Применение оксида азота для защиты миокарда при ишемической болезни сердца Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

Анестезиология и реаниматология 2019, №2, с. 34-47

https://doi.org/10.17116/anaesthesiology201902134

Russian Journal of Anaesthesiology and Reanimatology

2019, №2, pp. 34-47 https://doi.org/10.17116/anaesthesiology201902134

Применение оксида азота для защиты миокарда при ишемической болезни сердца

© Ю.К. ПОДОКСЕНОВ12, Н.О. КАМЕНЩИКОВ1, И.А. МАНДЕЛЬ34

'ФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук», Научно-исследовательский институт кардиологии, Томск, Россия;

2ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, Томск, Россия;

3ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» (Сеченовский университет) Минздрава России, Москва, Россия;

4ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий Федерального медико-биологического агентства», Москва, Россия

Оксид азота (NO) является небольшим свободным радикалом и имеет огромное значение в физиологии и патофизиологии. Продукция достаточного уровня NO необходима для регуляции сосудистого тонуса и поддержания адекватного кровотока во всех органах. Известно, что классический синтез NO с помощью NO-синтаз дополняется путями восстановления нитритов в условиях гипоксии. Метаболизм NO играет существенную роль в механизмах кардиопротекции при ишеми-чески-реперфузионном повреждении в условиях острого инфаркта миокарда или хирургического лечения ишемической болезни сердца с применением искусственного кровообращения. Нарушение регуляции механизмов, участвующих в образовании NO, является важной причиной сердечно-сосудистых заболеваний, и это должно стать целью лечебного воздействия. В представленном обзоре обсуждаются кардиопротективные свойства NO, пути их реализации, а также возможности и перспективы применения NO при сердечно-сосудистых заболеваниях.

Ключевые слова: оксид азота, ишемическая болезнь сердца, защита миокарда.

Подоксенов Ю.К. — https://orcid.org/0000-0002-8939-2340 Каменщиков Н.О. — https://orcid.org/0000-0003-4289-4439 Мандель И.А. — https//orcid.org/0000-0001-9437-6591

Автор, ответственный за переписку: Мандель Ирина Аркадьевна — к.м.н., асс. кафедры анестезиологии и реаниматологии лечебного факультета ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» (Сеченовский университет) Минздрава России, Москва, Россия. e-mail: irim.a.mandel@gmail.com

КАК ЦИТИРОВАТЬ:

Подоксенов Ю.К., Каменщиков Н.О., Мандель И.А. Применение оксида азота для защиты миокарда при ишемической болезни сердца. Анестезиология и реаниматология. 2019;2:34-47. https://doi.org/10.17116/anaesthesiology201902134

Nitric oxide application for myocardial protection in coronary artery disease

YU.K. PODOKSENOV12, N.O. KAMENSHCHIKOV1, I.A. MANDEL34

'Tomsk National Research Medical Center of RAS «Cardiology Research Institute», Tomsk, Russia;

2Siberian State Medical University of Ministry of Health of the Russia, Tomsk, Russia;

3Sechenov First Moscow State Medical University of Ministry of Health of the Russia, Moscow, Russia;

4Federal Research and Clinical Center for Specialized Medical Care and Medical Technologies of Federal Medical Biological Agency of Russia, Moscow, Russia

Nitric oxide (NO) is a small free radical with critical signaling roles in physiology and pathophysiology. NO release is necessary to regulate vascular tone and maintain adequate blood flow in all organs. It is known that nitrite reduction pathways under hypoxia supplement conventional NO synthesis by NO synthases. NO signaling pathways are essential for cardiac protection against ischemic-reperfusion injury due to acute myocardial infarction or surgical treatment of coronary artery disease under cardiopulmonary bypass. Impaired mechanisms of NO generation is important cause of cardiovascular disease and target for therapy. Cardiac protective properties of NO, their formation and regulation, as well as opportunities of NO application in the treatment of cardiovascular diseases are reviewed in the article.

Keywords: nitric oxide, coronary artery disease, myocardial protection.

РЕЗЮМЕ

ABSTRACT

Podoxenov Yu.K. — https://orcid.org/0000-0002-8939-2340 Kamenshchikov N.O. — https://orcid.org/0000-0003-4289-4439 Mandel I.A. — https://orcid.org/0000-0001-9437-6591

Corresponding author: Mandel I.A. — Cand. Med. Sci., PhD, Sechenov First Moscow State Medical University of Ministry of Health of the Russia, Moscow, Russia. e-mail: irina.a.mandel@gmail.com

TO CITE THIS ARTICLE:

Podoksenov YuK, Kamenshchikov NO, Mandel IA. Nitric oxide application for myocardial protection in coronary artery disease. Russian Journal of Anaesthesiology andReanimatology = Anesteziologiya IReanimatologiya. 2019;2:34-47. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/anaesthesiology201902134

Продукция достаточного уровня оксида азота (N0) обеспечивает адекватный кровоток во всех органах и тканях. Дизрегуляция механизмов, участвующих в продукции N0 и активных форм кислорода, может быть звеном патогенеза развития сердечно-сосудистых заболеваний, поэтому поддержание адекватного уровня N0 может быть мишенью для терапии [1]. Инфаркт миокарда до сих пор остается основной глобальной причиной смертности и заболеваемости населения земли, что побуждает к поиску новых методов лечения. Ишемически-реперфузионное повреждение является центральным компонентом патогенеза острого инфаркта миокарда. Оно характеризуется митохондриаль-ной дисфункцией, истощением энергетических запасов клетки, увеличением образования активных форм кислорода (АФК). N0 и нитрит модулируют митохондриальные функции, опосредуют цитопротекцию при ишемически-ре-перфузионном повреждении и участвуют в передаче сигналов ишемического прекондиционирования (ПК) [2, 3].

Несмотря на значительные успехи в области анестезиологического обеспечения вмешательств на открытом сердце в условиях искусственного кровообращения (ИК), остается нерешенным ряд вопросов, в частности интра-операционная защита миокарда [4, 5]. Периоперацион-ный инфаркт миокарда в коронарной хирургии является ведущей причиной осложнений и летальности [6]. Клинические проявления данного осложнения значительно варьируют от транзиторной миокардиальной дисфункции до синдрома малого сердечного выброса и шока. Несмотря на проведение кардиоплегической защиты миокарда, пережатие аорты во время проведения ИК ведет к ишемиче-скому и реперфузионному повреждению. У 45% пациентов после кардиохирургических вмешательств развивается постишемическая сократительная дисфункция, известная как состояние «оглушенного» миокарда [7]. При этом около 25% пациентов, перенесших изолированное коронарное шунтирование, нуждаются в инотропной поддержке [8].

Общебиологическое значение оксида азота

Молекула любого свободного радикала крайне реак-тогенна, поскольку стремится к состоянию энергетического равновесия, для чего необходимо либо отщепить, либо внести еще один электрон на ее внешнюю орбиту. N0 продуцируют многоклеточные организмы, он востребован на самых ранних стадиях эволюционного развития для протекания как физиологических, так и патологических процессов. Прямо или опосредованно патология обмена N0 вовлечена в инициацию и развитие таких состояний, как артериальная гипертензия, сахарный диабет, атеросклероз, эректильная дисфункция, коагуло-патия и многих других.

В организме человека NO образуется только в присутствии специфической оксигеназы — синтазы оксида азота (NOS). Биологическим субстратом для синтеза служит аминокислота L-аргинин, окисление которой до L-цитруллина и NO катализируют NOS [9]. У человека идентифицированы 3 изоформы NOS: эндотелиальная NOS (е-NOS или NOS3) встречается преимущественно в эндотелии сосудов, нейрональная NOS (n-NOS или NOS1) встречается в нейронах (это конститутивные NOS) и индуцибельная NOS (i-NOS или NOS2) встречается в клетках иммунной системы. Все разновидности NOS могут встречаться в эн-дотелиальных и гладкомышечных клетках, а также в кар-диомиоцитах [1, 10, 11].

В эндотелии кровеносных сосудов присутствует конститутивная е-NOS, уровень активности которой регулируется концентрацией ионов кальция c участием кальмо-дулина [12]. Таким образом, возрастание внутриклеточной концентрации кальция немедленно активирует синтез NO. Конечным эффектом увеличения внутриклеточной концентрации NO является активация растворимой гуанилат-циклазы, что снижает уровень кальция в клетке и приводит к расслаблению гладких мышц стенки кровеносных сосудов [13].

Примечательно, что от концентрации кальция зависит активность только конститутивных NOS, в то время как на i-NOS изменение концентрации ионов кальция (Са2+) не влияет, и регуляция активности фермента осуществляется через генетические механизмы.

NO, являясь самой маленькой энзиматической молекулой, продуцируемой клетками млекопитающих, обладает колоссальной диффузионной способностью и филогенетически приспособлен для участия в сигнальных каскадах в качестве универсального трансмиттера [11, 14, 15]. Для молекулы NO практически не существует структурных барьеров не только на уровне клеток и тканей, но и на ультраструктурном уровне, что в совокупности с высокой реакционной способностью делает ее идеальным мессенджером межклеточных и межтканевых взаимодействий. Например, синтезируемый эндотелием микро-циркуляторного русла NO реализует свои биологические эффекты сразу в нескольких направлениях: вызывает релаксацию гладкомышечного слоя сосудистой стенки, оказывает самостоятельное ингибирующее влияние на локальную агрегацию тромбоцитов и тормозит активацию, адгезию лейкоцитов и выделение ими воспалительных и активирующих тромбоциты хемокинов. Комплексное действие локально выделившейся порции NO проявляется в поддержании кровотока на данном участке микроцир-куляторного русла. NO, выступая в качестве медиатора па-ракринной сигнализации, имеет период жизни 3—5 с, что

способствует эффективному удалению избытка сигнального агента в биологических системах [16].

Интерес к механизмам ауторегуляции местного кровотока возник, когда было обнаружено, что клетки эндотелия кровеносных сосудов выделяют химический фактор, способный вызывать релаксацию кровеносных сосудов [17]. Данный фактор получил название endothelium-derived relaxing factor (EDRF) (эндотелиальный фактор релаксации). Показано, что EDRF реализует свои эффекты через активацию растворимой гуанилатциклазы в клетках гладких мышц [18], что приводит к увеличению уровня циклического гуанозин-3',5'-монофосфата (cGMP) [19]. Кроме того, обнаружена способность EDRF ингибировать агрегацию тромбоцитов [20]. При дальнейшем изучении установлено, что EDRF обладает фармакологическими, биохимическими и химическими свойствами NO [21, 22]. Непосредственное изучение сигнальной роли NO началось с установления в 70-х годах ХХ века cGMP-зависимого пути реализации сосудорасширяющего эффекта нитросоединений [23]. Нитросоединения и NO активируют гуанилатциклазу, что приводит к увеличению образования cGMP в гладких мышцах кровеносных сосудов [24]. Главным физиологическим эффектом увеличения концентрации cGMP является релаксация мышечного слоя коронарных артерий [25]. В 1992 г. журнал «Science» назвал NO молекулой года [26]. В 1998 г. за открытие роли NO как сигнальной молекулы в сердечно-сосудистой системе Роберту Ферчготту (Университет штата Нью-Йорк), Фериду Мью-рэду (Техасский университет в Хьюстоне) и Луису Игнарро (Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе) присуждена Нобелевская премия в области физиологии и медицины. Стало понятно, что функция циклизации гуанозинмо-нофосфата является первичным эффекторным звеном сигнального каскада, управляемого NO.

Дисбаланс системы паракринной регуляции имеет отчетливые клинические последствия: так, у пациентов с артериальной гипертонией значительно снижен уровень кросс-метаболитов NO (нитраты и нитриты), более того, уровень артериального давления обратно пропорционален их концентрации [27].

