CC BY
60
УДК 615.272.4; 615.036.8
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ АТОРВАГЛИЗИНА НА МОДЕЛИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ГИПЕРХОЛЕСТЕРИНЕМИИ У КРЫС
Екатерина Михайловна СТАХНЁВА1, Валентин Андреевич ВАВИЛИН2,
Юлия Игоревна РАГИНО1, Нариман Фаридович САЛАХУТДИНОВ3,
Марина Викторовна ИВАНОВА1, Ольга Геннадьевна САФРОНОВА2,
Светлана Ивановна МАКАРОВА2
1 НИИ терапии СО РАМН
630089, г. Новосибирск, ул. Бориса Богаткова, 175/1
2 НИИ молекулярной биологии и биофизики СО РАМН 630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2
3 НИИ органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН
630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 9
На модели экспериментальной гиперхолестеринемии у крыс показано, что гипохолестеринемический эффект комплексного соединения аторвастатина с глицирризиновой кислотой - аторваглизина - в дозах, соответствующих в весовом эквиваленте 20, 40 и 100 мкг/кг/сутки аторвастатина, сравним с тем, что наблюдается для дозы аторвастатина 200 мкг/кг/сутки. Содержание общего холестерина в крови крыс через 1 неделю после начала введения препаратов снизилось на 55, 53, 43 и 51 % (р < 0,05) соответственно от значения в контроле, принятого за 100 %.
Ключевые слова: аторваглизин, аторвастатин, гиперхолестеринемия, холестерин, липопротеины.
Повышенный уровень холестерина (ХС) в крови - важнейший фактор развития сердечно-сосудистых заболеваний, заболеваемость и смертность от которых остаются высокими во всех развитых странах [1]. Назначение холесте-ринснижающих лекарственных препаратов является приоритетным в терапии ишемической болезни сердца и гиперхолестеринемии (ГХС)
[2]. Ингибиторы 3-гидрокси-3-метил глутарил-коэнзим А-редуктазы (ГМГ-КоА-редуктазы), так называемые статины, наиболее эффективны в отношении снижения содержания ХС в крови. Но лечение статинами подразумевает пожизненный прием препаратов. Со временем эффективность терапевтической суточной дозы снижается, что требует ее увеличения и приводит к возрастанию частоты возникновения
побочных эффектов - повышению активности печеночных ферментов аланин- и аспататами-нортансферазы (АлАТ и АсАТ), миалгиям, мио-патиям с повышением активности креатинфос-фокиназы (КФК) [2].
Таким образом, поиск статинов с более низкой суточной дозой, более безопасных, пролонгированного действия и эффективных по ХС-снижающему действию, является актуальной задачей современной науки. Использование углеводсодержащих метаболитов растительного происхождения для образования комплексов с известными фармаконами представляет собой перспективный подход к разработке новых транспортных форм лекарственных препаратов. Фармакологически перспективны комплексы с глицирризиновой кислотой (ГК), применение
Стахнёва Е.М. - к.б.н., научный сотрудник, e-mail: [email protected]
Вавилин В.А. - д.м.н., проф., руководитель лаборатории фармакокинетики и метаболизма лекарств, e-mail: [email protected]
Рагино Ю.И. - д.м.н., проф., руководитель лаборатории клинических биохимических и гормональных исследований, e-mail: [email protected]
Салахутдинов Н.Ф. - д.х.н., зав. отделом химии природных соединений, e-mail: [email protected]
Иванова М.В. - старший научный сотрудник, e-mail: [email protected] Сафронова О.Г. - к.б.н., старший научный сотрудник, e-mail: [email protected] Макарова С.И. - к.б.н., старший научный сотрудник, e-mail: [email protected]
которой позволяет существенно снизить терапевтическую дозу лекарственного препарата с сохранением его эффективности. Показано усиление лекарственного эффекта в сравнении с исходными препаратами для комплексов ГК с бутадионом, индометацином, нифедипином и симвастатином [3-5]. Такой подход был использован при создании нового молекулярного комплекса аторвастатина (АС) с ГК со стехиометрией 1:4 - аторваглизина (АГ). В 2010 г. на комплексное соединение «Аторваглизин» был получен патент Российской Федерации № 2396079 [6].
