CC BY
83
УДК 616-005.4: 615.217.34:547.756 Цубанова Н.А.
ПОР1ВНЯЛЬНИЙ АНАЛ1З КАРД1ОПРОТЕКТОРНО1 Д11 НОВОГО СТРУКТУРНОГО АНАЛОГА МЕЛАТОН1НУ ЗА УМОВ ПАТОЛОГ1Й М1ОКАРДА Р1ЗНОГО ^ЕНЕЗУ
Нацiональний фармацевтичний унiверситет, м. Харкiв
У статт/ представлен матерiали досл'дження кардюпротекторноУ дн оригiнально'í ново)' сполуки 'з ряду структурних аналоге мелатонну (сполука 77) в дозi 5 мг/кг на фон експериментальних модельних патологш мокарду iшемiчного та токсичного Генезу. Встановлено, що нова сполука проявляв значну кардопротекторну дю за умов гострого iшемiчного ураження мокарда за методом R. В. Jenings та на фон гострого токсичного мокардиту. На модел/ гострого нфаркту мокарда за методом R. В. Jenings ефективнсть досл'джувано)' сполуки в дозi 5 мг/кг дещо перевищуе кардопротекторний вплив мексидолу у доз1 100 мг/кг за в'дновленням кард/'огемод/'намичних показник'т. За умов гострого токсичного мокардиту захисна дiя сполуки 77 вiрогiдно перевищуе активнсть мексидолу (100 мг/кг) за такими показниками як: зниження активност/ процес'т цитол'зу, гiпертофi'í мокарда та нормалiзацiУ балансу у систем/ перекисне окиснення лШд'т - ендогенна антиоксидантна д/'я. Результати досл'джень св'дчать про виражений кардопротекторний ефект досл'джуваноУ сполуки з ряду нових структурних аналог'т мелатонну, який не залежить в'д Генезу ураження мокарда.
Ключов1 слова: структуры! аналоги мелатоншу, мексидол, кардюпротекц1я
На сьогодшшнш день серцево-судинн захворювання е найчаспшою причиною смерт населення як у свт [7,9], так i в УкраТ'ш [3]. Вони становлять 61,8 % у структурi смертности залишивши позаду онколопчн захворювання, туберкульоз, травми та ш. [4]. Порушення кровооб^у мюкарда е основним патогенетичним фактором прогресування iшемiчноТ хвороби серця та розвитку шфаркта мюкарда (1М). Нвелювання iшемiчного етзоду та вщновлення кардюгемодинамки в умовах ппокси залишаються провщними напрямами медикаментозноТ терапп iшемiчних уражень мюкарда. За результатами сучасних клУчних дослщжень доведено доцтьнють застосування антиппоксанлв у кардюлопчнш практик [10-14]. Мексидол - препарат з антиппоксантною та метаболiчною дiею та найбтьшою базою доказових дослiджень [3,6], але також мае побiчну дiю, протипоказання та обмеження у застосуванн у певних груп па^етчв. У зв'язку з цим пошук та створення нових кардiопротекторiв з антигiпоксантною та метаболiчною дiею е актуальним питанням сучасноТ медицини та фармаци. Перспективним напрямом пошуку нових лiкарських препара^в е комбiнаторний цiлеспрямований синтез БАР на основi молекул ендогенних метаболтв [13]. Важливим об'ектом для подiбного пiдходу в конструюваннi БАР е нейрогормон епiфiзу мелатонiн. Вченими НФаУ, пщ керiвництвом проф. Шемчука Л.А. було синтезовано новi структурнi аналоги мелатоншу серед 4,3'-стро-2-оксошдолт-похщних 2-амшо-3^-4Н-шраыв, як мiстять амiноалкiльний фармакофор, та створено нову комбшаторну бiблiотеку з конденсованих гетероци^чних сполук з ядром 4Н-трано[3,2-с]хромену. За результатами попереднiх дослiджень, як найбтьш перспективну сполуку обрано - 4,3'-стро[(2-амшо-3-^ано-4,5-дигщротрано[3,2-c]хромен-5-он)-5-метил-2'-оксiндол] (сполука 77), що виявила значну антиппоксантну активнiсть [5].
