CC BY
34
YU.B. LISHMANOV, N.V. NARYZHNAYA, E.S. PROKUDINA, A.S. SEMENTSOV
Federal State Budgetary Institution «Research Institute for Cardiology» of Siberian Branch under the Russian Academy
of Medical Sciences, Tomsk, Russia
CARDIOPROTECTIVE EFFECT OF ADAPTATION TO HYPOXIA: RECEPTORS AND SIGNALING MECHANISMS
Resume: It was established that - arjjd -opioigl receptors in cardiomyocytes play important role in cardioprotective effect adaptation to chronic normobaric hypoxia during anoxia and reoxygenation of cardiac cells in vitro. Infarct reducing effect of hypoxic preconditioning is mediated via reactive oxygen species production, inducible NO-synthase activation and Katp channel opening.
УДК 615.38:616-008.6:577.11/12+577.177:616-08:615:599.323.4
О.А. МАЛЬЧЕНКО, А.В. КУБЫШКИН, В.З. ХАРЧЕНКО, Ю.В. МАНДРЫК
Крымский государственный медицинский университет имени С.И. Георгиевского
Симферополь, Украина
СОСТОЯНИЕ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ И АНТИОКСИДАНТОВ В СКЕЛЕТНЫХ МЫШЦАХ КРЫС ПРИ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОГО РЕПЕРФУЗИОННОГО СИНДРОМА
В опытах на 66 белых крысах с моделирование синдрома ишемии-реперфузии нижней конечности (6/12 часов) изучалось состояние процессов перекисного окисления и антиоксидантов в гомогенатах мышечной ткани. Для коррекции в исследуемых группах применялись гордокс (20 000 ЕД / кг), корвитин (10 мг/кг), алпростан (10 мкг/кг) и сочетание двух и трех препаратов. Развитие ишемии-реперфузии приводило к значительному увеличению накопления ТБК-активных продуктов, снижение активности каталазы и СОД при незначительных изменениях церулоплазмина в мышечной ткани по сравнению с интактными животными. Применение гордокса и алпростана приводило к увеличению активности каталазы в 2,1 и 2,9 раз, снижению активности СОД на 16% и 18%, уменьшению концентрации церулоплазмина в два раза и на 37% соответственно. Использование корвитина показало выраженный антиоксидантный эффект, проявляющийся увеличением каталазы и СОД в 3,2 и 1,9 раза и снижением концентрации церулоплазмина на 37 % по сравнению с группой без лечения. Комбинированное использование гордокса и корвитина приводило к увеличению активности каталазы в 2,4 раза, но не влияло на активность СОД. Тройная комбинация с алпростаном увеличивала активность СОД в 2,1 раза, что превосходило эффект корвитина. Показано, что комбинированное лечение апротинином, кверцетином и простагландином Е1 наиболее выражено способствует усилению антиоксидантного потенциала в гомогенатах мышечной ткани крыс. По-видимому, одновременное влияние на несколько патофизиологических механизмов способствует наиболее эффективному лечению последствий реперфузионного синдрома.
