CC BY
29
УДК: 616-0054:612.089.6
ВЛИЯНИЕ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕК0НДИЦИ0НИР0ВАНИЯ АКТИВАТОРАМИ АТФ-ЗАВИСИМЫХ КАЛИЕВЫХ КАНАЛОВ НА СОСТОЯНИЕ МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОГО РУСЛА В ИШЕМИЗИР0ВАНН0Й СКЕЛЕТНОЙ МЫШЦЕ
И.М. КОЛЕСНИК1 1У1.В. ПОКРОВСКИЙ2
B.Д. ЛАЗАРЕНКО3 ДА ЕФРЕМЕНКОВД2 Т.Г. ПОКРОВСКАЯ2
C.В. ХОДОВ3 К.С. ТРОФИМОВ2 М.М. ПДПУДШВИЛИ2
Курская горбольница № 2
s) Белгородский государственный национальный исследовательский университет
з> Курский государственный медицинский университет
e-mail: kolesnik_inga@maiLru
Введение. Эффективность применения прекондиционирования для защиты органов и тканей от ишемических повреждений в последние годы не вызывает сомнений. Наиболее перспективным с клинической точки зрения является фармакологическое прекондиционирование. Метод лишен потенциальной опасности ишемических эпизодов [7]. Кроме того, фармакологические препараты можно точно дозировать, что позволяет управлять продолжительностью периода толерантности к ишемии [l, 5]. Применение средств, имитирующих ишемическое прекондиционирование, кажется многообещающим. Арсенал их широк. АТФ-зависимые калиевые каналы принято рассматривать эффекторным звеном феномена прекондиционирования. Возможность их активации фармакологическими средствами достаточно изучена. Исследования привели к разработке перспективных методов борьбы с ишемическими повреждениями сердца и головного мозга [l, 4, 7]. Но предполагаемый механизм прекондиционирования указывает на возможность его универсального использования в хирургии для защиты органов и тканей в условиях нарушения кровообращения.
В нашем исследовании проведена оценка влияния дистантного ишемического прекондиционирования и фармакологического прекондиционирования открывателями АТФ-зависимых калиевых каналов на состояние микроциркуляторного русла в ишемизированной скелетной мышце крыс. В качестве исследуемых препаратов рассматривались никорандил и миноксидил. Такой выбор обусловлен тем, что никорандил помимо способности активировать АТФ-зависимые калиевые каналы является донатором оксида азота (NO).
Материалы и методы. Эксперименты проведены на разнополых крысах линии Wistar массой 250-300 г. Каждая группа формировалась не менее чем из десяти животных.
Ишемию скелетной мышцы моделировали на правой голени крысы оперативным удалением бедренной, подколенной, передней и задней болыпеберцовых артерий. Состояние микроциркуляторного русла в ишемизированной мышце оценивали при помощи оборудования производства компании Biopac systems: полиграфа МРюо с модулем лазерной допплеровской флоуметрии LDF100C и инвазивного игольчатого датчика TSD144. Регистрация и обработка результатов лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) производилась с помощью программы AcqKnowledge версии 3.9.1, значения микроциркуляции выражались в перфузионных единицах (ПЕ) [3].
Дистантное ишемическое прекондиционирование (ДИП) проводили ю-минутным пережатием левой бедренной артерии, с последующей 30-минут-
В статье представлены результаты изучения влияния фармакологического прекондиционирования никорандилом и миноксидилом на состояние микроциркуляторного русла в ишемизированной мышце голени крыс, в сравнении с эффектом дистантного ишемического прекондиционирования. Исследована роль индуцибельной ЫО-синтазы в их механизме.
Ключевые слова: прекондиционирование, никорандил, миноксидил, ишемия, индуцибельная ЫО-синтаза.
ной реперфузией непосредственно перед моделированием патологии, затем каждые 46 часов первые семь суток эксперимента [2, 3].
Никорандил вводили внутрижелудочно в суточной дозе 1,3 мг/кг в два приема накануне операции (первые сутки эксперимента) с последующим повтором через 46 часов первые семь суток эксперимента.
Миноксидил вводили внутрижелудочно в суточной дозе 0,5 мг/кг по той же схеме.
Блокаду индуцибельной NO-синтазы (iNOS) проводили внутрибрюшинным введением аминогуанидина в дозе 100 мг/кг за 30 минут до проведения дистантного или фармакологического прекондиционирования.