Мета дослщження
Вивчення кардiопротекторного впливу нового структурного аналогу мелатоншу та порiвняння його дм з мексидолом на моделi гострого iшемiчного 1М та на фонi гострого токсичного мюкардиту. Роботу виконано вiдповiдно до плану науково-дослщних робiт НФаУ МОЗ УкраТни у межах теми «Фармаколопчы дослiдження бiологiчно активних речовин i лiкарських засобiв синтетичного та природного походження, Тх застосування у медичнш практицЬ (№ 01103и000478).
Матерiали та методи
Гострий 1М викликали за методом R. В. Jenings [8] на нелшшних щурах масою 180-200 г пщ етамiнал-натрiевим наркозом (40 мг/кг). Летальнють тварин вiд самоТ операцiТ становила 10-15% i не враховувалась в ктькють тварин, взятих в експеримент. За методикою R. В. Jenings, при оклюзп коронарноТ артерп заднiй папiлярний м'яз знаходиться у зон вираженоТ шемп i через 60-120 хв пiсля перев'язування розвиваеться гострий 1М. Сполуку 77 (5 мг/кг) та препарат порiвняння мексидол (ТОВ «НВК «Фармасофт», Роая, у дозi 100 мг/кг) вводили одноразово парентерально вщразу пiсля оклюзп. Для групи псевдооперованного контролю пщ наркозом проводили торако-перикардотомiю без накладання оклюзп, для реестрацп показниш кардiогемодинамiки. Дiяльнiсть серцево-судинноТ системи оцшювали за показниками артерiального тиску (АТ), частоти серцевих скорочень (ЧСС) та ударного об'ему серця.
1задриновий мюкардит викликали у бтих безпорiдних щурiв-самцiв масою 190-240 г внутрiшньом'язовим введенням розчину iзопреналiну (iзадрину) в дозi 60 мг/кг протягом 4-х дiб [1]. Сполуку 77 у дозi 5 мг/кг вводили щодня у шлунок у лiкувально-профiлактичному режимi протягом
6 дiб (4 доби на тл введення iзадрину та 2 доби шсля моделювання мiокардиту). Препарат порiвняння мексидол вводили у дозi 100 мг/кг за аналопчною схемою. Кардютоксичну дiю iзадрину оцiнювали за активнютю аспартатамiнотрансферази (АсАТ), коефiцieнтом маси серця (КМС) та показниками системi перекисне окиснення лт^в (ПОЛ) - антиоксидантна система (АОС). Статистичну обробку результат проводили за допомогою програми Statistika Analystsoft з використанням критерiю Ст'юдента [15].
Результати та 1х обговорення
Гострий оклюзшниий 1М розвиваеться протягом 60-120 хв внаслщок оклюзи висхщно'Т гiлки ™воТ коронарноТ артери та характеризуеться прогресуючим зниженням показникiв дiяльностi серця (табл. 1).
Таблиця 1.