Цель данного исследования - изучение хо-лестеринснижающей эффективности и безопасности комплексного соединения аторваглизин на экспериментальной модели ГХС у крыс in vivo.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Эксперимент продолжительностью 6 недель выполнен на 30 самцах крыс Вистар массой 180-200 г. Животные содержались в клетках и имели свободный доступ к воде и пище. Для развития ГХС животные в течение 4 недель получали диету, содержащую 5 % животного жира, 3 % ХС, 0,1 % пропилтиоурацила (для подавления функции щитовидной железы) и
0,3 % урсодезоксихолевой кислоты («Урсосан») от объема пищи [7, 8]. В дальнейшем крысы были разделены на 6 равных групп. В период с 4 по 6 неделю эксперимента животные получали гипохолестеринемические соединения на фоне обычной лабораторной диеты: группа 1 -контрольная, без вмешательства; группа 2 - АС 200 мкг/кг/сутки; группы 3, 4 и 5 - АГ 1000, 400 и 200 мкг/кг/сутки соответственно, 6 группа - ГК 900 мкг/кг/сутки. Принимая во внимание, что массовая доля АС в АГ составляет 0,1 от молекулярного веса, то в 3, 4 и 5 группах доза АС снижена в 2, 5 и 10 раз соответственно. Дозы субстанций животные получали per os с пищей. Заборы крови у крыс осуществлялись утром из хвостовой вены по 1 мл в точках «4,
5, и 6 недель» эксперимента. За 12 часов до забора крови животные лишались корма при сохранении доступа к воде.
Показатели липидного профиля сыворотки крови - содержание общего ХС, липопротеинов высокой плотности и триглицеридов определяли энзиматическим способом с использованием наборов «Biocon» (Германия) на биохимическом анализаторе «Labsystem» (Финляндия). Активность аланинаминотрансферазы (АлАТ) и аспартатаминотрансферазы (АсАТ) и креа-
тинфосфокиназы (КФК, фракция СК-Nac) определяли с использованием наборов (Biocon, Германия).
Эффекты субстанций в группах анализировали с применением непараметрической статистики для анализа различий трех и более связанных групп по Фридмену, парных сравнений по Вилкоксону. Различия между группами анализировали с использованием процедуры Крас-келла-Уоллеса для трех и более независимых групп с последующими парными сравнениями по Манну-Уитни. Статистически достоверными считали различия при p < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Содержание крыс на холестериновой диете в течение 4 недель эксперимента привело к развитию выраженной ГХС (206,5 ± 25,4 мг/дл). Эффекты субстанций на липидные показатели изучались в динамике обратного развития ГХС в период после перевода животных на стандартную лабораторную диету. В контрольной группе уровень общего ХС снизился на 35 % от исходного через 1 неделю после отмены высокожировой диеты. В группах животных, которым вводили АС и 1000, 400 и 200 мкг/кг/сутки АГ, через 1 неделю получено достоверное уменьшение содержания общего ХС на 51, 43, 53, 55 % соответственно (см. таблицу). Таким образом, снижение концентрации ХС в сыворотке крови крыс, получавших среднюю и минимальную дозу АГ, сходно и сравнимо с показателями снижения содержания общего ХС в группе АС, несмотря на то, что дозы АГ были в 5 и 10 раз меньше дозы АС. При сравнении экспериментальных групп АГ с группой АС обнаружено, что в сыворотке крови крыс, получавших 400 мкг/кг/сутки АГ, уровень общего ХС ниже, чем у получавших АС, на 34 % (р < 0,05). В группе ГК снижение составило 44 % в сравнении с контролем. То есть результаты указывают на хорошую холестеринснижающую эффективность АГ с учетом уменьшения в 5 и 10 раз доз АС в АГ.
Статистически достоверных изменений уровня липопротеинов высокой плотности и триглицеридов в динамике эксперимента не получено ни для АС, ни для разных доз АГ. Согласно данным других авторов, статистически значимые изменения этих показателей были достигнуты при использовании дозы АС 0,2 мг/кг [9]. Возможно, несоответствие наших результатов и данных других авторов обусловлено межлинейными различиями крыс.
Таблица
Динамика уровня общего ХС крови (мг/дл) у крыс в эксперименте in vivo при приеме аторваглизина
Группа Срок наблюдения (недели) Результаты анализа по методу Фридмена: х2 (р) коэффициент Кендалла Описательная статистика и результаты парных сравнений по Вилкоксону
Медиана Нижняя квартиль Верхняя квартиль
Контроль (n = 5) 4 214,0 167,0 257,0
5 10,7 (0,01359) 0,71 139,0* 95,0 144,0
6 109,0*,л 89,0 115,0
АС 200 мкг/кг/сут (n = 5) 4 237,0 205,0 301,0
5 11,9 (0,00781) 0,79 117,0* 117,0 149,0
6 115,0* 103,0 115,0
АГ 1000 мкг/кг/сут (n = 5) 4 224,0 193,0 255,0
5 13,6 (0,00357) 0,9 128,0* 122,0 131,0
6 110,0*,л 99,0 110,0
АГ 400 мкг/кг/сут (n = 5) 4 163,0 150,0 176,0
5 8) 9 6 0 ,0 (0, 2, 77,0* 77,0 93,0
6 88,0* 96,70 98,90
АГ 200 мкг/кг/сут (n = 5) 4 213,0 183,0 223,0
5 11,9 (0,00781) 0,79 96,0* 94,0 100,0
6 110,0* 108,0 113,0
ГК 900 мкг/кг/сут (n = 5) 4 167,0 156,0 170,0
5 9,2 (0,02627) 0,62 93,0* 86,0 114,0
6 87,0* 85,0 101,0
Примечание. Обозначены статистически значимые (р < 0,05) в парных сравнениях по критерию Вилкоксона отличия от соответствующих показателей: * - значений на 4-й неделе эксперимента, л - значений на 5-й неделе эксперимента.
