CC BY
172
ОБЗОРЫ И ЛЕКЦИИ
УДК 612.13.014.063
КАРДИОПРОТЕКТОРНЫЕ СВОЙСТВА АГОНИСТОВ КАННАБИНОИДНЫХ РЕЦЕПТОРОВ
Л.Н. Маслов, А.В. Крылатов
ФГБУ "НИИ кардиологии" СО РАМН, Томск E-mail: [email protected]
CARDIOPROTECTIVE PROPERTIES OF THE CANNABINOID RECEPTOR AGONISTS
L.N. Maslov, A.V. Krylatov
Federal State Budgetary Institution "Research Institute for Cardiology" of Siberian Branch under the Russian Academy
of Medical Sciences, Tomsk
Каннабиноиды (CB) имитируют инфаркт-лимитирующий эффект пре- и посткондиционирования сердца. Рецепторная природа инфаркт-лимитирующего эффекта каннабиноидов является предметом дискуссии. Большинство данных указывает на то, что профилактический кардиопротекторный эффект каннабиноидов связан с активацией СВ2-рецепторов. Установлено, что каннабиноид-индуцированное повышение устойчивости сердца к действию ишемии и реперфузии зависит от активации протеинкиназы С. Кроме того обнаружено, что каннабиноиды могут предупреждать реперфузионное повреждение коронарных артерий за счет стимуляции СВ2-рецепторов.
Ключевые слова: сердце, ишемия, реперфузия, агонисты каннабиноидных рецепторов.
Cannabinoids (CB) mimic the infarct-limiting effects of cardiac preconditioning and postconditioning. The nature of the receptors involved in the infarct-limiting effect of the cannabinoids remains a matter of discussion. Most data suggest that the preventive cardioprotective effect of the cannabinoids is related to the CB2-recetor activation. It has been shown that the cannabinoid-induced increase in cardiac resistance to ischemia and reperfusion depends on the protein kinase C activation. Moreover, cannabinoids are found to prevent reperfusion-induced damage of the coronary arteries via CB2-receptor stimulation.
Key words: heart, ischemia, reperfusion, cannabinoid receptor agonists.
Каннабиноидные рецепторы. Каннабиноидная система была открыта сравнительно недавно. В 1990 г была установлена структура центрального каннабиноидного (СВ1) рецептора [30], а сам рецептор был клонирован. В І993 г. был клонирован периферический каннабиноид-ный (СВ2) рецептор [31]. В 2003 г. израильские фармакологи в экспериментах на трансгенных мышах с делеци-ей гена СВ1-рецептора получили косвенные доказательства существования третьего (СВ3) рецептора [17]. В 1999 г. М. Sawzdargo и соавт. [35] выяснили структуру и клонировали орфановый G-белок-сопряженный рецептор, состоящий из 319 аминокислотных остатков, экспрессирующийся в мозге человека. Рецептор обозначили как ‘^РК55”. Позднее было установлено [34], что GPR55 -это каннабиноидный рецептор, который экспрессируется клетками ствола мозга, фронтальной коры, стриатума, гипоталамуса, мозжечка и гиппокампа. Рецептор был найден и на периферии - в надпочечниках, селезенке и тонком кишечнике, в остальных органах мРНК GPR55 присутствовала в следовых количествах [34]. По аффиннос-
ти к СВ-лигандам GPR55 отличался от СВ1-, СВ2-рецеп-торов и эндотелиального анандамидового рецептора, он проявлял высокое сродство к каннабиноиду СР55940, анандамиду, А9-тетагидроканнабинолу (А9-ТГК), пальми-тоилэтноламиду, НИ-210; имел слабое сродство к СВ-ан-тагонисту SRl4l7l6 и не взаимодействовал с СВ1-, СВ2-агонистом ’¡N55,212-2 [34]. Рецептор GPR55 сопряжен с Ga-белком [34]. Селективные антагонисты GPR55 пока не синтезированы, поэтому значение GPR55 в регуляции функционального состояния органов и систем организма остается пока неизвестным. Большое количество мРНК GPR55 найдено в селезенке, мРНК GPR55 встречается в следовом количестве в желудке и отсутствует в сердце [34].
В 1999 г. американскими фармакологами [24, 38] были получены данные о существовании третьего каннабино-идного рецептора. Рецептор присутствовал в эндотелио-цитах и проявлял высокое сродство к эндогенному СВ-агонисту анандамиду и метанандамиду (синтетический аналог анандамида), но не взаимодействовал с другими
СВ-агонистами [38]. Рецептор ингибировался селективным антагонистом СВ1-рецепторов SR141716A [38]. Авторы открытия назвали рецептор ‘^141716А-чувстви-тельным эндотелиальным анандамидовым рецептором” [38]. В 2003 г. было доказано, что названный рецептор относится к G-белок-сопряженным рецепторам [11, 32]. Он пока не клонирован. В 2000 г. итальянские физиологи [16], выполняя эксперименты на трансгенных мышах с делецией гена СВ1-рецептора, получили данные о существовании G-белок-сопряженного анандамидового рецептора в головном мозге. В отличие от эндотелиального рецептора, новый анандамидовый рецептор был не чувствителен к СВ1- и СВ2-антагонистам [16]. Он также пока не клонирован.
