CC BY
19
SUMMARY
L.A.UDOCHKINA1, E.S.KAPHAROV2
COMPARATIVE ANALYSIS OF SPACE - VENOUS INVARIANT CHARACTERISTICS OF RENAL VESSELS IN STEREOSCOPIC (CORROSION PRODUCTS 3D) AND IN THE PLANAR IMAGES (RADIOGRAPHS OF CORROSION PREPARATIONS 2D)
SBEI WEI "Astrakhan State Medical Academy", Ministry of Health care of social development of RF12, Russia, Astrakhan
There were made 136 corrosive preparations and roentgenogram veins of human kidney. 4 most common variants of merged venous tributaries were selected. The aim of the study was identify options for the structure of the venous system of human kidneys in plane (2D) and stereo (3D) image. The content and the level of compliance of information (roentgenograms), its true source (corrosive agents) were defined. The studies have shown that in the plane projection, conversions of renal veins could be seen in two ways: lying in a single spatial plane (the horizontal), the similarity of the principle of competitive curves, we found them in 72 % of cases, and - in the far plane (relative to the front), the depth of the principle where there was the significant change of true information was marked in 69 % of cases.
Key words: kidney, veins, stereometry.
Аннотация. В статье описано ОК-7 на состояние энергетического гомеостаза в организме крыс в условиях острого ишемического инсульта. Введение ОК-7 с лечебной целью приводит к интенсификации биосинтетических процессов в клетке, повышению интенсивности реакций фосфорилирования и, как следствие, восстановлению метоболических процессов в ткани мозга.
Ключевые слова: острый ишемический инсульт, калиевой соли бис(цитрато)германатной кислоты (ОК-7), энергетический обмен.
Актуальность. Синдром ишемии при остром инсульте, как известно, определяет тяжесть функционально-морфологического поражения мозга, а главным патобиохимическим компонентом этого синдрома является энергодефицит.
Сохранение энергетического гомеостаза мозга в условиях ишемических церебральных расстройств осуществляется при участии ряда саморегулирующих систем, поддерживающих баланс между энергозатратными и энергопродуцирующими процессами. При нарушениях энергообразующих процессов, лежащих в основе ишемического церебрального инсульта, именно дисбаланс энергетического метаболизма негативно сказывается на исходе этого экстремального состояния [1].
В настоящее время синтезированы и фармакологически исследованы множество германийорганических соединений различной химической структуры, отличающиеся широким спектром фармакодинамических эффектов [2]. Ранее проведенные нами исследования [3, 4] на модели острого ишемического инсульта доказали весьма высокую фармакотерапевтическую эффективность оригинального соединения - калиевой соли бис(цитрато)германатной кислоты (ОК-7).
e-mail: [email protected]. [email protected].
УДК 661.718.6:577.121.7:616.831-005.1-092.9
В.Д. ЛУКЬЯНЧУК, И.А. ЖИТИНА
ВЛИЯНИЕ ОК-7 НА СОСТОЯНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА У ЖИВОТНЫХ С МОЗГОВЫМ ИНСУЛЬТОМ
ГУ «Луганский государственный медицинский университет», Луганск, Украина
40
Целью данного фрагмента комплексного исследования было изучить влияние ОК-7 на состояние энергетического гомеостаза при острой цереброваскулярной недостаточности ишемического генеза.