Статистический анализ полученных данных осуществляли в программе Microsoft Excel версии ю.о при помощи средств пакета анализа. «Описательная статистика» применялась для нахождения среднего значения (М) показателей и ошибки среднего (m). «Двухвыборочный t-тест с различными дисперсиями» использовался для сравнения соответствующих показателей в различных группах животных и определения достоверности различий между ними. Статистически значимыми считали различия при значениях двустороннего р<0,05.
Результаты. Среднее значение уровня микроциркуляции в интактной мышце голени крыс составляет 52б±34 ПЕ. Результат не имеет значимых отличий от результатов, полученных другими авторами, применявшими данную модель. После моделирования ишемии мышц голени уровень микроциркуляции в них резко снижается, восстановление его начинается лишь после 10 суток, однако до 90 суток остается достоверно ниже значения, зарегистрированного в группе интактных животных. Учитывая результаты, полученные при анализе возможности компенсаторного восстановления регионарного кровообращения в применяемой нами модели, а также литературные данные, как наиболее информативные расценены 28-е сутки, 21-е рассматривались как промежуточные.
В группе ложнооперированных животных среднее значение уровня микроциркуляции в мышцах правой голени составляет на 21-е сутки 527±ю ПЕ, на 28-е сутки - 532±33 ПЕ. На всех сроках результаты лазерной допплеровской флоуметрии не имеют достоверных отличий от показателей в группе интактных животных - 52б±34 ПЕ (р=0Д9; р=0,43 соответственно). При моделировании ишемии мышц голени уровень микроциркуляции на 21-е сутки 322±7 ПЕ, на 28-е зб1±8 ПЕ, что достоверно ниже значения в интактной мышце ( р<0,05).
При оценке уровня микроциркуляции в опытных группах было выявлено, что проведение дистантного ишемического прекондиционирования, введение никорандила и миноксидила способствуют эффективному и равнозначному повышению уровня регионарного кровотока в ишемизированной мышце голени крыс. Показатели ЛДФ в этих группах достоверно выше таковых в контрольной группе на соответствующем сроке - ДИП: 21-е сутки -450±8 ПЕ ( р<0,05), 28-е сутки -702±23 ПЕ (р<0,05); никорандил: 21-е сутки - 470±з8 ПЕ (р=0,00065), 28-е сутки - 758±13 ПЕ (р<0,05); миноксидил: 21-е сутки - 428±20 ПЕ (р=0,00065), 28-е сутки - 830±35 ПЕ (р<0,05). Уровень микроциркуляции во всех опытных группах на 21-е сутки приближается к показателям в группе интактных животных, а на 28-е сутки значительно выше. То есть можно говорить о том, что компенсаторное восстановление регионарного кровообращения в ишемизированных мышцах животных опытных групп произошло до 28-х суток эксперимента. В контрольной серии восстановление исходного значения наблюдается значительно позже (в срок до 3 месяцев).
В развитии ишемического прекондиционирования имеют значение две различные изоформы NO-синтаз: кальцийзависимая эндотелиальная (eNOS), участвующая в ранних фазах ИПК, и кальцийнезависимая индуцибельная (iNOS), генерирующая оксид азота поздней защиты. Авторы «гипотезы оксида азота» считают, что именно повышенная активность iNOS, регистрируемая через 24-72 ч после инициируемого ишемического эпизода, является ответственной за реализацию эффектов отсроченной фазы ИПК [4].
Введение аминогуанидина привело к полной отмене полученного ранее эффекта дистантного ишемического прекондиционирования и фармакологического прекондиционирования миноксидилом. Показатели ЛДФ в данных опытных группах на 28 сутки не имеют достоверных отличий от показателя в контрольной группе на этом сроке: ДИП + аминогуанидин - 341±7 ПЕ (р=0Д4); миноксидил + аминогуанидин - 324±14ПЕ (р=о,оз). Однако блокада iNOS не отменила эффекта прекондиционирования никорандилом, а лишь уменьшила уровень микроциркуляции до значения, не имеющего достоверных отличий от такового в интактной мышце голени крысы 545±2б ПЕ.