Таким образом, в настоящее время доказано существование по меньшей мере четырех каннабиноидных рецепторов: СВ1-, СВ2-, GPR55-рецепторы и эндотелиальный анандамидовый рецептор.
Эндогенные агонисты каннабиноидных рецепторов. В 1992 г. международный коллектив исследователей [14] сообщил об открытии первого эндогенного каннабино-ида - анандамида (арахидонилэтаноламид). Затем установили [22], что эндоканнабиноидом является 2-арахи-доноилглицерол. В 2001 г. был обнаружен эндоканнаби-ноид - ноладин-эфир [22]. В 2004 г. идентифицирован еще один эндоканнабиноид - олеамид [27].
Кардиопротекторные эффекты агонистов каннабиноидных рецепторов. Основными проявлениями ишемического и реперфузионного повреждения сердца являются: некроз, апоптоз кардиомиоцитов, сократительная дисфункция, аритмии, эндотелиальная дисфункция [1, 6, 7, 33]. Установлено, что каннабиноиды способны повышать устойчивость сердца к действию ишемии и реперфузии [2-4, 8, 13, 28, 29]. Инфаркт-лимитирующий эффект каннабиноидов проявляется как in vivo [2, 8], так и in vitro [3, 4, 28, 29], поэтому исследователи полагают, что ключевую роль в реализации кардиопротекторного действия каннабиноидов играют процессы, происходящие на уровне сердца [3, 4, 28, 29, 37]. В 2002 г. мы обнаружили, что агонист СВ1- и СВ2-рецепторов HU-210 уменьшает соотношение зона инфаркта/область риска (ЗИ/ОР) после 45-минутной коронароокклюзии и 2-часовой реперфузии [2, 8]. Областью риска принято назвать зону ишемии (зона гипоперфузии), которая всегда больше зоны некроза. Позднее нами было показано, что ин-фаркт-лимитирующий эффект HU-210 in vivo не проявляется в условиях блокады СВ1-рецепторов и сохраняется после блокады СВ2-рецепторов [3]. Добавление HU-210 в перфузат изолированного сердца перед моделированием тотальной ишемии (45 мин) и реперфузии (30 мин) обеспечивает снижение выброса креатинфосфокиназы в перфузионный раствор, оттекающий от сердца [3]. Согласно нашим данным [3], кардиопротекторный эффект HU-210 является следствием активации протеинкиназы С. Представленные факты свидетельствуют о том, что HU-210 повышает толерантность кардиомиоцитов к действию ишемии-реперфузии за счет активации СВ1-рецеп-торов и повышения активности протеинкиназы С.
Эндогенные каннабиноиды также способны повышать устойчивость сердца к ишемии-реперфузии. Физиологи
из Канады подвергали крыс тепловому шоку (heat shock stress) [25], через 24 ч у крыс изолировали сердца, на которых моделировали 30-минутную коронароокклюзию и 2-часовую реперфузию. Тепловой шок обеспечивал уменьшение соотношения ЗИ/ОР в 2,5 раз. Инфаркт-ли-митирующий эффект сохранялся при добавлении в перфузат СВ1-антагониста SR141716, но исчезал после блокады СВ2-рецепторов с помощью SR144528 [25]. Кардиопротекторный эффект шока не проявлялся после добавления в перфузионный раствор ингибитора NO-синтазы L-NAME (NG-Nitro-L-arginine methyl ester) [25]. Эти данные говорят о том, что инфаркт-лимитирующий эффект шока связан с активацией СВ2-рецепторов эндогенными кан-набиноидами, которые, по-видимому, активируют NO-синтазу. Эти данные согласуются с результатами исследований D. Harris и соавт. [23], которые обнаружили, что сосудорасширяющий эффект анандамида не проявляется в условиях блокады NO-синтазы с помощью L-NAME. В 2001 г. физиологи из Канады [26] показали, что эндогенные каннабиноиды участвуют в кардиопротекторном эффекте липополисахарида (ЛПС). Крысам вводили ЛПС, через 24 ч у них извлекали сердце и перфузировали его по методу Лангендорфа. Ишемию моделировали, снижая коронарный проток до 0,6 мл/мин, реперфузия продолжалась 60 мин [26]. Блокада сВ2-рецепторов с помощью SR144528 устраняла инфаркт-лимитирующий эффект ЛПС, также действовал ингибитор NO-синтазы NG-nitro-L-arginine [26]. Антагонист СВ1-рецепторов SR 141716 не влиял на кардиопротекторный эффект ЛПС [26]. Как известно, одним из проявлений ишемического и реперфу-зионного повреждения сердца является эндотелиальная дисфункция [33]. В 2003 г. J.F. Bouchard и соавт. [9] обнаружили, что ишемическое прекондиционирование предупреждает нарушение эндотелий-зависимой вазодила-тации, вызванное ишемией и реперфузией изолированного сердца. Прекондиционирование воспроизводили с