Материалы и методы исследования. Опыты выполнены на 72 половозрелых белых нелинейных крысах массой 160-200г в соответствии с методическими рекомендациями министерства здравоохранения Украины [5] в лаборатории кафедры фармакологии ГУ «Луганский государственный медицинский университет». В качестве экспериментальной модели острой ишемии головного мозга служил патологический процесс, развивающийся у животных при двусторонней одномоментной окклюзии общих сонных артерий к месту их бифуркации на внешнюю и внутреннюю ветви под натрий-тиопенталовим наркозом (50мг/кг). Крысы были разделены на четыре группы: интактную, контрольную (ишемия), референтную (ишемия+пирацетам) и опытную (ишемия +ОК-7). Животным опытной группы вводили внутрибрюшинно 1% водный раствор ОК-7 в предварительно установленном с помощью метода математического планирования режима дозирования (65мг/кг через 35 минут после перевязки сосудов) [6]. Контрольной группе в таком же режиме вводили эквивалентный объем изотонического раствора натрия хлорида. В качестве референтного препарата использовали пирацетам, который по мнению различных авторов [7, 8] является «золотым стандартом» в лечении церебральной ишемии. Пирацетам (Фармак, Украина, 20% раствор в ампулах по 5 мл) вводили внутрибрюшинно в дозе 250мг/кг.
Оценку состояния энергетического гомеостаза проводили путем определения содержания АТФ, АДФ и АМФ в эритроцитах методом тонкослойной хроматографии на пластинах фирмы «Merk» (Германия). На основании полученных данных рассчитывали комплекс показателей, характеризующих состояние энергетического обмена в условиях эксперимента: энергетический заряд (ЭЗ) по формуле ЕЗ=(АТФ+1/2АДФ)/(АТФ+АДФ+АМФ), энергетический потенциал (ЭП) по соотношению ЭП=АТФ/АДФ, сравнительный коэффициент (Кср) по формуле Кср=(АТФ*АМФ)/АДФ, индекс фосфорилирования (ИФ) по соотношению ИФ=АТФ/(АДФ+АМФ), термодинамический контроль дыхания (ТКД) ТКД=АДФ/АМФ, степень фосфорилирования (СФ) СФ=АТФ/(АДФ*Фн) [9].
Исследования выполнены в динамике через 1, 6, 24 часа после моделирования патологии. Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием критерия t Стьюдента [10].
Результаты исследования и их обсуждение. Для всесторонней оценки влияния исследуемого германийорганического соединения ОК-7 на состояние энергетического обмена считали целесообразным исследовать именно те параметры, которые определяются путем вычисления соотношения компонентов аденилнуклеотидной системы.
Данные о влиянии потенциального церебропротектора в изучаемых условиях эксперимента представлены на рис.1, из которого видно, что в контрольной серии величина ЭЗ в среднем на 42% меньше, чем этот показатель у крыс интактной группы. Поскольку уровень ЭЗ, который, как известно [11], регулирует скорость расходов и синтеза энергии в клетке и позволяет определить ее энергетические возможности за счет скорости метаболизма АТФ, АДФ, АМФ, то, по нашему мнению, полученные в контроле данные свидетельствуют о преобладании энергопотребляющих процессов над энергообразующими и о большом риске повреждения и гибели клеток головного мозга в условиях тотальной ишемии.
Введение же с лечебной целью ОК-7 уже через 1 час после перевязки каротидных сосудов достоверно (Р<0,001) повышает ЭЗ по сравнению с контролем на 28%, а через 6 часов - на 44%. При этом следует особо отметить, что значение данного показателя в опытной группе животных достоверно (Р<0,001-0,01) больше чем при применении пирацетама. Следовательно, представленные данные дают основание полагать, что применение потенциального церебропротектора не только предупреждает повышение интенсивности процессов энергопотребления, но и увеличивает энергообразование в клетке в условиях церебральной ишемии.
Анализ динамики изменения ЭЗ при введении ОК-7 на фоне ишемического инсульта свидетельствует о восстановлении энергетического обмена и активации реакций биосинтеза в нейронах головного мозга, что следует расценивать как одну из ключевых сторон фармакодинамики данного церебропротектора.
Оценивая динамику модификации ЭП, который указывает на скорость дыхания в митохондриях [12], установлено, что при острой цереброваскулярной недостаточности (см. рис. 2) (контрольная серия) этот показатель в среднем в 2 раза меньше (Р<0,001) по сравнению со «здоровыми» животными.
При применении же ОК-7 с лечебной целью уже на 1 час исследования величина ЭП достоверно (Р<0,001) больше чем в контроле на 48%. Это, используя данные литературы [13], можно расценивать как способность исследуемого германийорганического соединения предупреждать снижение скорости дыхания митохондрий нейронов.