Вплив сполуки 77 та мексидолу на стан кардогемодинамки щур1в на тл1 гострого оклюз1йного iнфаркту мокарда (n=6)
Умови дослщу Час шля Показники
оклюзи АТ, мм.рт.ст. ЧСС, уд/хв Ударний об'ем серця, мл
Псевдооперований контроль - 108±1,3 470±15 1,35±0,01
15 хв 88,0±1,2* 454±17 1,25±0,02*
Контрольна патолопя (окпк^я) 60 хв 84,8±2,1* 420±10* 1,16±0,02*
120 хв 69,0±1,6* 390±9,7* 1,19±0,02*
Окпюз1я + 15 хв 90,0±1,1* 461±14 1,29±0,03
сполука 77, 60 хв 100±1,3 * * 466±12* 1,32±0,07
5 мг/кг 120 хв 106±1,23 * $ 469±14* 1,34±0,02*
Оклк^я + 15 хв 87,3±2,5* 456±16 1,27±0,02*
мексидол, 60 хв 82,8±2,3* 462±10* 1,29±0,06
100 мг/кг 120 хв 95,5±1,2* * 462±12* 1,28±0,02* *
Прим1тки: 1. * - статистично значущi вiдмiнностi з показниками групи псевдооперованого контролю, р<0,05; 2. # -
статистично значущi вiдмiнностi з показниками групи контрольноiпатологи у той самий час оклюзи, р<0,05; 3. $ - статистично значущi вiдмiнностi з показниками групи препарату порiвняння мексидолу, р<0,05.
У тварин групи контрольно! патологи через 15 хв шсля оклюзи коронарно! артери систолiчний АТ знизився вщносно показника псевдооперованих тварин на 19%, через 60 хв - на 22%, а через 120 хв зниження на 34% сягнув критичних значень (69,0±1,6 мм.рт.ст). Зареестровано вiрогiдний розвиток брадикарди з 60 хв дослщу (420±10 уд/хв) до 120 хв експерименту (390±9,7 уд/хв). Значне порушення кардюгемодинамки пщтверджуе достовiрне зниження ударного об'ему серця протягом дослщу (табл. 1). Введення сполуки 77 нормалiзувало дослщжуваш показники функцюнально! активност серцево-судинно! системи. Особливо слщ вщзначити, що на вщмшу вщ прогресуючо! динамки розвитку гострого 1М у тварин групи контрольно! патологи на ™ структурного аналогу мелатоншу зареестровано покращення кардюгемодинамки з 15 хв до 120 хв дослщу. Встановлено поступове збтьшення показниш АТ, ЧСС та ударного об'ему серця до фiзiологiчного рiвня. Необхiдно також зазначити, що показник АТ на 120 хв шсля оклюзи вiрогiдно перевищував ефективнють препарату порiвняння мексидолу, для якого також характерна кардюпротекторна дiя за умов гострого оклюзiйного 1М.
На наступному етапi вивчали кардюпротекторну активнiсть нового структурного аналогу мелатоншу на ™ гострого iзадринового мюкардиту у щурiв. Введення p-адреномiметику iзопреналiну (iзадрину) викликае порушення функцюнально! активност серця та одночасно значно збтьшуе потреби мiокарда у киснi, що призводить до розвитку масштабно! ппокси серцевого м'яза. 1задриновий мiокардит характеризуеться значним зростанням маси серця (табл. 2). Показник КМС у групи контрольно! патологи у 2,1 разу бтьше, шж у груш штактного контролю. Деструк^я кардюмюци^в верiфiкована за збтьшенням спецiфiчного маркера цитолiзу АсАТ у сироватц кровi в 1,8 разу, у гомогенат мюкарда в 1,9 разу. Також на ™ модельно! патологи зареестрована значна актива^я процесiв ПОЛ: рiвень реактантiв тюбарб^урово! кислоти (ТБК-реактантiв) пщвищений у сироватцi кровi в 4,2 разу, у гомогенат мiокарда в 2,2 разу, рiвень дiенових кон'юга^в (ДК) зрiс у 2,6 та 1,9 разу вщповщно (табл. 3). У той же час вщбуваеться пригшчення системи антиоксидантного захисту оргашзму, про що свiдчить зниження рiвня вiдновленого глутатiону (ВГ) у 2,1 разу та зниження дм ферментативно! ланки АОС верифiкованоТ за зменшенням активностi каталази у 1,7 рази у сироватц кровi (табл. 3). Зсув рiвноваги у системi ПОЛ-АОС у бiк активаци процеав окиснення та значне виснаження запаав ВГ свiдчить про наявнiсть потужного оксидативного стресу.