помощью 5-минутной ишемии за 5 мин до глобальной ишемии изолированного сердца. Вазопротекторный эффект прекондиционирования не проявлялся в условиях блокады как СВ1-рецеепторов, так и после ингибирования СВ2-рецепторов [9]. Эндогенные каннабиноиды паль-митоилэтаноламид и 2-арахидонилглицерол (2-АГ) имитировали вазопротекторное действие прекондициониро-вания [9]. В 2011 г. фармакологи из Мадрида опубликовали результаты своих экспериментов на изолированном перфузируемом сердце крысы [20]. Перед изоляцией сердца животным внутрибрюшинно вводили агонист СВ1-и СВ2-рецепторов WIN 55,212-2 (1 мг/кг), in vitro моделировали глобальную ишемию (45 мин) и реперфузию (60 мин). Оказалось, что во время реперфузии каннаби-ноид не влияет на давление, развиваемое левым желудочком, и на конечное диастолическое давление, но существенно снижает сопротивление коронарных артерий, что авторы расценивают как вазопротекторный эффект [20]. Названный протекторный эффект сохранялся после блокады СВ1-рецепторов и исчезал после ингибирования СВ2-рецепторов [20]. Принято считать, что повышенное сопротивление коронарных артерий в реперфу-зионном периоде является следствием эндотелиальной дисфункции [33]. Представленные факты говорят о том,
что эндогенные и экзогенные каннабиноиды за счет активации СВ2-рецепторов предупреждают повреждение эндотелия коронарных сосудов, вызванное ишемией-реперфузией изолированного сердца.
В 1996 г. B.C. Gho и соавт. обнаружили [19], что предварительная 15-минутная окклюзия брыжеечной артерии повышает устойчивость сердца к действию 60-минутной ишемии и последующей реперфузии, что характеризуется уменьшением соотношения ЗИ/ОР. Пятнадцатиминутная ишемия левой почки также способствовала уменьшению индекса ЗИ/ОР при коронароокклюзии и реперфузии [19]. Этот кардиопротекторный феномен в англоязычной литературе получил название “remote preconditioning” или “preconditioning at a distance”, что можно перевести как “дистантное прекондиционирова-ние” [5, 6]. В 2008 г было показано [21], что блокада СВ2-рецепторов устраняла кардиопротекторный и анти-аритмический эффект транзиторной ишемии тонкой кишки у крыс. Блокада СВ1-рецепторов не повлияла на защитный эффект прекондиционирования [21]. Эти данные указывают, что эндоканнабиноиды участвуют в ин-фаркт-лимитирующем эффекте дистантного преконди-ционирования.
В 2009 г. французские физиологи [13] опубликовали результаты своих экспериментов на трансгенных мышах с делецией гена СВ2-рецептора (СВ2-/-), в качестве контроля использовали обычных мышей. У мышей вызывали 1-часовую коронароокклюзию, а после 24-часовой реперфузии проводили реокклюзию с последующей оценкой соотношения ЗИ/ОР. Фармакологические агенты вводили за 5 мин до реперфузии. В группе контроля индекс ЗИ/ОР составлял 34%, а в группе СВ2-/- - 45%. Инъекция селективного СВ2-агониста JWH133 в дозе 3 мг/кг обеспечивала уменьшение соотношения ЗИ/ОР до 24% у обычных мышей и не влияла на этот показатель у трансгенных особей [13]. Мы обнаружили, что агонист СВ1- и СВ2-рецепторов HU-210 при внутривенном введении крысам с коронароокклюзией за 5 мин до реперфузии способствует уменьшению соотношения ЗИ/3Р [6]. Представленные данные говорят о том, что эндоканна-биноиды играют важную роль в регуляции устойчивости кардиомиоцитов к действию ишемии-реперфузии. Кроме того, наши данные и данные французских коллег свидетельствуют о том, что активация СВ-рецепторов может имитировать феномен посткондиционирования, то есть предупреждать появление реперфузионных повреждений кардиомиоцитов после того, как ишемическое повреждение клеток сердца уже произошло [5].
В 2001 г. J.A. Wagner и соавт. [39] установили, что гипотензия при коронароокклюзии и реперфузии связана с активацией СВ1-рецепторов. Вместе с тем выживаемость контрольных крыс с экспериментальным инфарктом через 2 ч после коронароокклюзии составляла 70%, а в группе животных, получавших антагонист СВ1-рецепторов SR141716A, гибель составила 36% (p<0,05) [39]. Данный факт свидетельствует о том, что эндогенные агонисты СВ1-рецепторов снижают артериальное давление при коронароокклюзии, но в то же время увеличивают выживаемость животных в условиях экспериментального инфаркта миокарда.
