CC BY
52
E. M. BERDICHEVSKAYA
THE CONTRIBUTION OF THE PHYSIOLOGY DEPARTMENT STAFF INTO THE DEVELOPMENT OF CONCEPTION FUNCTIONAL BRAIN ASYMMETRY PROFILE IN ONTOGENESIS AND IN SPORT
The paper presents a review of main scientific trends on the issues of the place, role and perspectives in investigations of functional asymmetries in
Введение
В настоящее время достаточно большое внимание уделяется изучению влияния гормональной заместительной терапии (ГЗТ) на частоту возникновения сердечно-сосудистых заболеваний и их осложнений у женщин в периоде постменопаузы [8, 9, 10, 12]. Однако применение фуростаноловых гликозидов как веществ, обладающих эстрогеноподобной активностью, при экспериментальном моделировании эндотелиальной дисфункции остается не исследованным.
В Институте физиологии растений РАН выведен уникальный штамм-сверхпродуцент клеток диоскореи дельтовидной, который далее мы будем называть ДМ-05. Уникальной особенностью штамма является полное отсутствие спиростаноловых гликозидов, обладающих выраженными иммунодепрессивными и цито-токсическими эффектами, а в суспензионной культуре продуцируются только фуростаноловые гликозиды, обладающие широким спектром биологической активности при минимальной токсичности.
Целью настоящего исследования явилось изучение эндотелиотропных эффектов ДМ-05 и эстримак-са («Гедеон-Рихтер», Венгрия), содержащего в своем составе 17|-эстрадиол в виде эстрадиола гемигидрата, в условиях моделирования гипоэстроген-индуци-рованной эндотелиальной дисфункции.
Материалы и методы исследований
Моделирование гипоэстроген-индуцированной эндотелиальной дисфункции проводилось на самках крыс
ontogenesis and in sport, which have been worked out by the staff of the Physiology Department since 1993. The main got result is described. Their appearance and development are analyzed. The main ways of motor and sensor asymmetries and asymmetry profile facts application are outlined for sport specialization, role, activity style choosing in athlete model characteristics and individual training process projecting.
Key words: functional asymmetry profile, age, sport.
линии Wistar массой 200-300 г. Для моделирования данной патологии крыс наркотизировали этаминалом натрия (50 мг/кг) и проводили билатеральную овариэкто-мию [15] (n=10). Животным интактной группы производилась ложная операция без удаления яичников (n=10 ).
ДМ-05 вводили ежедневно, однократно, внутрибрю-шинно, а эстримакс вводили ежедневно, однократно, внутрижелудочно, в дозе 1 мг/кг из расчета 0,1 мл на 100 г массы животного в течение 6 недель после проведения овариэктомии. Исследование показателей артериального давления в группах животных проводили под наркозом (этаминал натрия 50 мг/кг) посредством введения в сонную артерию катетера для регистрации показателей гемодинамики: систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряли у крыс с помощью датчика P23ID «Gould», США, АЦП L-154 и компьютерной программы «Bioshell» в исходе, а также на фоне функциональных проб.
1. Проба на эндотелийзависимое расслабление сосудов (внутривенное введение раствора ацетилхолина (АХ) в дозе 40 мкг/кг из расчета 0,1 мл на 100 г) [14].
2. Проба на эндотелийнезависимое расслабление сосудов (внутривенное введение раствора нитропрус-сида натрия (НП) в дозе 30 мкг/кг из расчета 0,1 мл на 100 г) [4].