Роль NO как сигнальной молекулы в сердечно-сосудистой системе влияет на гладкомышечную стенку сосудов и непосредственно на сердечную мышцу, в которой NO выступает как регулятор сократимости миокарда [28]. В кардиомиоцитах представлены все 3 известные изофор-мы NO-синтазы: n-NOS, i-NOS и e-NOS, при этом следует отметить их внутриклеточное распределение: n-NOS локализуется в саркоплазматической сети, в то время как e-NOS — на поверхности клеточной мембраны [29]. Конститутивные изоформы моделируют активность кардио-миоцитов при физиологических состояниях через усиление n-NOS реакции на p-адренергическую стимуляцию

[30] или, наоборот, ее подавление через активацию e-NOS

[31]. При этом i-NOS активизируется при патологических состояниях [32]. Физиологически низкие концентрации NO увеличивают сократимость миокарда, в то время как патологически высокие концентрации обладают отрицательным инотропным действием, нарушая функцию по-тенциалзависимых кальциевых каналов [27, 33].

Ишемически-реперфузионное повреждение миокарда

Кардиохирургическое вмешательство представляет собой высокую степень хирургической агрессии. К хирургически индуцированным факторам относятся механическая и электрическая травма кардиомиоцитов при тракции

и вертикализации сердца, рассечении тканей, изменения нервно-рефлекторной регуляции, гуморальной активности и метаболического статуса, проведение электроимпульсной терапии [4, 34].

При высокой интенсивности и продолжительности повреждающих воздействий возможно развитие синдрома «оглушенного» миокарда. «Оглушенность» миокарда — постишемическая дисфункция в виде нарушения процессов расслабления — сокращения, клинически выражающаяся в угнетении насосной функции сердца и сохраняющаяся после восстановления коронарного кровотока в течение нескольких минут или дней. «Оглушенный» миокард является причиной синдрома малого сердечного выброса даже при условии адекватной интраоперационной кардиоплегической защиты [35].

Молекулярным субстратом миокардиального повреждения при ишемии—реперфузии являются механизмы нарушения гомеостаза кальция, известные как «кальциевый парадокс» [36], избыточная продукция АФК с повреждением клеточных структур — окислительный стресс, или «кислородный парадокс» [37], а также снижение чувствительности миофибрилл к кальцию. В свою очередь кальциевая перегрузка миоплазмы может активировать кальпины — ферменты, вызывающие протеолиз миофибрилл. Необходимость ресинтеза новых миофиламентов является одним из факторов, определяющих длительность восстановления сократительной функции кардиомиоцитов. Поиск методов и технологий оптимальной кардиопротекции продолжается вместе с развитием кардиохирургии.

Оксид азота и защита миокарда при ишемически-

реперфузионном повреждении

Клиническое использование органических нитратов и попытки интерпретации их биологического значения предпринимались с середины XIX века, когда была впервые выявлена эффективность препаратов этой группы у пациентов со стенокардией [38].

NO оказывает свое кардиопротективное действие через различные механизмы: 1) активация NO-чувствитель-ной гуанилатциклазы; 2) ингибирование притока ионов кальция в митохондрии и активация митохондриально-го аденозинтрифосфатзависимого К+-канала (K+АТФ-ка-нала); 3) активация cGMP; 4) усиление циклооксигеназы 2-го типа (COX-2); 5) угнетение пероксинитрит (ONOO) опосредованного перекисного окисления липидов. В условиях длительной ишемии миокарда активность NOS (прежде всего e-NOS и n-NOS) снижается одновременно с уменьшением подачи кислорода, который требуется для синтеза NO. Таким образом, снижение кислорода во время ишемии приводит к уменьшению образования NO. Следовательно, повышение активности NOS и биодоступности NO может быть одним из путей кардиопротекции. В эксперименте показано, что уменьшение e-NOS усугубляет постишемическое повреждение миокарда, а при избыточной экспрессии e-NOS улучшается постишемическое восстановление сердечной функции.

Повышение биодоступности NO при стимуляции экспрессии NOS и применение экзогенного L-аргинина смягчает микроциркуляторное повреждение, вызванное ише-мией—реперфузией, и уменьшает размер постишемиче-ской зоны инфаркта. Однако высокая концентрация NO в присутствии повышенного уровня супероксидного аниона может быть вредной, поскольку ведет к увеличению образования ONOO-, который усугубляет постишемическое

повреждение миокарда. Поддержание физиологической концентрации N0 важно для проявления кардиопротек-тивного эффекта: в эксперименте на изолированной модели сердца крысы показано благотворное влияние лечения с использованием доноров N0 в комбинации с антиокси-дантами для уменьшения постишемического размера инфаркта миокарда и улучшения сократительной функции. Таким образом, кардиопротективный эффект N0 зависит от его концентрации и скорости образования, субклеточной локализации и биодоступности [39].

В 2016 г. опубликован обзор большого количества экспериментальных и клинических исследований, проведенных в период 1990—2014 гг., в которых использовали инга-ляционый N0, нитрит, нитрат или N0-доноры для уменьшения реперфузионного повреждения [40]. По данным 21 исследования на животных разных видов, от мышей до собак, все препараты, кроме нитроглицерина, обеспечивали защиту от реперфузионного повреждения, в том числе уменьшали размер инфаркта, высвобождение креа-тининкиназы, накопление нейтрофилов и сохраняли насосную функцию сердца. В 3 рандомизированных клинических исследованиях у пациентов с острым инфарктом миокарда не получены доказательства ограничения зоны инфаркта при применении препаратов, содержащих N0. При детальном анализе данных исследований можно отметить, что в экспериментальных работах препараты N0 назначали ингаляционно, внутривенно и вну-триартериально, но спустя 15—30 мин от начала этапа ишемии миокарда и в течение периода реперфузии. В рандомизированных клинических исследованиях ШЫеЬгапШ; й а1. (1992) и Мо1та е1 а1. (1995) вводили изосорбида ди-нитрат в течение 24—48 ч, в то время как N. Siddiqi и со-авт. в исследовании ШАМ1 (2014) вводили нитрит натрия в виде болюса. В первых двух исследованиях пациентам проводили тромболизис, а в последнем - первичное чрескожное коронарное вмешательство через 5 мин после введения нитрита натрия. Несмотря на то, что в ранних исследованиях степень повреждения миокарда оценивали по уровню МВ фракции креатинфосфокиназы (КФК-МВ), а в ШАМ1 пациентам проводили магнитно-резонансную томографию, статистически значимые свидетельства эффективности методик не получены в отличие от экспериментальных исследований, в которых результат оценивался с помощью гистологических и морфологических методов.Известно, что в экспериментальных моделях в условиях гиперлипидемии и гипергликемии преконди-ционирующий эффект не развивается [40]. В данный ме-таанализ не вошли клинические исследования 2007 г., которые показали, что ингаляция N0 уменьшала связанную с реперфузией воспалительную реакцию в ишемизиро-ванных конечностях и снижала повреждение печени после трансплантации [41, 42].

Метаболический синдром, атеросклероз, сахарный диабет у пациентов кардиохирургического профиля приводят к снижению биодоступности N0 из-за снижения активности е^0 S или увеличения продукции АФК [1, 43]. В настоящее время агенты-доноры N0 являются наиболее широко применяемыми лекарственными средствами для лечения сердечно-сосудистых заболеваний. При этом на протяжении последних лет наблюдается активный интерес исследователей к проблеме опосредованной N0 кардиопротекции. Особое внимание уделяется роли i-N0S, функция которой в сердечно-сосудистой системе до недавнего времени считалась связанной лишь с реализацией токсических

эффектов, но ее экспрессия идентифицирована как основной защитный механизм миокарда от ишемии. Принципиально различна роль NO в модулирующих эффектах ишемически-реперфузионного повреждения в нативном сердце и прекондиционированном миокарде. Более того, феномен ПК (ишемического, фармакологического, дистантного, препаратами для ингаляционной анестезии) вне зависимости от вызвавшего его стимула включает 2 фазы протективных эффектов (ранняя и поздняя) с различными патофизиологическими механизмами их реализации и совершенно разными клиническими последствиями. В связи с этим роль NO в ранней и поздней фазах ПК необходимо рассматривать отдельно [39, 44].

Существует несколько эндогенных путей, которые обеспечивают превращение нитрита до NO с участием гемоглобина, миоглобина, нейроглобина, цитогло-бина, ксантиноксидоредуктазы, e-NOS и митохондри-альных ферментов [45, 46]. Степень вклада различных путей зависит от типа ткани, рН, кислородного напряжения и окислительно-восстановительного статуса [47]. При нормоксии оксигенированный гемоглобин быстро реагирует с NO с образованием метгемоглобина и нитрата. Гипоксемия приводит к изменению гемоглобина и его способности связывания с кислородом, что способствует повышению уровня нитрита [48]. Во время быстрой дезоксигенации активность нитрит-редуктазы увеличивается, достигая пика при насыщении гемоглобина кислородом 50% [49, 50]. Таким образом, эритроциты обладают своего рода кислородной чувствительностью, которая позволяет им модулировать микрососудистый поток, вызывая вазодилатацию в зонах недостаточной оксиге-нации [46, 51]. В то время как точная роль эритроцитов в регуляции сосудистого тонуса все еще обсуждается, в ходе экспериментального исследования (у мышей с дефицитом миоглобина) показано, что сосудистый мио-глобин может быть ответственным, по крайней мере, частично, за регулирование гипоксической вазодила-тации [52]. Однако при гипоксемии миоглобин меняет роль от поглотителя NO к производителю NO. Дезок-сигемоглобин превращает нитрит в биоактивный NO, тем самым адаптируя миокард к гипоксическому и ише-мическому состояниям [52, 53]. Показано, что образование NO с помощью миоглобина имеет цитопротектив-ный эффект и улучшает функцию левого желудочка после инфаркта [24, 54]. Индукция кардиопротективного действия NO может происходить несколькими путями: 1-й путь — добавление в митохондрии неспецифических и специфических доноров NO; 2-й — введение «гипок-сических доноров NO — нитрата и нитрита»; 3-й — усиление эндогенного образования NO, например, с помощью дистанционного ишемического ПК [55]. Механизм нитрит-цитопротективного действия заключается в следующем: нитрит (анион NO2-) модифицирует и ингиби-рует комплекс I путем S-нитрозации. В условиях ишемии, гипоксемии и ацидоза белковое S-нитрозирование усиливается. Сам NO2- анион не проникает в митохондрии. Предполагают, что ишемическая двуокись азота (NO2) приводит к митохондриальной S-нитрозации и позволяет проникнуть через мембрану азотистой кислоте HNO2. Это тормозит перенос электронов, уменьшает образование АФК. Все это предотвращает открытие митохондриальной неспецифической поры (Mitochondrial permeability transition pore, mPTP) и высвобождение ци-тохрома С [53, 56, 57].

Роль оксида азота в реализации эффектов ранней фазы

прекондиционирования

В XXI веке проведено большое количество исследований, выполненных in vitro и in vivo, посвященных вопросу NO-опосредованной кардиопротекции в непрекондицио-нированном сердце. Большинство экспериментальных исследований принципиально базировалось на двух методологиях: 1) применение фармакологического ингибирования активности NOS для увеличения эндогенного пула оксида азота до, во время или после ишемического события; 2) увеличение концентрации и биодоступности NO во время ишемически-реперфузионного повреждения миокарда путем введения доноров (например, нитроглицерин) или прекурсоров (L-аргинин). Ранняя и поздняя фазы ПК имеют разные механизмы, но проявляются сходными эффектами. NO, по-видимому, вовлечен в оба механизма. NO, продуцируемый e-NOS в первые секунды ишемии, вызывает реактивную гиперемию. Предполагается, что реактивная гиперемия обеспечивает кратковременную защиту на ранней стадии ПК [58].

До недавнего времени противоречивые данные литературы поддерживали утверждение об отрицательном инотропном действии NO из-за его участия в генерации свободных радикалов и предполагаемого прооксидантно-го действия во время ишемии миокарда. Самый масштабный на настоящий момент анализ работ, посвященных влиянию NO на ишемически-реперфузионное повреждение миокарда, проведен R. Bolli [44]. Автором проанализировано более 100 исследований по этой проблеме, выполненных в последние 15 лет. По данным обзора, подавляющее большинство исследователей поддерживают вывод о том, что фармакологическое ингибирование или генетическая абляция эндогенной активности NOS усугубляют ишемическое и реперфузионное повреждение миокарда, при этом доставка экзогенного NO (введение доноров или предшественников) оказывает защитное действие. В качестве первичной конечной точки в исследованиях оценивали инфаркт либо состояние «оглушенного» миокарда.