В 2005 г. N.J. Underdown и соавт. [З7], выполняя эксперименты на изолированном перфузируемом сердце крысы, моделировали З0-минутную глобальную ишемию и 60-минутную реперфузию. Они обнаружили, что анан-дамид и метанандамид уменьшают соотношение ЗИ/ОР в 2,5 раза, тогда как агонист СВ1- и СВ2-рецепторов HU-210 (1 мкМ) не оказывал подобного эффекта. Авторам не удалось выявить инфаркт-лимитирующий эффект у селективного СВ1-агониста ACPA и у селективного СВ2-аго-ниста JWH-ІЗЗ [З7]. Перфузию СВ-агонистами начинали за 5 мин до ишемии и продолжали в течение всего ре-перфузионного периода. Инфаркт-лимитирующий эффект анандамида не проявлялся в условиях блокады СВ1-и СВ2-рецепторов. Представленные факты позволили авторам работы сделать вывод, что кардиопротекторный эффект анандамида связан с активацией каннабиноид-ного рецептора, отличного от СВ1- и СВ2-рецепторов, поскольку агонисты этих рецепторов не влияют на устойчивость миокарда к ишемии-реперфузии [З7]. Работа британских физиологов противоречит нашим данным [З, 4], поскольку нам удалось воспроизвести кардиопротекторный эффект HU-210 в концентрации 0,1 мкМ, а британским коллегам этого добиться не удалось, хотя они использовали HU-210 в 10 раз большей концентрации. По нашему мнению, решающую роль сыграл протокол эксперимента. Физиологи из Великобритании добавляли HU-210 в перфузат за 5 мин до ишемии и продолжали перфузию с HU-210 в течение всего реперфузионного периода [З7]. Мы же имитировали феномен прекондиционирования, то есть осуществляли перфузию с HU-210 только в течение 10 мин и прекращали перфузию с препаратом за 10 мин до ишемии [З, 4].
В 2004 г. итальянские физиологи [15] опубликовали результаты своих экспериментов, выполненных на мышах с коронароокклюзией и реперфузией. Оказалось, что инъекция агониста СВ1- и СВ2-рецепторов WIN 55,212-2 способствует уменьшению соотношения ЗИ/ОР на З0%. Этот эффект сохранялся в условиях селективной блокады СВ1-рецепторов, но исчезал после применения СВ2-антагониста АМ6З0. Кроме того, было установлено, что инъекция одного АМ6З0 способствовала увеличению соотношения ЗИ/ОР [15]. Селективный ингибитор СВ1-ре-цепторов АМ251 не влиял на индекс ЗИ/ОР. Инфаркт-лимитирующий эффект WIN 55,212-2 сопровождался снижением активности в ткани сердца миелопероксида-зы [15]. Последняя, как известно (jordan J.E. et al., 1999), является индикатором аккумуляции в миокарде нейтро-филов, которые усиливают ишемическое и реперфузи-онное повреждение сердца. Эти факты говорят о том, что активация СВ2-рецепторов экзогенными и эндогенными каннабиноидами способствует повышению толерантности миокарда к действию ишемии-реперфузии за счет уменьшения аккумуляции в миокарде нейтрофилов.
В 2006 г. группа проф. Z. Vogel [З6] обнаружила, что каннабиноид А9-ТГК способен повышать толерантность изолированных неонатальных кардиомиоцитов крысят к действию гипоксии. Гипоксию моделировали, помещая кардиомиоциты на 60 мин в среду с аргоном без глюкозы [З6]. За 24 ч до воспроизведения гипоксии кардиоми-оциты инкубировали в присутствии А9-ТГК. Гипоксия вы-
зывала утечку из кардиомиоцитов лактатдегидрогеназы (ЛДГ), что свидетельствует о некрозе кардиомиоцитов. Каннабиноид A^re снижал выброс ЛДГ. Если в среду инкубации за 1 ч до A^re добавляли СВ2-антагонист SRM4528, то цитопротекторный эффект не наблюдался, также действовал ингибитор NO-синтазы L-NAME [З6]. Селективный СВ1-антагонист SR141716 не влиял на ци-топротекторный эффект A^re. Кроме того, выяснилось, что A^re в З раза увеличивал продукцию радикала оксида азота (NO'). Этот эффект устранял SR144528, но не SR141716. С помощью полимеразной цепной реакции в реальном времени по уровню мРНК оценивали экспрессию каннабиноидных рецепторов в неонатальных кар-диомиоцитах. Оказалось, что они экспрессируют только СВ2-рецептор [З6]. A9-Тетрагидроканнабинол в 4 раза увеличивал количество индуцибельной NO-синтазы. Представленные данные свидетельствуют, что использованный авторами каннабиноид имитирует феномен позднего прекондиционирования за счет активации СВ2-рецепто-ров и повышения продукции NO' индуцибельной NO-син-тазой. Поздним прекондиционированием принято называть повышение толерантности кардиомиоцитов к действию длительной ишемии-реперфузии через 24 ч после воздействия кратковременной ишемии-реперфузии [6].
