CC BY
20НАУЧНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ЖУРНАЛ IN N OVA №1(6) 2017 ПРЕДПЕЧАТНАЯ ВЕРСИЯ ffVWlf § j '/ SCIENTIFIC ELECTRONIC JOURNAL INNOVA №1(6) 2017 PRE-PRINT ISSUE Шв Л
¡nnova-journai.ru
СИСТЕМНАЯ ОЦЕНКА КАРДИОПРОТЕКТОРНЫХ ЭФФЕКТОВ АЗИТРОМИЦИНА У ЭКПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ С ПОВЫШЕННЫМ И ПОНИЖЕННЫМ АНТИОКСИДАНТНЫМ ФОНОМ
SYSTEMIC CHARACTERISTIC OF THE AZITHROMYCIN CARDIOPROTECTIVE EFFECT IN EXPERIMENTAL ANIMALS WITH SIMULATED HIGH AND LOW ANTIOXIDANT BACKGROUND
Щ Черноморцева Елена Станиславовна 1 - Доктор медицинских наук Щ Chernomortseva Elena Stanislavovna 1 - Doctor of Medical Sc ences
Резюме
Изучались особенности коррелятивного отношения характеристик состояния сердечно - сосудистой системы различной модальности у экспериментальных животных с различным антиоксидантным фоном при применении азитромицина. Были исследованы особенности взаимоотношения следующих показателей: размеров зоны некротизированного миокарда левого желудочка, содержания продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в плазме крови, антиокислительной активности плазмы, результатов выполнения нагрузочных проб в зависимости от исходного антиоксидантного статуса и применения исследуемого препарата в различных дозах. Системное морфофункциональное исследование плейотропного кардиопротекторного действия азитромицина у животных с моделированием высокого и низкого антиоксидантного фона организма выявило выраженное защитное действие препарата в малой дозе 10 мг / кг и большей дозе 30 мг / кг при ишемических повреждениях миокарда. Кардиопротекция выражалось как в ограничении величины зоны некротизированной ткани левого желудочка, нормализации функционального состояния миокарда при проведении нагрузочных проб, так и в сокращении количества продуктов перекисного окисления в плазме. Интегральный анализ полученных результатов кардиофармакологического исследования позволяет сделать вывод о более выраженном кардиопротективном влиянии препарата в больших дозах у животных с низким антиоксидантным фоном организма.
Ключевые слова: азитромицип, кардиопротекторпое действие, повышенный аптиоксидантпый фон, пониженный антиоксидантный фон.
Summary
We studied the correlative relationship characteristics of the cardiovascular system of different modalities in experimental animals with different antioxidant background when using azithromycin. We investigated the relationship features the following indicators: the size of the left ventricular myocardial necrosis, the content of lipid peroxidation products in plasma, antioxidant plasma activity, the result of stress tests, depending on the antioxidant status and application of drug at various doses. Systemic morphofunctional study of the azithromycin cardioprotective effects in experimental animals with simulated high and low antioxidant background revealed a pronounced protective effect of the drug in lesser doses 10 mg / kg and greater doses 30 mg I kg in ischemic myocardial injury. Cardioprotection has been expressed in the limitation of left ventricular necrosis, normalization of the myocardial functional state during stress tests, as well as in reduction the amount of peroxidation products in plasma. The integrated analysis of the results of our cardiopharmacological research suggests a more pronounced cardioprotective effect of the drug in high doses in animals with the low antioxidant background of the organism.
Keywords: azithromycin, cardioprotective effect, increased antioxidant background, decreased antioxidant background.
Введение
Последние исследования показывают, что плейотропные противовоспалительные эффекты современных макролидных антибиотиков в первую очередь обусловлены их антиоксидантными и эндотелиопротективными свойствами, которые, по всей вероятности, зависят от их способности предотвращать выработку медиаторов и цитокинов, вызывающих воспаление [4, 11]. В связи с этим, нами была предпринята попытка интегральной оценки
кардиопротекторного действия 16-членного азалида азитромицина в эксперименте.