Таблиця 2.
Вплив сполуки 77 та мексидолу на коеф^ент маси серця та ix антицитолiтична д'т при гострому iзадриновому мiокардитi у щур'в (n=8)
Умови експерименту
Показник 1нтактний Контрольна Сполука 77, Мексидол,
контроль патолопя 5 мг/кг 100 мг/кг
Коефiцiент маси серця, % 0,23+0,01 0,48+0,01* 0,35+0,01** 0,33+0,01**
Сироватка кровi
АсАТ,ммоль/год.л. 0,53+0,02 0,97+ 0,03* 0,66+0,02*** 0,60+0,02****
Гомогенат мюкарда
АсАТ,ммоль/год.г. 1,31+0,05 2,50+ 0,06* 1,63+0,03** 1,60+0,04***
Прим1тки: 1. Статистично значущ1 в1дм1нност1 з показниками групи ¡нтактного контролю: * - р<0,001; ** - р<0,01; *** -р<0,05; 2. Статистично значущ в1дм1нност1 з показниками групи контрольноiпатологи: # - р<0,001.
Сполука 77 достовiрно зменшуе збтьшену масу серця та штенсивнють цитолiзу в мiокардi (КМС становить 0,35+0,01% проти 0,48+0,01% у rpyni контрольно! патологп, piBeHb АсАТ знижуеться у 1,5 разу у гомогенат мiокарда та сироватцi кровi). Антицитол^ична активнiсть дослщжувано! сполуки на рiвнi препарату порiвняння мексидолу, ймовiрно, зумовлена и мембранопротекторним впливом та встановленою ранiше антигiпоксичною дiею. Сполука 77 виявляе потужний антиоксидантний ефект за двома напрямками: пригшчуе активнють процеав ПОЛ, про що свiдчить зменшення рiвня тБК-реактан^в, ДК в середньому в 1,4-2 рази; вщновлюе функци антиоксидантно! системи, що характеризуеться зростанням рiвня ВГ та активностi каталази (табл. 3).
Таблиця 3.
Вплив сполуки 77 та мексидолу на показники системи ПОЛ - АОС при гострому ¡задриновому мюкардит1 у щур1в (n=8)
Показник Умови експерименту
1нтактний контроль Контрольна патолопя Сполука 77, 5 мг/кг Мексидол, 100 мг/кг
Гомогенат мюкарда
ТБК-реактанти, мкмоль/г 78,5+2,48 170+3,73* 120+2,81**$ 138+2,33**
ДК, мкмоль/г 6,69+0,34 12,6+0,56* 8,68+0,31*** 9,72+0,35***
ВГ, умов. од. 58,0+2,77 28,0+ 1,81* 45,0+1,75***$ 36,4+2,52****
Сироватка кровi
ТБК-реактанти, мкмоль/л 1,20+0,04 4,99+0,23* 2,45+0,14**$ 3,47+0,19***
ДК, мкмоль/л 0,051+0,003 0,133+0,005* 0,066+ 0,003***$ 0,087+ 0,003**
Каталаза, мккат/ мл 0,26+0,02 0,15+0,01* 0,39+0,02*** 0,45+0,02**
Прим1тки: 1. Статистично значущ1 в1дм1нност1 з показниками групи ¡нтактного контролю: * - р<0,001; ** - р<0,01; *** -р<0,05; 2. Статистично значущ в1дм1нност1 з показниками групи контрольноïпатолог!)': # - р<0,001; ##-р<0,01; ### - р<0,05; 3. Статистично значущ в1дм1нност1 з мексидолом: $ - р<0,01.
