Кардиопротекторный эффект адаптации к гипоксии: рецепция и сигнальные механизмы Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Вестник КазНМУ, №5(1) - 2013

УДК: 616-092.18

Ю.Б. ЛИШМАНОВ, Н.В. НАРЫЖНАЯ, Е.С. ПРОКУДИНА, А.С. СЕМЕНЦОВ

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт кардиологии» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук, Томск, Россия

КАРДИОПРОТЕКТОРНЫЙ ЭФФЕКТ АДАПТАЦИИ К ГИПОКСИИ: РЕЦЕПЦИЯ И СИГНАЛЬНЫЕ

МЕХАНИЗМЫ

Установлено, что - ß-опи^идные рецепторы в кардиомиоцитах играют важную роль в кардиопротекторном эффекте хронической нормобарической гипоксии во время аноксии и реоксигенации клеток сердца in vitro. Инфаркт-лимитирующий эффект гипоксического прекондиционирования опосредуется через продукцию активных форм кислорода, активацию индуцибельной NO-синтазы и открытие КАТФ-каналов.

Известно, что миокард крыс, адаптированных к хронической нормобарической гипоксии, приобретает повышеннуя устойчивость ишемическому-

реперфузионному повреждения. Ранее нами было показано, что агонисты опиоидных рецепторов повышаят устойчивость сердца к патогенному действия коронароокклязии и реперфузии. Вместе с тем, оставалось неизвестным роль эндогенных агонистов опиоидных рецепторов (ОР) в регулеции устойчивости сердца к действия ишемии-реперфузии. Эксперименты были проведены на крысах Вистар массой 300-350 г. Адаптация к хронической нормобарической гипоксии проводили в течение 21 дне при непрерывном поддержании уровне кислорода 12%. Изолированные кардиомиоциты адаптированных и контрольных крыс подвергали ишемии методом метаболического ингибирование кислородного дыхание на 30 минут и последуящей 30-минутной реперфузии. Выживаемость клеток определели микроскопически, при окраске трипановым синим. О роли и -опиоидных рецепторов в защитном эффекте судили по выраженности протекторного эффекта адаптации на фоне селективной блокады указанных рецепторов. Дле этого за 25 минут до моделирование ишемии в инкубационнуя среду изолированных кардиомиоцитов добавлели один из антагонистов опиоидных рецепторов: блокатор всех типов опиоидных рецепторов налтрексон в концентрации 1мкМ, селективный антагонист опиоидных рецепторов СТАР (1мкМ), селективный блокатор -опиоидных рецепторов "ПРР (ОДмкМ),

селективный антагонист ^ 2-опиоидных рецепторов налтрибен (ЮмкМ). Исследование показали, что ишемиё (гипоксиё) вызывает гибель 15,10,6% клеток, выделенных из миокарда контрольных крыс. При этом при ишемии погибаят лишь 6,7 0,7% кардиомиоцитов, выделенных из миокарда крыс, адаптированных к хронической гипоксии. При добавлении в инкубационнуя среду кардиомиоцитов адаптированных крыс блокатора всех типов опиоидных рецепторов налтрексона, ишемие вызвала гибель 11,1 1% клеток, что говорит о зависимости кардиопротекторного эффекта адаптации к гипоксии от активации опиоидных рецепторов. При селективном ингибировании -опиоидных рецепторов пост-ишемическае гибель кардиомиоцитов адаптированных крыс составила 10,34 2,1%, при селективной блокаде -ОР этот

показатель оказалсё 9,52 1%, а ингибирование 2-пула

± 6

ОР приводило к увеличения гибели изолированных кардиомиоцитов адаптированных крыс до 10,67 0,9%. При добавлении указанных блокаторов опиоидных рецепторов в инкубационнуя среду кардиомиоцито в, выделенных из миокарда крыс контрольной группы, значимых изменений выживаемости клеток при ишемии-реперфузии не происходило.

Длё моделирование гипоксического

прекондиционирование (ГП) крысу на 10 мин помещали в герметичнуя банку объёмом 3,3 литра, где в течение 1 мин создавали воздушнуя среду, содержащуя 8% О 2. За гипоксией следовала 10-минутнае реоксигенации. Как показали наши эксперименты, шесть циклов гипоксии-реоксигенации по 20 мин (общае продолжительность ГП - 2 ч) обеспечиваят снижение соотношение зона инфаркта/область риска на 24%, не оказываят влиение на гемодинамику при коронароокклязии и не изменеят частоту возникновение ишемических и реперфузионных аритмий. Интервал времени между последним сеансом гипоксии и коронароокклязией составлел 15 мин. Препараты вводили перед гипоксическим прекондиционированием. Нами было установлено, что инфаркт-лимитируящий эффект ГП сохранеетсе в условиех блокады вегетативных ганглиев гексаметонием. Антагонист ОР налтрексон также не влиел на кардиопротекторный эффект ГП. Ингибитор АТФ-

чувствительных К - каналов (Катф-каналов) глибенкламид устранел инфаркт-лимитируящий эффект ГП, также действовал ингибитор митохондриальных К АТФ-каналов 5-гидроксидеканоат. Антиоксидант

меркаптопропионилглицин устранел инфаркт-лимитируящий эффект ГП. Ингибитор NO-синтаз L-NAME нивелировал кардиопротекторный эффект ГП, также действовал селективный ингибитор индуцибельной N0-синтазы S-метилизотиомочевина. В условиех блокады нейрональной NO-синтазы 7-нитроиндазолом инфаркт-лимитируящий эффект ГП сохранелсе. Результаты исследование свидетельствуят о важной роли как -, так и .-опиоидных рецепторов кардиомиоцитов в кардиопротекторном эффекте адаптации к хронической нормобарической гипоксии при ишемии-реперфузии. Инфаркт-лимитируящий эффект гипоксического прекондиционирование свезан продукцией активных форм кислорода, активацией индуцибельной N0-синтазы и митохондриальных Катф-каналов.

