭКГ, мВ/ST segment depression in the ECG II n
standard
lead, mV
Контроль 14 0,145+0,012 9 0,111+0,016 р = 0,138
Соединение АЛМ-802 6 0,023+0,019 р1 = 0,0002 9 0,028+0,016 р = 0,84 p1 = 0,0008
Примечание: Показаны средние арифметические и их стандартные ошибки; р — вероятность ошибки I рода при сравнении с соответствующей группой с инфузией изопротенола; р1 — вероятность ошибки I рода при сравнении с контролем. Notes: The arithmetic averages and their standard errors are shown; p is the probability of the I type error when compared with the corresponding group with isoprotenol infusion; pl is the probability of the I type error when compared with the control.
протеренолом, не оказывает значимого компенсаторного влияния на интенсивность его проишемического действия.
Соединение АЛМ-802 (2 мг/кг в/в, п = 6), введённое за 2 мин до начала инфузии изопротеренола, практически полностью предупреждало возникновение депрессии сегмента ST во втором стандартном
отведении ЭКГ (см. таблицу). Так, если в контроле депрессия ST была в среднем равна 0,145±0,012 мВ, после введения изучаемого соединения этот показатель составлял 0,023±0,019 мВ (р = 0,0002). Также действуют на данной модели известные pFox-ингибиторы три-метазидин и ранолазин, которые, согласно данным литературы, обладают выраженным противоишеми-ческим действием [7, 8, 11, 12]. В многочисленных экспериментальных и клинических исследованиях показано, что триметазидин защищает миокард от ишемического повреждения, уменьшает перегрузку кардиомиоцитов кальцием, увеличивает интенсивность дыхания и биосинтеза в митохондриях, их деление, ингибирует апоптоз [1, 2]. В клинике это лекарственное средство уменьшает выраженность симптомов стенокардии напряжения [7]. Сходными эффектами обладает и ранолазин [8].
Соединение АЛМ-802 (2 мг/кг в/в, n = 9), введённое за 2 мин до начала инфузии добутамина, так же как и в случае инфузии изопротеренола, практически предупреждало возникновение депрессии сегмента ST во втором стандартном отведении ЭКГ (см. таблицу). Так, если в контроле этот показатель был в среднем равен 0,111±0,016 мВ, то после введения изучаемого соединения - 0,028±0,016 мВ (р = 0,0008).
Таким образом, соединение АЛМ-802 на обеих моделях субэндокардиальной ишемии предотвращало развитие депрессии сегмента ST на ЭКГ во втором стандартном отведении.
Выводы / Conclusions
1. Неселектиный Р-адреномиметик изопротеренол и Pj-адреномиметик добутамин вызывают субэндокардиальную ишемию одинаковой интенсивности, что позволяет предположить, что вазодилатация, вызываемая неселективным Р-адреномиметиком изопротеренолом, не оказывает значимого компенсаторного влияния на интенсивность его проишемического действия.
2. Соединение АЛМ-802 обладает выраженным противоишемическим эффектом на обеих моделях субэндокардиальной ишемии.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Цорин Иосиф Борисович
e-mail: tsorin@yandex.ru
ORCID ID: 0000-0002-3988-7724
SPIN-код: 4015-3025
д. б. н., в. н. с. лаборатории
фармакологического скрининга ФГБНУ «НИИ
фармакологии имени В.В. Закусова», Москва,
Россия
Tsorin Iosif B.
e-mail: tsorin@yandex.ru ORCID ID: 0000-0002-3988-7724 SPIN code: 4015-3025
Dr. Sci. Biological, Leading researcher of laboratory of pharmacological screening FSBI «Zakusov Institute of Pharmacology», Moscow, Russia
20
ФШШШШ И ФШЩШМШ
Барчуков Владимир Валерьевич
e-mail: barchukov.pharm@yandex.ru ORCID ID: 0000-0003-4229-3107 SPIN-код: 6743-4280 н. с. лаборатории фармакологического скрининга ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова», Москва, Россия
Вититнова Марина Борисовна
e-mail: MB-Vit@yandex.ru
ORCID ID: 0000-0002-7407-7516
SPIN-код: 1901-8919
к. б. н., с. н. с. лаборатории
фармакологического скрининга ФГБНУ «НИИ
фармакологии имени В.В. Закусова», Москва,
Россия
Мокров Григорий Владимирович
e-mail: g.mokrov@gmail.com ORCID ID: 0000-0003-2617-0334 SPIN-код: 8755-7666 к. х. н., в. н. с. лаборатории тонкого органического синтеза отдела химии лекарственных средств ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова», Москва, Россия
Крыжановский Сергей Александрович Автор, ответственный за переписку
e-mail: SAK-538@yandex.ru ORCID ID: 0000-0003-2832-4739 SPIN-код: 6596-4865
д. м. н., зав. лабораторией фармакологического скрининга ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова», Москва, Россия
Barchukov Vladimir V
e-mail: barchukov.pharm@yandex.ru ORCID ID: 0000-0003-4229-3107 SPIN code: 6743-4280
Research scientist of laboratory of pharmacological screening FSBI «Zakusov Institute of Pharmacology», Moscow, Russia
Vititnova Marina B.
e-mail: MB-Vit@yandex.ru ORCID ID: 0000-0002-7407-7516 SPIN code: 1901-8919
PhD Biological Sci., Senior researcher scientist of laboratory of pharmacological screening FSBI «Zakusov Institute of Pharmacology", Moscow, Russia
Mokrov Grigory V. e-mail: g.mokrov@gmail.com ORCID ID: 0000-0003-2617-0334 SPIN code: 8755-7666
PhD Chemical Sci., Leading researcher of the fine organic synthesis laboratory at the drug chemistry department FSBI «Zakusov Institute of Pharma-cology», Moscow, Russia
Kryzhanovskiy Sergey A. Corresponding autor
e-mail: SAK-538@yandex.ru ORCID ID: 0000-0003-2832-4739 SPIN code: 6596-4865
Dr. Sci. (Med.), Head of laboratory of pharmacological screening FSBI «Zakusov Institute of Pharmacology», Moscow, Russia
Лихошерстов Аркадий Михайлович
ORCID ID: 0000-0001-5935-5146 SPIN-код: 1980-7331 к. х. н., консультант отдела химии лекарственных средств ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова», Москва, Россия
Likhosherstov Arkady M.