Следует отметить роль NO в реализации эффектов ранней фазы феномена ПК. ПК является защитным механизмом адаптации органов и тканей после сублетальных импульсов. Ранняя фаза ПК развивается в течение нескольких минут после кратковременного повреждающего стимула любой модальности (ишемии, фармакологических агентов, гуморальных стимулов). Исследования, в которых рассматривалась роль NO как триггера развития ранней фазы ПК, базировались на тех же принципах ингибирования активности эндогенного NO либо его экзогенной доставки. Результаты ряда исследований, посвященных индуцированным ишемией эффектам ранней фазы ПК, показали, что ингибирование эндогенного синтеза NO антагонистами NOS не влияет на реализацию защитных эффектов ишемического ПК против клеточной смерти, постишемической дисфункции и аритмий как in vitro, так и in vivo [59, 60]. При этом имеются противоположные данные о том, что абляция NOS препятствует развитию раннего ПК. В частности, P. Ferdinandy и соавт. и A. Lochner и соавт. [61, 62] обнаружили, что применение L-NAME (L-Nitro Arginine Methyl Ester) и других ингибиторов NOS препятствует реализации антиаритмического и цитопро-тективного действия ишемического ПК на изолированное сердце крысы, однако постишемическая дисфункция может быть предотвращена предварительным введением ни-

тропруссида. Расходятся данные исследований, в которых изучалось участие эндогенного NO в ранней фазе фармакологического ПК. Z. Yao и соавт. [63] и E. Bugge и соавт. [64] обнаружили, что реализация индуцированного аце-тилхолином и брадикинином ПК не заблокирована ингибиторами NOS, что противоречит данным V. Richard и соавт. [65], которые выявили блокаду индуцированного аце-тилхолином ПК абляцией эндогенного NO.

Несмотря на противоречивость данных о роли эндогенного NO в механизмах развития ранней фазы ПК, фармакологическое ПК донорами NO является перспективным направлением, что подкрепляется доказательствами моделирования экзогенным NO защитного действия на миокард, подобного ПК. В частности, эксперименты A. Nakano и соавт. [59], проведенные на изолированных сердцах кроликов, подвергнутых 30-минутной коронарной окклюзии с последующей 2-часовой реперфузией, продемонстрировали, что предварительное введение S-нитрозо-N-ацетилпеницилламина вызвало мощный инфарктли-митирующий эффект, сопоставимый с эффектами ишемического ПК. Примечательно, что кардиопротективные эффекты S-нитрозо-N-ацетилпеницилламина в этом исследовании не обусловлены прямым действием препарата во время ишемического периода, так как S-нитрозо-N-ацетилпеницилламин удаляли за 10 мин до коронарной окклюзии. Авторы [66, 67] сделали вывод о реализации кар-диопротективного фенотипа при воздействии NO за счет активации протеинкиназы С (PKC) и генерации АФК. Активация соответствующих внутриклеточных сигнальных путей и каскадов мессенджеров аналогична таковым при NO-индуцированном позднем ПК. Аналогичные результаты получены в исследовании на кроликах. M. Hill и соавт. [68] обнаружили, что внутривенная инфузия нитроглицерина, предшествующая миокардиальной ишемии и завершенная за 1 ч до 30-минутной коронарной окклюзии, вызвала отчетливый инфарктлимитирующий эффект. Однако выраженность кардиопротективного эффекта ранней фазы ПК была меньше, чем у поздней фазы ПК, наблюдаемой через 24—72 ч после введения нитроглицерина. В исследовании модели ишемически-реперфузионного повреждения миокарда у мышей выявили, что отношение зоны инфаркта к области риска было ниже на 30% при ингаляции NO за 1 ч до эпизода ишемии, чем у животных контрольной группы. Гипоксическая газовая смесь (8% кислорода) усиливала способность NO повышать уровень NO-метаболитов в миокарде. Концентрации каждого NO-метаболита, кроме нитрата, быстро достигли плато и сохранялись до 60 мин [69]. В дальнейшем эта группа исследователей установила, что длительность нахождения метаболитов NO в плазме, которые могут стать донорами NO, сохраняется до 3 ч, и данный эффект выявляется и в других органах, кроме сердца [47].

Исследование эффективности применения NO в контур экстракорпоральной циркуляции при моделировании острого инфаркта миокарда в условиях нормотермического ИК в эксперименте у кроликов подтвердило кардиопротективные свойства NO в виде снижения соотношения зоны ишемии к зоне риска и антиаритмического действия [70]. Принципиальным отличием данного исследования от приведенных выше является использование нативной молекулы NO, а не ее предшественников.

Таким образом, реализация кардиопротективных эффектов ранней фазы ПК (по крайней мере, индуцированного ишемией) не обязательно проходит с вовлечением эн-

догенного NO. При этом отмечается феномен миокарди-альной NO-защиты, аналогичный цитопротекции при ПК. Выводы о достаточности, но не о строгой необходимости NO логичны в свете современных представлений о механизмах ПК. Раннее ПК является многофакторной адаптивной реакцией, которая может быть вызвана рядом различных физических, химических и метаболических сигналов. Триггеры ПК, высвобождающиеся во время эпизодов сублетального стресса, помимо NO, включают аденозин, бра-дикинин, опиоидные агонисты, АФК, катехоламины и др. Именно поэтому устранения NO из ряда сигналов, инициирующих раннее ПК, недостаточно для блокирования развития защитного фенотипа.

Роль оксида азота в реализации эффектов поздней

фазы прекондиционирования

Поздняя фаза ПК проявляется через 12—24 ч после повреждающего стимула и обеспечивает защиту миокарда в течение 72 ч [71—74]. Учитывая большую продолжительность цитопротективного эффекта, а также антиаритмический потенциал и возможность поздней фазы ПК предотвращать развитие «оглушенного» миокарда, реализация феномена отсроченной кардиопротекции может иметь даже большее клиническое значение, чем ранняя фаза ПК. Поздняя фаза ПК может быть индуцирована не только ишемией, но и различными фармакологическими агентами, паракринными и нефармакологическими стимулами: активацией аденозиновых, опиоидных рецепторов, рецепторов брадикинина, воздействием цитокинов, эндотоксина и его производных, а также физических факторов [75, 76]. Несмотря на то что в качестве триггеров раннего и позднего ПК могут выступать одни и те же стимулы, механизмы реализации конечных эффектов принципиально различны. Развитие феномена раннего ПК является результатом быстрой, однако скоротечной, посттрансляционной модификации ранее существовавших белков, в то время как позднее ПК обусловлено синтезом белков de novo и вторичным генетическим репрограммированием кардиомиоцитов. Проведенные в этой области исследования указывают на ключевую роль NO в механизмах развития поздней фазы ПК вне зависимости от вида индуцировавших его стимулов [77]. Следует учитывать различие между «триггерами» позднего ПК (молекулярными агентами, которые инициируют адаптацию) и «медиаторами» позднего ПК (молекулярными агентами, которые непосредственно обеспечивают кардиопротекцию через 24—72 ч после стимуляции ПК). Кратко обобщить роль NO в контексте поздней фазы ПК можно следующим образом: усиление биосинтеза NO необходимо для реализации индуцированного ишемией [78, 79] и физической нагрузкой [80] позднего ПК. Данные факты указывают на важность присутствия NO в качестве химического сигнала, с помощью которого происходят модификация генетического материала и переход к протективному фенотипу сердца в ответ на ишемическое повреждение или интенсивный стресс от перенапряжения.

В качестве источника генерации NO как медиатора поздней фазы ПК c высокой долей вероятности выступает e-NOS. Эту гипотезу поддерживает тот факт, что реализацию феномена позднего ПК блокирует введение неселективного ингибитора NOS, но не предотвращает введение селективных ингибиторов i-NOS [81]. Резкий подъем активности кальцийзависимых NOS (e-NOS и/или n-NOS) наблюдается сразу после воздействия ишемического сти-

мула, однако этот эффект нивелируется неселективными ингибиторами NOS в той же дозе, в которой они блокируют позднее ПК [82].

Выявлено, что изолированная подача доноров NO ^-нитрозо-^ацетилпеницилламин, нитроглицерин) без моделирования ишемии вызывает эффект отсроченной кардиопротекции, аналогичный эффектам поздней фазы ПК. Инфарктлимитирующий эффект, а также положительное действие против развития «оглушенного» миокарда сопоставимы с эффектами сублетальных ишемических стимулов. Эти факты подтверждают не только необходимость, но и достаточность присутствия NO для индуцирования позднего ПК [67, 68, 83, 84].

Сигнальный путь NO-опосредованной индукции поздней фазы ПК (вне зависимости от того, эндогенный или экзогенный NO вовлечен в каскад реакций) включает генерацию АФК [85], активацию PKC [85—88], мобилизацию транскрипционного фактора NF-xB (ядерный фактор «каппа-би»; англ. nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells) [89] и активацию транскрипции гена i-NOS [90]. Примечательно, что активация этого же сигнального пути приводит к реализации протективных эффектов ишемического ПК [44].

Механизм, посредством которого NO активирует PKC, остается до конца не изученным [91]. NO может активировать фермент напрямую посредством S-нитрозилирования. Помимо этого, NO реагирует с радикалами кислорода (О2-), которые генерируются в ответ на миокардиальную ишемию—реперфузию, с образованием ONOO-, который в свою очередь может активировать PKC напрямую либо через побочные метаболиты, такие как гидроксид (OH) [77], что подтверждается блокированием активации PKC донорами NO в присутствии поглотителей ONOO- и-OH [92]. В любом случае накопленные данные свидетельствуют о том, что для развития позднего ПК необходимо наличие NO и О2-.

NO играет важную роль в качестве медиатора кардиопротекции и через 24 ч после инициирующего события [83, 93, 94]. Как показали проведенные фундаментальные исследования, за генерацию NO в этом случае отвечает i-NOS. Исследования убедительно показали, что ишемическое ПК вызывает экспрессию белков i-NOS и провоцирует усиление ее активности в течение 24 ч после стимула, а ее специфическая абляция приводит к полному нивелированию кардиопротективных эффектов поздней фазы ПК [95]. Помимо индуцированного ишемией, i-NOS является обязательным медиатором нескольких форм фармакологического ПК, включая позднее ПК, вызванное адено-зином, опиоидами, донорами NO и производными эндотоксина [31, 96—102].

В 1998 г. R. Bolli сформулирована NO-гипотеза позднего ПК [77], согласно которой NO выполняет 2 функции в механизме поздней фазы ПК, действуя первоначально в качестве триггера, а затем медиатора. Всплеск продукции NO во время прекондиционирующего стимула любой модальности играет самостоятельную протективную роль и вызывает повышенную экспрессию и активность i-NOS через 24 ч.

Исходя из современных представлений, i-NOS-за-висимый биосинтез NO является конечным общим путем, по которому реализуется кардиопротективный фенотип в ответ на различные стрессорные воздействия. При этом стимулы ПК вызывают активацию i-NOS на порядок меньше, чем это наблюдается после инфузии липопо-

лисахарида [94, 95]. Этим объясняются парадокс кардио-протективного действия i-NOS при умеренной экспрессии, обусловленой ПК, и цитотоксические эффекты при ее гиперактивации в условиях воспаления. Механизм развития i-NOS-опосредованной цитопротекции через 24—72 ч после действия прекондиционирующего стимула, по всей видимости, связан с активацией гуанилатциклазы [103]. Таким образом, NO, генерируемый e-NOS, запускает позднюю фазу ПК в 1-е сутки [79—81], а дальнейшая продукция NO, активированная i-NOS, защищает от ишемии на протяжении последующих 24—72 ч [97, 102].