Цель работы: системная характеристика
кардиопротекторного эффекта азитромицина при экспериментальном инфаркте миокарда животных с высоким и
низким антиоксидантным статусом. Материалы и методы
Комплексное морфофункциональное исследование проведено на белых крысах самцах массой 200 - 250 г линии "Wistar". Азитромицин вводился однократно внутрижелудочно в дозах 10 и 30 мг/кг за 15 минут до операции по моделированию коронароокклюзионного инфаркта миокарда (ИМ) [2]. Животные были разделены на 3 группы: первая - с
УДК: 615.33577.182.62:616-092Л
URL: http://innova-journal.ru/issues/2017-1-6/files/08.pdf
DOI: hltos://doi.org/10.21626/i'lnova/20171/38
Для корреспонденции: Е.С. Черноморцева cheses11@rambiecru
1 ГБОУ БПО «Курский i осудари веннь й медицинский универси|е!» Минздрава
России
Hm
¡nnova-journal.ru
Рисунок 1. Взаимоотношение показателей разных модальностей: А) - ВАФ; 5) - ВАФ+азитромицин 10 мг/кг; В) - ВАФ+азитромицин 30 мг/кг; Г) - НАФ; Д)- НАФ+азитромицин 10 мг/кг; Е) - НАФ+азитромицин 30 мг/кг._
Примечание: Количество линий отражает величину коэффициента корреляции г: г=0,70-0,75 одна линия; г=0,76-0,80 две линии; г=0,81-0,85 три линии; г=0,86-0,90 четыре линии; г=0,91-0,95 пять линий; г=0,96-1,0 шесть линий (+г - непрерывные линии; -г -прерывистые линии); Исход - величина внутрижелудочкового давления (ВЖД) в состоянии покоя; Адр,- ВЖД в пробе на адренореактивность; ПА5, ПА25 - величина ВЖД при пережатии аорты на 5-й и 25-й секундах пробы; А-0 акт. -антиокислительная активность плазмы; Диены - содержание диеновых коньюгатов; Кетодиены - содержание кетодиенов; МДА - содержание малонового диальдегида; ОШ - содержание оснований Шиффа, % некроза - % некротизированной ткани левого желудочка.
исходным антиоксидантным фоном организма, вторая - с высоким антиоксидантным фоном (ВАФ), и третья - с низким антиоксидантным фоном (НАФ) [б]. Исходные показатели сократимости миокарда [5], а также функциональные резервы миокарда при проведении нагрузочных проб: величину внутрижелудочкового давления (ВЖД) в пробе на адренореактивность, в пробе на нагрузку сопротивлением
(пережатие восходящей аорты на 30 секунд) [7, 9] исследовали на 2-е сутки коронароокклюзии. Величину зоны асептического некроза миокарда левого желудочка измеряли гравиметрически, в плазме животных определяли содержание продуктов перекисного окисления: диеновых коньюгат (ДК), шиффовых оснований (ШО), малонового диальдегида (МДА) и антиокислительной активности (АОА) плазмы [3, 8].
Гмш
¡nnova-journal.ru
Рисунок 2. Изменение средних относительных значений показателей разномодальных функций у инфарцированных крыс с ВАФ по отношению к ВАФ-контроль в %._
- ВАФ Азитромицин 10 мг/кг —■— ВАФ Азитроьмщин 30 мг/кг
Примечание: Исход - величина внутрижелудочкового давления (ВЖД) в состоянии покоя; Адр,- ВЖД в пробе на адренореактивность; ПА5, ПА25 - величина ВЖД при пережатии аорты на 5-й и 25-й секундах пробы; А-0 акт. -антиокислительная активность плазмы; Диены - содержание диеновых коньюгатов; Кетодиены - содержание кетодиенов; МДА - содержание малонового диальдегида; ОШ - содержание оснований Шиффа, % некроза - % некротизированной ткани левого желудочка.
Коэффициенты корреляции рассчитывались методом Пирсона с помощью прикладного статистического программного комплекса «^а^Иса» у.б.О.