41
5 Интактная В Контрольная □ Опытная П Референтная
Сроки исследований, ч
Рис. 1. Влияние ОК-7 на динамику изменений энергетического заряда у крыс с острым ишемическим
инсультом (п=7-8).
Примечания: * - достоверность по сравнению с интактными;
** - достоверность по сравнению с контролем; ***- достоверность по сравнению с пирацетамом.
Сроки исследования, ч
5
1 6 24
■ Интактная 2,06 2,06 2,06
□ Контрольная 0,94 0,91 0
В Опытная 1,79 1,26 1,3
□ Референтная 0,71 1,11 1,16
Рис. 2. Влияние ОК-7 на динамику изменений энергетического потенциала у крыс с острым ишемическим
инсультом (п=7-8).
Примечания: см. рис. 1.
К этому следует добавить, что уровень ЭП в группе животных, леченых ОК-7, на 6-ти и 24-х часах исследования не отличается (Р>0,05) от значений данного параметра у крыс с острой ишемией головного мозга на фоне коррекции пирацетамом.
Достаточно информативным показателем, который весьма объективно отражает состояние процессов окислительного фосфорилирования является ТКД, указывающий на зависимость скорости дыхания от интенсивности фосфорилирования в организме [14]. Как видно из рис. 3 величина ТКД в контрольной серии в среднем в 3,2 раза
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
6
24
2,5
2
1,5
0,5
меньше, чем такой же показатель в интактных животных. Это, по нашему мнению, связано с разобщением процессов окисления и фосфорилирования в электрон-транспортной цепи митохондрий, и свидетельствует о преобладании энергопотребляющих процессов над энергосинтезом у крыс с моделируемой формой мозгового инсульта.
Иная картина наблюдается в группе крыс, которым вводили с лечебной целью исследуемое германийорганическое соединение ОК-7, а именно: на протяжении всего эксперимента значения ТКД достоверно (Р>0,05) не отличаются от такового, регистрируемого у «здоровых» животных, а также и у крыс референтной группы, что свидетельствует о нормализации пула аденилнуклеотидной системы и восстановлении уровня ТКД.
Информативно значимым показателем энергообмена также является коэффициент сравнения, отражающий отношение АТФ и АМФ к АДФ и указывает на соотношение прямой и обратной реакции превращения АДФ [15].
Результаты определения Кср в изучаемых условиях эксперимента представлены в табл. 1, из которой следует, что у контрольных животных наблюдается увеличение этого параметра на 56% по сравнению с интактной серией. Это можно объяснить включением энергозависимых компенсаторных реакций со сдвигом системы адениловых нуклеотидов сторону АМФ.
При применении же ОК-7 Кср уже через 1 и 6 часов после перевязки общих сонных артерий достоверно не отличается (Р>0,05) от интактной серии, а спустя 6 и 24 часа даже достоверно (Р<0,05) лучше препарата-референта. В опыте Кср снижается за счет того, что под влиянием ОК-7 уменьшается уровень АМФ. Это свидетельствует не только мембраностабилизирующих свойствах исследуемого германийорганического препарата, но и о его способности повышать интенсивность НАД-зависимого пути окисления.
Индекс фосфорилирования, который отражает отношение АТФ к сумме АДФ и АМФ в контроле существенно снижается в среднем в 3,9 раза по сравнению с интактной серией, что еще раз подтверждает стабильность нарушений энергетического гомеостаза в организме животных в условиях острой ишемии головного мозга.
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2
Термодинамический контроль дыхания, усл. ед
Рис. 3. Влияние ОК-7 на динамику изменений энергетического заряда у крыс с острым ишемическим
инсультом (п=7-8).
Примечания: см. рис. 1.