Казалось бы, эти данные противоречат результатам наших исследований [З], которые свидетельствуют о том, что инфаркт-лимитирующий эффект HU-210 связан с активацией СВ1-рецепторов, которые, по данным израильских физиологов, отсутствуют в кардиомиоцитах [З6]. На наш взгляд, все дело в возрасте особей. Как показали
S.M. Brown и соавт. [10], мРНК СВ2-рецептора отсутствует в миокарде взрослых крыс. Согласно данным и S. Galiegue соавт. [18], в миокарде человека отсутствует мРНК СВ1-рецептора. В 200З г. с помощью иммуноблотинга J.A. Wagner и соавт. [40] обнаружили в миокарде взрослых крыс СВ1-рецептор, а 2 года спустя они подтвердили существование этого рецептора в сердце крыс иммуногис-тохимическим методом [41]. Каннабиноидный СВ2-ре-цептор в миокарде взрослых особей им обнаружить не удалось [41]. В то же время, согласно данным канадских исследователей, в сердце взрослых крыс присутствует мРНК и белки СВ1- и СВ2-рецептора [29]. Каннабиноидный СВ1-рецептор экспрессируется преимущественно в эндотелиоцитах артериол и капилляров, а СВ2-рецептор удается обнаружить в кардиомиоцитах и эндотелиоци-тах крупных артерий [29]. Следовательно, литературные данные о наличии субтипов СВ-рецепторов в миокарде носят противоречивый характер, поэтому представляется уместным предположить, что кардиопротекторный эффект каннабиноидов у взрослых особей может быть связан с оккупацией как СВ1-, так и СВ2-рецепторов. Канадские физиологи [29] на изолированном перфузируе-мом сердце крысы воспроизводили 90-минутную ишемию низкого протока, снижая коронарный проток до 0,6 мл/мин, после чего следовала З0-минутная реперфузия. Фармакологические агенты добавляли в перфузат за 5 мин до ишемии, продолжительность перфузии с препаратами продолжалась на протяжении всего периода ишемии и заканчивалась в момент начала реперфузии, то есть общая продолжительность перфузии с фармакологичес-
кими агентами составляла 95 мин [28]. Селективный агонист СВ1-рецепторов arachidonyl-2-chloroethylamide (ACEA, 50 нМ) и селективный агонист СВ2-рецепторов JWH015 (50 нМ) уменьшали соотношение ЗИ/ОР [28, 29]. Инфаркт-лимитирующий эффект ACEA не проявлялся в условиях блокады NO-синтазы с помощью NG-nitro-L-arginine, кардиопротекторный эффект JWH015 в этих условиях сохранялся [29, З6].
Таким образом, литературные данные о роли канна-биноидных рецепторов в регуляции толерантности сердца к действию ишемии-реперфузии носят противоречивый характер. Одни исследователи сообщают о том, что инфаркт-лимитирующий эффект каннабиноидов связан с активацией СВ1-рецепторов [З], другие авторы полагают, что кардиопротекторный эффект экзогенных и эндогенных каннабиноидов является результатом активации СВ2-рецепторов [15, 21, 25, 26, З6], некоторые исследователи полагают, что защитный эффект каннаби-ноидов связан со стимуляцией агонистами как СВ1-, так и СВ2-рецепторов [28, 29]. Кроме того, N.J. Underdown и соавт. [З7] считают, что кардиопротекторный эффект каннабиноидов не зависит от активации СВ1- и СВ2-рецеп-торов, а связан с активацией особого каннабиноидного рецептора, который чувствителен только к анандамиду и метанандамиду и не взаимодействует с другими СВ-аго-нистами.
Сигнальный механизм кардиопротекторного действия каннабиноидов. Как мы уже отмечали выше, в сигнальном механизме защитного действия каннабиноидов важную роль играет NO-синтаза [25, 29, З6]. Общеизвестно, что в патогенезе ишемического и реперфузионного повреждения сердца большое значение имеет окислительный стресс [ЗЗ], поэтому французские физиологи предположили [1З], что каннабиноиды могут повышать устойчивость кардиомиоцитов к действию ишемии-реперфузии за счет повышения устойчивости клеток сердца к окислительному стрессу. Кардиомиоциты обычных мышей и СВ2-/-особей инкубировали 18 ч в присутствии Н2О2, которая вызывала гибель почти 90% клеток. У контрольных и трансгенных мышей процент гибели кардиомиоцитов был идентичным. Селективный СВ2-агонист JWH^ (конечная концентрация 1 мкМ) в этих условиях увеличивал выживаемость клеток почти в 5 раз. Защитный эффект JWH^ не проявлялся, если в среду инкубации был добавлен селективный СВ2-антагонист АМ6З0 (5 мкМ) [1З]. Эти данные свидетельствуют о том, что кар-диопротекторный эффект каннабиноидов может быть следствием увеличения толерантности кардиомиоцитов к окислительному стрессу.