Активация e-NOS происходит почти мгновенно как кальцийзависимыми, так и кальцийнезависимыми механизмами, что применимо для немедленной, но кратковременной адаптивной реакции. Экспрессия i-NOS, напротив, является индуцибельной, т.е. активируется стрессом и не требует изменения уровня Ca2+ или клеточного гомео-стаза [103], что подходит для отсроченной, но пролонгированной адаптивной реакции. При воздействии на непре-кондиционированный миокард повреждающего стимула для немедленного взрыва биосинтеза NO мобилизируется постоянно присутствующая e-NOS, что помогает преодолевать острое состояние. Одновременно происходит реализация защитного фенотипа для противостояния возможным повторам агрессивных паттернов. Для этого необходим повышенный уровень миокардиального NO в течение достаточно продолжительного периода, что и поддерживается активацией i-NOS. Цитопротективная роль i-NOS подтверждается увеличением ее активности в ответ на гипоксию в кардиомиоцитах в общей популяции [104, 105], а также в биоптатах предсердной ткани у детей с цианоти-ческими врожденными пороками сердца [106]. Предложено много гипотез, объясняющих кардиопротективный эффект NO при ишемически-реперфузионной травме, однако точный механизм остается до конца не изученным (см. таблицу).

Возможные механизмы кардиопротективного действия NO Possible mechanisms of cardioprotective effect of NO

Наиболее вероятные механизмы

Ингибирование входящего потока Ca2+ Уменьшение потребления миокардом кислорода Открытие сарколеммальных и митохондриальных K+АТФ-каналов

Антиоксидантное действие (ингибирование эффектов О2-и ONOO-)

Активация COX-2, синтез цитопротективных простаноидов Менее вероятные механизмы

Сохранение эндотелийзависимой коронарной вазодилатации Ослабление феномена «no-reflow»

Уменьшение компартментализации воспаления в миокарде:

— уменьшение лейкоцитарной инфильтрации;

— снижение выделения цитокинов;

— уменьшение экспрессии молекул адгезии_

На сегодняшний день основным путем реализации кардиопротективного фенотипа считают путь NO-зависимой активации растворимой гуанилатциклазы с образованием cGMP, конечной точкой которого является активация про-теинкиназы G (PKG). На последнем этапе цитозольной сигнализации PKG действует на митохондрии, что приводит к открытию митохондриальных K+АТФ-каналов и ингиби-рованию mPTP, являющихся молекулярными эффекторами

ПК и ведущих к защите митохондрий при ишемии. NO и активированный им cGMP-зависимый путь внутриклеточной сигнализации, помимо ингибирования притока кальция, проявляют антагонизм к эффектам ß-адренергической стимуляции [107, 108], опосредуют снижение контрактиль-ности миокарда [109—114], а следовательно и потребление им кислорода [115—120]. NO напрямую активирует сарколеммальные K+АТФ-каналы, что приводит к активации PKG вне cGMP-зависимого пути [3, 121]. NO через активацию PKG опосредует открытие митохондриальных K+АТФ-каналов, что подтверждает гипотезу о интрамито-хондриальной сигнализации и единстве конечных эффекторов феномена ишемического и NO-зависимого ПК [122], однако полностью не объясняет всех механизмов терапевтического действия NO [123]. Активация митохондриальных K+АТФ-каналов приводит к нормализации водного баланса митохондрий.

Конечной целью механизма кардиопротекции посредством феномена ПК вне зависимости от индуцирующих стимулов является деактивация mPTP. Открытие mPTP приводит к уменьшению выработки АТФ посредством ослабления потенциала митохондриальной мембраны, что, в конечном счете, вызывает некротическую гибель клетки от энергетического дефицита [124]. NO-зависимый маршрут NO—cGMP— PKG, а также опосредованное NO увеличение количества АФК и формирование свободных радикалов через открытие митохондриальных K+АТФ-каналов обеспечивают ингибирование mPTP. Инактивация mPTP реализует цитопротек-тивный фенотип благодаря ингибированию апоптотическо-го сигнала из митохондрии. NO снижает интрацеллюлярную кальциевую перегрузку в ишемизированных кардиомиоцитах после реоксигенации [3, 39, 125—127]. Так как интрацеллю-лярная кальциевая перегрузка может напрямую активировать открытие mPTP, снижение уровня Ca2+ способно напрямую обеспечивать защиту митохондрии в ишемически-реперфу-зионном состоянии [72]. Помимо этого, G. Heusch и соавт. [128] предположили, что выделение эндогенного NO резервирует зависимую от Ca2+ сократительную функцию без дополнительных энергетических затрат, а это критически важно в условиях ишемии. NO может проявлять антиоксидант-ные свойства, в частности снижать свободнорадикальное повреждение клеточных мембран [129, 130].

NO способен воздействовать на энергетический баланс митохондрий и вне указанных механизмов за счет связывания с активными центрами цитохром-С-оксидазы аэробной дыхательной цепи переноса электронов на внутренней мембране митохондрий [131, 132]. Такое взаимодействие NO с электронной транспортной цепью лимитирует пределы окислительного фосфорилирования, что предотвращает генерацию АФК, интрамитохондриальную кальциевую перегрузку и активацию mPTP. Конкурентное ингибирование NO тканевого дыхания благоприятно как в условиях ишемии и дефицита О2, так и во время репер-фузии за счет постепенного восстановления электронного транспорта и протонного градиента, что препятствует взрывной генерации АФК [133, 134]. Так или иначе, увеличение биодоступности NO за счет его эндогенной фракции либо путем его экзогенного введения ассоциировано с митохондриальной деполяризацией и снижением захвата Ca2+ [135], что подтверждает гипотезу о mPTP как конечном эффекторе NO-протекции [136].

Относительно недавно идентифицирован еще один механизм защиты миокарда от ишемически-реперфузионно-го повреждения, заключающийся в NO-зависимой стиму-

ляции активности С0Х-2 с последующим производством цитопротективных простаноидов, таких как простаглан-дины Е2 и 12 [137].

N0 играет решающую роль в кардиопротекции, индуцированной фармакологическими агентами. Например, известны группы препаратов, используемых для лечения ги-перхолестеринемии и гипертонии, реализация эффектов в которых происходит через увеличение биодоступности N0. Так, терапия статинами приводит к изменению профиля экспрессии e-N0S, что оказывает положительное влияние на течение ишемической болезни сердца и его толерантность к ишемически-реперфузионному повреждению в острой ситуации [138—141].

Ингибиторы фосфодиэстеразы 5-го типа проявляют мощные кардиопротективные эффекты при моделировании ишемически-реперфузионного повреждения в эксперименте [142]. Центральным механизмом реализации протективных эффектов ингибиторов фосфодиэстеразы 5-го типа является индукция i-N0S [143]. Подобные результаты получены на неишемических моделях миокар-диального повреждения [144, 145].

Активация рецепторов ангиотензина 1-го типа вызывает специфические эффекты в сердце, связанные с ангио-тензинопосредованной продукцией супероксид-аниона, что является причиной персистирующего окислительного стресса и снижения биодоступности N0 в кардиомиоцитах [146]. Повышение биодоступности эндогенного N0 может служить ключевым механизмом кардиопротективного эффекта ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента и антагонистов рецепторов альдостерона [147]. Таким образом, широко применяемые в повседневной клинической практике классы препаратов могут ограничивать размер ми-окардиального повреждения при острых ишемических событиях, реализуя свой потенциал по N0-зависимым механизмам. Активно обсуждается вовлеченность N0-^™ в процесс анестетического ПК миокарда как частного варианта фармакологического ПК [148].

Применение кардиопротективных свойств оксида азота

в клинической практике

Кардиопротективные эффекты ингаляции N0 при инфаркте миокарда с элевацией сегмента ST изучены в муль-тицентровом двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании N0MI (п=250)[149]. В основной группе пациентам проводили ингаляцию N0 в дозе 80 ррт в течение 4 ч после чрескожной реваскуляризации миокарда. Пациентам контрольной группы ингаляцию N0 не проводили. Некоторые пациенты из обеих групп (п=140) во время процедуры также получили нитроглицерин (200— 700 мкг) болюсно внутриартериально в лучевую артерию либо в инфаркт связанную артерию. Первичной конечной точкой был размер инфаркта в виде процентной доли от массы левого желудочка, который оценивали методом контрастной магнитно-резонансной томографии через 48—72 ч от проведения вмешательства. Вторичными конечными точками выбраны постинфарктное ремоде-лирование сердца, включающее отношение размера инфаркта к области риска, микроваскулярную обструкцию, постреперфузионный отек миокарда, оцениваемые с помощью магнитно-резонансной томографии, уровень тро-понина Т, функциональное восстановление левого желудочка через 48—72 ч и 4 мес, а также изменения конечного систолического и конечного диастолического объемов левого желудочка через 4 мес. Оценивали клинически зна-

чимые события через 4 и 12 мес после инфаркта. Авторами не получены статистически значимые различия по первичным и вторичным конечным точкам в обеих группах, однако отмечена тенденция к снижению отношения размера инфаркта к зоне риска и признаков ремоделирова-ния сердца у пациентов, получавших ингаляцию NO. При внутригрупповом анализе статистически значимо установлена зависимость эффекта ингаляции NO и применения нитроглицерина во время вмешательства. У пациентов группы ингаляции NO, которым интраоперационно не проводили введение нитроглицерина, размер отношения зоны инфаркта к массе левого желудочка был на 7% меньше, чем у пациентов контрольной группы. Аналогичный результат получен в отношении размера зоны инфаркта к области риска, которое было значительно меньше в группе применения ингаляционного NO без использования нитроглицерина (49,8+28,1%; n=49) по сравнению с контрольной группой (62+28,7%; n=45; p=0,027). У пациентов обеих групп, получивших нитроглицерин интраоперационно, не было статистически значимой разницы по данным в первичной конечной точке.

Авторы исследования привели несколько возможных объяснений такому парадоксальному раздельному действию ингаляционного NO и нитроглицерина на уменьшение зоны инфаркта: продукция супероксид аниона, воздействуя на e-NOS, приводит к толерантности к нитроглицерину; нитроглицерин в отсутствие достаточного субстрата для e-NOS способствует реакции супероксид аниона с ингаляционным NO с образованием пероксинитрита, который не способен активировать растворимую гуанилатцик-лазу и увеличивать уровень cGMP в плазме [149]. Таким образом, у пациентов, которые получили ингаляцию NO и нитроглицерин, отмечена меньшая активация растворимой гуанилатциклазы (цель ингаляционного NO). Это объясняет увеличенный уровень cGMP и меньший размер инфаркта у пациентов, не получивших нитроглицерин, в отличие от тех, кто получил и NO ингаляционно, и нитроглицерин. Результаты данного исследования вызвали дискуссию в научных кругах [150]. Предположительно, более раннее начало ингаляционной терапии NO, еще в машине скорой помощи, а не только во время реперфузион-ного периода, позволило бы получить статистически значимые различия в первичных и вторичных конечных точках; также требует детального изучения эффективная и минимально достаточная доза ингаляционного NO.

В ходе исследования NOMI не обнаружено никакого влияния ингаляции NO на размер инфаркта, но выявлена тенденция к улучшению восстановления функции левого желудочка с помощью NO, что имело значение и через 4 мес [2, 149]. При использовании другого донора NO, нитропруссида натрия, в многоцентровом исследовании REFLO-STEMI не продемонстрированы какие-либо преимущества по сравнению с плацебо у пациентов, перенесших инфаркт миокарда с элевацией сегмента ST, после первичного чрескожного коронарного вмешательства [151]. Представляют интерес и результаты второго рандомизированного плацебо-контролируемого исследования фазы II нитропруссида натрия у пациентов, перенесших инфаркт миокарда с элевацией сегмента ST, NITRITE-AMI [152].