Результаты и обсуждение
Под влиянием азитромицина происходило достоверное дозозависимое снижение зоны некроза миокарда, причем в серии с ВАФ эффект препарата оказался более выражен, чем у крыс с НАФ. Введение макролида в серии с НАФ достоверно снижало количество ДК и кетодиенов. В группе с ВАФ азитромицин дозозависимо снижал содержание ШО. АОА плазмы уменьшилась как в серии с ВАФ (в обеих дозах), так и с НАФ (в малой дозе). При исследовании функциональных возможностей миокарда применение азитромицина в обеих дозах устраняло негативные изменения инотропной функции сердца. Следует отметить, что функциональные возможности инфарцированного миокарда на фоне больших дозах исследуемого препарата были сопоставимы с таковыми у интактных животных. Полученные данные свидетельствуют о кардиопротективном действии азитромицина в периинфарктной зоне миокарда, которое возможно объясняется его собственной антиоксидантной и противовоспалительной активностью и проявляется как в снижении уровня ПОЛ, так и в благоприятном влиянии на величину зоны инфаркта, функциональную активность сердца и уровень смертности [б].
Большое число параметров, описывающих состояние миокарда, разнонаправленный характер их сдвигов при применении исследуемого препарата в группах с ВАФ и НАФ
резко осложняют интегральную оценку действия антибиотика. Из сказанного следует, что необходимо искать новые подходы для всесторонней оценки функционального изменения организма под влиянием нового фармакологического препарата. Установлено, что функциональное состояние организма наиболее надежно отражают показатели системного взаимоотношения функций разной модальности [1]. Характерной особенностью патологического состояния организма (инфаркт миокарда на фоне высокого и низкого антиоксидантного статуса) является "дисгармония" в отношении его функций. Следовательно, чтобы провести оценку состояния организма (миокарда в частности), требуется выявить и количественно охарактеризовать эту дисгармонию. Для оцеики интегральной характеристики влияния азитромицина на инфарцированный миокард нами проводился корреляционный анализ полученных данных.
Изучались особенности коррелятивного отношения характеристик состояния сердечно-сосудистой системы различной модальности. Были исследованы особенности взаимоотношения следующих показателей: размеров зоны некротизированного миокарда левого желудочка, содержания продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в плазме крови, антиокислительной активности плазмы, результатов выполнения нагрузочных проб в зависимости от исходного антиоксидантного статуса и применения исследуемого препарата в различных дозах.
Полученные данные показывают наличие тесной взаимосвязи исследуемых параметров морфофункционал ьного состояния. В группе с ВАФ наблюдается 11 пар достоверно
Гшт
¡nnova-journal.ru
Рисунок 3. Изменение средних относительных значений показателей разномодальных функций у инфарцированных крыс с НАФ по отношению к НАФ-контроль в%._
300% 250% 200% 150% 100% 50% 0% -50% -100% -150%
\
\
\
/ в * ) \ * \
I 1 и
г . * * < > *
____J 1—* V --1 ^ J С 1 /
/ ✓ / / •> - • - НАФ Азитромицин 10 мг/кг
Sf
■НАФ Азитромицин 30 мг/кг
Примечание: Исход - величина внутрижелудочкового давления (ВЖД) в состоянии покоя; Адр,- ВЖД в пробе на адренореактивность; ПА5, ПА25 - величина ВЖД при пережатии аорты на 5-й и 25-й секундах пробы; А-0 акт. -антиокислительная активность плазмы; Диены - содержание диеновых коньюгатов; Кетодиены - содержание кетодиенов; МДА - содержание малонового диальдегида; ОШ - содержание оснований Шиффа, % некроза - % некротизированной ткани левого желудочка.
взаимосвязанных показателей исследуемых характеристик деятельности сердечно-сосудистой системы, в группе с ВАФ + 10 мг/кг азитромицина - 9 пар, а при применении азитромицина в дозе 30 мг/кг - 5 пар. В серии с НАФ этот показатель составляет 9 пар, причем азитромицин не изменяет количество пар в малой дозе и уменьшает до 8 в большой дозе.
Наглядное взаимоотношение различных пар показателей представлено в виде корреляционных плеяд (рис.1).
Исследуемый макролид оказывает существенное влияние на качество и количество взаимосвязей в обеих группах при этом, в группах, леченных азитромицином, препарат дозозависимо увеличивал степень скоррелированности показателей. Наблюдалось исчезновение или появление новых пар взаимодействий. Это свидетельствует об изменении в системной организации исследуемых функций при приеме большей дозы данного препарата.
