Противоаритмическая активность нового отечественного антигипоксанта этоксидола Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

экспериментальные исследования

Д.С.Блинов, В.П.Балашов, Л.В.Ванькова, С.Я.Скачилова, Л.А.Белова, Е.В.Блинова, И.А.Маркелова

ПРОТИВОАРИТМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НОВОГО ОТЕЧЕСТВЕННОГО АНТИГИПОКСАНТА ЭТОКСИДОЛА

ГоУ Впо «мордовский государственный университет им. И.И.огарева», саранск, россия

С целью исследования противоаритмической активности яблочнокислой соли 3-гидрокси-6-метил-2-этил-пиридина, запатентованной под названием «этоксидол» выполнены опыты с использованием трех моделей нарушений сердечного ритма: катехоламиновых микронекрозов миокарда у мышей, аконитиновых аритмий у мышей, острых окклюзионных и реперфузионных аритмий у кошек.

Ключевые слова: цитопротекция, мексикор, этоксидол, аконитиновые аритмии, окклюзионные и реперфузионные аритмии.

To study the antiarrhythmic activity of 3 hydroxy 6 methyl 2 ethylpyridine malatepatented as "Ethoxidol ", experiments with the use of three following models of cardiac arrhythmias were carried out: catecholamine myocardial micronecroses in mice, Aconitine arrhythmias in mice, and acute occlusion and reperfusion arrhythmias in cats.

Key words: cytoprotection, Mexicor, Ethoxidol, Aconitine arrhythmias, occlusion and reperfusion arrhyth-

mias.

Одним из важнейших направлений развития фармакологической науки является разработка и внедрение в клиническую практику лекарственных средств природного и синтетического происхождения, условно называемых «препаратами метаболического типа действия» [2]. Эта «группа» объединяет средства, способные нормализовывать энергетический обмен в клетках, регулировать кислотно-щелочное равновесие, а также контролировать процессы перекисного окисления ли-пидов. Основным итогом такого фармакологического воздействия оказывается универсальная цитопротек-ция, позволяющая уменьшить размер и степень повреждения тканей различных органов [1, 6].

Ярким представителем данной группы лекарственных средств является 3-окси-6-метил-2-этилпи-

ридина сукцинат, выпускаемый под коммерческими названиями «мексидол» и «мексикор». Перспективной областью применения этих препаратов является кардиология, доказана их антиишемическая и антиаритмическая активность, способность снижать токсичность противоаритмических средств, а также выявлены стресс-протекторные свойства. В то же время среди различных солей 3-гидрокси-6-метил-2-этилпиридина имеются вещества, не уступающие, а иногда превосходящие янтарнокислую соль по своей фармакологической активности. Одним из таких соединений является яблочнокислая соль 3-гидрокси-6-метил-2-этилпири-дина, запатентованная под названием «этоксидол», исследованию противоаритмической активности которой и посвящена настоящая работа.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Противоаритмическую активность этоксидола изучали на трех моделях нарушений сердечного ритма: 1) катехоламиновых микронекрозов миокарда у мышей по E.N.Moore, J.F. Spear [9]; 2) аконитиновых аритмий у мышей по Н.В.Кавериной и З.П.Сеновой [4]; 3) острых окклюзионных и реперфузионных аритмий у кошек по © Д.С.Блинов, В.П.Балашов, Л.В.Ванькова, С.Я.Скачилова, Л.А.Белова, Е.В.Блинова, И.А.Маркелова

Б.Г.Сторожук [7]. Критерием эффективности на первой модели являлись летальность животных, а также частота развития эктопических аритмий и блокад проведения. Адреналина гидрохлорид в дозе 200,0 мкг/кг (0,1% раствор в ампулах по 1 мл, АО «Московский эндокринный завод», Россия) инъецировали внутри-брюшинно через 10 минут после однократного внутри-брюшинного введения раствора изучаемого вещества. Предварительно (за 2-3 минуты до инъекции катехо-ламина) проводили интратрахеальную инстилляцию эфира для наркоза в объеме 0,1 мл/кг, с помощью микропипетки. У подопытных животных регистрировали ЭКГ во II стандартном отведении.