Проведенные исследования у пациентов, перенесших плановую чрескожную транслюминальную коронарную ангиопластику, показали, что внутривенная ин-фузия нитроглицерина защищает миокард от ишемии

и через 24 ч после его введения (оценивали снижение сегмента ST, сократительную функцию сердца, болевой синдром), тем самым доказано, что введение нитроглицерина само может индуцировать развитие поздней фазы ПК [153]. Применение нитропруссида натрия у пациентов с инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST во время коронарной ангиопластики связано с улучшением клинических исходов [154]. В ретроспективном исследовании с участием 252 пациентов кардиохирургиче-ского профиля Tai Y. и соавт. [155] выявили положительное влияние внутривенного введения нитроглицерина на метаболизм глюкозы и лактата, а также на потребность в инсулине и инотропных препаратах, начиная с периода согревания во время ИК и далее в отделении реанимации в течение 24 ч в дозе 10—20 мг/ч (общая доза >0,5 мг на 1 кг массы тела).

J. Bin и соавт. [156] описали прямое действие нитроглицерина на миокардиальную микроциркуляцию ишемизиро-ванной ткани, которое не зависело от влияния на системную гемодинамику. До недавнего времени клиническое применение нитратов ограничивалось их антиангиналь-ным действием, а также возможностью снижения предна-грузки сердца. Фармакологическое ПК нитроглицерином с реализацией эффектов поздней фазы позволяет расширить терапевтическую нишу не только нитратов, но и всех соединений — доноров NO.

Перспективы применения оксида азота

Проведенные к настоящему времени клинические исследования прекондиционирующего эффекта нитропрепа-ратов имеют ряд ограничений, поскольку во всех исследованиях терапия начиналась либо во время, либо сразу после состоявшегося ишемического события [157, 158].

Перспективным представляются генетические и фармакологические стратегии, направленные на регуляцию i-NOS, являющейся общим медиатором защиты при различных видах ПК. Экспериментальные исследования, посвященные трансферу генов e-NOS [159] и i-NOS [160], продемонстрировали их мощное инфарктлимитирующее действие. Генная терапия NOS может быть эффективной стратегией повышения уровня NO в миокарде для борьбы с ишемически-реперфузионным повреждением. При этом исчезает необходимость в непрерывном введении доноров NO, а значит исключается возможность системных NO-зависимых изменений гемодинамики.

Во время ИК выработка естественного NO снижена [161, 162], а интраоперационная заместительная терапия его физиологическим предшественником L-аргинином практически невозможна. Гемолиз во время проведения ИК и интраоперационное переливание компонентов донорской крови потенцируют секвестрацию эндогенного NO [163]. Интраоперационное снижение биодоступности NO обусловливает системные расстройства микроциркуляции [48, 50]. Персистирующая вазоконстрикция, обусловленная дефицитом NO, в конечном счете может приводить к органной дисфункции [54].

Необходимо отметить, что использование прекурсоров NO для кардиопротекции может иметь определенные ограничения. В частности, использование доноров NO может быть малоэффективным в условиях ацидоза и снижения таких кофакторов, как аскорбиновая кислота и полифенолы [45]. Внимание многих исследователей обращено к периоперационной кардиопротекции нативной молекулой NO. Применение NO непосредственно во время

ИК может снижать потребление тромбоцитов и ингиби-ровать активацию и адгезию лейкоцитов во время экстракорпоральной перфузии, что потенциально может нивелировать выраженность синдрома системной воспалительной реакции [164—166].

P. Checchia и соавт. [167] в 2013 г. провели проспективное исследование с участием 16 детей, перенесших операцию радикальной коррекции тетрады Фалло. Дети рандомизированы в две равные группы, при этом пациенты исследуемой группы получали 20 ppm NO через оксигенатор аппарата ИК во время сердечно-легочного обхода. Авторами отмечены меньшее использование мочегонных средств и больший средний уровень гемоглобина через 48 ч после операции в исследуемой группе. У пациентов, которым проводилась доставка NO во время ИК, отмечали статистически значимо более низкие уровни тропонина I через 12 ч, а также тропонина I и мозгового натрийуретического пептида через 24 и 48 ч после операции. Отмечали статистически значимо меньшую продолжительность искусственной вентиляции легких и меньшую длительность пребывания в отделении интенсивной терапии по сравнению с пациентами группы плацебо.

В 2016 г. C. James и соавт. выполнено рандомизированное исследование [168], включавшее 198 детей, перенесших кардиохирургическое вмешательство в условиях ИК. Для пациентов исследуемой группы осуществлялась доставка 20 ppm NO в оксигенатор аппарата ИК. Первичной конечной точкой выбрана частота развития синдрома малого сердечного выброса, определяемого по увеличению концентрации сывороточного лактата более 4 ммоль/л, снижению центральной венозной сатурации менее 60%, оценке по инотропно-вазопрессорной шкале более 10 баллов, а также по факту применения экстракорпоральной мембранной оксигенации. В качестве вторичных конечных точек оценивали необходимость в ингаляционном применении NO, острое почечное повреждение тяжелой степени с необходимостью применения перитонеального диализа, отсроченный остеосинтез грудины, кровопотерю, переливание компонентов донорской крови, продолжительность искусственной вентиляции легких, продолжительность пребывания в отделении интенсивной терапии и клинике. В группе доставки NO синдром малого сердечного выброса развивался статистически значимо реже, также пациенты исследуемой группы реже нуждались в экстракорпоральной сердечно-легочной поддержке. Авторами обнаружено значительное улучшение результатов, оцениваемых по вторичным конечным точкам.

Несмотря на то что ишемически-реперфузионное повреждение при кардиохирургических вмешательствах у взрослых пациентов является общепризнанной проблемой, к настоящему времени проведено клиническое исследование, подтверждающее кардиопротективные эффекты NO у этой категории пациентов. J. Gianetti и соавт. исследовали влияние доставки 20 ppm NO в оксигенатор аппарата ИК и инсуффляции NO на протяжении 8 ч после операции на миокардиальное повреждение, функцию левого желудочка и системное воспаление у пациентов, перенесших вмешательства на аортальном клапане в сочетании с аортокоронарным шунтированием [169]. Авторами отмечено статистически значимое снижение уровня тропонина I, мозгового натрийуретического пептида, МВ-фракции креатинфосфокиназы и P-селектина в послеоперационном периоде у пациентов основной группы.

Заключение

Приведенные данные указывают на то, что кардио-протекция оксидом азота является перспективным методом защиты миокарда при ишемически-реперфузионном повреждении. Учитывая физические свойства молекулы, следует отметить, что доставка и достижение целевой концентрации легко реализуемы в повседневной клинической практике. Несмотря на значительное количество экспериментальных и рандомизированных клинических исследо-

ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES

1. Tejero J, Shiva S, Gladwin MT. Gladwin Sources of Vascular Nitric Oxide and Reactive Oxygen Species and Their Regulation. Physiological Reviews. 2019;99(1):311-379.

https://doi.org/10.1152/physrev.00036.2017

2. Spath NB, Mills NL, Cruden NL. Novel cardioprotective and regenerative therapies in acute myocardial infarction: a review of recent and ongoing clinical trials. Future Cardiology. 2016;12(6):655-672. https://doi.org/10.2217/fca-2016-0044

3. Murillo D, Kamga C, Mo L, Shiva S. Nitrite as a mediator of ischemic preconditioning and cytoprotection. Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 2011;25(2):70-80.

https://doi.org/10.1016/j.niox.2011.01.003

4. Ломиворотов В.В., Караськов А.М. Прекондиционирование в кардиохирургии. Отв. ред. Ломиворотов В.Н. Новосибирск: Гео, 2010. Lomivorotov VV, Karas'kov AM. Prekondicionirovanie v kardiohirurgii. Otv. red. Lomivorotov VN. Novosibirsk: Geo, 2010. (In Russ.).

5. Мандель И.А., Подоксенов Ю.К., Михеев С.Л. и др. Влияние гипок-сическо-гипероксического прекондиционирования на развитие пери-операционных осложнений и транспорт кислорода в коронарной хирургии с применением искусственного кровообращения. Анестезиология и реаниматология. 2018;63(1):38-45.

Mandel' IA, Podoksenov YuK, Mikheev SL, et al. Protective effect of hy-poxic-hyperoxic preconditioning in postoperative complications and oxygen transport in coronary surgery. Anesteziologiyaireanimatologiya. 2018;63(1):38-45. (In Russ.).

6. Yau JM, Alexander JH, Hafley G, et al. PREVENT IV Investigators. Impact of perioperative myocardial infarction on angiographic and clinical outcomes following coronary artery bypass grafting (from Project of Ex-vivo Vein graft Engineering via Transfection [PREVENT] IV). The American Journal of Cardiology. 2008;102(5):546-551.

7. Mebazaa A, Pitsis AA, Rudiger A, et al. Clinical review: practical recommendations on the management of perioperative heart failure in cardiac surgery. Critical Care. 2010;14(2):201. https://doi.org/10.1186/cc8153

8. Tritapepe L, De Santis V, Vitale D, et al. Levosimendan pre-treatment improves outcomes in patients undergoing coronary artery bypass graft surgery. British Journal of Anaesthesia. 2009;102(2):198-204. https://doi.org/10.1093/bja/aen367

9. Alderton WK, Cooper CE, Knowles RG. Nitric oxide synthases: structure, function and inhibition. Biochemical Journal. 2001;357(3):593-615.

10. Bryan NS, Bian K, Murad F. Discovery of the nitric oxide signaling pathway and targets for drug development. Frontiers in Bioscience (Landmark Edition). 2009;14(1):1-18.

11. Forte M, Conti V, Damato A, et al. Targeting Nitric Oxide with Natural Derived Compounds as a Therapeutic Strategy in Vascular Diseases. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2016;2016:7364138. https://doi.org/10.1155/2016/7364138

12. Toledo Jr JC, Augusto O. Connecting the chemical and biological properties of nitric oxide. Chemical Research in Toxicology. 2012;25(5):975-989.

13. Paul M. Vanhoutte Nitric Oxide: From Good to Bad. Annals of Vascular Diseases. 2018;11(1):41-51. https://doi.org/10.3400/avd.ra.17-00134

14. Ratnam S, Mookerjea S. The regulation of superoxide generation and nitric oxide synthesis by C-reactive protein. Immunology. 1998;94(4):560.

ваний по применению оксида азота для защиты миокарда, необходимо дальнейшее изучение методов доставки оксида азота, минимальной достаточной дозы и длительности применения.

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

15. Nathan C. Nitric oxide as a secretory product of mammalian cells. Federation of American Societies for Experimental Biology Journal. 1992;6(12):3051-3064.

16. Ignarro LJ. Endothelium-derived nitric oxide: actions and properties. Federation of American Societies for Experimental Biology Journal. 1989;3(1):31-36.

17. Furchgott RF, Zawadzki JV. The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine. Nature.

1980;288(5789):373-376.

18. Ignarro LJ, Harbison RG, Wood KS, Kadowitz PJ. Activation of purified soluble guanylate cyclase by endothelium-derived relaxing factor from in-trapulmonary artery and vein: stimulation by acetylcholine, bradykinin and arachidonic acid. Journal oof Pharmacology and Experimental Therapeutics. 1986;237(3):893-900.

19. Holzmann S. Endothelium-induced relaxation by acetylcholine associated with larger rises in cyclic GMP in coronary arterial strips. Journal oof Cyclic Nucleotide Research. 1982;8(6):409-419.

20. Carrier M, Khalil A, Tourigny A, et al. Effect of L-arginine on metabolic recovery of the ischemic myocardium. The Annals oof Thoracic Surgery. 1996;61(6):1651-1657.

21. Azuma H, Ishikawa M, Sekizaki S. Endothelium-dependent inhibition of platelet aggregation. British Journal of Pharmacology. 1986;88(2):411-415.

22. Palmer RMJ, Ferrige AG, Moncada S. Nitric oxide release accounts for the biological activity of endothelium-derived relaxing factor. Nature. 1987;327(6122):524-526.

23. Arnold WP, Mittal CK, Katsuki S, Murad F. Nitric oxide activates guanylate cyclase and increases guanosine 3': 5'-cyclic monophosphate levels in various tissue preparations. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1977;74(8):3203-3207.