У животных с различным антиоксидантным статусом обнаружены различные пары скоррелированных признаков, причем количество высоковзаимосвязанных показателей при НАФ возрастает, а при ВАФ - снижается.
Наилучшим образом отразить выраженные сдвиги показателей, характеризующих различные параметры деятельности миокарда в зависимости от применяемого препарата, могут изменения относительных значений данных (рис. 2). Здесь представлены изменения средних относительных показателей разномодальных функций у животных с ВАФ при введении препарата в дозах 10 и 30 мг/кг
по отношению к контролю ВАФ в процентах.
Обеим дозам азитромицина соответствует резкое увеличение показателей многосторонней скоррелированности функций по содержанию ДК и умеренное снижение остальных показателей. В обеих группах серии НАФ с азитромицином показатели многосторонней скоррелированности изучаемых свойств разной модальности меняются в менее широких пределах, нежели в контроле (рис. 3).
В группе с НАФ азитромицин показал более выраженный дозозависимый эффект по показателю МДА, тогда как при ВАФ отчетливой дозозависимости не наблюдалось. Это указывает на участие дозозависимых механизмов, особенно при понижении аптиоксидамтпого фона. Животным обеих серий при применении азитромицина свойственно увеличение относительной активированности значений показателей интенсивности протекания процессов ПОЛ в инфарцированном участке миокарда.
Выводы
Интегральный анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о более выраженном кардиопротекторном влиянии препарата в больших дозах в серии с пониженным антиоксидантным фоном. Отсюда следует, что для более полного восстановления структурной и функциональной организации миокарда необходимо применение относительно более высоких доз азитромицина.
Список литературы
1. Завьялов, А.В. Перспектива применения интегральных показателей системной организации физиологических функций для оценки функционального состояния работающих в условиях воздействия производственных факторов. / А.В. Завьялов, А.А. Племенов, А.Н. Царев. - Сб. научных трудов по избранным проблемам медицины. Научный поиск, творчество, память. Курск, 1999. С.5-36.
2. Коган, А.Х. Моделирование инфаркта миокарда: учеб.-метод. пособие для студентов / А.Х. Коган //. - М.: МИИ, 1979. - С. 30.
3. Кузьмина, Е.И. Применение индуцированной хемилюминесценции для оценки свободнорадикальных реакций в биологических субстратах. / Е.И. Кузьмина, А.С. Нелюбин, М.К. Щенникова //V Межвузовский сборник. Биохимия и биофизика микроорганизмов.-Горький, 1983,- С. 179-183.
4. Лабро, М. Противовоспалительная активность макролидов: новые терапевтические возможности / М. Лабро II Клиническая фармакология и терапия. - 1998. - том 7, № 4. - С. 1-14.
5. Меерсон, Ф.З. Патогенез и предупреждение стрессорных и ишемических повреждений сердца./ Ф.З. Меерсон,- Москва: Медицина, 1984- 272с.
6. Пат. 2226101 Российская федерация, МПК А 61 К 31/7048. Способ ограничения зоны некроза при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда у животных с пониженным антиоксидантным фоном / Черноморцева Е.С.; заявитель и патентообладатель Черноморцева Е.С. - № 2002104522/15; заявл. 19.02.2002; опубл. 27.03.04, Бюл. № 9.
7. Пичугин, В.В. Биохимические и функциональные аспекты экспериментальной терапии расстройств кровоснабжения и биоэнергетики миокарда в острой стадии регионарной ишемии сердца : автореф. дис.... д-ра мед. наук / В.В. Пичугин. - М., 1979. - 25 с.
8. Стальная, И.Д. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты / И.Д. Стальная, Т.Г. Гаришвили II Современные методы в биохимии,- Москва: Медицина, 1977,- С.66 - 68.
9. Тишкин, С.М. Функциональное состояние адренореактивности миокарда при экспериментальном кардиосклерозе / С.М. Тишкин, В.М Тараненко, Н.В. Талаева II Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 1990. - Т. 25, № 5. - С.15-17.
10. Klochkov, V.A. Effect of therapy with antibiotics on lipid metabolism and antioxidant reserve of patients with ischemic heart disease during Chlamydia pneumoniae infection / V.A. Klochkov, Pla. Dovgalevskii, ICS. Umetskii II Kardiologiia. - 2005. - Vol. 45, № 12. - P. 58-61.
