CC BY
127
УДК: 615.2:546.46
Харитонова М.В.1, Желтова А.А.1, Иежица И.Н.2, Озеров А.А.1, Спасов А.А.1
1Волгоградский государственный медицинский университет 2НИИ фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета, Технический университет MARA, Шах Алам, Селангор, Малайзия Е-mail: [email protected]
ВЛИЯНИЕ СОЛЕЙ МАГНИЯ НА КОНЦЕНТРАЦИЮ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ NO-СИНТАЗЫ В УСЛОВИЯХ АЛИМЕНТАРНОГО ДЕФИЦИТА МАГНИЯ
Одним из звеньев патогенеза сердечно-сосудистых нарушений, сопровождающих дефицит магния, является имунно-воспалительная реакция и дисфункция эндотелия, что может быть последствием, в том числе и нарушения образования эндотелиальной синтазы NO (eNOs). Целью настоящего исследования явилась оценка изменения содержания eNOs в процессе развития алиментарного дефицита магния и возможность коррекции этих изменений различными солями магния, такими как магния L-аспарагинат, магния ^ацетилтауринат, магния сульфат, магния хлорид и магния оксибутират. В ходе экспериментов было показано, что у животных, получавших магнийдефицитную диету в течение 2 месяцев, концентрация eNOs в сыворотке крови снизилась на 70% по сравнению с интактной группой. Восполнение магниевого дефицита привело к восстановлению синтеза eNOs, причем наиболее эффективным был магния ^ацетилтауринат.
Ключевые слова: дефицит магния, эндотелиальная синтаза оксида азота, магния L-аспара-гинат, магния ^ацетилтауринат, магния сульфат, магния хлорид и магния оксибутират.
Известно, что недостаток магния в организме приводит к активации иммуновоспалитель-ных процессов [1,2]. Кроме того, дефицит магния изменяет способность клеток формировать ответ на внешние стимулы, поэтому естественным последствием дефицита магния является развитие дисфункции эндотелия [3,4]. Возможно, это связано с нарушением баланса окиси азота, в образовании которого задействована NO-синтаза [5].
Учитывая тот факт, что дефицит магния часто осложняет течение сердечно-сосудистых заболеваний, в патогенезе которых эндотелиальная дисфункция также играет ведущую роль, целью настоящего исследования явилась оценка изменения содержания eNOS в процессе развития алиментарного дефицита магния и возможность коррекции этих изменений различными солями магния.
Материалы и методы
Исследование проводилось на 56 крысах-самцах, массой 200-250 г. Первая группа (n=8), являлась группой контроля и получала магнийсодержащую сбалансированную диету (0,5 г элементарного магния на кг диеты). Остальные животные получали диету, содержавшую все эссенциальные вещества, кроме того, 3,5% массы диеты составляла полиминеральная смесь, аналогичная полиминеральной смеси AIN-76 (MP Biomedical), не содержащая магния. Для
приготовления рациона и питья данной группы животных использовалась деионизированная вода. Концентрация магния в плазме и эритроцитах животных определялась фотометрически по цветной реакции с титановым желтым [6]. После статистически значимого снижения концентрации магния ниже 1,4 ммоль/л в эритроцитах и ниже 0,7 ммоль/л в плазме животным начинали введение солей магния. Исследуемые соли (магния L-аспарагинат, магния N-ацетилтауринат, магния сульфат, магния хлорид и магния оксибутират) вводились перорально в дозе 50 мг элементарного магния на кг массы животного до полной компенсации уровня магния в плазме и эритроцитах.
Оценку экспрессии eNOS проводили через
1, 2 и 3 месяца после начала диеты, а также после полного восполнения дефицита магния каждой из исследованных солей. Содержание eNOS в сыворотке крови определяли набором для ИФА для крысиной eNOS (E90868Ra kit) производства Uscn Life Science Inc. (Китай), с помощью иммуноферментного планшетного фотометра ЭФОС 9305 производства ОАО «САПФИР» (Россия). Статистическая обработка данных проводилась стандартными методами с использованием критерия Манна-Уитни.
Результаты и обсуждение
У крыс, находившихся на магний-дефицит-ной диете, к концу 3-го месяца наблюдалось дос-
мерение концентрации eNOS в сыворотке крови. Все исследованные соли способствовали повышению содержания eNOS, однако, только введение магния N-ацетилтаурината приводило к практически полной нормализации экспрессии этого фермента в организме (концентрация eNOS составила 3,40±0,27 Ед/мл). Остальные соли также компенсировали нарушения в экспрессии eNOS, но в меньшей степени.