24. Murad F. Guanylate cyclase: activation by azide, nitro compounds, nitric oxide, and hydroxyl radical and inhibition by hemoglobin and myoglobin. Advances in Cyclic Nucleotide Research. 1978;9:145-158.

25. Gruetter CA, Barry BK, McNamara DB, et al. Relaxation of bovine coronary artery and activation of coronary arterial guanylate cyclase by nitric oxide, nitroprusside and a carcinogenic nitrosoamine. Journal of Cyclic Nucle-otide Research. 1979;5(3):211-224.

26. Koshland DE. Molecule of the year. Science. 1991;254(5039):1705.

27. Lyamina NP, Dolotovskaya PV, Lyamina NV, et al. Nitric oxide production and intensity of free radical processes in young men with high normal and hypertensive blood pressure. Medical Science Monitor. 2003;9(7):CR304-CR310.

28. Ding HL, Ryder JW, Stull JT, Kamm KE. Signaling processes for initiating smooth muscle contraction upon neural stimulation. Journal oof Biological Chemistry. 2009;284(23):15541-15548.

29. Ziolo MT, Bers DM. The real estate of NOS signaling: location, location, location. Circulation Research. 2003;92(12):1279-1281.

30. Jones SP, Girod WG, Palazzo AJ, et al. Myocardial ischemia-reperfu-sion injury is exacerbated in absence of endothelial cell nitric oxide synthase. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 1999;276(5):H1567-H1573.

31. Xi L, Jarrett NC, Hess ML, Kukreja RC. Essential role of inducible nitric oxide synthase in monophosphoryl lipid A-induced late cardioprotection: evidence from pharmacological inhibition and gene knockout mice. Circulation. 1999;99(16):2157-2163.

32. Barouch LA, Harrison RW, Skaf MW, et al. Nitric oxide regulates the heart by spatial confinement of nitric oxide synthase isoforms. Nature.

2002;416(6878):337-339.

33. Omar SA, Webb AJ. Nitrite reduction and cardiovascular protection. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2014;73:57-69. https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2014.01.012

34. Mangano DT. Perioperative cardiac morbidity. Canadian Journal of Anesthesia. 1994;41:R13-R19.

35. Zahler S, Massoudy P, Hartl H, et al. Acute cardiac inflammatory responses to postischemic reperfusion during cardiopulmonary bypass. Cardiovascular Research. 1999;41(3):722-730.

36. Kusuoka H, Marban E. Cellular mechanisms of myocardial stunning. Annual Review of Physiology.1992;54(1):243-256.

37. Bical O, Gerhardt MF, Paumier D, et al. Comparison of different types of cardioplegia and reperfusion on myocardial metabolism and free radical activity. Circulation. 1991;84(5 Suppl):III375-III379.

38. Brunton TL. On the use of nitrite of amyl in angina pectoris. Lancet. 1867;90(2291):97-98.

39. Xia Z, Li H, Irwin MG. Myocardial ischaemia reperfusion injury: the challenge of translating ischaemic and anaesthetic protection from animal models to humans. British Journal of Anaesthesia. 2016;117(Suppl 2):44-62. https://doi.org/10.1093/bja/aew267

40. Bice JS, Jones BR, Chamberlain GR, Baxter GF. Nitric oxide treatments as adjuncts to reperfusion in acute myocardial infarction: a systematic review of experimental and clinical studies. Basic Research in Cardiology. 2016;111(2):23.

https://doi.org/10.1007/s00395-016-0540-y

41. Mathru M, Huda R, Solanki DR, Hays S, Lang JD. Inhaled nitric oxide attenuates reperfusion inflammatory responses in humans. Anesthesiology. 2007;106:275-282.

42. Lang JD Jr, Teng X, Chumley P, et al. Inhaled NO accelerates restoration of liver function in adults followin orthotopic liver transplantation. Journal of Clinical Investigation. 2007;117:2583-2591.

43. Heiss C, Lauer T, Dejam A, et al. Plasma nitroso compounds are decreased in patients with endothelial dysfunction. Journal of the American College of Cardiology. 2006;47(3):573-579.

44. Bolli R. The late phase of preconditioning. Circulation Research. 2000;87(11): 972-983.

45. Björne H, Govoni M, Törnberg DC, et al. Intragastric nitric oxide is abolished in intubated patients and restored by nitrite. Critical Care Medicine. 2005;33(8):1722-1727.

46.

47.

49.

52.

53.

Rifkind JM, Mohanty JG, Nagababu E, et al. Potential Modulation of Vascular Function by Nitric Oxide and Reactive Oxygen Species Released From Erythrocytes. Frontiers in Physiology. 2018;9:690. https://doi.org/10.3389/fphys.2018.00690

Nagasaka Y, Fernandez BO, Steinbicker AU, et al. Pharmacological preconditioning with inhaled nitric oxide (NO): Organspecific differences in the lifetime of blood and tissue NO metabolites. Nitric Oxide. 2018;80:52-60. https://doi.org//10.1016/j.niox.2018.08.006

Vaughn MW, Huang KT, Kuo L, Liao J.C. Erythrocytes possess an intrinsic barrier to nitric oxide consumption. Journal of Biological Chemistry. 2000;275(4):2342-2348.

Jansson EA, Huang L, Malkey R, et al. A mammalian functional nitrate re-ductase that regulates nitrite and nitric oxide homeostasis. Nature Chemical Biology. 2008;4(7):411-417. https://doi.org/10.1038/nchembio.92

50. Liao JC, Hein TW, Vaughn MW, et al. Intravascular flow decreases eryth-rocyte consumption of nitric oxide. Proceedings of the National Academy of Sciences ofthe United States oof America. 1999;96(15):8757-8761.

51. Helms CC, Gladwin MT, Kim-Shapiro DB. Erythrocytes and Vascular Function: Oxygen and Nitric Oxide. Frontiers in Physiology. 2018;9:125. https://doi.org/10.3389/fphys.2018.00125

Totzeck M, Hendgen-Cotta UB, Luedike P, et al. Nitrite Regulates Hypoxic Vasodilation via Myoglobin-Dependent Nitric Oxide Generation. Circulation. 2012;126(3):325-334.

https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.111.087155

Rassaf T, Ferdinandy P, Schulz R. Nitrite in organ protection. Review. British Journal of Pharmacology. 2014;17:1-11. https://doi.org/10.1111/bph.12291

54. Minneci PC, Deans KJ, Zhi H, et al.. Hemolysis-associated endothelial dysfunction mediated by accelerated NO inactivation by decompartmentalized oxyhemoglobin. The Journal of Clinical Investigation. 2005;115(12):3409-3417.

55. Totzeck M, Hendgen-Cotta UB, Rassaf T. Nitrite-Nitric Oxide Signaling and Cardioprotection. Advances in Experimental Medicine & Biology. 2017;982:335-346.

https://doi.org/10.1007/978-3-319-55330-6_18

56. Chouchani ET, James AM, Methner C, et al. Identification and quantification of protein S-nitrosation by nitrite in the mouse heart during ischemia. Journal of Biological Chemistry. 2017;292(35):14486-14495. https://doi.org/10.1074/jbc.M117.798744

57. Shiva S, Sack MN, Greer JJ, et al. Nitrite augments tolerance to ischemia/ reperfusion injury via the modulation of mitochondrial electron transfer. The Journal of Experimental Medicine. 2007;204(9):2089-2102. www.jem.org/cgi/doi/10.1084/jem.20070198

58. Miller MJ. Preconditioning for cardioprotection against ischemia reperfusion injury: the roles of nitric oxide, reactive oxygen species, heat shock proteins, reactive hyperemia and antioxidants — a mini review. Canadian Journal of Cardiology. 2001;17(10):1075-1082.

59. Nakano A, Liu GS, Heusch G, et al. Exogenous nitric oxide can trigger a preconditioned state through a free radical mechanism, but endogenous nitric oxide is not a trigger of classical ischemic preconditioning. Journal oof Molecular and Cellular Cardiology. 2000;32(7):1159-1167.

60. Lu HR, Remeysen P, De FC. Does the antiarrhythmic effect of ischemic preconditioning in rats involve the L-arginine nitric oxide pathway? Journal of Cardiovascular Pharmacology. 1995;25(4):524-530.

61. Ferdinandy P, Szilvassy Z, Horvath LI, et al. Loss of pacing-induced preconditioning in rat hearts: role of nitric oxide and cholesterol-enriched diet. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 1997;29(12):3321-3333.

62. Lochner A, Marais E, Genade S, Moolman JA. Nitric oxide: a trigger for classic preconditioning? American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 2000;279(6):H2752-H2765.

63. Yao Z, Gross GJ. Role of nitric oxide, muscarinic receptors, and the ATP-sensitive K+ channel in mediating the effects of acetylcholine to mimic preconditioning in dogs. Circulation Research. 1993;73(6):1193-1201.

64. Bugge E, Ytrehus K. Bradykinin protects against infarction but does not mediate ischemic preconditioning in the isolated rat heart. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 1996;28(12):2333-2341.

65. Richard V, Blanc T, Kaeffer N, et al. Myocardial and coronary endothelial protective effects of acetylcholine after myocardial ischaemia and reperfusion in rats: role of nitric oxide. British Journal of Pharmacology. 1995;115(8):1532-1538.

66. Takano H, Tang X-L, Qiu Y, et al. Nitric oxide donors induce late preconditioning against myocardial stunning and infarction in conscious rabbits via an antioxidant-sensitive mechanism. Circulation Research. 1998;83(1):73-84.

67. Banerjee S, Tang X-L, Qiu Y, et al. Nitroglycerin induces late preconditioning against myocardial stunning via a PKC-dependent pathway. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 1999;277(6):H2488-H2494.

68. Hill M, Takano H, Tang X-L, et al. Nitroglycerin induces late preconditioning against myocardial infarction in conscious rabbits despite development of nitrate tolerance. Circulation. 2001;104(6):694-699.

69. Nagasaka Y, Fernandez BO, Garcia-Saura MF, et al. Brief Periods of Nitric Oxide Inhalation Protect Against Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury. Anesthesiology. 2008;109(4):675-682. https://doi.org/10.1097/aln.0b013e318186316e

70. Каменщиков Н.О., Мандель И.А., Подоксенов Ю.К., и др. Защита миокарда от ишемически-реперфузионного повреждения посредством подачи оксида азота в контур экстракорпоральной циркуляции при проведении искусственного кровообращения. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2017;21(4):79-86.

Kamenshchikov NO, Mandel IA, Podoksenov YuK, et al. Myocardium protection against ischemic-reperfusion injury by nitric oxide supplied to the ex-tracorporeal circulation line during cardiopulmonary bypass (experimental study). Patologiya krovoobrashcheniya i kardiokhirurgiya. 2017;21(4):79-86. (In Russ.).

https://doi.org/10.21688/1681-3472-2017-4-79-86

71. Bolli R. The early and late phases of preconditioning against myocardial stunning and the essential role of oxyradicals in the late phase: an overview. Basic Research in Cardiology. 1996;91(1):57-63.

72. Kuzuya T, Hoshida S, Yamashita N, et al. Delayed effects of sublethal ischemia on the acquisition of tolerance to ischemia. Circulation Research. 1993;72(6):1293-1299.

73. Marber MS, Latchman DS, Walker JM, Yellon DM. Cardiac stress protein elevation 24 hours after brief ischemia or heat stress is associated with resistance to myocardial infarction. Circulation. 1993;88(3):1264-1272.

74. Sun JZ, Tang XL, Knowlton AA, et al. Late preconditioning against myocardial stunning. An endogenous protective mechanism that confers resistance

to postischemic dysfunction 24 h after brief ischemia in conscious pigs. The Journal of Clinical Investigation. 1995;95(1):388-403.

75. Kositprapa C, Ockaili RA, Kukreja RC. Bradykinin B2receptor is involved in the late phase of preconditioning in rabbit heart. Journal oof Molecular and Cellular Cardiology. 2001;33(7):1355-1362.