Для оценки степени развития эндотелиальной дисфункции у экспериментальных животных и ее коррекции исследуемыми препаратами нами произведен расчет коэффициента эндотелиальной дисфункции
М. В. КОРОКИН, А. М. НОСОВ, М. В. ПОКРОВСКИЙ, Е. Б. АРТЮШКОВА, Т. Г. ПОКРОВСКАЯ, В. А. МЕТЕЛЬСКАЯ, В. И. КОЧКАРОВ, Л. В. КОРОКИНА, А. В. ФАЙТЕЛЬСОН, О. С. ГУДЫРЕВ, Е. Н. ПАШИН, В. Т. ДУДКА, Н. Г. ГУМАНОВА
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНД0ТЕЛИ0- И КАРДИОПРОТЕКТИВНЫХ СВОЙСТВ ФУРОСТАНОЛОВЫХ ГЛИКОЗИДОВ ИЗ КУЛЬТУРЫ КЛЕТОК РАСТЕНИЯ ОЮЗСОИЕА ОЕНОЮЕА
И 17|-ЭСТРАДИОЛА
Кафедра фармакологии Курского государственного медицинского университета, г. Курск, Институт физиологии растений РАН, г. Москва,
Государственный научно-исследовательский центр профилактической медицины М3 РФ, г. Москва
УДК 611-018.74:615.256.51]:616-092.9
Динамика показателей артериального давления при моделировании дисфункции эндотелия и ее коррекции с использованием ДМ-05 и эстримакса (М±т, п=10)
Группы животных САД ДАД ЧСС
Интактные 128,1±6,0 95,7±4 401,0±8,0
Гипоэстрогенное состояние (контроль) 160,0±5,2* 124,9±5,5* 385,0±13,0
Гипоэстрогенное состояние +ДМ-05 (1 мг/кг) 144,5±4,9** 114,9±5,4 402,1±10,3
Гипоэстрогенное состояние + эстримакс (1 мг/кг) 153,2±4,9 113,3±7,4 401,2±8,3
Примечание: * - р < 0,05 - в сравнении с интактными,
** - р < 0,05 - в сравнении с контролем.
САД - систолическое артериальное давление (мм рт. ст.), ДАД - диастолическое артериальное давление (мм рт. ст.), ЧСС - частота сердечных сокращений (уд. в мин.).
(КЭД), являющегося отношением площади треугольника над кривой восстановления АД в ответ на введение НП к площади треугольника над кривой восстановления АД в ответ на введение АХ [7].
Для оценки функциональных возможностей миокарда у животных проводили нагрузочные пробы на адренореактивность и нагрузку сопротивлением [5].
Биохимическим маркером эндотелиальной дисфункции явилась концентрация стабильных метаболитов N0 (мкМоль) [6].
Для морфологического подтверждения развития моделируемых патологических процессов и в комплексной оценке эффективности препаратов проведено гистологическое исследование сердца с определением диаметра кардиомиоцитов по методике Г. Г. Автандилова [1].
Результаты исследований
Влияние ДМ-05 и эстримакса на исходные показатели артериального давления у наркотизированных крыс с моделированием гипоэстроген-индуцирован-ной патологии представлено в таблице.
Обнаружено, что ДМ-05 в дозе 1 мг/кг предотвращал развитие артериальной гипертензии, при этом уровни САД и ДАД не достигали целевых значений. Эстримакс не предотвращал развития гипертензии, и значения САД и ДАД были достоверно выше соответ-
ствующих значений интактных животных во всех сериях экспериментов (таблица).
Мы рассчитывали КЭД у каждого животного интакт-ной группы и крыс после моделирования патологии и получили следующие значения КЭД: 0,8±0,1 у интактных и 2,1 ±0,2 у животных с экспериментальной дисфункцией эндотелия.
При коррекции гипоэстрогенного состояния ежедневным, в течение 6 недель, внутрибрюшинным введением ДМ-05 в дозе 1 мг/кг КЭД составил 1,0±0,1 (рис. 1). При внутрижелудочном введении препарата эстримакс в дозе 1 мг/кг обнаружено эндотелиопротективное действие, сопоставимое с таковым для ДМ-05 (КЭД составил 1,1±0,1).
Проба на адренореактивность у животных с гипоэстро-ген-индуцированной патологией на фоне терапии ДМ-05 и 17|-эстрадиолом обнаружила достоверное снижение максимальных цифр левожелудочкового давления. У интактных животных - 203,3±12,6, у животных после овариэктомии - 243,2±6,4, у ДМ-05 (1 мг/кг) -211,9±12,3, эстримакс (1 мг/кг) - 208,4±10,4 (рис. 2АДр).