Все мыши были разделены на 4 группы. Животным 1 группы внутрибрюшинно вводили 0,9% физиологический раствор хлорида натрия (контроль). Животные 2 и 3 групп получали соответственно водные растворы препаратов сравнения пропранолола (0,5 мг/ кг, внутрибрюшинно) и мексидола («Мексидол» ООО ПФ «Фармасофт», Россия, 5% раствор в ампулах по 2 мл, 20 мг/кг, внутрибрюшинно). Животные 4 группы получали внутрибрюшинно водный растворы этокси-дола («Этоксидол», 3-гидрокси-6-метил-2-этилпири-дина гидроксисукцинат, субстанция ООО «ВНЦ БАВ», Россия в дозе 20 мг/кг). Последующую запись ЭКГ производили в течение 10 минут непрерывно, затем -каждые 30 секунд до констатации асистолии.

Об эффективности этоксидола в дозе 20 мг/кг внутрибрюшинно на второй модели судили по времени развития предсердных и желудочковых нарушений ритма, возникающих в ответ на внутривенную инъекцию аконитина в дозе 45 мкг/кг (аконитина нитрат, «Sigma»). Препаратом сравнения служил мексидол.

На третьей модели оценивали частоту развития нарушений ритма сердца, характер аритмий (экстра-систолия, тахикардия, фибрилляция желудочков). Рассчитывали суммарный индекс терапевтической активности (СИТА), величина которого обратно про-

порциональна активности препарата. О нарушении коронарного кровотока и ритма сердечной деятельности судили по ЭКГ, которую регистрировали во II стандартном отведении на протяжении 30 минут после коронарной окклюзии и 15 минут - после репер-фузии миокарда. Проводили 3 серии опытов: 1 - в контрольной группе (п=31) животным вводили 3 мл 0,9% раствора физиологического раствора хлорида натрия; кошки 2 и 3 серий получали водные растворы эток-сидола и препарата сравнения мексидола по 20 мг/кг. Этоксидол и препарат сравнения вводили внутривенно медленно за 5 минут до окклюзии коронарной артерии в объеме 3 мл.

Статистическую обработку полученных данных проводили методами вариационной статистики [3].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Опираясь на многочисленные исследования, посвященные противоишемическому действию производных 3-гидроксипиридина [5, 6], на первом этапе нашего исследования представляло интерес оценить эффективность этоксидола в сравнении с пропранололом и мексидолом на модели адреналиновой интоксикации мышей. В контрольной серии опытов (табл. 1) введение адреналина гидрохлорида сопровождалось развитием желудочковых аритмий и блокад проведения у большинства подопытных животных. Летальность животных в контроле составила 100% и была обусловлена нарушениями проводимости и асистолией. Пропрано-лол в дозе 0,5 мг/кг достоверно снижал частоту развития нарушений ритма и проведения, однако не снижал высокую летальность животных.

таблица 1.

Эффективность этоксидола при адреналиновой интоксикации мышей

Препарат, доза, мг/кг Число животных (%) Погибло животных

В опыте С АВ блокадами С аритмиями

Контроль 14 11 (79) 13 (93) 14 (100)

Пропранолол, 0,5 14 4 (29)* 7(50)* 11 (79)

Мексидол, 20 13 10 (77) 8 (62) 1 (8)*

Этоксидол, 20 14 10 (71) 10 (71) 2(14)*

Этоксидол, 40 14 7 (50) 8(57)* 1 (7)*

таблица 2.