Ключевые слова: реперфузионный синдром, перекисное окисление липидов, кверцетин, апротинин, простагландин Е1
АКТУАЛЬНОСТЬ. Реконструктивные операции на сосудах, реимплантацие частей конечности или свободнае пересадка тканей, применение турникета при травмах или хирургических вмешательствах на конечностех сопровождаятсе острой ишемией тканей с последуящей реперфузией. При этом возникаят повреждение на местном и системном уровнех, тежесть которых свезана с продолжительностья ишемии и последствиеми
реперфузии. Реперфузионные симптомы, обусловленные каскадом метаболических нарушений, могут проевлетсе как транзиторными симптомами в конечностех, так и системным воспалением полиорганной
недостаточностья *11+. Реперфузие й осле транзиторной ишемии направлена на сбережение целостности тканей. Возобновление кровотока не всегда сопровождаетсе реоксигенацией ишимизированных тканей, а чаще несостоетельностья микроциркулеции к реперфузии, а соответственно, обуславливает пролонгация ишемии. В то време как ишемие повреждает ткани преимущественно через истощение энергетических депо и накопление лактата в экстрацелялерном пространстве,
реоксигенацие парадоксально вызывает повреждение тканей через формирование кислородных радикалов, высвобождение провоспалительных медиаторов и активация полиморфоедерных лейкоцитов *5, 10+. Вне сосудистого русла лейкоциты индуцируят премое повреждение клеток через высвобождение оксидантов и гидролитических ферментов *9+. Цель исследование - экспериментальное обоснование оптимальных путей фармакологической коррекции реперфузионных повреждений путем изучение изменений состоение процессов перекисного окисление липидов (ПОЛ) и антиоксидантов в гомогенатах мышечной ткани ишемизированных конечностей крыс. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ: Эксперименты выполнены на 66 крысах линии «Wistar». Моделирование ишемии-реперфузии проводилось путем накладывание турникета на задняя конечность животных на уровне тазобедренного сустава с дальнейшим полным восстановлением кровоснабжение конечности через 6 часов. Декапитацие подопытных животных проводилась
под тиопенталовым наркозом через 12 часов после полной реперфузии конечности. Эксперементальные животные были разделены на группы: I группа (п=11) получала апротинин (Гордокс 20.000 Ед\кг), II группа (п=8) - кверцетин (Корвитин 10 мг\кг), III группа (п=8) - простагландин Е1 (Альпростан 20 мкг\кг), IV группа (п=10) - гордокс+корвитин (Г+К), V группа (п=8) - гордокс+корвитин+альпростан (Г+К+А), VI группа (п=10) - плацебо (0.9% р-р NaCl). Дозы препаратов при комбинированном использовании такие же, как и при самостоетельном введении. Все активные вещества и их комбинации вводились одноразово внутрибряшинно за 30 мин до снетие турникета. Группа интактных животных (п=11) служила двойным контролем.
Процессы ПОЛ оценивались в гомогенатах мышц путем определение производных тиобарбитуровой кислоты (ТБК) и активности ферментов антиоксидантной защиты -супероксиддисмутазы (СОД), каталазы (КАТ) и церулоплазмина (ЦП) *2, 3, 4, 8+. Полученные результаты обрабатывали модулем статистических тестов Д1ЧОУД\МД1ЧОУД.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИа. Во време отображение в эксперименте ишемии-реперфузии (6/12) наблядалось возростание вдвое содержание продуктов ТБК до 4,63 ± 0,41 нмоль/мг (р<0,05), существенное снижение активности каталазы до 8,73 ± 1,39 нмоль/грхс и статистически незначимые колебание активности СОД в пределах 35,5 ± 4,2 Ед/мг и ЦП на уровне 28,86 ± 2,54 мг/мл в сравнениис животными контрольной группы.
Контроль
3 85
■I5
т
"3767
Плацебо
Гордокс
Корвитин Альпростан
Г + К
Г + К + А
*р<0,05, **р<0,01 в сравнении с группой без фармакопротекции
Рисунок 1 - Содержание продуктов I ЬК в гомогенатах скелетных мышц
Фармакологическое прекондиционирование Гордоксом приводило к незначительному снижении содержание продуктов ТЬК (4,30 ± 0,24, р<0,01), повышении активности каталазы в 2,07 рази (18,12 ± 3,03, р<0,001), снижении активности СОД на 16% (29,75 ± 4,2 ) и ЦП в 2 раза (14,82 ± 1,15 р<0,0005) по сравнения с группой без протективных веществ. Подобный эффект выевлело профилактическое применение Альпростана: возрастание активности каталазы в 2,9 раза (25,53 ± 3,01, р<0,0005), снижение активности СОД на 18% (26,16 ± 5,64, р<0,05) и ЦП на 37% (18,14 ± 1,13, р<0,0005) в сравнении с группой без прекондиционирование. Самостоетельное прекондиционирование Корвитином в сравнении с плацебо производило к значительному возрастания активности каталази в 3,2 раза (28,08 ± 2,60, р<0,0005), СОД в 1,9 раза (67,89 ± 9,93, р<0,05) и снижения активности ЦП на 39% (17,49 ± 1,13, р<0,0005),
не влиее на концентрация продуктов ТЬК в гомогенатах скелетных мышц.