В то же время, у животных опытной группы, которым с лечебной целью вводили ОК-7, данный показатель достоверно (Р<0,001) больше (в 2,5 раза), чем в контрольной серии. Это, как нам представляется, указывает на коррекцию дисбаланса соотношений отдельных макроэргических фосфатов, что согласуется с данными литературы [16]. Следует отметить, что ИФ при применении ОК-7 также достоверен (Р<0,001-0,05) относительно интактной и референтной групп. Эти сведения можно расценивать, как достаточно высокую способность потенциального церебропротектора
43
предупреждать нарушения баланса ключевых компонентов энергетического обмена при исследуемом патологическом состоянии.
Таблица 1 - Влияние ОК-7 на показатели энергетического обмена (отн. ед.) у крыс с острой ишемией головного мозга (п=7-8)
Группы животных Статистический показатель Сроки исследований (в часах с момента окклюзии сонных артерий)
1 6 24
Коэффициент сравнения
Интактная №1 1410,26
±1Т1 189,70
Контрольная (ишемия) М ±Т 1345,60 176,95 2276,04 450,15 -
Р1 >0,05 >0,05
продолжение таблицы 1
Опытная М 1557,57 1099,59 789,03
(ОК-7+ишемия) ±Т Р1 238,32 >0,05 153,43 >0,05 102,79 <0,05
Р2 >0,05 <0,05 -
Рз >0,05 <0,05 <0,05
Референтная М 973,68 1162,33 1213,85
(Пирацетам + ишемия) ±Т Р1 105,96 >0,05 72,80 >0,05 134,18 >0,05
Р2 >0,05 <0,05 -
Индекс фосфорилирования
Интактная М ±Т 1,20 0,07
Контрольная М 0,43 0,24 -
(ишемия) ±Т р1 0,03 <0,001 0,01 <0,001
Опытная М 0,99 0,68 0,80
(ОК-7+ишемия) ±Т Р1 0,05 <0,05 0,03 <0,001 0,07 <0,01
Р2 <0,001 <0,001 -
Рз <0,001 <0,05 <0,05
Референтная М 0,58 0,54 0,55
(Пирацетам + ишемия) ±Т Р1 0,02 <0,001 0,03 <0,001 0,04 <0,001
Р2 <0,01 <0,001 -
Степень фосфорилирования
Интактная М ±Т 0,84 0,05
Контрольная М 0,47 0,68 -
(ишемия) ±Т Р1 0,03 <0,001 0,09 >0,05
Опытная М 0,72 0,71 0,70
(ОК-7+ишемия) ±Т Р1 0,04 >0,05 0,07 >0,05 0,05 >0,05
Р2 <0,01 >0,05 -
Р3 <0,01 >0,05 >0,05
Референтная М 0,50 0,69 0,65
(Пирацетам + ишемия) ±Т Р1 0,04 <0,001 0,06 >0,05 0,04 <0,05
Р2 >0,05 >0,05 -
Примечания: Р1 - достоверность по сравнению с интактными животными; Р2 - достоверность по сравнению с контролем; Р3 - достоверность по сравнению с пирацетамом. Известно, что клетка может изменять скорость синтеза АТФ, которая сопровождает процессы окисления, чтобы удовлетворять потребности организма в энергии. Фактором, определяющим способность к такой адаптации, является
44
степень фосфорилирования [15]. Итак, оценивая изменения величины СФ в динамике, обращает на себя внимание уменьшение этого показателя энергообмена у крыс контрольной группы в среднем на 31,5% по сравнению со «здоровыми» животными, что, по нашему мнению, обусловлено повышением концентрации АДФ в остром периоде ишемического инсульта.
Введение же исследуемого германийорганического соединения реализуется стабилизацией уровня СФ, а именно, на протяжении всего эксперимента данный показатель не отличается (Р>0,05) от такового в интактной серии и достоверно выше (Р<0,01) чем в группе сравнения через 1 час после окклюзии сонных артерий. Эти результаты с нашими суждениями о том, что ОК-7 способен либо индуцировать синтез АТФ или предупреждать его деградацию при моделируемой форме острой цереброваскулярной недостаточности.