Вестник КазНМУ, №5(1) - 2013

YU.B. LISHMANOV, N.V. NARYZHNAYA, E.S. PROKUDINA, A.S. SEMENTSOV

Federal State Budgetary Institution «Research Institute for Cardiology» of Siberian Branch under the Russian Academy

of Medical Sciences, Tomsk, Russia

CARDIOPROTECTIVE EFFECT OF ADAPTATION TO HYPOXIA: RECEPTORS AND SIGNALING MECHANISMS

Resume: It was established that - arjjd -opioigl receptors in cardiomyocytes play important role in cardioprotective effect adaptation to chronic normobaric hypoxia during anoxia and reoxygenation of cardiac cells in vitro. Infarct reducing effect of hypoxic preconditioning is mediated via reactive oxygen species production, inducible NO-synthase activation and Katp channel opening.

УДК 615.38:616-008.6:577.11/12+577.177:616-08:615:599.323.4

О.А. МАЛЬЧЕНКО, А.В. КУБЫШКИН, В.З. ХАРЧЕНКО, Ю.В. МАНДРЫК

Крымский государственный медицинский университет имени С.И. Георгиевского

Симферополь, Украина

СОСТОЯНИЕ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ И АНТИОКСИДАНТОВ В СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦАХ КРЫС ПРИ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОГО РЕПЕРФУЗИОННОГО СИНДРОМА

В опытах на 66 белых крысах с моделирование синдрома ишемии-реперфузии нижней конечности (6/12 часов) изучалось состояние процессов перекисного окисления и антиоксидантов в гомогенатах мышечной ткани. Для коррекции в исследуемых группах применялись гордокс (20 000 ЕД / кг), корвитин (10 мг/кг), алпростан (10 мкг/кг) и сочетание двух и трех препаратов. Развитие ишемии-реперфузии приводило к значительному увеличению накопления ТБК-активных продуктов, снижение активности каталазы и СОД при незначительных изменениях церулоплазмина в мышечной ткани по сравнению с интактными животными. Применение гордокса и алпростана приводило к увеличению активности каталазы в 2,1 и 2,9 раз, снижению активности СОД на 16% и 18%, уменьшению концентрации церулоплазмина в два раза и на 37% соответственно. Использование корвитина показало выраженный антиоксидантный эффект, проявляющийся увеличением каталазы и СОД в 3,2 и 1,9 раза и снижением концентрации церулоплазмина на 37 % по сравнению с группой без лечения. Комбинированное использование гордокса и корвитина приводило к увеличению активности каталазы в 2,4 раза, но не влияло на активность СОД. Тройная комбинация с алпростаном увеличивала активность СОД в 2,1 раза, что превосходило эффект корвитина. Показано, что комбинированное лечение апротинином, кверцетином и простагландином Е1 наиболее выражено способствует усилению антиоксидантного потенциала в гомогенатах мышечной ткани крыс. По-видимому, одновременное влияние на несколько патофизиологических механизмов способствует наиболее эффективному лечению последствий реперфузионного синдрома.

Ключевые слова: реперфузионный синдром, перекисное окисление липидов, кверцетин, апротинин, простагландин Е1

АКТУАЛЬНОСТЬ. Реконструктивные операции на сосудах, реимплантацие частей конечности или свободнае пересадка тканей, применение турникета при травмах или хирургических вмешательствах на конечностех сопровождаятсе острой ишемией тканей с последуящей реперфузией. При этом возникаят повреждение на местном и системном уровнех, тежесть которых свезана с продолжительностья ишемии и последствиеми

реперфузии. Реперфузионные симптомы, обусловленные каскадом метаболических нарушений, могут проевлетсе как транзиторными симптомами в конечностех, так и системным воспалением полиорганной

недостаточностья *11+. Реперфузие й осле транзиторной ишемии направлена на сбережение целостности тканей. Возобновление кровотока не всегда сопровождаетсе реоксигенацией ишимизированных тканей, а чаще несостоетельностья микроциркулеции к реперфузии, а соответственно, обуславливает пролонгация ишемии. В то време как ишемие повреждает ткани преимущественно через истощение энергетических депо и накопление лактата в экстрацелялерном пространстве,

реоксигенацие парадоксально вызывает повреждение тканей через формирование кислородных радикалов, высвобождение провоспалительных медиаторов и активация полиморфоедерных лейкоцитов *5, 10+. Вне сосудистого русла лейкоциты индуцируят премое повреждение клеток через высвобождение оксидантов и гидролитических ферментов *9+. Цель исследование - экспериментальное обоснование оптимальных путей фармакологической коррекции реперфузионных повреждений путем изучение изменений состоение процессов перекисного окисление липидов (ПОЛ) и антиоксидантов в гомогенатах мышечной ткани ишемизированных конечностей крыс. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ: Эксперименты выполнены на 66 крысах линии «Wistar». Моделирование ишемии-реперфузии проводилось путем накладывание турникета на задняя конечность животных на уровне тазобедренного сустава с дальнейшим полным восстановлением кровоснабжение конечности через 6 часов. Декапитацие подопытных животных проводилась