Совместное профилактическое действие Г+К не влиело на концентрация продуктов ТЬК и не отличалось от показателей при самостоетельном
прекондиционировании Гордоксом и Корвитином. Возрастание в данной группе активности каталазы в 2,4 раза (21,04 ± 2,61, р<0,001) в сравнении с плацебо было незначительно выше, чем при действии Гордокса, но не превышало самостоетельного действие Корвитина (р<0,05). Активность СОД незначительно увеличивалась лишь на 17% (41,52 ± 4,37), что существенно отличалось от показателей в группе, которае получала Корвитин (р<0,008). Снижение активности ЦП составило 40% (17,41 ± 1,85, р<0,001) и соответствовало изменением при самостоетельном действии цитопротекторов.
5
нмоль/мг
5
4,4 7
4
3
2,86
2
0
нмоль/грхсек
p=0,05
p=0,05
p=0,05
p=0,01
p=0,05
T
1I4
Контроль Плацебо Гордокс Корвитин Альпростан Г+К Г + К + А
*p<0,05, **p<0,01, ****p<0,001, *****p<0,0005 в сравнении с группой без фармакопротекции -Рисунок 2 - Активность каталазы в гомогенатах скелетных мышц-
Тройнае терапие Г+К+А характеризовалась недостоверным снижением концентрации продуктов ТЬК на 20,7% (3,67 ± 0,37, р<0,05) в сравнении с плацебо. Активность каталазы при этом возрастала в 2,03 раза (17,77 ± 2,71, р<0,05) в соответствии с группой без цитопротекции. Комбинированный эффект на активности каталазы не отличалсе от самостоетельного действие Гордокса и был достоверно слабее, чем в группе
Альпростана или Корвитина. Активность СОД возрастала в 2,1 раза (75,1 ± 1,11, р<0,005) в сравнении с плацебо, что незначительно превышало эффект самостоетельного действие Корвитина и значительно превышало самостоетельный эффект Гордокса и Альпростана. Активность ЦП не изменелась (28,06 ± 2,12) в сравнении с группой животных, которые не получали цитопротекторы.
45
40
35
А А АЛ
30
28Л8
25
ММ
25,53
20
1821
2
17,177
15
10
Ед/мг
p=0,0003
p=0,008
p=0,0002
~p=0,0002
p=0,0002
Контроль
-П
29,^5
"Г
Гордокс
Кор
Альпроста I
44^
*p<0,05, ***p<0,005 в сравнении с группой без фармакопротекции
Рисунок 3 - Активность супероксиддисмутазы в гомогенатах скелетных мышц
90
***
80
70
57.89
60
50
40
30
20
10
ОБСУЖДЕНИЕ ЗАКЛЯЧЕНИЕ. Полученные
проведенной рабИте результаты свидетельствуят о том, в что реперфузие тканей задней конечности крыс после ишемии сопровождаетсе существенной активацией процессов ПОЛ, что евлеетсе важным фактором ее повреждение. Следует отметить, что активацие ПОЛ и снижение уровне антиоксидантов евлеетсе типичной реакцией на реперфузионные нарушение, которые отмечались в реде экспериментальных исследований [10, 12].
Поскольку оксидативный стресс лежит в основе патогенеза синдрома ишемии/реперфузии,
антиоксиданты составлеят основу фармакологического прекондиционирование. Антиоксидантный эффект флавоноидов свезываят с выведением свободных радикалов, донацией ионов водорода или образованием лиганд с ионами металлов. Кроме антиоксидантной активности флавоноиды, как было показано, могут угнетать разные энзимы, свезанные с воспалением, такие как циклооксигеназы и липооксигеназы. Корвитин
ингибирует дегранулеция нейтрофильных гранулоцитов, подавлеет образование супероксида и
фосфорилирование специфических белков
нейтрофильных гранулоцитов *7+. Есть данные об эффективном применении кверцетина дле коррекции нарушений в протеиназ-ингибиторной системе *6+. Ингибирование калликреин-кининовой системы апротинином определеет эффективность препарата дле профилактики и терапии различных типов шоковых состоений, что обусловлено его эффективностья тормозить влиение воспалительного компонента (препетствовать освобождения кининов), оказывать фибринолитическое действие, а так же ингибировать высвобождение воспалительных цитокинов и поддерживать гомеостаз гликопротеинов *1+. Добавление в лечебный комплекс аналога естественного простагландина Е1 приводит к проевления его вазодилатируящего и эндотелий-стабилизируящего эффектов, эффективному ингибирования агрегации тромбоцитов и эритроцитов, тормозит активация
нейтрофилов, что также может проёвлётьсё снижением высвобождениё свободных радикалов, лизосомальных ферментов, медиаторов хемотаксиса. Как показали проведенные исследованиё, экспериментальнаё медикаментознаё коррекциё реперфузионного синдрома с использованием антиоксидантов, ингибиторов протеаз и аналогов естественного простагландина Ei способствовала росту антиоксидантного потенциала. Так, корвитин по сравнения с другими активными веществами демонстрировал наиболее выразительный
стимулируящий эффект на активность каталазы и СОД в мышечной ткани крыс. В результате комплексного патогенетического медикаментозного воздействиё получен наиболее выраженный положительный эффект, обеспечиваящий одновременное воздействие на несколько звеньев патогенеза синдрома ишемии-реперфузии, проёвлёящийсё увеличением
антиоксидантного потенциала мышечной ткани, подвергшейсё реперфузии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Дементьева И. И. Апротинин: безопасность применение в хирургической практике / И. И. Дементьева, М. А. Парнае, Я. А. Морозов // Анестезиологие и реаниматологие. - 2007. - № 2. - С. 71-75.