Выводы. Тотальная ишемия головного мозга при двусторонней перевязке общих сонных артерий приводит к прогрессирующим энергетическим нарушениям - в основе которых лежит дисбаланс макроэргических фосфатов в ткани мозга.
Вместе с тем, результаты проведенной серии исследований весьма убедительно свидетельствуют о выраженной церебропротекторной эффективности оригинального соединения - калиевой соли бис(цитрато)германатной кислоты (ОК-7) в условиях острой цереброваскулярной недостаточности ишемического генеза, в основе которой лежат процессы нормализации показателей энергетического обмена в организме животных. Список литературы:
1. Евсеев, В.Н. Церебральная ишемия и ее коррекция антиоксидантами / В.Н. Евсеев, С.А. Румянцева, Е.В. Силина, О.П. Сохова, С.П. Свищева // Русский медицинский журнал. - 2011. - Т. 19, № 5. - С. 325-328.
2. Годован, В.В. Фармаколопчш властивосл нових похщних гермашевих солей дифосфонових кислот з юл^андами: автореф. дис... доктора мед, наук / В.В. Годован . - Одесса: ОДМУ, 2008. - 32 с.
3. Лук'янчук, В.Д. Скриншг i порiвняльна оцЫка протиiшемiчноï ефективносл серед координацшних сполук германю при гострм цереброваскуляршй недостатносл / В.Д. Лук'янчук, 1.О. Жилна, 1.Й. СейфуллЫа, О.Е. Марцинко, О.Г. Песарогло // Фармаколопя та лкарська токсиколопя. - 2010. - № 1-2 (14-15). - С. 61-64.
4. Лук'янчук В.Д., Жилна 1.О., СейфуллЫа 1.Й., Марцинко О.Е., Песарогло О.Г. /Калм бю(цитрато)германат (IV), що виявляе протиiшемiчну активнють: пат. 71812 Украша. МПК А61Р 9/00 А61К 33/00 / Заявник та патентовласник ДЗ «Луганський державний медичний ушверситет». - № u 2012 00929; заявл. 30.01.2012; опубл. 25.07.2012, Бюл. № 14.
5. Доклинические исследования лекарственных средств: [метод. рекоменд. / под. ред. член-кор.. АМН Украины А.В. Стефанова]. - К.: ГФЦ МЗ Украины, 2002. - 567 с.
6. Лук'янчук В.Д. /Експериментально-математичний аналiз режиму застосування потенцшного нейропротектора ОК-7 при церебральному iшемiчному шсульл / В.Д. Лук'янчук, 1.О. Жилна, Д.С. Кравець, 1.Й. Сейфуллша, О.Е. Марцинко, О.Г. Песарогло // Одеський медичний журнал. - 2010. - № 6 (128). - С. 19-21.
7. Дунаев, В.В. /Сравнительная фармакологическая активность натриевой соли никотиноил гамма-аминомасляной кислоты и пирацетама в условиях моделирования ишемического и геморрагического повреждения головного мозга / В. В.Дунаев, И. Н. Башкин, В. С. Тишкин А.В. Тихоновский, И.Ф. Беленичев / Вестник МГОУ «Естественные науки». - 2011. - № 2. - С. 21-25.
8. De Deyn P.P. / Treatment of acute ischemic stroke with piracetam //Members of the piracetam in Acute Stroke Study (PASS) group / P.P. De Deyn, J.D. Reuck, W. Deberdt, R. Vlietinck , J.M. Orgogozo // Strete. - 1997. - Vol. 28(12). - Р. 2347-2352.
9. Ленинджер, А. /Основы биохимии // А. Ленинджер. - М.: Мир, 1985. - Т. 1-3. - 1056 с.
10. Гланц, С. /Медико-биологическая статистика: Пер с англ. // С. Гланц. - М.: Практика, 1999. - 459 с.