76. Kis A, Vegh A, Papp JG, Parratt JR. Repeated cardiac pacing extends the time during which canine hearts are protected against ischaemia-induced arrhythmias: role of nitric oxide. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 1999;31(6):1229-1241.

77. Bolli R, Dawn B, Tang XL, et al. The nitric oxide hypothesis of late preconditioning. Basic Research in Cardiology. 1998;93(5):325-338.

78. Bolli R, Bhatti ZA, Tang XL, et al. Evidence that late preconditioning against myocardial stunning in conscious rabbits is triggered by the generation of nitric oxide. Circulation Research. 1997;81(1):42-52.

79. Qiu Y, Rizvi A, Tang XL, et al. Nitric oxide triggers late preconditioning against myocardial infarction in conscious rabbits. American Journal oof Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 1997;273(6):H2931-H2936.

80. Guo Y, Wu WJ, Zhu XP, et al. Exercise-induced late preconditioning is triggered by generation of nitric oxide. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2001;33(6):A41.

81. Bolli R, Manchikalapudi S, Tang XL, et al. The protective effect of late preconditioning against myocardial stunning in conscious rabbits is mediated by nitric oxide synthase: evidence that nitric oxide acts both as a trigger and as a mediator of the late phase of ischemic preconditioning. Circulation Research. 1997;81(6):1094-1107.

82. Xuan YT, Tang XL, Qiu Y, et al. Biphasic response of cardiac NO synthase isoforms to ischemic preconditioning in conscious rabbits. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 2000;279(5):H2360-H2371.

83. Takano H, Manchikalapudi S, Tang XL, et al. Nitric oxide synthase is the mediator of late preconditioning against myocardial infarction in conscious rabbits. Circulation. 1998;98(5):441-449.

84. Guo Y, Bao W, Tang XL, et al. Nitric oxide donors induce late preconditioning against myocardial infarction in mice. Journal oof Molecular and Cellular Cardiology. 1999;31:A11.

85. Ping P, Takano H, Zhang J, et al. Isoform-selective activation of protein ki-nase C by nitric oxide in the heart of conscious rabbits: a signaling mechanism for both nitric oxide—induced and ischemia-induced preconditioning. Circulation Research. 1999;84(5):587-604.

86. Vondriska TM, Zhang J, Song C, et al. Protein Kinase C г—Src Modules Direct Signal Transduction in Nitric Oxide—Induced Cardioprotection: Complex Formation as a Means for Cardioprotective Signaling. Circulation Research. 2001;88(12):1306-1313.

87. Dawn B, Xuan YT, Qiu Y, et al. Bifunctional role of protein tyrosine kinas-es in late preconditioning against myocardial stunning in conscious rabbits. Circulation Research. 1999;85(12):1154-1163.

88. Tang XL, Kodani E, Takano H, et al. Protein tyrosine kinase signaling is necessary for NO donor-induced late preconditioning against myocardial stunning in conscious rabbits. American Journal oof Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 2003;284(4): H1441-1448.

89. Xuan YT, Tang XL, Banerjee S, et al. Nuclear factor-xB plays an essential role in the late phase of ischemic preconditioning in conscious rabbits. Circulation Research. 1999;84(9):1095-1109.

90. Jones WK, Flaherty MP, Tang XL, et al. Ischemic preconditioning increases iNOS transcript levels in conscious rabbits via a nitric oxide-dependent mechanism. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 1999;31(8):1469-1481.

91. Баутин А.Е., Галагудза М.М., Ташханов Д.М., и др. Экспрессия про-теинкиназы С при дистантном ишемическом прекондиционировании во время кардиохирургических вмешательств. Анестезиология и реаниматология. 2015;60(6):4-8.

Bautin AE, Galagudza MM, Tashkhanov DM, et al. Protein kinase C

expression following remote ischemic preconditioning in cardiac surgery. Anesteziologiya i reanimatologiya. 2015;60(6):4-8. (In Russ.).

92. Tang X, Rizvi AN, Qui Y, et al. Evidence that the hydroxyl radical triggers late preconditioning against myocardial stunning in conscious rabbits. Circulation. 1997;96(8S):I-255.

93. Imagawa J, Yellon DM, Baxter GF. Pharmacological evidence that induc-ible nitric oxide synthase is a mediator of delayed preconditioning. British Journal of Pharmacology.1999;126(3):701-708.

94. Guo Y, Jones WK, Xuan YT, et al. The late phase of ischemic preconditioning is abrogated by targeted disruption of the inducible NO synthase gene. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1999;96(20):11507-11512.

95. Wang Y, Guo Y, Zhang SX, et al. Ischemic preconditioning upregulates in-ducible nitric oxide synthase in cardiac myocyte. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2002;34(1):5-15.

96. Guo YR, Bao WK, Tang XL, et al. Pharmacological preconditioning (PC) with adenosine A (1) and opioid delta (1) receptor agonists is iNOS-depen-dent. Circulation. 2000;102(18):121-121.

97. Zhao T, Xi L, Chelliah J, et al. Inducible nitric oxide synthase mediates delayed myocardial protection induced by activation of adenosine A1 receptors: evidence from gene-knockout mice. Circulation. 2000;102(8):902-907.

98. Takano H, Bolli R, Black Jr RG, Kodani E, Tang XL, Yang Z, Bhattacha-rya S, Auchampach JA. A1 or A3 adenosine receptors induce late preconditioning against infarction in conscious rabbits by different mechanisms. Circulation Research. 2001;88(5):520-528.

99. Guo YR, Jones WK, Bao WK, Tang XL, Wu WJ, Bolli R. Targeted disruption of the iNOS gene abrogates NO donor-induced late preconditioning. Circulation. 1999;100(18):562-562.

100. Xi L, Salloum F, Tekin D, Jarrett NC, Kukreja RC. Glycolipid RC-552 induces delayed preconditioning-like effect via iNOS-dependent pathway in mice. American Journal oof Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 1999;277(6):H2418-H2424.

101. Zhao L, Weber PA, Smith JR, Comerford ML, Elliott GT. Role of inducible nitric oxide synthase in pharmacological «preconditioning» with monophosphoryl lipid A. Journal oof Molecular and Cellular Cardiology. 1997;29(6):1567-1576.

102. Elliott GT, Sowell CG, Walker EB, Weber PA, Moore J, Gross GJ. The novel glycolipid RC-552 attenuates myocardial stunning and reduces infarct size in dogs. Journal oof Molecular and Cellular Cardiology. 2000;32(7):1327-1339.

103. Kodani E. Role of cyclic guanosine monophosphate in nitric oxide-dependent late preconditioning in conscious rabbits. Circulation. 2000;102:II-270.

104. Jung F, Palmer LA, Zhou N, Johns RA. Hypoxic regulation of inducible nitric oxide synthase via hypoxia inducible factor-1 in cardiac myocytes. Circulation Research. 2000;86(3):319-325.

105. Kitakaze M, Node K, Komamura K, Minamino T, Inoue M, Hori M, Kamada T. Evidence for nitric oxide generation in the cardiomyocytes: its augmentation by hypoxia. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 1995;27(10):2149-2154.

106. Ferreiro CR, Chagas ACP, Carvalho MHC, Dantas AP, Jatene MB, de Sou-za LCB, da Luz PL. Influence of hypoxia on nitric oxide synthase activity and gene expression in children with congenital heart disease: a novel patho-physiological adaptive mechanism. Circulation. 2001;103(18):2272-2276.

107. Watanabe AM, Besch Jr HR. Interaction between cyclic adenosine monophosphate and cyclic gunaosine monophosphate in guinea pig ventricular myocardium. Circulation Research. 1975;37(3):309-317.

108. Balligand JL, Kelly RA, Marsden PA, Smith TW, Michel T. Control of cardiac muscle cell function by an endogenous nitric oxide signaling system. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1993;90(1):347-351.

109. Schulz R, Nava E, Moncada S. Induction and potential biological relevance of a Ca2+-independent nitric oxide synthase in the myocardium British Journal of Pharmacology. 1992;105(3):575-580.

110. Finkel MS, Oddis CV, Jacob TD, Watkins SC, Hattler BG, Simmons RL. Negative inotropic effects of cytokines on the heart mediated by nitric oxide. Science. 1992;257(5068):387-389.

111. Brady AJ, Warren JB, Poole-Wilson PA, Williams TJ, Harding S. E. Nitric oxide attenuates cardiac myocyte contraction. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 1993;265(1):H176-H182.

112. Ungureanu-Longrois D, Balligand JL, Kelly RA, Smith TW. Myocardial contractile dysfunction in the systematic inflammatory response syndrome: role of a cytokine-inducible nitric oxide synthase in cardiac myocytes. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 1995;27(1):155-167.

113. Balligand JL, Kobzik L, Han X, Kaye DM, Belhassen L, O'Hara DS, Kelly RA, Smith TW, Michel T. Nitric oxide-dependent parasympathetic signaling is due to activation of constitutive endothelial (type III) nitric oxide synthase in cardiac myocytes. Journal oof Biological Chemistry. 1995;270(24):14582-14586.

114. Shah AM, Lewis MJ. Modulation of myocardial contraction by endocardial and coronary vascular endothelium. Trends in Cardiovascular Medicine.

1993;3(3):98-103.

115. Lohmann SM, Fischmeister R, Walter U. Signal transduction by cGMP in heart. Basic Research in Cardiology. 1991;86(6):503-514.

116. Weiss HR, Rodriguez E, Tse J, Scholz PM. Effect of increased myocardial cyclic GMP induced by cyclic GMP-phosphodiesterase inhibition on oxygen consumption and supply of rabbit hearts. Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology. 1994;21(8):607-614.

117. Shen W, Xu X, Ochoa M, Zhao G, Wolin MS, Hintze TH. Role of nitric oxide in the regulation of oxygen consumption in conscious dogs. Circulation Research. 1994;75(6):1086-1095.

118. King CE, Melinyshyn MJ, Mewburn JD, Curtis SE, Winn MJ, Cain SM, Chapler CK. Canine hindlimb blood flow and O2 uptake after inhibition of EDRF/NO synthesis. Journal of Applied Physiology. 1994;76(3):1166-1171.

119. Shen W, Hintze TH, Wolin MS. Nitric oxide: an important signaling mechanism between vascular endothelium and parenchymal cells in the regulation of oxygen consumption. Circulation. 1995;92(12):3505-3512.

120. Xie YW, Shen W, Zhao G, Xu X, Wolin MS, Hintze TH. Role of endotheli-um-derived nitric oxide in the modulation of canine myocardial mitochon-drial respiration in vitro: implications for the development of heart failure. Circulation Research. 1996;79(3):381-387.

121. Hanafy KA, Krumenacker JS, Murad F. NO, nitrotyrosine, and cyclic GMP in signal transduction. Medical Science Monitor. 2001;7(4):801-819.

122. Sasaki N, Sato T, Ohler A, O'rourke B, Marban E. Activation of mito-chondrial ATP-dependent potassium channels by nitric oxide. Circulation. 2000;101(4):439-445.

123. Takano H, Tang XL, Bolli R. Differential role of KATP channels in late preconditioning against myocardial stunning and infarction in rabbits. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 2000;279(5):H2350-H2359.

124. Hausenloy DJ, Maddock HL, Baxter GF, Yellon DM. Inhibiting mitochon-drial permeability transition pore opening: a new paradigm for myocardial preconditioning? Cardiovascular Research. 2002;55(3):534-543.

125. Xia C, Bao Z, Yue C, Sanborn BM, Liu M. Phosphorylation and regulation of G-protein-activated phospholipase C-ß3 by cGMP-dependent protein kinases. Journal of Biological Chemistry. 2001;276(23):19770-19777.

126. Koller A, Schlossmann J, Ashman K, Uttenweiler-Joseph S, Ruth P., Hofmann F. Association of phospholamban with a cGMP kinase signaling complex. Biochemical and Biophysical Research Communications. 2003;300(1):155-160.

127. Lemasters JJ, Theruvath TP, Zhong Z, Nieminen AL. Mitochondrial calcium and the permeability transition in cell death. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Bioenergetics. 2009;1787(11):1395-1401.

