CC BY
52
ЛАБОРАТОРНЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
УДК 616.001.16-092.17
СПОСОБНОСТЬ КАННАБИНОИДА HU-210 ИМИТИРОВАТЬ ФЕНОМЕН ИШЕМИЧЕСКОГО ПОСТКОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
Ю.Б. Лишманов, Л.Н. Маслов, С.Ю. Цибульников, А.В. Крылатов
ФГБУ "НИИ кардиологии" СО РАМН, Томск E-mail: [email protected]
ABILITY OF CANNABINOID HU-210 TO MIMIC ISCHEMIC POSTCONDITIONING
PHENOMENON
Yu.B. Lishmanov, L.N. Maslov, S.Yu. Tsybulnikov, A.V. Krylatov
Federal State Budgetary Institution "Research Institute for Cardiology" of Siberian Branch under the Russian Academy of Medical Sciences,
Tomsk
Результаты наших исследований свидетельствуют, что HU-210 имитирует феномен ишемического посткондиционирования, т.е. оказывает инфаркт-лимитирующий эффект после того, как ишемическое повреждение сердца уже произошло. В использованной нами дозе (0,1 мг/кг) препарат оказывал выраженный гипотензивный эффект и вызывал брадикардию.
Ключевые слова: каннабиноидные рецепторы, сердце, ишемия, реперфузия.
Results of our investigations showed that HU-210 mimicked the ischemic postconditioning phenomenon i.e. this compound exerted the infarct-limiting effect after the occurrence of ischemic cardiac injury. The compound exhibited strong hypotensive effect and induced bradycardia in a given dose (0.1 mg/kg). Key words: cannabinoid receptors, heart, ischemia, reperfusion.
Введение
Госпитальная летальность у пациентов с острым инфарктом миокарда (ОИМ) в Европе составляет 7,3%, а в России - 13,8% [2]. Столь большая разница объясняется, видимо, тем, что в европейских странах для реканализа-ции инфарктсвязанной коронарной артерии ангиопластику используют в 49% случаев, а в России - только в 17% [2]. Однако и 7,3% летальности при ОИМ - это недопустимо высокий показатель, поэтому ведётся активный поиск новых подходов к лечению данного заболевания. Определённый оптимизм в этом отношении внушает использование так называемого ишемического посткондиционирования (ИП). Феномен ИП был обнаружен в 2003 г. группой физиологов из Атланты (США) во главе с проф. J. У^еп^оИяшеп [15]. Эксперименты, выполненные на собаках с 60-минутной окклюзией левой нисходящей коронарной артерии и последующей 3-часовой реперфузией миокарда, показали, что если в реоксигена-ционном периоде осуществлять три сеанса 30-секундной коронароокклюзии, чередующиеся с 30-секундными интервалами возобновления коронарного кровотока, то сердечная мышца становится устойчивой к реперфузи-
онным повреждениям. Именно такой адаптивный феномен они назвали "ишемическим посткондиционированием". В настоящее время установлено, что ИП является следствием активации Gi/o-белок-сопряженных рецепторов [10]. Каннабиноидные рецепторы (СВ) также принадлежат к Gi/o-белок-сопряженным рецепторам [5], поэтому мы предположили, что агонисты СВ-рецепторов могут имитировать феномен ИП. Для проверки этой гипотезы был использован препарат Ни-210, который на сегодня является наиболее мощным агонистом каннабино-идных рецепторов [7]. Цель работы: изучить способность НИ-210 имитировать феномен ИП.
Материал и методы
Эксперименты проведены на крысах линии Вистар массой 250-280 г. Для моделирования коронароокклю-зии крысы были наркотизированы с помощью внутри-брюшинного введения а-хлоралозы в дозе 50 мг/кг. В ходе всего последующего эксперимента через интубационную трубку осуществляли искусственную вентиляцию лёгких с помощью модифицированного аппарата "РО-6" (ОАО "Красногвардеец", Санкт-Петербург, Россия). Правую сон-
Ю.Б. Лишманов и соавт.
СПОСОБНОСТЬ КАННАБИНОИДА HU-210 ИМИТИРОВАТЬ ФЕНОМЕН...
ную артерию канюлировали для измерения артериального давления (АД), которое регистрировали с помощью датчика давления SS13L ("Biopac System Inc.", Goleta, Калифорния, США), сопряженного с аппаратом для электрофизиологических исследований MP35 ("Biopac System Inc.", Goleta, США). Этот же аппарат был использован нами для записи ЭКГ. Количественную обработку полученных данных осуществляли с помощью программного обеспечения INSTbSL-W фирмы-производителя.