При проведении пробы на нагрузку сопротивлением ДМ-05 и эстримакс предотвращали падение сократимости с 5 на 25 секунду пережатия аорты. В контрольной группе (гипоэстроген-индуцированная эндотелиальная дисфункция) - миокардиальный резерв составил 67,9±2,1%, что значительно меньше данного показателя у интактных животных - 89,3±4,2%. Тогда
■ Интактные ш 0Э+ДМ-05 1 мг/кг
ж Овариэктомия ш ОЭ+эстримакс 1 мг/кг
Рис. 1. Влияние ДМ-05 и эстримакса на коэффициент эндотелиальной дисфункции при моделировании гипоэстроген-индуцированной эндотелиальной дисфункции
Примечание: * - р < 0,05 - в сравнении с интактными,
** - р < 0,05 - в сравнении с контролем.
мм рт. ст. АДр
НС
89,3%
■ Интактные ш 0Э+ДМ-05 1 мг/кг
■ Овариэктомия ш ОЭ+эстримакс 1 мг/кг
Рис. 2. Влияние ДМ-05 и эстримакса на функциональные, биохимические и морфологические показатели при моделировании гипоэстроген-индуцированной эндотелиальной дисфункции
Примечание: * - р < 0,05 - в сравнении с интактными,
** - р < 0,05 - в сравнении с контролем.
АДр - проба на адренореактивность,
НС - проба на нагрузку сопротивлением,
ЫОж - концентрация стабильных метаболитов N0,
ДМ - диаметр миокардиоцитов.
как результаты у животных, получавших ДМ-05 в дозе 1 мг/кг, оказались равными 79,3±3,4%, а эстримакс в дозе 1 мг/кг - 82,4±5,6% (рис. 2НС).
NO-продуцирующая функция эндотелия исследована на основании данных изменения содержания нитрит-ионов ^Ох). Обнаружено, что ДМ-05 1 мг/кг и эстримакс 1 мг/кг оказывают статистически значимое увеличение на концентрацию N0x (рис. 2Шх).
При морфологическом исследовании сердца также обнаружен кардиопротективный эффект исследуемых препаратов (рис. 2).
В сердце контрольной группы (гипоэстроген-индуци-рованный дефицит N0) обнаружена гипертрофия кардио-миоцитов левого желудочка до 12,5±0,7 (в норме 8,5±0,21 мкм). Эстримакс 1 мг/кг почти полностью предотвращал увеличение поперечного диаметра миокардиоцитов. ДМ-05 1 мг/кг также проявлял кардиопротективное действие, однако в меньшей степени (рис. 2ДМ).
Приведенные результаты наглядно демонстрируют выраженное и сопоставимое эндотелио- и кардиопротективное действие фуростаноловых гликозидов из культуры клеток растения Оюэсогеа deltoidea и препарата
эстримакс, выразившееся в снижении коэффициента эндотелиальной дисфункции, предотвращении снижения концентрации N0x, предотвращении повышения адре-нореактивности и исчерпании миокардиального резерва.
Обсуждение
Взаимосвязь между менопаузой и риском заболеваний ССС была изучена во многих исследованиях, большинство которых [9, 11, 12] обнаружили рост встречаемости данной патологии после менопаузы.
Прогрессирующая утрата гормональной активности обусловливает формирование нарушений липидного спектра, таких как увеличение общего холестерина (ХС), липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП) и триглицеридов, которые, несомненно, влияют на увеличение риска развития заболеваний ССС. Наряду с изменениями липидного профиля в периоде менопаузы происходят изменения в сосудах: снижается продукция проста-циклина, увеличивается уровень эндотелина, снижается эндотелийзависимая вазодилатация [3, 8, 11]. В дальнейшем возрастают артериальное давление (АД) и масса тела, происходит перераспределение подкожной
жировой клетчатки, изменение чувствительности к инсулину, нарушается метаболизм глюкозы [2].