Выводы
В ходе исследования показано, что алиментарный дефицит магния приводит к снижению уровня eNOS в сыворотке крови. При компенсации дефицита магния происходит восстановление содержания eNOS. Эффективность компенсации экспрессии eNOS происходит в различной степени в зависимости от вводимой соли магния. Наиболее эффективной солью магния в данной серии экспериментов был магния N-ацетилтауринат, способствовавший практически полному восстановлению концентрации eNOS в сыворотке крови.
11.10.2011 Список литературы:
1. King D.E., Mainous A.G., Geesey M.E., Woolson R.F. Dietary Magnesium and C-reactive Protein Levels. J. Am. Coll. Nutr. 2005. V.24. P.166-171.
2. Mazur A., Maier J.A., Rock E., Gueux E., Nowacki W., Rayssiguier Y. Magnesium and the inflammatory response: potential physiopathological implications. Arch. Biochem. Biophys. 2007. V.458. P.48-56.
3. Wolf F.I., Trapani V., Simonacci M., Ferre S., Maier J.A. Magnesium deficiency and endothelial dysfunction: is oxidative stress involved? Magnes. Res. 2008. V.21. P.58-64.
4. Paravicini T.M., Yogi A., Mazur A., Touyz R.M. Dysregulation of Vascular TRPM7 and Annexin-1 Is Associated With Endothelial Dysfunction in Inherited Hypomagnesemia. Hypertension. 2009. V.53. P.423-429.
5. Cirino G., Fiorucci S., Sessa W.C. Endothelial nitric oxide synthase; The Cinderella of inflammation? Trends Pharmacol. Sci. 2003. V.24. P.91-95.
6. Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике. М.: Медицина, 1987.
7. Спасов А.А., Иежица И.Н., Кравченко М.С., Харитонова М.В., Стуковина А.Ю., Науменко Л.В. Влияние органических и неорганических солей магния на гемобиологический статус животных в условиях алиментарной гипомагнезиемии // Гематология и трансфузиология. 2007. Т. 52, №5. С. 38-44.
8. Dong J.F., Cruz M.A., Aboulfatova K., Martin C., Choi H., Bergeron A.L., Martini S.R., Kroll M.H., Kent T.A. Magnesium maintains endothelial integrity, up-regulates proteolysis of ultra-large von Willebrand factor, and reduces platelet aggregation under flow conditions. // Thromb. Haemost. 2008. 99(3):586-93.
Работа выполнена при поддержке гранта Президента РФ для государственной поддержки молодых ученых МК-4935.2010.7
Cведения об авторах:
Спасов Александр Алексеевич, заведующий кафедрой фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета (ВолгГМУ), доктор медицинских наук, профессор, член-корр. РАМН, 400001, г. Волгоград, Площадь Павших борцов, д.1, тел.: (8442)971534; 975105; 364174, е-mail: [email protected] Иежица Игорь Николаевич, старший научный сотрудник лаборатории лекарственной безопасности НИИ фармакологии, доктор биологических наук, доцент, е-mail: [email protected] Харитонова Мария Валериевна, ассистент кафедры фармакологии ВолгГМУ, кандидат медицинских наук, е-mail: [email protected] Желтова Анастасия Александровна, аспирант кафедры фармакологии ВолгГМУ,
е-mail: [email protected] Озеров Александр Александрович, заведующий кафедрой фармацевтической и токсикологической химии ВолгГМУ, доктор химических наук, профессор, е-mail: [email protected]
товерное снижение уровня магния в эритроцитах в среднем на 40% (с 1,42±0,05 до 0,87±0,02 ммоль/ л), по отношению к группе интактных крыс (отличия статистически значимы, p<0,05 по критерию Манна-Уитни). Содержание eNOS у интактных крыс в сыворотке составило 3,74±0,25 Ед/ мл. Содержание на Mg-дефицитной диете вызывало прогрессирующее снижение концентрации eNOS. Через 1 месяц алиментарного дефицита магния содержание eNOS стало на 64% ниже, чем в группе интактных животных (р<0,05), а через 2 месяца снижение составило 70%. Дальнейшее увеличение срока содержания животных на магний-дефицитной диете до 3 месяцев не приводило к снижению содержания eNOS. Считается, что уменьшение концентрации eNOS связано с нарушением нормального функционирования эндотелия и может способствовать избыточной вазокон-стрикции и повышенной склонности тромбоцитов к агрегации, что согласуется с результатами предыдущих исследований [7,8].
После восстановления содержания магния в эритроцитах было проведено повторное из-