В 200З г. Р. Lepicier и соавт. [28] попытались проанализировать роль протеинкиназ в кардиопротекторном действии каннабиноидов. Эксперименты проводили на изолированном перфузируемом сердце крысы. Ишемию продолжительностью 2 ч моделировали, снижая коронарный проток до 0,6 мл/мин. Длительность реперфузии - 20 мин. Некроз кардиомиоцитов оценивали по уровню ЛДГ и креатинфосфокиназы (КФК) в перфузате, оттекающем от сердца. Агонисты СВ-рецепторов (анандамид, пальмито-илэтаноламид, 2-АГ) добавляли в перфузионный раствор за 15 мин до ишемии. Каннабиноиды оставались в пер-
фузионном растворе вплоть до реперфузии [28]. Уровень ЛДг и КФК в перфузате снижал агонист СВ2- и GPR55-рецептров пальмитоилэтаноламид и агонист СВ1- и СВ2-рецепторов 2-АГ. Анандамид не влиял на концентрацию ЛДГ и КФК в перфузате. Антагонист СВ2-рецепторов SR144528 устранял цитопротекторный эффект пальми-тоилэтаноламида и 2-АГ. Антагонист СВ1-рецепторов SR141716A блокировал кардиопротекторный эффект только 2-АГ. Эти факты говорят о том, что повышения толерантности сердца к ишемии-реперфузии можно добиться, стимулируя как СВ1-рецептор, так и СВ2-рецеп-тор. Авторы исследовали сигнальный механизм цитоп-ротекторного эффекта пальмитоилэтаноламида. Оказалось, что защитный эффект названного каннабиноида не проявлялся в условиях селективной блокады протеинки-назы С хелеритрином [28]. Ингибитор ERKl/2-киназы (extracellular signal-regulated kinase) PD98059 и блокатор р38-киназы SB203580 устраняли цитопротекторный эффект пальмитоилэтаноламида. Кроме того, Р. Lepicier и соавт. [28] показали, что названный каннабиноид индуцирует фосфорилирование ERKl/2-киназы и р38-кина-зы, что принято рассматривать как признак активации киназ [42]. Таким образом, представленные данные свидетельствуют о том, что кардиопротекторный эффект пальмитоилэтаноламида связан с активацией протеинки-назы С, р38-киназы, ERKl/2-киназы. Однако не ясно, какова роль этих киназ в цитопротекторном эффекте агонистов СВ1- и СВ2-рецепторов, поскольку, по данным некоторых авторов, названный каннабиноид не является агонистом СВ1 и СВ2-рецепторов [12], а взаимодействует только с GPR55-рецепторами [34].
Таким образом, каннабиноиды имитируют инфаркт-лимитирующий эффект пре- и посткондиционирования. Кроме того, установлено, что каннабиноиды могут предупреждать реперфузионное повреждение коронарных артерий. Рецепторная природа инфаркт-лимитирующе-го эффекта каннабиноидов является предметом обсуждения. Сигнальный механизм кардиопротекторного эффекта агонистов СВ1- и СВ2-рецепторов практически не изучен.
Работа подготовлена при поддержке гос. контрактов № 02.740.11.0714, контракт № 11.519.11.2016, № 11.519.11.2028, и РФФИ гранты: 10-04-00288,
11-04-00467,11-04-98001,11-04-98000,11-04-98004,
12-04-91152. Авторы выражают признательность за техническую помощь НА. Данильченко, М. Октопусу,
И.С. Хохловой, В.В. Ключарёву
Литература
1. Гарганеева А.А., Округин С.А., Зяблов Ю.И. Программа ВОЗ “Регистр острого инфаркта миокарда”: 25-летнее эпидемиологическое изучение инфаркта миокарда в среднеурбанизированном городе Западной Сибири // Сибирский медицинский журнал (Томск). - 2010. - Т. 25, № 2, вып. 1. -С. 44-48.
2. Крылатов А.В., Бернацкая Н.А., Маслов Л.Н. и др. Повышение устойчивости сердца к аритмогенным воздействиям и уменьшение зоны ишемического некроза миокарда при активации каннабиноидных рецепторов // Рос. физиол. жур. - 2002. - Т. 88, № 5. - С. 560-567.
3. Ласукова О.В., Маслов Л.Н., Ермаков С.Ю. и др. Роль канна-биноидных рецепторов в регуляции толерантности сердца к действию ишемии и реперфузии // Известия РАН. Серия биол. - 2008. - Т. 35, № 4. - С. 471-478.
4. Маслов Л.Н., Ласукова О.В., Крылатов А.В. и др. Изменение инотропной функции сердца и степени повреждения кар-диомиоцитов при активации каннабиноидных рецепторов в условиях ишемии и реперфузии // Рос. физиол. жур. -2003. - Т. 89, № 9. - С. 1108-1116.
5. Маслов Л.Н., Криг Т., Дайван В. Посткондиционирование -универсальный защитный феномен // Пат. физиол. экспер. тер. - 2009. - № 3. - С. 2-6.
6. Маслов Л.Н. Новые подходы к профилактике и терапии ишемических и реперфузионных повреждений сердца при остром инфаркте миокарда // Сибирский медицинский журнал (Томск). - 2010. - Т. 25, № 2, вып. 1. - С. 17-24.