ORCID ID: 0000-0001-5935-5146 SPIN code: 1980-7331
PhD Chemical Sci., Consultant of drug chemistry department FSBI «Zakusov Institute of Pharmacology», Moscow, Russia
21
ФШКОШЕТШ И ФШЩШМШ
Литература / References
1. Rupp H, Zarain-Herzberg A, Maisch B. The use of partial fatty acid oxidation inhibitors for metabolic therapy of angina pectoris and heart failure. Herz. 2002;27(7):621-636. DOI: 10.1007/s00059-002-2428-x.
2. Jaswal JS, Keung W, Wang W, Ussher JR, Lopaschuk GD. Targeting fatty acid and carbohydrate oxidation — a novel therapeutic intervention in the ischemic and failing heart. Biochim BiophysActa. 2011;1813(7):1333—1350. DOI: 10.1016/j.bbamcr.2011.01.015.
3. Fukushima A, Milner K, Gupta A, Lopaschuk GD. Myocardial energy substrate metabolism in heart failure: From pathways to therapeutic targets. Curr Pharm Des. 2015;21(25):3654-3664. DOI: 10.2174/13816128216661 50710150445.
4. van Bilsen M, Smeets PJ, Gilde AJ, van der Vusse GJ. Metabolic remodelling of the failing heart: the cardiac burn-out syndrome? Cardiovasc Res. 2004;61(2):218-226. DOI: 10.1016/j.cardiores.2003.11.014.
5. Mamamtavrishvili N, Sanikidze T, Pavliashvili N, Kvirkvelia A, Narsia E. Some aspects of metabolic remodeling of myocard during chronic heart failure. Georgian Med. News. 2008;(154):33-36.
6. Tuunanen H, Knuuti J. Metabolic remodelling in human heart failure. Cardiovasc Res. 2011;90(2):251-257. DOI: 10.1093/cvr/cvr052.
7. Lam A, Lopaschuk GD. Anti-anginal effects of partial fatty acid oxidation inhibitors. Curr Opin Pharmacol. 2007;7(2):179—185. DOI: 10.1016/j.coph.2006.10.008.
8. Bhandari B, Subramanian L. Ranolazine, a partial fatty acid oxidation inhibitor, its potential benefit in angina and other cardiovascular disorder. Recent Pat Cardiovasc Drug Discov. 2007;2(1):35-39. DOI: 10.2174/ 157489007779606095.
9. Крыжановский СА., Лихошерстов АМ., Цорин И.Б., Столярук В.Н., Вититнова М.Б., Мокров Г.В., Гудашева Т.А. Скрининг кардиотропной активности в ряду а, ю-диарилметильных производных бис-(ю-аминоалкил)аминов. Фармакокинетика и Фармакодинамика. 2016;(2):10— 13. [Kryzhanovskii SA, Likhosherstov AM, Tsorin IB, Stolyaruk VN, Vititno-va MB, Mokrov GV, Gudasheva TA. Screening of the compounds having cardiotropic activity among the а, ю-diarilmetil derivatives of bis-(m-aminoalkyl) amines. FarmakokinetikaiFarmakodinamika. 2016;(2):10—13. (In Russ).].
10. Yamamoto S, Matsui K, Sasabe M, Ohashi NJ. Effect of an orally active Na+/H+ exchange inhibitor, SMP-300, on experimental angina and myocardial infarction models in rats. J Cardiovasc Pharmacol. 2002;39(2): 234-241. DOI: 10.1097/00005344-200202000-00010.
11. Барчуков В.В., Цорин И.Б., Лихошерстов А.М., Вититнова М.Б., Мокров Г В., Гудашева Т.А., Крыжановский С.А. Противоишемическая активность триамина АЛМ-802 в условиях эндотелиальной дисфункции. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2019;167(4):443-446. [Barchukov VV, Tsorin IB, Likhosherstov AM, Vititnova MB, Mokrov GV, Gudasheva TA, Kryzhanovskii SA. Anti-ischemic activity of triamine ALM-802 under conditions of endothelial dysfunction. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2019;167(4):443-446.
12. Барчуков В.В., Цорин И.Б., Лихошерстов А.М., Вититнова М.Б., Мокров Г.В., Крыжановский С.А. Сравнительное изучение антиише-мической активности триметазидина и соединения АЛМ-802 в условиях эндотелиальной дисфункции. Фармакокинетика и фармакодинамика. 2019;(2):23-27. [Barchukov VV Tsorin IB, Likhosherstov AM, Vititnova MB, Mokrov GV, Kryzhanovskii SA. A comparative study of the anti-ischemic activity of trimetazidine and the compound ALM-802 under conditions of endothelial dysfunction. Farmakokinetika i Farmakodinamika. 2019;(2):23-27. (In Russ).]. DOI: 10.24411/2587-7836-2019-10042.
22
ФАРМАКОКИНЕТИКА И ФШЩИШИКА