Таким образом, в отношении снижения уровня холестерина АГ более эффективен, чем АС, так как одинаковые уровни ХС в сыворотке достигаются меньшими дозами. В отличие от ранее полученных результатов изучения гипо-холестеринемических свойств симваглизина [5, 10], мы не наблюдали прямой дозовой зависимости гипохолестеринемического эффекта для аторваглизина. Вероятной причиной этого является более низкая константа ингибирования ГМГ-КоА-редуктазы аторвастатином в сравнении с симвастатином [11-13], вследствие чего использованные нами в эксперименте дозы субстанций могли создавать концентрации, близкие к насыщающим, что обусловило сходный эффект разных доз.
Результаты измерения активности креатин-фосфокиназы (КФК) показали, что к 5 неделе эксперимента повышение активности фермента составило 126 % в контроле, 105 % в группе крыс, получающих АС, а в группах, получающих АГ, этот показатель был значительно
ниже: 67 % в 3 группе; 63 % в 4 группе и 113 % в 5 группе. В группе ГК повышение составило 48 %. То есть можно говорить о сходстве в силе миотоксического эффекта АС и комплексного соединения АГ.
Каких-либо статистически значимых изменений активности печеночных ферментов АлАТ и АсАТ в динамике эксперимента нами не получено, что указывает на отсутствие ге-патотоксичности доз экспериментальных субстанций. Кроме того, известно, что ГК, входящая в состав комплекса, обладает выраженным гепатопротекторным эффектом [3].
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о фармакологическом синергизме АС и ГК в комплексном соединении аторвагли-зин. С учетом результатов более ранних работ [5, 10], данное исследование указывает на перспективность комплексов статинов с ГК в достижении равных по силе статинам терапевтических эффектов существенно более низкими дозами и уменьшении риска побочных эффектов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Istvan E.S., Deisenhofer J. Structural mechanism for statin inhibition of HMG-CoA reductase // Science. 2001. 292. 1160-1164.
2. Диагностика и коррекция нарушений липидного обмена с целью профилактики и лечения атеросклероза // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2009. (6, прил. 3). 6-37.
Diagnostics and correction of lipid metabolism disorders by way of atherosclerosis prevention and treatment // Kardiovaskulyarnaya terapiya i profilak-tika. 2009. (6, suppl. 3). 6-37.
3. Толстиков Г.А., Балтина Л.А., Гранкина В. П. и др. Солодка: биоразнообразие, химия, применение в медицине. Новосибирск: Гео, 2007. 311 с.
Tolstikov G.A., Baltina L.A., Grankina V.P. et al. Licorice: biodiversity, chemistry, application for medicine. Novosibirsk: Geo, 2007. 311 p.
4. Толстикова Т.Г., Хвостов М.В., Брызгалов А. О. и др. Улучшение фармакологических свойств нифедипина путем механохимического комплексирования с глицирризиновой кислотой // Биомед. химия. 2010. 56. (2). 187-194.
Tolstikova T.G., Khvostov M.V., Bryzgalov A.O. et al. Improvement of the pharmacological activity of nifedipine by mechanochemical complexation with glycyrrhizinic acid // Biomed. khimiya. 2010. 56. (2). 187-194.
5. Вавилин В.А., Салахутдинов Н.Ф., Рагино Ю.И. и др. Гипохолестеринемические свойства комплексного соединения симвастатина с глицир-ризиновой кислотой (симваглизина) в экспериментальных моделях // Биомед. химия. 2008. 54.
(3). 301-313.
Vavilin V.A., Salakhutdinov N.F., Ragino Yu.I. et al. Cholesterol lowering properties of complex compound of simvastatin with glycyrrhizic acid (simva-glyzin) on experimental models // Biomed. khimiya. 2008. 54. (3). 301-313.