2 Дубинина Е.Е. Активность и изоферментный спектр супероксиддисмутазы эритроцитов и плазмы крови человека / Е.Е. Дубинина, Л.А.Сальникова, Л.Ф. Ефимова // Лабораторное дело. - 1983. - №10. - С. 30-33.
3 Колб В. Г. Справочник по клинической химии / В.Г. Колб, В.С. Камышников. - Минск: 1982. - С. 290-291.
4 Короляк М. А., Иванова Л. И. , Майорова И.Б. и др. Метод определение активности каталазы // Лабораторное дело. -
1988. - № 1. - С. 16-19.
5 Мальченко О.А., Кубышкин А.В., Анисимова Л.В., Шаланин В.В., Мандрык Я.В. // Таврический медико-биологический
вестник - 2012. -Т. 15, № 3, ч.1. - С. 207-210.
6 Мойбенко А. А. Патогенетическое обоснование эффективности нового отечественного кардиопротектора корвитина
(водорастворимого кверцетина) при остром инфаркте миокарда / А. А. Мойбенко // Вкник фармакологи та фармацп -2007. - № 5. - С. 38-47.
7 Мойбенко А. А. Системные молекулерно-генетические механизмы кардиопротекции / А. А. Мойбенко // Фiзiологiчний
журнал — 2011. — Т. 57, № 5. — С. 51-54.
8 Стальнае И. Д. Метод определение малонового диальдегида с помощья тиобарбитуровой кислоты / И. Д. Стальнае, Т.
Д. Горишвили // Современные методы в биохимии. М.: Медицина, 1977. С. 66-68.
9 Федосов М.И., Фомочкина И.И., Кубышкин А.В., Бабанин А.А., Пылаева Н.Я. // Таврический медико-биологический
вестник - 2012. -Т. 15, № 3, ч.1. - С. 354-357.
10 Bosco G, Yang ZJ, Nandi J, Wang J, Chen C, Camporesi EM. Effects of hyperbaric oxygen on glucose, lactate, glycerol and antioxidant enzymes in the skeletal muscle of rats during ischaemia and reperfusion. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2007 Jan-Feb;34(1-2):70-6.
11 Eliason JL, Wakefield TW. Metabolic consequences of acute limb ischemia and their clinical implications. Semin Vasc Surg. 2009 Mar;22(1):29-33.
12 Stoffels F, Lohofener F, Beisenhirtz M, Lisdat F, Buttemeyer R. Concentration decrease of nitric oxide in the postischemic muscle
is not only caused by the generation of O2-. Microsurgery. 2007;27(6):565-8.