В последние годы возрос интерес к стероидным гликозидам, изучение которых ведется в нескольких направлениях. С одной стороны, эти соединения используются для синтеза гормональных препаратов в фармацевтической промышленности. С другой - возрастает интерес к фитоэстрогенам как веществам, обладающим широким спектром биологического действия на живые организмы. У этих соединений была обнаружена способность тормозить рост некоторых форм злокачественных образований, снижать уровень холестерина в крови и стимулировать овуляторные процессы у животных, а также ан-тигрибная, антимикробная и антивирусная активности [13].
В ходе наших исследований был разработан комплекс методических подходов для оценки функционального состояния эндотелия при гипоэстроген-индуци-рованной патологии. Предложена экспериментальная модель эндотелиальной дисфункции, связанная с прогрессирующей утратой эндогенных эстрогенов.
Обращает на себя внимание, что коэффициент эндотелиальной дисфункции (отношение площади треугольника над кривой восстановления АД в ответ на введение НП к площади треугольника над кривой восстановления АД в ответ на введение АХ) является простым и информативным показателем, отражающим нарушение обмена оксида азота в условиях его экспериментального дефицита.
ДМ-05 (фуростаноловые гликозиды из культуры клеток растения Оюэсогеа deltoidea) предотвращает развитие гипоэстроген-индуцированной эндотелиальной дисфункции в эксперименте, приближая показатель КЭД к уровню интактных животных. Изучение механизма действия стероидных гликозидов позволило предположить, что при адсорбции полярных концов молекул стероидных гликозидов на поверхности мембран эритроцитов под действием ферментов а-глюкозидаз происходит гидролиз по глюкозидной связи с образованием генинов, способных образовывать комплексы с холестерином мембран, что, несомненно, вносит определенный вклад в коррекцию эндотелиальной дисфункции. Известно, что около 60% стероидных гликозидов в пищеварительном тракте животных подвергается гидролизу с образованием свободных сапогени-нов, которые также участвуют в связывании холестерина, что благотворно влияет на степень выраженности эндотелиальных нарушений. Кроме того, для фитоэстрогенов характерны эффекты нормализации эндотелий-зависимой и эндотелийнезависмой вазодилатации.
Проведенные нами исследования на открытом сердце выявили предотвращение гипоэстроген-индуциро-ванного повышения адренореактивности и исчерпания инотропного резерва, что согласуется с литературными данными о кардиотропных эффектах стероидных лигандов. Считается доказанным кардиоселективный эффект эстрогенов. Эстрогены оказывают значительное влияние на сократительную функцию сердца. Экспериментально было показано, что 17Ь-эстрадиол существенно ослабляет действие адреналина [10].
Анализ многочисленных литературных данных показывает, что гормональная заместительная терапия значительно влияет на частоту возникновения сердечно-сосудистых заболеваний и их осложнений в постменопаузе. Как показали наши исследования, применение веществ растительного происхождения, обладающих эстрогеноподобной активностью, не уступает в проявлении эндотелио- и кардиопротективной активности 17р-эстрадиолу, что, возможно, позволит в определенной степени осуществить вклад в снижение
частоты возникновения сердечно-сосудистых заболеваний без наличия специфических осложнений заместительной гормональной терапии.
Поступила 28.09.2006 ЛИТЕРАТУРА
1. Автандилов Г. Г. Основы патолого-анатомической практики. М.: РМАПО, 1994. 512 с.
2. Барт Б. Я. Артериальная гипертония у женщин в постменопаузе: современные возможности медикаментозной терапии в поликлинических условиях / Б. Я. Барт, Г. М. Бороненков, В. Ф. Бенев-ская // Российский кардиологический журнал. 2001. № 5. P. 69-70.
3. Вихляева Е. М. Климактерический синдром // Гинекологическая эндокринология / Под редакцией К. Н. Жмакина. М., 1989.