6. Пат. 2396079 РФ. Лекарственное средство с гиполипидемическим эффектом «Аторваглизин»
/ Г.А. Толстиков, Ю.П. Никитин, В.В. Ляхович и др.; опубл. 10.08.2010.
Patent 2396079 RF. Remedy with hypolipidemic effect «Atorvaglyzin» / G.A. Tolstikov, Yu.P. Nikitin, V.V. Lyakhovich et al.; published 10.08.2010.
7. Drew A.F. Animal models of diet-induced atherosclerosis // Methods Mol. Med. 2001. 52. 1-6.
8. Salter A.M., Hayashi R., al-Seeni M. et al. Effects of hypothyroidism and high-fat feeding on mRNA concentrations for the low-density-lipopro-tein receptor and on acyl-CoA: cholesterol acyltrans-ferase activities in rat liver // Biochem. J. 1991. 276. 825-832.
9. Amin K.A., Abd El-Twab T.M. Oxidative markers, nitric oxide and homocysteine alteration in hypercholesterolimic rats: role of atorvastatine and cinnamon // Int. J. Clin. Exp. Med. 2009. 2. (3). 254-265.
10. Рагино Ю.И., Вавилин В.А., Салахутдинов Н.Ф. и др. Изучение холестеринснижающего эффекта и безопасности симваглизина на модели гиперхолестеринемии у кроликов // Бюл. экспер. биол. мед. 2008. 145. (3). 285-288.
Ragino Yu. I., Vavilin V.A., Salakhutdinov N.F. et al. Study of cholesterol-lowering effect and safety of simvaglyzin on rabbit model of hypercholesterolemia // Byul. eksper. biol. med. 2008. 145. (3). 285-288.
11. Prueksaritanont T., Gorham L.M., Bennett M. et al. In vitro metabolism of simvastatin in humans [sbt] identification of metabolizing enzymes and effect of the drug on hepatic P450s // Drug Met. Disp. 1997. 25. (10). 1191-1199.
12. Prueksaritanont T., Subramanian R., Fang X. et al. Glucuronidation of statin in animals and humans: a novel mechanism of statin lactonization // Drug Med. Disp. 2002. 30. (5). 505-512.
13. Jacobsen W., Kuhn B., Soldner A. et al. Lac-tonization is the critical first step in the disposition of the 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase inhibitor atorvastatin // Drug Med. Disp. 2000. 28. (11). 1369-1378.
ASSESSMENT OF ATORVAGLYZIN EFFICIENCY AND SAFETY ON THE MODEL OF EXPERIMENTAL HYPERCHOLESTEROLEMIA IN RATS
Ekaterina Mikhailovna STAKHNEVA1, Valentin Andreevich VAVILIN2,
Yuliya Igorevna RAGINO1, Nariman Faridovich SALAKHUTDINOV3,
Marina Viktorovna IVANOVA1, Ol’ga Gennad’evna SAFRONOVA2,
Svetlana Ivanovna MAKAROVA2
1 Institute of Internal Medicine SB RAMS 6630089, Novosibirsk, Boris Bogatkov str., 175/1
2 Institute of Molecular Biology and Biophysics SB RAMS 630117, Novosibirsk, Timakov str., 2
3 Vorozhtsov N.N. Institute of Organic Chemistry SB RAS
630090, Novosibirsk, Akademik Lavrentjev av., 9
It has been revealed on the model of experimental hypercholesterolemia in rat that hypocholesteremic effect of complex of atorvastatin (AS) with glycyrrhizic acid — atorvaglyzin (AG) — in doses relevant to weight equivalent of AS 20, 40 mkg/kg/per day is comparable to the effect of AS 200 mkg/kg/per day. The decrease in total blood cholesterol (CH) content was 55 %o, 53 % u 51 %o, respectively, compared to control group after 1 week of drugs administration.
Key words: atorvaglyzin, atorvastatin, hypercholesterolemia, cholesterol, lipoproteins.
Stakhneva E.M. - candidate of biological sciences, researcher, e-mail: [email protected]
Vavilin V.A. - doctor of medical sciences, professor, head of laboratory of pharmacokinetic and drugs
metabolism, e-mail: [email protected]
Ragino Yu.I. - doctor of medical sciences, professor, head of the laboratory of clinical, biochemical and hormonal researches, e-mail: [email protected]
Salahutdinov N.F. - doctor of chemical sciences, head of the department for chemistry of natural products, e-mail: [email protected]
Ivanova M.V. - senior researcher, e-mail: [email protected]
Safronova O.G. - candidate of biological sciences, senior researcher, e-mail: [email protected] Makarova S.I. - candidate of biological sciences, senior researcher, e-mail: [email protected]