Обсуждение. В данном экспериментальном исследовании нами показано, что никорандил и миноксидил в применяемых дозах оказывают эффект, аналогичный дистантному ишемическому прекондиционированию на модели ишемии мышцы голени крысы, способствуя восстановлению микоциркуляции до 28 суток эксперимента. Мы применяли никорандил в суточной дозе 15 мг (в пересчете для человека), тогда как общепринятой является доза 40 мг в
сутки. Ishii et al., показали, что терапия никорандилом (15 мг/сут.) улучшала клинический прогноз у находящихся на гемодиализе коронарных пациентов после ангиопластики [6]. Эти данные позволяют предположить, что доза никорандила 15 мг/сут. обеспечивает адекватное открытие К-АТФ каналов и инициацию процесса прекондиционирования. Кроме того, в ряде исследований доказано, что применение препарата в такой дозе лишает его побочных эффектов [6]. Известно, что ежедневное прекондиционирование открывателями АТФ-зависимых калиевых каналов приводит к постепенной отмене эффекта. Учитывая то, что эффект прекондиционирования начинает ослабевать через 46 часов [l, 5], нами выбрана схема введения суточной дозы через соответствующий промежуток времени. Блокада iNOS аминогуанидином полностью нивелировала полученный нами эффект дистантного ишемического прекондиционирования и миноксидила. В группе с применением никорандила полной отмены эффекта прекондиционирования не произошло, отмечено лишь небольшое его уменьшение, что возможно связано с нитратоподобным эффектом препарата.
Выводы. Фармакологическое прекондиционирование никорандилом и миноксидилом наряду с дистантным ишемическим прекондиционированием может рассматриваться как доступный универсальный инструмент профилактики и коррекции последствий локальной ишемии в хирургии. Причем препараты эффективны в минимальной дозе, не имеющей побочных эффектов, характерных для обычной дозы. Эффект прекондиционирования никорандилом на модели ишемии мышц голени крысы сохраняется при блокаде iNOS.
Литература
1. Бокерия, Л.А. Природа и клиническое значение «новых ишемических синдромов» / Л .А. Бокерия, И.Н. Чичерин. - М.: НЦССХ им. АН. Бакулева РАМН, 2007. - 302 с.
2. Влияние дистантного прекондиционирования на выживаемость ишемизированных тканей / И.М. Колесник, М.В. Покровский, В.А. Лазаренко и др. // Вестник экспериментальной и клинической хирургии. - 2010. - Т. 3, № 3. - С. 214-217.
3. Колесник, И.М. Дистантное и фармакологическое прекондиционирование. Новые возможности применения в хирургии. LAP LAMBERT Acfdemic Publishing, Saarbrucken, 2012. - 123 с.
4. Bolli, R. Causative role of oxyradicals in myocardial stunning: a proven hypothesis / R. Bolli // Basic. Res. Cardiol. - 1998. - Vol. 93. - P. 156-162.
5. Dirnagl, U. Preconditioning and tolerance against cerebral ischaemia from experimental strategies to clinical use / U. Dirnagl, K. Becker, A. Meisel // Lancet. - 2009. - Vol. 8, № 4. - P. 398-412.
6. Efficacy of oral nicorandil in patients with end-stage renal disease: A retrospective chart review after coronary angioplasty in Japanese patients receiving hemodialysis / H. Ishii, T Toriyama, T. Aoyama et al. // Clin Ther. - 2007. - Vol. 29. - P. 110-122.
7. Sommer, С. Ischemic preconditioning: postischemic structural changes in the brain / C. Sommer // J. Neuropathol. Exp. Neurol. - 2008. - Vol. 67. - P. 85-92.
INFLUENCE OF PHARMACOLOGICAL PRECONDITIONING WITH ACTIVATORS OF ATP-DEPENDENT POTASSIUM CHANNELS ON THE MICROVASCULATURE CONDITION IN
ISCHEMIC SKELETAL MUSCLE
The article presents the results of study of the influence of pharmacological preconditioning with nicorandil and minoxidil on the state of the microvasculature in the ischemic leg muscle of rats in comparison with distant ischemic preconditioning effect. The role of inducible NO-synthase in their mechanism was investigated.
Keywords: preconditioning, nicorandil, minoxidil, ischemia, inducible NO-synthase. 2) Belgorod state national research university
"Kursk state medical university e-mail: kolesnik inga@mail.ru
I.M. KOLESNIK1 M.V. POKROVSKY2 V.A. LASARENKO3 P.A. EFREMENKOVA2 T.G. POKROVSKAYA2 S.V.H0G0V3 HS.TR0FIM0V2 M.M. PAPUASHVILI2
"Kursk hospital №2