Ишемию (45 мин) и реперфузию (2 ч) миокарда воспроизводили по методике J.E. Schultz и соавт. [9]. После указанного периода реперфузии производили повторное лигирование левой коронарной артерии и вводили внутривенно краситель Patent blue violet ("Sigma-Aldrich", St. Louis, США) для окрашивания области левого желудочка с нормальным кровотоком. Эвтаназию крыс осуществляли с помощью внутривенной инъекции 15%-го раствора KCl. Сердце после торакотомии иссекали, выделяли левый желудочек и делали пять поперечных срезов толщиной в 1 мм. Эта процедура позволяет визуально дифференцировать неишемизированную область от области риска (ОР), которую отделяли от интактного миокарда и инкубировали l5 мин с 0,1%-м нитротетразолием синим ("Sigma-Aldrich", St. Louis, США) в 100 мМ фосфатном буфере (pH=7,4; t=37 °С). Этот краситель является индикатором жизнеспособной ткани, поскольку быстро восстанавливается дегидрогеназами живых кардиомиоцитов, окрашивая последние в серебристый цвет. Поскольку нежизнеспособный, инфарцированный миокард не содержит дегидрогеназ, ткань сохраняет бледно-розовую окраску. Затем рассчитывали в процентах соотношение ЗИ/ ОР.
Агонист СВ1- и СВ2-рецепторов HU-210 ((-)-(3R,4R)-7-hydroxy^6-tetrahydrocannabinol) [7] мы растворяли в смеси Cremaphor EL/этанол/0,9%NaCl (1:1:18), а для перфузии изолированного сердца - в DMSO, как рекомендовано в литературе [14]. Препарат вводили внутривенно в дозе 0,1 мг/кг за 5 мин до реперфузии. При выборе дозы препарата мы основывались на своих данных, согласно которым HU-210 оказывает инфаркт-лимитирующий эффект при внутривенном введении в дозе 0,1 мг/кг за 15 мин до коронароокклюзии [3]. В группу контроля были включены крысы, у которых моделировали только коро-нароокклюзию и реперфузию. В основную группу были включены животные, у которых перед реперфузией внутривенно вводили HU-210.
Количественные значения выражали как среднее арифметическое (М)±стандартная ошибка среднего (SEM). Метод Манна-Уитни использовали для определения достоверности влияния HU-210 на гемодинамику и соотношение ЗИ/ОР.
Результаты и обсуждение
Как показано в таблице, при коронароокклюзии и реперфузии не происходило достоверного изменения частоты сердечных сокращений (ЧСС) в группе контроля (ишемия-реперфузия). В то же время у контрольных особей мы зафиксировали незначительное, но статистически значимое снижение систолического АД на 15 и
ш
I-
га m га
■э
а* aj
m ra
к t/1 S
ш Z
S -
Ш s
2 §
= !
öS eu m в.
5 'S
6 a»
& 3 £ S
-J- ср
Ч^аи
OJ
Ln Œ
£
5
£ 5
ш X
^ 9
i « S -
ш о c^ о
< s Ч m
5
5 й-
-i g &
Q-ti:^
з ísü
< Saö
¥ ■= -&
a 1 < q
Ч s
a 1 3 ï r^ 3
1 ^
50
ЗИ/ОР (%)
Рис. 1. Влияние внутривенного введения Ни-210 в дозе 0,1 мг/кг за 5 мин до реперфузии на соотношение ЗИ/ОР: * - статистическая значимость различий по отношению к контролю р<0,01
45-й мин реперфузии. Достоверных изменений диасто-лического АД в группе контроля нам обнаружить не удалось. Внутривенное введение каннабиноида HU-210 за 5 мин до начала возобновления коронарного кровотока способствовало появлению в реперфузионном периоде выраженной брадикардии. Так, ЧСС в группе крыс, получавших HU-210, к 15-й мин реперфузии оказалась на 39% более низкой, чем в контроле. Внутривенная инъекция HU-210 перед возобновлением коронарного кровотока сопровождалась снижением систолического АД относительно группы контроля (максимально на 21% к 45-й мин реперфузии). Достоверной разницы между контрольной группой особей и группой крыс, получавших HU-210, по величине диастолического давления выявить не удалось. Однако в группе крыс, которым вводили HU-210, диасто-лическое АД во время реперфузии было достоверно ниже исходных значений, а в группе контроля диастоличес-кое АД во время реперфузии не отличалось от исходных значений.