7. Шипулин В.М., Козлов Б.Н., Евтушенко А.В. и др. Современные стратегии лечения сердечной недостаточности в кардиохирургии // Сибирский медицинский журнал (Томск).
- 2010. - Т. 25, № 2, вып. 2. - С. 4-12.
8. Угдыжекова Д.С., Крылатов А.В., Бернацкая Н.А. и др. О возможности ограничения зоны ишемического некроза миокарда путем активации каннабиноидных рецепторов // Бюл. экспер. биол. и мед. - 2002. - Т. 133, № 2. - С. 148-150.
9. Bouchard J.F., Lepicier P., Lamontagne D. Contribution of endocannabinoids in the endothelial protection afforded by ischemic preconditioning in the isolated rat heart // Life Sci. -2003. - Vol. 72 (16). - P. 1859-1870.
10. Brown S.M., Wager-Miller J., Mackie K. Cloning and molecular characterization of the rat CB2 cannabinoid receptor // Biochim. Biophys. Acta. - 2002. - Vol. 1576 (3). - P. 255-264.
11. Begg M., Mo F.M., Offertaler L. et al. G protein-coupled endothelial receptor for atypical cannabinoid ligands modulates a Ca2+-dependent K+ current // J. Biol. Chem. - 2003. -Vol. 278 (46). - P. 46188-46194.
12. Calignano A., La Rana G., Piomelli D. Antinociceptive activity of the endogenous fatty acid amide, palmitylethanolamide // Eur. J. Pharmacol. - 2001. - Vol. 419 (2-3). - P. 191-198.
13. Defer N., Wan J., Souktani R. et al. The cannabinoid receptor type 2 promotes cardiac myocyte and fibroblast survival and protects against ischemia/reperfusion-induced cardiomyopathy // FASEB J. - 2009. - Vol. 23 (7). - P. 2120-2130.
14. Devane W.A., Hanus L., Breuer A. et al. Isolation and structure of a brain constituent that binds to the cannabinoid receptor // Science. - 1992. - Vol. 258 (5090). - P. 1946-1949.
15. Di Filippo C., Rossi F., Rossi S. et al. Cannabinoid CB2 receptor activation reduces mouse myocardial ischemia-reperfusion injury: involvement of cytokine/chemokines and PMN // J. Leukoc. Biol. - 2004. - Vol. 75 (3). - P. 453-459.
16. Di Marzo V., Breivogel C.S., Tao Q. et al. Levels, metabolism, and pharmacological activity of anandamide in CB1 cannabinoid receptor knockout mice: evidence for non-C1 B1, non-CB2 receptor-mediated actions of anandamide in mou1se brain //2 J. Neurochem. - 2000. - Vol. 75 (6). - P. 2434-2444.
17. Fride E., Foox A., Rosenberg E. et al. Milk intake and survival in newborn cannabinoid CB1 receptor knockout mice: evidence for a “CB” receptor // Eur.J. Pharmacol. - 2003. - Vol. 461 (1).
- P. 27-34.
18. Galiegue S., Mary S., Marchand J. et al. Expression of central and peripheral cannabinoid receptors in human immune tissues and leukocyte subpopulations // Eur. J. Biochem. - 1995. - Vol. 232
(1). - P. 54-61.
19. Gho B.C., Schoemaker R.G., Doel van den M.A. et al. Myocardial protection by brief ischemia in noncardiac tissue // Circulation.
- 1996. - Vol. 94 (9). - P. 2193-2200.
20. Gonzalez C., Herradon E., Abalo R. et al. Cannabinoid/agonist WIN 55,212-2 reduces cardiac ischaemia-reperfusion injury in Zucker diabetic fatty rats: role of CB2 receptors and iNOS/eNOS
// Diabetes Metab. Res. Rev. - 2011. - Vol. 27 (4). - P. 331-340.
21. Hajrasouliha A.R., Tavakoli S., Ghasemi M. et al. Endogenous cannabinoids contribute to remote ischemic preconditioning via cannabinoid CB2 receptors in the rat heart // Eur. J. Pharmacol. - 2008. - Vol. 579 (1-3). - P. 246-252.
22. Hanus L., Abu-Lafi S., Fride E. et al. 2-arachidonyl glyceryl ether, an endogenous agonist of the cannabinoid CB1 receptor // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2001. - Vol. 98 (7). - P. 3662-3665.
23. Harris D., McCulloch A.I., Kendall D.A. et al. Characterization of vasorelaxant responses to anandamide in the rat mesenteric arterial bed // J. Physiol. - 2002. - Vol. 539 (Pt. 3). - P. 893902.
24. Jarai Z., Wagner J.A., Varga K. et al. Cannabinoid-induced mesenteric vasodilation through an endothelial site distinct from CB1 or CB2 receptors // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1999.
- Vol. 96 (24). - P. 14136-14141.