противоаритмическое действие этоксидола на модели окклюзионных и реперфузионных аритмий у кошек

Условия опыта Количество животных СИТА

В опыте Окклюзионная: В опыте Реперфузионная

Аритмия ФЖ Аритмия ФЖ

Контроль 31 31 (100%) 9 (29%) 23 23 (100%) 15 (65%) 4

Мексидол, 20,0 мг/кг 6 2 (33%)* 0 (0%) 6 4 (67%)* 3 (50%) 1,77

Этоксидол, 20,0 мг/кг 7 2 (29%)* 0 (0%) 7 4 (59%)* 0 (0%)* 0,88

где, ФЖ - фибрилляция желудочков, СИТА - суммарный индекс терапевтической активнос-

ти, * - отличия при сравнении с контролем достоверны при р<0,05 (критерий %-квадрат)

Этоксидол и препарат сравнения мексидол в дозах 20,0 мг/кг не оказывали противоаритмического действия, однако, оба препарата снижали летальность мышей. При увеличении дозы этоксидола в два раза его эффективность заметно возросла, поскольку наряду с минимальной летальностью животных также уменьшилось число мышей, у которых развивались эктопические нарушения ритма и наблюдалась тенденция к снижению частоты возникновения блокад проведения.

Для уточнения вероятных механизмов антиаритмического действия этоксидола была выполнена серия экспериментов при аконитиновой интоксикации мышей. Внутривенное введение этоксидола в дозе 20,0 мг/кг и препарата сравнения не предотвращало генерацию желудочковых аритмий.

Большой теоретический и практический интерес представляет изучение эффективности этоксидола на модели раннего окклюзионного и реперфузионного повреждения миокарда у кошек (табл. 2), патогенез которого имеет многокомпонентный характер. В условиях моделирования острого ишемического повреждения миокарда у кошек этоксидол, как и препарат сравнения мексидол, при профилактическом внутривенном введении в дозе 20,0 мг/кг вызывал значительный про-тективный эффект по предотвращению ишемической аритмии. В условиях реперфузионного аритмогенеза оба препарата также проявляли антиаритмический эффект, однако этоксидол, в отличие от мексидола, предупреждал развитие фибрилляции желудочков.

Полученные результаты исследования позволяют говорить о наличии у этоксидола противоаритмичес-ких свойств. Причем, активность препарата установлена лишь на тех моделях аритмий, в механизме возникновения которых ведущим звеном является ишемическое повреждение миокарда (модели адреналиновой и окклюзионно-реперфу-зионной аритмий). Косвенным доказательством отсутствия прямого воздействия препарата на функцию быстрых натриевых каналов является неэффективность этоксидола в условиях аконити-нового аритмогенеза [8].

Сравнение антиаритмического эффекта эток-сидола и мексидола свидетельствует о некотором превосходстве первого препарата. Определяющим фактором этого обстоятельства является наличие в его структуре гидроксисукци-ната. Тогда, как фармакологическое действие мексидо-ла традиционно связывают с анионным фрагментом, представленным сукцина-том. Результаты проведенного исследования позволяют предположить, что

этоксидол может составить достойную альтернативу адреналиновой аритмии у мышей. Этоксидол изо-

мексидолу как препарат комплексной терапии ишеми- эффективен мексидолу по профилактике острых ок-

чески опосредованных нарушений сердечного ритма. клюзионных и реперфузионных аритмий у кошек, но

Таким образом этоксидол проявляет дозозави- превосходит препарат сравнения по противофибрилля-

симую противоаритмическую активность на модели торной активности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Балашов В.П., Блинова Е.В., Блинов Д.С. и др. Срав- тивности мексикора // Клин. исслед. лекарств. средств нительная морфофункциональная характеристика ми- в России. - 2004. - №1. - С. 24-28.

окарда мышей в условиях хронического стресса и те- 6. Смирнов Л.Д. Структура, фармаколгические свойс-

рапии веществами с антиаритмической активностью // тва и медицинское применение гетероароматических

Морфологические ведомости. 2007. №1-2, С. 15-16. антиоксидантов / Химическая и биологическая кине-

2. Галенко-Ярошевский П.А., Гацура В.В. Эксперимен- тика. Новые горизонты. - М.: «Химия», 2005. - С. 102-тальные аспекты оптимизации фармакотерапии острой 109.