Ранее способность HU-210 индуцировать брадикар-дию была показана в экспериментах как на наркотизированных, так и на бодрствующих крысах [11]. Брадикар-дия, по всей видимости, связана с прямым действием кан-набиноида на синусный узел, т.к. HU-210-индуцирован-ная брадикардия отмечалась и в экспериментах на изолированном перфузируемом сердце крысы [4]. Установлено, что HU-210 в экспериментах in vivo уменьшает минутный объём кровотока [13]. Видимо, этот эффект также является следствием прямого действия HU-210 на миокард, поскольку в опытах на изолированном перфузи-руемом сердце этот препарат оказывал отрицательное инотропное действие [4]. Гипотензивный эффект HU-210, по-видимому, является следствием снижения сердечного выброса, т.к. в экспериментах на изолированных сосудах было показано, что названный каннабиноид не оказывает сосудорасширяющего эффекта [6] или проявляет слабые вазодилатирующие свойства [12].
Как показано на рисунке 1, внутривенное введение HU-210 за 5 мин до реперфузии способствовало уменьшению соотношения ЗИ/ОР в 2 раза. Ранее нами было показано, что HU-210 при профилактическом примене-
нии оказывает инфаркт-лимитирующий эффект за счёт активации СВ1-рецепторов [1]. В данной работе мы не изучали рецепторную природу кардиопротекторного эффекта HU-210, но считаем весьма вероятным, что названный эффект связан с активацией каннабиноидных рецепторов. В пользу такого предположения говорят два факта: во-первых, HU-210 проявляет высокую селективность и аффинность по отношению к СВ-рецепторам [7]; во-вторых, в литературе отсутствуют данные о том, что он может взаимодействовать с другими рецепторами.
Заключение
Таким образом, результаты наших исследований свидетельствуют о том, что HU-210 способен имитировать феномен ИП, т.е. оказывать инфаркт-лимитирующий эффект после того, как ишемическое повреждение сердца уже произошло. К сожалению, говорить о целесообразности клинических исследований данного каннаби-ноида пока не приходится, поскольку в использованной нами дозе (0,1 мг/кг) препарат, как правило, оказывает выраженный гипотензивный эффект и вызывает бради-кардию. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования, направленные на изучение кардиопротекторных свойств HU-210. Возможно, что в меньших дозировках препарат будет оказывать инфаркт-лимитирующий эффект без существенного влияния на гемодинамику.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 11-04-00467) и Министерства образования и науки Российской Федерации (гос. контракт № 11.519.11.2016).
Литература
1. Ласукова О.В., Маслов Л.Н., Ермаков С.Ю. и др. Роль каннабиноидных рецепторов в регуляции толерантности сердца к действию ишемии и реперфузии // Известия РАН. -2008. - Т. 35, № 4. - С. 471-478.
2. Марков В.А., Рябов В.В., Максимов И.В. и др. Вчера, сегодня, завтра в диагностики и лечение острого инфаркта миокарда. // Сибирский медицинский журнал (Томск). - 2011. -Т. 26, № 2, вып. 1. - С. 8-14.
3. Маслов Л.Н., Ласукова О.В., Крылатов А.В. и др. Изменение инотропной функции сердца и степени повреждения кар-диомиоцитов при активации каннабиноидных рецепторов в условиях ишемии и реперфузии // Рос. физиол. жур. -
2003. - T. 89, № 9. - C. 1108-1116.
4. Маслов Л.Н., Ласукова О.В., Крылатов А.В. и др. Селективный агонист каннабиноидных рецепторов HU-210 снижает насосную функцию изолированного перфузируемого сердца: роль цАМФ и цГМФ // Бюл. экспер. биол. и мед. -
2004. - T. 138, № 12. - C. 622-625.
5. Howlett A.C. Cannabinoid receptor signaling // Handb. Exp. Pharmacol. - 2005. - Vol. 168. - P. 53-79.
6. Jarai Z., Wagner J.A., Varga K. et al. Cannabinoid-induced mesenteric vasodilation through an endothelial site distinct from CB1 or CB2 receptors // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1999. - Vol. 96, No. 24. - P. 14136-14341.
7. Pertwee R.G. Pharmacology of cannabinoid receptor ligands // Curr. Med. Chem. - 1999. - Vol. 6, No. 8. - P. 635-664.
8. Russell D.C., Lawrie J.S., Riemersma R.A. et al. Mechanisms of phase 1a and 1b early ventricular arrhythmias during acute myocardial ischemia in the dog // Am. J. Cardiol. - 1984. -Vol. 53, No. 2. - P. 307-312.
9. Schultz J.E.J., Hsu A.K., Gross G.J.J. Ischemic preconditioning and
О.А. Рычкова и соавт.
БАНК КАРАНТИНИЗИРОВАННЫХ ЗАМОРОЖЕННЫХ ЭРИТРОЦИТОВ..
morphine-induced cardioprotection involve the delta (delta)-opioid receptor in the intact rat heart // Mol. Cell. Cardiol. -1997. - Vol. 29, No. 8. - P. 2187-2195.