11. Султанов, В.С. /Церебропротекторные и энергостабилизирующие эффекты полипренольного препарата ропрена при ишемии головного мозга у крыс // В.С. Султанов, И.В. Зарубина, П.Д. Шабанов / Обзоры по клинической фармакологи и лекарственной терапии. - 2010. - Т. 8, № 3. - С. 31-48.
12. Рисухина, Н.В. / Фармакокоррекция координационным соединением германия с магнием и оксиэтилидендифосфоновой кислотой нарушений энергетического гомеостаза при синдроме длительного раздавливания / Н.В. Рисухина // Украшський медичний альманах. - 2008. - №4. - С. 126-132.
Медицинский журнал Западного Казахстана №3 (39) 2013 г.
45
13. Сачок, В.В. /Вплив блокаторiв калы^евих каналiв, амлодипiну та димеодипiну, на стан енергетичного обмЫу в серц щурiв за умов адреналiновоí мюкардюдютрофи / В.В. Сачок, Л.Л. Аршиншкова // Фармакологiя та лiкарсыка токсиколопя. - 2012. - № 4 (29). - С. 40-43.
14. Лук'янчук, В.Д. /Стан енергетичного гомеостазу у щурiв при застосуванш потенцшного церебропротектора - ОК-3 в умовах закрито'!' черепно-мозковоí травми / В.Д. Лук'янчук, А.А. Висоцыкий, 1.Й. СейфуллЫа // Лiки. - 2007. - №1.
15. Высоцкий, И.Ю. /Влияние метаболитотропных препаратов на некоторые показатели энергетического обмела в условиях острого токсического поражения печени летучими компонентами эпоксидной смолы ЭД-20 / И.Ю. Высоцкий, Е.И. Высоцкая // Вюник СумДУ. Серiя Медицина. - 2009. - № 1. - С. 15-21.
16. Супрун, Э.В. /Коррекция антагонистом рецепторов интерлейкина-1 показателей энергетического метаболизма в головном мозге крыс с экспериментальным ишемическим инсультом / Э.В. Супрун // Експериментальна i кгмшчна медицина. - 2010. - № 1. - С. 64-68.
В.Д. ЛУКЬЯНЧУК1, И.А. ЖИТИНА2 БАС МИЫ ИНСУЛЬТ БАР ХАЙУАНАТТАРДЫН ЭНЕРГЕТИКАЛЫК АЙЫРБАС ЖАГДАЙЫНА ОК-7-Н1И ЫКПАЛЫ
«Луганск мемлекеттк медицина университет ММ12, Луганск, Украина
Ма^алада жедел ишемиялыщ инсульт жагдайындагы егеу^уйры^тар агзасыныц энергетикалыщ гомеостаз жагдайына ОК-7-нщ эсерi кврсетiлген. Емдеу ма^сатымен ОК-7-нi енгiзу жасушаныц биосинтетикальщ YДерiстерiнщ интенсификациясына, фосфорлану реакциясыныц ^ар^ындылыгын кYшейтуге жэне сондай-а^ ми талшыгындагы метаболикалыщ YДерiстердi ^алпына келуiне экеледк
Нег/'зг/ свздер: жедел ишемиялыи; инсульт, бис(цитрато)германатты цышцыл (ОК-7) калий тузы,
энергетикалыи; айырбас.
V.D. LUKYANCHUK1, I.A. ZHITINA2 EFFECT OF OK-7 ON THE STATE OF ENERGY METABOLISM IN ANIMALS WITH CEREBRAL STROKE
SE "Lugansk State Medical University"1,2, Ukraine, Lugansk
In the article are described the effects of OK-7 on the condition of energy homeostasis in rats with acute ischemic stroke. Administration OK-7 for therapeutic purposes leads to the intensification of the biosynthetic processes in the cell increases the intensity of the phosphorylation reactions and, as a consequence, the restoration of the metabolic processes in the brain. Key words: acute ischemic stroke, potassium salt of bis (citrate) germanates acid (OK-7), energy exchange.
E-mail: [email protected]
- С. 38-41.
TYWH
SUMMARY
46