ишемии миокарда. М.: «Медицина», 2000. - 384 с. 7. Стоpожук Б.Г. Пpотивофибpиллятоpная активность

3. Закс Л. Статистическое оценивание. М. - Статисти- ^^DropL« антиаpитмических сpедств ^и максималь-ка, 1976. - С. 598. но высокой пеpевязке коpонаpной аpтеpии и ее pепеp-

4. Каверина Н.В., Сеннова З.П. Методические рекомен- фузии у кошек // Фаpмакол. и токсикол. - 1985. - № 3. дации по экспериментальному (фармакологическому) - С. 47-49.

изучению препаратов, предлагаемых для клинических 8. Юрявичус И.А., Розенштраух Л.В. Формирование

испытаний в качестве средств для профилактики и ле- эктопического возбуждения в сердце под действием

чения нарушений сердечного ритма / Руководящие ме- аконитина. II. Генерация осцилляторных колебаний

тодические материалы по экспериментальному и кли- мембранного потенциала и тока // Кардиология. - 1980.

ническому изучению новых лекарственных средств. - №8. - С. 61-65.

- М., 1981. - С. 97-103. 9. Moore E.N., Spear J.F. Acute animal models for the

5. Сернов Л.Н., Смирнов Л.Д., Шапошникова Г.И., Гу- study of antiarrhythmic drugs for the prevention of sudden ранова Н.Н. Клинико-экспериментальное исследова- coronary death // Clin. Pharmacol. Antiarrhythmic Thera-ние противоишемической и гиполипидемической ак- py. - New-York, 1984. - P. 31-46.

ПРОТИВОАРИТМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ НОВОГО ОТЕЧЕСТВЕННОГО АНТИГИПОКСАНТА

ЭТОКСИДОЛА

Д.С.Блинов, В.П.Балашов, Л.В.Ванькова, С.Я.Скачилова, Л.А.Белова, Е.В.Блинова, И.А.Маркелова

С целью исследования противоаритмической активности яблочнокислой соли 3 -гидрокси-6-метил-2-этилпи-ридина, запатентованной под названием «этоксидол» использовались три модели нарушений сердечного ритма: 1) катехоламиновых микронекрозов миокарда у мышей по E.N.Moore, J.F. Spear; 2) аконитиновых аритмий у мышей по Н.В.Кавериной и З.П.Сеновой; 3) острых окклюзионных и реперфузионных аритмий у кошек по Б.Г.Сторожук. Адреналина гидрохлорид в дозе 200,0 мкг/кг инъецировали внутрибрюшинно через 10 минут после однократного внутрибрюшинного введения раствора изучаемого вещества. Животным 1 группы внутрибрюшинно вводили 0,9% физиологический раствор хлорида натрия (контроль), 2 и 3 группы получали пропранолола (0,5 мг/кг) и мексидола (20 мг/кг), 4 группа получала этоксидола (20 мг/кг). Последующую запись ЭКГ производили в течение 10 минут непрерывно, затем - каждые 30 секунд до констатации асистолии. Об эффективности этоксидола в дозе 20 мг/кг в сравнении мексидолом внутрибрюшинно на второй модели судили по времени развития предсердных и желудочковых нарушений ритма, возникающих в ответ на внутривенную инъекцию аконитина в дозе 45 мкг/кг. На третьей модели оценивали частоту развития нарушений ритма сердца, характер аритмий (экстрасистолия, тахикардия, фибрилляция желудочков) на протяжении 30 минут после коронарной окклюзии и 15 минут после реперфузии миокарда. Проводили 3 серии опытов: в контрольной группе вводили 3 мл 0,9% раствора физиологического раствора хлорида натрия; кошки 2 и 3 серий получали водные растворы этоксидола и мексидола по 20 мг/кг, которые вводили внутривенно медленно за 5 минут до окклюзии коронарной артерии.