128. Heusch G, Post H, Michel MC, Kelm M, Schulz R. Endogenous nitric oxide and myocardial adaptation to ischemia. Circulation Research. 2000;87(2):146-152.

129. Maulik N, Engelman DT, Watanabe M, Engelman RM, Rousou JA, Flack JE 3rd, Deaton DW, Gorbunov NV, Elsayed NM, Kagan VE, Das DK. Nitric oxide/carbon monoxide. A molecular switch for myocardial preservation during ischemia. Circulation. 1996;94(9 Suppl):II398-II406.

130. Rubbo H, Radi R, Trujillo M, Telleri R, Kalyanaraman B, Barnes S, Kirk M, Freeman BA. Nitric oxide regulation of superoxide and peroxynitrite-dependent lipid peroxidation. Formation of novel nitrogen-containing oxidized lipid derivatives. Journal of Biological Chemistry. 1994;269(42):26066-26075.

131. Moncada S, Erusalimsky JD. Does nitric oxide modulate mitochondrial energy generation and apoptosis? Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2002;3(3):214.

132. Shiva S, Brookes PS, Patel RP, Anderson PG, Darley-Usmar VM. Nitric oxide partitioning into mitochondrial membranes and the control of respiration at cytochrome C oxidase. Proceedings of the National Academy of Sciences ofthe United States of America. 2001;98(13):7212-7217.

133. Giufzfre A, Sarti P, D'Itri E, Buse G, Soulimane T, Brunori M. On the mechanism of inhibition of cytochrome c oxidase by nitric oxide. Journal of Biological Chemistry. 1996;271(52):33404-33408.

134. Taylor CT, Moncada S. Nitric oxide, cytochrome C oxidase, and the cellular response to hypoxia. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2010;30(4):643-647.

135. Rakhit RD, Mojet MH, Marber MS, Duchen MR. Mitochondria as targets for nitric oxide-induced protection during simulated ischemia and reoxygenation in isolated neonatal cardiomyocytes. Circulation.

2001;103(21):2617-2623.

136. West MB, Rokosh G, Obal D, Velayutham M, Xuan YT, Hill BG, Keith RJ, Schrader J, Guo Y, Conklin DJ, Prabhu SD, Zweier JL, Bolli R, Bhat-nagar A. Cardiac myocyte-specific expression of inducible nitric oxide syn-thase protects against ischemia/reperfusion injury by preventing mitochon-drial permeability transition. Circulation. 2008;118(19)1970-1978. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.108.791533

137. Shinmura K, Xuan YT, Tang XL, Kodani E, Han H, Zhu Y, Bolli R. Induc-ible nitric oxide synthase modulates cyclooxygenase-2 activity in the heart of conscious rabbits during the late phase of ischemic preconditioning. Circulation Research. 2002;90(5):602-608.

138. Laufs U, La Fata V, Plutzky J, Liao JK. Upregulation of endothelial nitric oxide synthase by HMG CoA reductase inhibitors. Circulation. 1998;97(12):1129-1135.

139. Jones SP, Trocha SD, Lefer DJ. Pretreatment with simvastatin attenuates myocardial dysfunction after ischemia and chronic reperfusion. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2001;21(12):2059-2064.

140. Jones SP, Gibson MF, Rimmer DM 3rd, Gibson TM, Sharp BR, Lefer DJ. Direct vascular and cardioprotective effects of rosuvastatin, a new HMG-CoA reductase inhibitor. Journal of the American College of Cardiology. 2002;40(6):1172-1178.

141. Bell RM, Yellon DM. Atorvastatin, administered at the onset of reperfusion, and independent oflipid lowering, protects the myocardiumby up-regulating a pro-survival pathway. Journal oof the American College of Cardiology. 2003;41(3):508-515.

142. Reffelmann T, Kloner RA. Effects of sildenafil on myocardial infarct size, microvascular function, and acute ischemic left ventricular dilation. Cardiovascular Research. 2003;59(2):441-449.

143. Salloum F, Yin C, Xi L, Kukreja RC. Sildenafil induces delayed preconditioning through inducible nitric oxide synthase—dependent pathway in mouse heart. Circulation Research. 2003;92(6):595-597.

144. Takimoto E, Champion HC, Li M, Belardi D, Ren S, Rodriguez ER, Bed-ja D, Gabrielson KL, Wang Y, Kass DA. Chronic inhibition of cyclic GMP phosphodiesterase 5A prevents and reverses cardiac hypertrophy. Nature Medicine. 2005;11(2):214-222.

145. Fisher PW, Salloum F, Das A, Hyder H, Kukreja RC. Phosphodiesterase-5 inhibition with sildenafil attenuates cardiomyocyte apoptosis and left ventricular dysfunction in a chronic model of doxorubicin cardiotoxicity. Circulation. 2005;111(13):1601-1610.

146. Yang XP, Liu YH, Shesely EG, Bulagannawar M, Liu F, Carretero OA. En-dothelial nitric oxide gene knockout mice: cardiac phenotypes and the effect of angiotensin-converting enzyme inhibitor on myocardial ischemia/re-perfusion injury. Hypertension. 1999;34(1):24-30.

147. Yang B, Li D, Phillips MI, Mehta P, Mehta JL. Myocardial angiotensin II receptor expression and ischemia-reperfusion injury. Vascular Medicine. 1998;3(2):121-130.

148. Toda N, Toda H, Hatano Y. Nitric OxideInvolvement in the Effects of Anesthetic Agents. Anesthesiology: The Journal of the American Society of Anesthesiologists. 2007;107(5):822-842.

149. Janssens SP, Bogaert J, Zalewski J, Toth A, Adriaenssens T, Belmans A, Bennett J, Claus P, Desmet W, Dubois C, Goetschalckx K, Sinnaeve P, Van-denberghe K, Vermeersch P, Lux A, Szelid Z, Durak M, Lech P, Zmudka K, Pokreisz P, Vranckx P, Merkely B, Bloch KD, Van de Werf F; NOMI investigators. Nitric oxide for inhalation in ST-elevation myocardial infarction (NOMI): a multicentre, double-blind, randomized controlled trial. European Heart Journal. 2018;39:2717-2725. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehy232

150. Lobo M, Ibanez B. Take a deep (nitric oxide) breath and follow the reverse translational research pathway. European Heart Journal. 2018;39(Issue 29):2726-2729.

https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehy355

151. Nazir SA, Khan J, Mahmoud IZ. Adenosine and sodium nitroprusside versus control for the attenuation of infarct size and microvascular obstruction: the REFLO-STEMI trial. Journal of the American College of Cardiology. 2015;65(10):A216.

152. Jones DA, Andiapen M, Van-Eijl TJ, Webb AJ, Antoniou S, Schilling RJ, Ahluwalia A, Mathur A. The safety and efficacy of intracoronary nitrite infusion during acute myocardial 70 infarction (NITRITE-AMI): study protocol of a randomised controlled trial. BMJOpen. 2013;3(4):e002813-e002813.

153. Leesar MA, Stoddard MF, Dawn B, Jasti VG, Masden R, Bolli R. Delayed preconditioning-mimetic action of nitroglycerin in patients undergoing coronary angioplasty. Circulation. 2001;103(24):2935-2941.

154. Amit G, Cafri C, Yaroslavtsev S, Fuchs S, Paltiel O, Abu-Ful A, Weinstein JM, Wolak A, Ilia R, Zahger D. Intracoronary nitroprusside for the prevention of the no-reflow phenomenon after primary percutaneous coronary intervention in acute myocardial infarction. A randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial. American Heart Journal. 2006;152(5):887. e9-e887.

155. Tai YH, Chang KY, Liao SW, Chung KC, Shih CC, Ho ST, Lu CC, Tsou MY. Intravenous loading of nitroglycerin during rewarming of cardiopulmonary bypass improves metabolic homeostasis in cardiac surgery: a retrospective analysis. Journal of Anesthesia. 2016;30(5):779-788. https://doi.org/10.1007/s00540-016-2207-0

156. Bin JP, Doctor A, Lindner J, Hendersen EM, Le DE, Leong-Poi H, Fisher NG, Christiansen J, Kaul S. Effects of nitroglycerin on erythrocyte rhe-ology and oxygen unloading: novel role of S-nitrosohemoglobin in relieving myocardial ischemia. Circulation. 2006;113:2502-2508.

157. ISIS-4: a randomised factorial trial assessing early oral captopril, oral mononitrate, and intravenous magnesium sulphate in 58,050 patients with sus-

pected acute myocardial infarction. ISIS-4 (Fourth International Study of Infarct Survival) Collaborative Group. Lancet. 1995;345(8951):669-685.

158. GISSI-3: effects of lisinopril and transdermal glyceryl trinitrate singly and together on 6-week mortality and ventricular function after acute myocardial infarction. Gruppo Italiano per lo Studio della Sopravvivenza nell'infarto Miocardico. Lancet. 1994;343:1115-1122.

159. Li Q, Bolli R, Guo Y, Bao W,Wu WJ, French B, Tang X-L, Jones WK. Ad-enovirus-mediated elevation of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) as a strategy to protect against ischemic injury. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2000;32:A23.

160. Li QH, Guo YR, Lowenstein C, Stevenson S, Wu W J, Liao LF, Bolli R. Inducible nitric oxide synthase gene therapy with a new generation adenovirus protects against myocardial infarction in vivo. Circulation. 2001;104(17):228-228.

161. Vermeulen Windsant IC, de Wit NC, Sertorio JT, van Bijnen AA, Ganush-chak YM, Heijmans JH, Tanus-Santos JE, Jacobs MJ, Maessen JG, Buur-man WA. Hemolysis during cardiac surgery is associated with increased intravascular nitric oxide consumption and perioperative kidney and intestinal tissue damage. Frontiers in Physiology. 2014;5:340.

162. Reiter CD, Wang X, Tanus-Santos JE, Hogg N, Cannon RO 3rd, Schech-ter AN, Gladwin MT. Cell-free hemoglobin limits nitric oxide bioavailability in sickle-cell disease. Nature Medicine. 2002;8(12):1383-1389.

163. Cheung AT, Cruz-Shiavone GE, Meng QC, Pochettino A, Augoustides JA, Bavaria JE, Ochroch EA. Cardiopulmonary bypass, hemolysis, and

nitroprusside-induced cyanide production. Anesthesia and Analgesia.

2007;105(1):29-33.

164. Keh D, Gerlach M, Kürer I, Falke KJ, Gerlach H. Reduction of platelet trapping in membrane oxygenators by transmembraneous application of gaseous nitric oxide. The International Journal of Artificial organs. 1996;19(5):291-293.

165. Mellgren K, Friberg LG, Mellgren G, Hedner T, Wennmalm A, Wadenvik H. Nitric oxide in the oxygenator sweep gas reduces platelet activation during experimental perfusion. The Annals of Thoracic Surgery. 1996;61(4):1194-1198.

166. Chello M, Mastroroberto P, Marchese AR, Maltese G, Santangelo E, Aman-tea B. Nitric oxide inhibits neutrophil adhesion during experimental extracorporeal circulation. Anesthesiology. 1998;89(2):443-448.

167. Checchia PA, Bronicki RA, Muenzer JT, Dixon D, Raithel S, Gandhi SK, Huddleston CB. Nitric oxide delivery during cardiopulmonary bypass reduces postoperative morbidity in children — a randomized trial. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2013;146(3):530-536.

168. James C, Millar J, Horton S, Brizard C, Molesworth C, Butt W. Nitric oxide administration during paediatric cardiopulmonary bypass: a randomised controlled trial. Intensive Care Medicine. 2016;42(11):1744-1752.

169. Gianetti J, Del Sarto P, Bevilacqua S, Vassalle C, De Filippis R, Kacila M, Farneti PA, Clerico A, Glauber M, Biagini A. Supplemental nitric oxide and its effect on myocardial injury and function in patients undergoing cardiac surgery with extracorporeal circulation. The Journal oof Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2004;127(1):44-50.

Поступила 07.02.19 Received 07.02.19

Принята к печати 22.02.19 Accepted 22.02.19