10. Valen G. Extracardiac approaches to protecting the heart // Eur. J. Cardiothorac. Surg. - 2009. - Vol. 35, No. 4. - P. 651-657.
11. Vidrio H., Sanchez-Salvatori M.A., Medina M.J. Cardiovascular effects of, N-11-OH-A8-tetrahydrocannabinol-dimethylheptyl in rats // Cardiovascular Pharmacol. - 1996. - Vol. 28. - P. 332336.
12. Wagner J.A., Varga K., Jarai Z. et al. Mesenteric vasodilation mediated by endothelial anandamide receptors // Hypertension - 1999. - Vol. 33, No. 1, Pt. 2. - P. 429-434.
13. Wagner J.A., Jarai Z., Batkai S. et al. Hemodynamic effects of cannabinoids: coronary and cerebral vasodilation mediated by cannabinoid CB1 receptors // Eur. J. Pharmacol. - 2001. -Vol. 423, No. 2-3. - P. 203-210.
14. Welch, S.P. Blockade of cannabinoid-induced antinociception by norbinaltorphimone, but not N,N-Diallyl-Tyrosine-Aib-Phenylalanine-Leucine, iCl 174,864 or naloxone in mice // J. Pharmacol. Exp. Ther. - 1993. - Vol. 265, No. 2. - P. 633-640.
15. Zhao Z.Q., Corvera J.S., Halkos M.E. et al. Inhibition of myocardial injury by ischemic postconditioning during reperfusion -comparison with ischemic preconditioning // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. - 2003. - Vol. 285, No. 2. - P. H579-H588.
Поступила 30.11.2012
Сведения об авторах
Лишманов Юрий Борисович, докт. мед. наук, профессор, член-корреспондент РАМН, заместитель директора по НИР ФГБУ "НИИ кардиологии" СО РАМН. Адрес: 634012, г. Томск, ул. Киевская, 111а. E-mail: [email protected]. Маслов Леонид Николаевич, докт. мед. наук, профессор, заведующий лабораторией экспериментальной кардиологии ФГБУ "НИИ кардиологии" СО РАМН. Адрес: 634012, г. Томск, ул. Киевская, 111а. E-mail: [email protected]. Цибульников Сергей Юрьевич, лаборант-исследователь лаборатории экспериментальной кардиологии ФГБУ "НИИ кардиологии" СО РАМН. Адрес: 634012, г. Томск, ул. Киевская, 111а. E-mail: [email protected]. Крылатов Андрей Владимирович, лаборант-исследователь лаборатории экспериментальной кардиологии ФГБУ "НИИ кардиологии" СО РАМН. Адрес: 634012, г. Томск, ул. Киевская, 111а. E-mail: [email protected].
УДК 616.155.194:613.952:612.111
БАНК КАРАНТИНИЗИРОВАННЫХ ЗАМОРОЖЕННЫХ ЭРИТРОЦИТОВ В КГБУЗ "АЛТАЙСКИЙ КРАЕВОЙ ЦЕНТР КРОВИ"
О.А. Рычкова1, В.А. Елыкомов1, Т.Н. Индюшкина2
1ГБОУ ВПО "Алтайский государственный медицинский университет" Минздрава России 2КГБУЗ "Алтайский краевой центр крови", Барнаул E-mail: [email protected]
BANK OF QUARANTINED FROZEN RED BLOOD CELLS IN ALTAI REGIONAL BLOOD CENTER
O.A. Rychkova1, V.A. Elykomov1, T.N. Indyushkina2
1Altai State Medical University, Barnaul 2Altai Regional Blood Center, Barnaul
Обеспечение вирусной безопасности гемокомпонентов - актуальная задача современной трансфузиологии. Опыт применения карантинизированных эритроцитсодержащих сред крайне ограничен. В статье проанализирован многолетний опыт работы Отделения долгосрочного хранения клеток крови КГБУЗ "Алтайский краевой центр крови" в области карантинизации эритроцитов. Проанализирована структура первичного и вторичного брака эритроцитсодержащих гемокомпонентов. Разработан алгоритм обеспечения вирусной безопасности размороженных отмытых эритроцитов на основе 6-месячной карантинизации.
Ключевые слова: вирусная безопасность, карантинизация, размороженным отмытые эритроциты.
Viral safety control of blood components is a crucial task of modern transfusiology. The experience of using quarantined red blood cells is currently very limited. The article presents an analysis of long-standing experience of Altai Regional Blood Center in quarantine of red blood cells. The patterns of primary and secondary spoilage of the red blood cell-containing hematological components were analyzed. The algorithm of viral safety provision for the use of frozen-thawed-washed red blood cells was developed based on six-month quarantine. Key words: viral safety, quarantine, frozen-thawed-washed red blood cells.