25. Joyeux M., Arnaud C., Godin-Ribuot D. et al. Endocannabinoids are implicated in the infarct size-reducing effect conferred by heat stress preconditioning in isolated rat hearts // Cardiovasc. Res. - 2002. - Vol. 55 (3). - P. 619-625.
26. Lagneux C., Lamontagne D. Involvement of cannabinoids in the cardioprotection induced by lipopolysaccharide // Br. J. Pharmacol. - 2001. - Vol. 132 (4). - P. 793-796.
27. Leggett J.D., Aspley S., Beckett S.R. et al. Oleamide is a selective endogenous agonist of rat and human CB1 cannabinoid receptors // Br. J. Pharmacol. - 2004. - Vol. 141 (2). - P. 253262.
28. Lepicier P., Bouchard J.F., Lagneux C. et al. Endocannabinoids protect the rat isolated heart against ischaemia // Br. J. Pharmacol. - 2003. - Vol. 139 (4). - P. 805-815.
29. Lepicier P., Lagneux C., Sirois M.G. et al. Endothelial CB1-receptors limit infarct size through NO formation in rat isolated hearts // Life Sci. - 2007. - Vol. 81 (17-18). - P. 1373-1380.
30. Matsuda L.A., Lolait S.J., Brownstein M.J. et al. Structure of a cannabinoid receptor and functional expression of the cloned cDNA. Nature. - 1990. - Vol. 346 (6284). - P. 561-564.
31. Munro S., Thomas K.L., Abu-Shaar M. Molecular characterization of a peripheral receptor for cannabinoids // Nature. - 1993. -Vol. 365 (6441). - P. 61-65.
32. Offertaler L., Mo F.M., Batkai S. et al. Selective ligands and cellular effectors of a G protein-coupled endothelial cannabinoid receptor // Mol. Pharmacol. - 2003. - Vol. 63 (3). - P. 699-705.
33. Ostadal B., Kolar F. Cardiac ischemia: from injury to protection.
- Boston, Dordrecht, London : Kluwer Academic Publishers, 1999. - 173 p.
34. Ryberg E., Larsson N., Sjogren S. et al. The orphan receptor GPR55 is a novel cannabinoid receptor // Br. J. Pharmacol. - 2007. -
Vol. 152 (7). - P. 1092-1101.
35. Sawzdargo M., Nguyen T., Lee D.K. et al. Identification and cloning of three novel human G protein-coupled receptor genes GPR52, PsiGPR53 and GPR55: GPR55 is extensively expressed in human brain // Brain Res. Mol. Brain Res. - 1999. - Vol. 64
(2). - P. 193-198.
36. Shmist Y.A., Goncharov I., Eichler M. et al. Delta-9-tetrahydrocannabinol protects cardiac cells from hypoxia via CB2 receptor activation and nitric oxide production // Mol. Cell. Biochem. - 2006. - Vol. 283 (1-2). - P. 75-83.
37. Underdown N.J., Hiley C.R., Ford W.R. Anandamide reduces infarct size in rat isolated hearts subjected to ischaemia-reperfusion by a novel cannabinoid mechanism // Br. J. Pharmacol. - 2005. - Vol. 146 (6). - P. 809-816.
38. Wagner J.A., Varga K., Jarai Z., Kunos G. Mesenteric vasodilation mediated by endothelial anandamide receptors // Hypertension.
- 1999. - Vol. 33, (1 Pt. 2). - P. 429-434.
39. Wagner J.A., Hu K., Bauersachs J. et al. Endogenous cannabinoids mediate hypotension after experimental myocardial infarction // J. Am. Coll. Cardiol. - 2001. - Vol. 38 (7). - P. 2048-2054.
40. Wagner J.A., Hu K., Karcher J. et al. CB1 cannabinoid receptor antagonism promotes remodeling and cannabinoid treatment prevents endothelial dysfunction and hypotension in rats with myocardial infarction // Br. J. Pharmacol. - 2003. - Vol. 138 (7). - P. 1251-1258.
41. Wagner J.A., Abesser M., Karcher J. et al. Coronary vasodilator effects of endogenous cannabinoids in vasopressin-preconstricted unpaced rat isolated hearts // J. Cardiovasc. Pharmacol. - 2005. - Vol. 46 (3). - P. 348-355.
42. Yellon D.M., Downey J.M. Preconditioning the myocardium: from cellular physiology to clinical cardiology // Physiol. Rev. - 2003.
- Vol. 83 (4). - P. 1113-1151.
Поступила 22.03.2012
Сведения об авторах
Маслов Леонид Николаевич, д.м.н., профессор, руководитель лаборатории экспериментальной кардиологии ФГБУ “НИИ кардиологии” СО РАМН.
Адрес: 634012, г. Томск, ул. Киевская, 111а.
E-mail: [email protected].
Крылатов Андрей Владимирович, к.м.н., с.н.с. лаборатории экспериментальной кардиологии ФГБУ “НИИ кардиологии” СО РАМН.
Адрес: 634012, г. Томск, ул. Киевская, 111а.