При оценке эффективность этоксидола в сравнении с пропранололом и мексидолом на модели адреналиновой интоксикации мышей в контрольной серии опытов желудочковые аритмии и блокады проведения зарегистрированы у 79 и 93% животных, летальность составила 100%. Пропранолол в дозе 0,5 мг/кг достоверно снижал частоту развития нарушений ритма и проведения, однако не снижал высокую летальность животных. Этоксидол и мексидол в дозах не оказывали противоаритмического действия, однако снижали летальность мышей. При увеличении дозы этоксидола в два раза его эффективность заметно возросла. При аконитиновой интоксикации мышей этоксидола и мексидол не предотвращали желудочковые аритмии. При остром ишемическом повреждении миокарда у кошек этоксидол и мексидол вызывали значительный протективный эффект по предотвращению ишемической аритмии, в условиях реперфузионного аритмогенеза оба препарата также проявляли антиаритмический эффект, однако этоксидол, в отличие от мексидола, предупреждал развитие фибрилляции желудочков. Таким образом этоксидол проявляет дозозависимую противоаритмическую активность на модели адреналиновой аритмии у мышей и изоэффективен мексидолу по профилактике острых окклюзионных и реперфузионных аритмий у кошек, но превосходит препарат сравнения по противофибрилляторной активности.

ANTIARRHYTHMIC ACTIVITY OF A NEW ANTIHYPOXANT ETHOXIDOL

D.S. Blinov, VP Balashov, L.V. Van'kova, S.Ya. Skachilova, L.A. Belova, E.V Blinova, I.A. Markelova

To study the antiarrhythmic activity of 3 hydroxy 6 methyl 2 ethylpyridine malate patented as "Ethoxidol", three following models of cardiac arrhythmias were used: (1) catecholamine myocardial micronecroses by Moore and Spear, (2) aconitine arrhythmias in mice by Kaverina and Senova, and (3) acute occlusion and reperfusion arrhythmias in cats by Storozhuk. Epinephrine hydrochloride was injected intreperitoneally in a dose of 200 ^g/kg 10 minutes after a single intraperitoneal injection of the solution of the study substance. Normal saline was administered to animals of Group 1 (control); Propranolol in a dose of 0.5 mg/kg, in Group 2; Mexidol in a dose of 20 mg/kg, in Group 3, and Ethoxidol in a dose of 20 mg/kg, in Group 4. Then, ECG was recorded continuously for 10 min and subsequently each 30 s up to asystole. Effectiveness of Ethoxidol in a dose of 20 mg/kg in comparison with Mexidol was assessed by the time of development of atrial and ventricular arrhythmias in response to intravenous infusion of Aconitine in a dose of 45 ^g/kg. With the aid of the third model, the incidence of cardiac arrhythmias and the type of arrhythmia (premature beats, tachycardia, or ventricular fibrillation) were assessed within 30 min following coronary occlusion and 15 min following myocardial reperfusion. Three series of experiments were performed: 3 ml of normal saline were administered in the control group; water solutions of Ethoxidol (Group 2) and Mexidol (Group 3), both in a dose of 20 mg/kg, were injected intravenously slowly 5 min prior to coronary occlusion.

When assessing effectiveness of Ethoxidol in comparison with Propranolol and Mexidol on the model of mice epinephrine intoxication, ventricular arrhythmias and block were observed in the control series of experiments in 79% and 93% of the animals, with the lethality of 100%. Propranolol in a dose of 0.5mg/kg led to a significant decrease in prevalence of arrhythmias and blockades, however without a positive effect on the lethality of mice. Both Ethoxidol and Mexidol in a dose of 20 mg/kg showed no antiarrhythmic effect but decreased the mice lethality. In the case of a twofold increase in a dose of Ethoxidol, its effect pronouncedly increased. In the case of Aconitine intoxication of mice, both Ethoxidol and Mexidol did not prevent ventricular arrhythmias. In the case of the acute ischemic myocardial damage in cats, Ethoxidol and Mexidol showed a pronounced protective effect as to ischemic arrhythmia; under conditions of reperfusion, both substances showed antiarrhythmic effect as well; however, Ethoxidol, as distinct from Mexidol, prevented the development of ventricular fibrillation.

Thus, Ethoxidol manifests dose related antiarrhythmic effect on the model of epinephrine arrhythmia in mice; it is equivalent to Mexidol with regard to prevention of acute occlusion and reperfusion arrhythmias in cats and exceeded Medidol in preventing ventricular fibrillation.