4. Галаган М. Е. Гипотензивное действие оксида азота, продуцируемого из экзо- и эндогенных источников / М. Е. Галаган,
A. В. Широколова, А. Ф. Ванин // Вопр. мед. химии. 1991. Т. 37, № 1. С. 67-70.
5. Гурбанов К. К. Сравнительная оценка антиишемического действия верапамила на разных моделях ишемии миокарда / К. К. Гурбанов, Г. В. Ковалев, А. А. Паперно // Фармакология и токсикология. 1991. Т. 54, № 4. С. 21-23.
6. Метельская В. А. Возможности лабораторной оценки NO-продуцирующей функции эндотелия // Клинич. и лаб. диагностика. 2004. № 9. С. 86.
7. Покровский М. В., Качкаров В. И., Покровская Т. Г. и др. Методические подходы для количественной оценки развития эндотелиальной дисфункции при L-NAME-индуцированной модели дефицита оксида азота в эксперименте // Кубанский научный медицинский вестник. Краснодар, 2006. Т. 12.
8. Сметник В. П. Менопауза и сердечно-сосудистая система /
B. П. Сметник, И. Г. Шестакова // Терапевтический архив. 1999. № 10. С. 61-65.
9. Burt V. L . Prevalence of hypertension in the US adult population / V. L. Burt, P. Whelton, EJ. Roccella, et all // Results from the Third National Health and Nutrition Examination Survey. 1991. 1995. Vol. 25. P. 305-313.
10. Impact of climacteric on well-being, a survey based on 5213 women from 39 to 60 years old / A. Oldenhave, L. J. Jaszmann, A. A. Haspels et al. // Amer. J. Obstet. Gynecol. 1993. Vol. 168 (3). P. 765-789.
11.Samsioe G. Medical and surgical Strategies for treating urogynecological disorders / G. Samsioe. Int. J.Ferticl. 1996. Vol. 41 (2). P. 139-141.
12. Staessen J. A. The epidemiology of menopause and its association with cardiovascular disease / J. A. Staessen. Hypertension and Other Cardiovascular Risk Factors After the Menopause. New York, Marsel Dekker Inc. 1995. P. 43-78.
13. Stimpel М., Hypertension after Menopause / Stimpel М., Zanchetti А., Walter de Gruyter // Berlin-New York, 1997.
14. Role of superoxide in angiotensin Il-induced but not catecholamine-induced hypertension / J. B. Laursen, S. Rajagopalan, Z. Galis et al. // Circulation. 1997. Vol. 95. P. 588-593.
15. Vico L. Dose effects of propranolol on cancellous and cortical bone in ovariectomized adult rats / L. Vico, E. Dolleans, C. L . Benhamou, D. Courteix // J. Pharmacol Exp. 2005. Vol. 10. P. 110-111.
M. V. KOROKIN, A. M. NOSOV, M. V. POKROVSKII, E. B. ARTJUSHKOVA, T. G. POKROVSKAYA, V. A. METELSKAYA, V. I. KOCHKAROV, L. V. KOROKINA, A. V. FAITELSON, O. S. GUDYREV, E. N. PASHIN, V. T. DUDKA, N. G. GUMANOVA
COMPARATIVE RESEARCH OF ENDOTHE-LIO- AND CARDIOPROTECTIVE PROPERTIES FUROSTANOLE OF GLYCOSIDES FROM CULTURE OF CELLS OF PLANT DIOSCOREA DEL-TOIDEA AND 17fi-OESTRADIOL
It is carried out research endothelio- and cardioprotective actions furostanole glycosides from culture of cells of plant Dioscorea Deltoidea (Institute of physiology of a plant of the Russian Academy of Science) conditions hypoestrogen the induced experimental dysfunction of an endothelium. Phytoestrogens from culture of cells of plant Dioscorea deltoidea prevent development hypoestrogen the induced endothelial dysfunction, rising adrenoreactivity in experiment.
Key words: endothelial dysfunction, phytoestrogens, ovariectomy.