O.A.MALCHENKO, A.V.KUBYSHKIN, V.Z.KHARCHENKO, YU.V.MANDRYK
Crimea State medical university named after S.I.Georgievsky, Simferopol, Ukraine
LIPID PEROXIDATION AND STATE OF ANTIOXIDANTS IN THE SCELETAL MUSCLES OF RATS IN PHARMACOLOGICAL CORRECTION OF EXPERIMANTAL REPERFUSION INJURY
Resume: Changes of lipid peroxidation and antioxidants system in muscular tissue were investigated in acute experiments on 66 rats with ischemia-reperfusion (6/12) of the lower limb. Study groups were preconditioned by Gordox (20 000 U/kg), Corvitin (10 mg/kg), Alprostan (10 pg/kg) and their combined duplex and triplex action. Ischemia-reperfusion was responsible for significant increase of the products of thiobarbituric acid, decrease of catalase and SOD activity and insignificant changes of ceruloplasmin concentration in muscular tissue comparable to intact animals. Gordox and Alprostan were shown to increase catalase activity by 2.1 and 2.9 times, inhibit SOD activity by 16% and 18%, decrease ceruloplasmin concentration by two times and by 37% respectively. Corvitin demonstrated powerful antioxidant activity by increasing catalase and SOD activity in 3.2 and 1.9 times. In this group concentration of ceruloplasmin lowered by 37 % compared with group without preconditioning. Combined usage of Gordox and Corvitin leads to increase of catalase activity by 2.4 times, but fails to elevate SOD activity. Addition to this combination Alprostan increases SOD activity in 2.1 times that insignificantly prevails the independent effect of Corvitin. It was established that combined precondition with aprotinin, quercetin and prostaglandin E1 contribute to reinforcement of antioxidant potential in skeletal mussels. Simultaneous influence on several pathophysiological links facilitates most effectively adverse effects of ischemia-reperfusion syndrome.
Keywords: ischemia-reperfusion syndrome, lipid peroxidation, quercetin, aprotinin, prostaglandin E1
УДК 616.24-005.98:615.254.1:615.015.23:547.757
А.Ю. МАРКИНА, Т.И. ТЮПКА
Национальный фармацевтический университет, кафедра патологической физиологии, Харьков, Украина
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ НОВОГО ПРОИЗВОДНОГО 2-ОКСОИНДОЛИНА -
ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ДИУРЕТИЧЕСКОГО СРЕДСТВА
На этапе скрининга среди производных N-[(2-оксоиндолинилиден-3)-2-оксиацетил+-аминокислоты виявлена субстанция с
диуретическую активностью (условное название «Индолинорен»), которая является относительно ныт?ё$сическим веществом с широким спектром фармакологического действия. Экспериментально доказана эффективность индолинорена при острой почечной недостаточности и гемодинамическом отеке легких. Полученные результаты позволяют рекомендовать индолинорен для дальнейшего углубленного изучения в качестве нового диуретического препарата.
Ключевые слова: индолинорен, диуретическая активность, острая почечная недостаточность, гемодинамический отек легких.
Химические вещества, которые имеят в своей структуре гетероциклическуя систему 2-оксоиндолина, последнее време обращаят на себе внимание химиков-синтетиков
фармакологов, благодаре интересным фармакологическим свойствам и присущему им широкому спектру действие *10+. В медицинской практике также широко используят препараты аминокислот, которые характеризуятсе нетоксичностья, небольшим количеством побочных эффектов и отсутствием аллергизируящего действие *5+. Попытка объеденить в структуре новой группы химических соединений фрагмента 2-оксоиндолина и остатков ш-аминокислот оказалась достаточно удачной и привела к синтезу веществ, которые по результатам фармакологического скрининга проевили наличие многих видов активности (ноотропной, анксиолитической и др.) *3+.
Целья нашего исследование стало определение среди 12 новых производных ^[(2-оксоиндолинилиден-3)-2-
оксиацетил+-аминокислоты вещества с наиболее выраженным диуретическим действием и дальнейшее его изучение в качестве потенциального диуретика. Материалы и методы. Экспериментальные исследование выполнены на нелинейных белах мышах массой 18-22 г и нелинейных белых крысах массой 180-220 г разного пола. Животных удерживали на стандартном рационе питание виварие в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиеми *6+. Все экспериментальные исследование проводили согласно «Общим этическим принципам экспериментов на животных» (Украина, 2001), которые согласованы с положеннеми «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, которые используятсе дле экспериментальных и других научных целей» (Страсбург, 1986). Диуретическуя активность определели по методу Е. Б. Берхина *1+. Оструя токсичность изучали по методу Кербера на двух видах лабораторних животных -нелинейных белах мышах и нелинейных белых крысах