11. Pukhalsky, A.L. Anti-inflammatory and immunomodulating effects of clarithromycin in patients with cystic fibrosis lung disease I A.L. Pukhalsky, G.V. Shmarina, N.I. Kapranov et al. II Med. Inflamm. - 2004. - Vol. 13. - P. 111-117.
References
1. Zavialov, A.V. Perspektiva primeneniia integralnykh pokazatelei sistemnoi organizatcii fiziologicheskikh funktcii dlia otcenki funktcionalnogo sostoianiia rabotaiushchikh v usloviiakh vozdeistviia proizvodstvennykh faktorov. / A.V. Zavialov, A.A. Plemenov, A.N. Tcarev. - Sb. nauchnykh trudov po izbrannym problemam meditciny. Naucbnyi poisk, tvorchestvo, pamiat. Kursk, 1999. S.5-36.
2. Kogan, A.Kh. Modelirovanie infarkta miokarda: ucheb.-metod. posobie dlia studentov / A.Kh. Kogan II. - M.: Mil, 1979. - S. 30.
3. Kuzmina, E.I. Primenenie indutcirovannoi khemiliuminestcentcii dlia otcenki svobodnoradikalnykb reaktcii v biologicheskikh substratakh. / E.I. Kuzmina, A.S. Neliubin, M.K. Shchennikova //V Mezhvuzovskii sbornik. Biokhimiia i biofizika mikroorganizmov.- Gorkii, 1983,- S. 179-183.
4. Labro, M. Protivovospalitelnaia aktivnost makrolidov: novye terapevticheskie vozmozhnosti / M. Labro II Klinicheskaia farmakologiia i terapiia. - 1998. - torn 7, № 4. - S. 1-14.
5. Meerson, F.Z. Patogenez i preduprezhdenie stressornykh i ishemicheskikh povrezhdenii serdtca./ F.Z. Meerson.- Moskva: Meditcina, 1934.-272s.
6. Pat. 2226101 Rossiiskaia federatciia, МРК A 61 К 31/7048. Sposob ogranicbeniia zony nekroza pri modelirovanii koronarookkliuzionnogo infarkta miokarda u zhivotnykh s ponizhennym antioksidantnym fonom / Chernomortceva E.S.; zaiavitel i patentoobladatel Chernomortceva E.S. - № 2002104522/15; zaiavl. 19.02.2002; opubl. 27.03.04, Biul. № 9.
7. Pichugin, V.V. Biokhimicheskie i funktcionalnye aspekty eksperimentalnoi terapii rasstroistv krovosnabzheniia i bioenergetiki miokarda v ostroi stadii regionarnoi ishemii serdtca : avtoref. dis. ... d-ra med. nauk / V.V Pichugin. - M., 1979. - 25 s.
8. Stalnaia, I.D. Metod opredeleniia malonovogo dialdegida s pomoshchiu tiobarbiturovoi kisloty I I.D. Stalnaia, T.G. Garishvili // Sovremennye metody v biokhimii.- Moskva: Meditcina, 1977.- S.66 - 68.
9. Tishkin, S.M. Funktcionalnoe sostoianie adrenoreaktivnosti miokarda pri eksperimentalnom kardioskleroze / S.M. Tishkin, V.M Taranenko, N.V. Talaeva // Patologicheskaia fiziologiia i eksperimentalnaia terapiia. - 1990. - T. 25, № 5. - S.15-17.
10. Klochkov, V.A. Effect of therapy with antibiotics on lipid metabolism and antioxidant reserve of patients with ischemic heart disease during Chlamydia pneumoniae infection / V.A. Klochkov, Pla. Dovgalevskii, K.S. Umetskii II Kardiologiia. - 2005. - Vol. 45, № 12. - P. 58-61.
11. Pukhalsky, A.L. Anti-inflammatory and immunomodulating effects of clarithromycin in patients with cvstic fibrosis lung disease / A.L. Pukhalsky, G.V. Shmarina, N.l. Kapranov et al. II Med. Inflamm. - 2004. - Vol. 13. - P. 111-117.
rum
¡nnova-iournai.ru