Необхщно вщзначити, що якщо за антицитол^ичною дiею та здатнютю зменшувати масу серця сполука 77 знаходиться на рiвнi мексидолу (табл. 2), то за антиоксидантною дiею вона достовiрно перевищуе ефективнють останнього (табл. 3). Таким чином, на моделi гострого iзадринового мюкардиту сполука 77 значно знижуе активнють процеав цитолiзу та нормалiзуе масу серця, виявляе виражений антиоксидантний ефект: знижуе штенсифкацш процеав ПОЛ, вщновлюе активнють системи АОС.
Висновки
Оклюзiя коронарно! артерп призводить до значно! дестаб^заци показниш кардюгемодинамки та розвитку гострого 1М. Сполука 77 чинить позитивну дш на iшемiзований мiокард та значно вщновлюе кардiогемодинамiчнi показники, дещо перевершуючи ефективнють препарату порiвняння мексидолу.
На моделi гострого токсичного мiокардиту встановлено виражений кардюпротекторний ефект оригiнального структурного аналогу мелатоншу. У механiзмi захистно! дм ново! сполуки на клiтини мiокарду е значна антицитолiтична активнiсть та потужна антиоксидантна дiя, причому остання перевищуе дш препарату порiвняння мексидолу.
Узагальнюючи одержанi результати щодо вивчення впливу сполуки 77 на мюкард, можна зробити висновок, що ефективнють IT захисно! дм не залежить вiд генезу патологп (токсичне або iшемiчне ураження). Провiдними механiзмами кардюпротекторно! д i! ново! сполуки е антиппоксичний, антиоксидантний, антицитолiтичний ефекти та здатнють вiдновлювати кардiогемодинамику.
Лiтература
1. Докшшчш дослiдження лiкарських засс^в: метод. рек. / за ред. О. В. Стефанова. - К. : Авщена, 2001. - 528 с.
2. КОМПЕНДИУМ 2012 — лекарственные препараты / под ред. В. Н. Коваленко. - К. : МОРИОН, 2012. - 2320 с.
3. Пархоменко А.Н. Украинский регистр острого инфаркта миокарда как фрагмент Европейского регистра: характеристика больных, организация медицинской помощи и госпитальная терашя / А.Н. Пархоменко, Я.М. Лутай, Н. Даншан // Укр. мед. часопис. - 2011. - № 1 (81). - С. 20-24.
4. Устшов О. Серцево-судинна хiрургiя: сучасний стан i перспективи розвитку / О. Устшов // Укр. мед. часопис. - 2011. -№ 3 (83) - С. 1213.
5. Цубанова Н.А. Скринiнговi дослщження антиппоксичноТ дм строцикшчних 2-оксшдольних похщних 2-амшо-3-^ано-4н-шрану / Н.А. Цубанова // Клтчна фарма^я. - 2009. - Т.13. - № 2. - С. 62-64.
6. Чекман И.С. Кардиопротектори: клинико-фармакологические аспекты / И.С. Чекман, Н.А. Горчакова, С.Б. Французова // Укр. мед. часопис. - 2003. - Х1-Х11. - С.18-25.
7. D'Agostino R.B. General Cardiovascular Risk Profile for Use in Primary Care The Framingham Heart Study / R.B. D'Agostino, R.S. Vasan, M.J. Pencina // Circulation. - 2008. - № 17. - Р. 743-753.
8. Jennings R.B. Lethal myokardial ishemic injury / R.B. Jennings, K.A. Reimer // Am. J. Patol. - 1990. - Vol. 102 (50). - P. 241-255.
9. Franceschini N. Association of genetic variants and incident coronary heart disease in multi-ethnic cohorts. The PAGE Study / N. Franceschini, C. Carty // Circ Cardiovasc Genet 2011. - Oct 31. - Р. 273-278.
10. Mandelzweig L. The second Euro Heart Survey on acute coronary syndromes: characteristics, treatment and outcome of patients with ACS in Europe and the Mediterranean basin / Mandelzweig L., Battler A., Boyko V. // Eur. Heart. J. - 2006. - 27 (19). - Р. 2285-2293.
11. Marcus G.M. The utility of gestures in patients with chest discomfort / G.M. Marcus, J. Cohen, P.D. Varosy // Am. J. Med. - 2007. - № 120 (1). - Р. 83-89.
12. Moe K.T. Current trends in diagnostic biomarkers of acute coronary syndrome / K.T. Moe, P. Wong // Ann. Acad. Med. Singap. - 2010. - № 39 (3). - Р. 210-215.
13. Synthesis and evaluation of oxime derivatives as modulators for amyloid beta-induced mitochondrial dysfunction / Y. S. Kim, S. H. Jung, B. G. Park [et al.] // Eur J Med Chem. - 2013. - Vol. 62. - P. 71-83.
14. Thygesen K. Universal definition of myocardial infarction / K. Thygesen, J.S. Alpert, H.D. White // Eur. Heart J. - 2007. - № 28 (20). - Р. 25252538.
15. www.analystsoft.com/ru.
Реферат
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КАРДИОПРОТЕКТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ НОВОГО СТРУКТУРНОГО АНАЛОГА МЕЛАТОНИНА НА ФОНЕ ПАТОЛОГИЙ МЮКАРДА РАЗНОГО ГЕНЕЗА Цубанова Н.А.
Ключевые слова: структурные аналоги мелатонина, мексидол, кардиопротекция
В статье представлены материалы исследования кардиопротекторного действия оригинального нового соединения из ряда структурных аналогов мелатонина (соединение 77) в дозе 5 мг/кг на фоне экспериментальных модельных патологий миокарда ишемического и токсического генеза. Установлено, что новое соединение проявляет значительную кардиопротекторную активность на фоне острого ишемического поражения миокарда по методу R. B. Jenings и на фоне острого токсического миокардита. На модели острого инфаркта миокарда по R. B. Jenings эффективность изучаемого соединения в дозе 5 мг/кг несколько превышает кардиопротекторное действие мексидола в дозе 100 мг/кг по восстановлению кардиогемодинамических показателей. В условиях острого токсического миокардита, протекторное действие соединения 77, достоверно превышает активность мексидола (100 мг/кг) по такими показателям как: снижение активности процессов цитолиза, гипертрофии миокарда и нормализации баланса в системе перикисное окисление липидов - эндогенная антиоксидантная система. Результаты исследований свидетельствуют о выраженном кардиопротекторном эффекте изучаемого соединения из ряда новых структурных аналогов мелатонина, который не зависит от генеза поражения миокарда.
Summary
COMPARATIVE ANALYSIS OF CARDIOPROTECTIVE EFFECTPRODUCED BY NEW STRUCTURAL MELATONIN ANALOGUE IN MYOCADIAL PATHOLOGIES OF DIFFERENT GENESIS Tsubanova N.A.
Keywords: structural analogues of melatonin mexidol cardioprotection.
This article presents the materials obtained by researching cardioprotective action of a new original compound of a series of structural melatonin analogues (compound 77) in a dose of 5 mg / kg on the background of modelled myocardial pathologies of ischemic and toxic genesis. It has found out the new compound shows a significant cardioprotective activity under acute ischemic myocardial affection by R.B. Jennings techniques and under acute toxic myocarditis. In the modelled acute myocardial infarction by R.B. Jennings the efficacy of the test compound in a dose of 5 mg / kg somewhat exceeds cardioprotective effect produced by mexidol in a dose of 100 mg / kg recovery in renewing cardiohaemodynamic indicators. In acute toxic myocarditis protective effect of compound 77 was significantly higher than that of mexidol (100 mg / kg) by the following indicators as: decreased activity of cytolysis, myocardial hypertrophy and normalization of balance in the lipid peroxidation - endogenous antioxidant system. The results of the studies demonstrate pronounced cardioprotective effect of the test compound of a series of new structural melatonin analogues, which does not depend on the genesis of myocardial affection.
