Возможные подходы к воспроизведению эндотелиальной дисфункции. Поиск оптимальной модели Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»



УДК: 616-092.4:616-092.9 ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

DOI: 10.37489/2587-7836-2024-2-12-19 ORIGINAL RESEARCH

EDN: BLAZIG

Возможные подходы к воспроизведению эндотелиальной дисфункции. Поиск оптимальной модели

© Цорин И. Б.1, Кожевникова Л. М.2, Симоненко С. А.1, Суханова И. Ф.2, Вититнова М. Б.1, Крыжановский С. А.1

1 — ФГБНУ «ФИЦ оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий»,

Москва, Российская Федерация 2 — ФГБНУ«НИИ общей и патологической физиологии», Москва, Российская Федерация

Аннотация

Цель исследования. Поиск оптимального подхода к разработке трансляционной модели эндотелиальной дисфункции (ЭД).

Материалы и методы. Эксперименты проводили на 58 белых крысах-самцах, которых рандомизировали на 8 групп: 1-я (n = 6) — контроль для L-метионина (эксперименты in vitro); 2-я (n = 6) — L-метионин (эксперименты in vitro); 3-я (n = 6) — контроль для L-NAME (эксперименты in vitro); 4-я (n = 6) — L-NAME (эксперименты in vitro); 5-я (n = 10) — контроль для L-метионина (эксперименты in vivo); 6-я (n = 7) — L-метионин (эксперименты in vivo); 7-я (n = 10) — контроль для L-NAME (эксперименты in vivo); 8-я (n = 7) — L-NAME (эксперименты in vivo). Во 2-й и 6-й группах животным интра-гастрально вводили L-метионин (3 г/кг/сут в течение 7 дней), а крысам групп 4 и 8 внутрибрюшинно (в/б) вводили L-NAME (0,025 г/кг/сут в течение 7 дней). Контрольные животные получали эквивалентный объём растворителя. В экспериментах in vitro для регистрации тонической активности колец аорты использовали четырёхканальный миограф (Danish Myo Technology). В изометрическом режиме регистрировали силу сокращений колец аорты, вызываемых норадреналином (10-7 М) и карбахолом (10-5 М). В опытах in vivo на наркотизированных крысах (уретан 1300 мг/кг в/б) методом лазерной допплеровской флоуметрии с помощью компьютеризированного лазерного анализатора «ЛАЗМА-Д» (производство НПП «Лазма», Россия) регистрировали микроциркуляцию крови в миокарде и скелетной мышце. При оценке микрокровотока показатель перфузии (М) рассчитывали в перфузионных единицах (перф. ед.).

Результаты. В экспериментах in vitro показано, что в условиях гипергомоцистеинемии, вызванной L-метионином, реакция сосудов на норадреналин остаётся практически неизменной. В то же время вазодилатирующий ответ на карбахол (10-5 М) статистически значимо уменьшался на 57 % (р = 0,005). У животных, получавших L-NAME, не только на 55 % (р = 0,009) снижается реакция на карбахол, но и на 48 % (р = 0,003) увеличивается вазоконстриктор-ный ответ на норадреналин. В условиях ЭД, вызванной как гипергомоцистеинемией, так и L-NAME, значительно снижается микроциркуляция крови в миокарде и скелетной мышце. Также показано, что в условиях модели ЭД, вызванной L-NAME, в отличие от модели ЭД, индуцированной L-метионином, не наблюдается падения массы тела крыс и практически отсутствует летальность.

Заключение. Таким образом, ЭД, индуцированная как гипергомоцистеинемией, так и блокадой L-NAME эндотелиальной синтазы оксида азота, сопровождается близкими по направленности изменениями микроциркуляции крови в миокарде и скелетной мышце. Однако, учитывая результаты экспериментов in vitro, можно заключить, что более перспективной представляется модель ЭД, вызываемая L-NAME, в условиях которой, в отличие от ЭД, индуцированной L-метионином, не только подавляется вазодилатирующий ответ сосуда на карбахол, но и активируется вазоконстрикторная реакция на норадреналин.

Ключевые слова: крысы; эндотелиальная дисфункция; микроциркуляция; сосуды; норадреналин; карбахол Для цитирования:

Цорин И. Б., Кожевникова Л. М., Симоненко С. А., Суханова И. Ф., Вититнова М. Б., Крыжановский С. А. Возможные подходы к воспроизведению эндотелиальной дисфункции. Поиск оптимальной модели. Фармакокинетика и фармакодинамика. 2024;(2):12-19. https://doi.org/10.37489/2587-7836-2024-2-12-19. EDN: BLAZIG

Поступила: 28.05.2024. В доработанном виде: 08.06.2024. Принята к печати: 15.06.2024. Опубликована: 30.06.2024.

Possible approaches to reproduction of endothelial dysfunction. searching for the optimal model

© losif B. Tsorin1, Lubov V. Kozhevnikova2, Sophia A. Simonenko1, Irina F. Sukhanova2, Marina B. Vititnova1, Sergey A. Kryzhanovskii1 ' — Federal research center for innovator and emerging biomedical and pharmaceutical technologies, Moscow, Russian Federation 2 —Institute of General Pathology and Pathophysiology, Moscow, Russian Federation

Abstract

Purpose of the study. Search for an optimal approach to developing a translational model of endothelial dysfunction (ED).

Materials and methods. The experiments were carried out on 58 white male rats, which were randomized into 8 groups: 1st (n = 6) — control for L-methionine (in vitro experiments); 2nd (n = 6) — L-methionine (in vitro experiments); 3rd (n = 6) — control for L-NAME (in vitro experiments); 4th (n = 6) — L-NAME (in vitro experiments); 5th (n = 10) — control for L-methionine (in vivo experiments); 6th (n = 7) — L-methionine (in vivo experiments); 7-a (n = 10) — control for L-NAME (in vivo experiments); 8th (n = 7) — L-NAME (in vivo experiments). In groups 2 and 6, animals were intragastrically administered L-methionine (3 g/kg/day for 7 days), and rats in groups 4 and 8 were administered i.p. with L-NAME (0.025 g/kg/day within 7 days). Control animals received an equivalent volume of solvent. In in vitro experiments, a four-channel myograph (Danish Myo Technology) was used to record the tonic activity of the aortic rings. The contraction strength of the aortic rings caused by norepinephrine (10-7 M) and carbachol (10-5 M) was recorded in isometric mode. In in vivo experiments on anesthetized rats (urethane 1300 mg/kg i.p.), blood microcirculation in the myocardium and skeletal muscle was recorded

using laser Doppler flowmetry using a computerized laser analyzer "LAZMA-D" (manufactured by NPP "Lazma", Russia). When assessing microblood flow, the perfusion index (M) was calculated in perfusion units (perf.u.).

Results. In vitro experiments have shown that under conditions of hyperhomocysteinemia caused by L-methionine, the vascular response to norepinephrine remains practically unchanged. At the same time, the vasodilating response to carbachol (10-5 M) statistically significantly decreased by 57 % (p = 0.005). In animals treated with L-NAME, not only did the response to carbochol decrease by 55 % (p = 0.009), but also the vasoconstrictor response to norepinephrine increased by 48 % (p = 0.003). Under conditions of ED caused by both hyperhomocysteinemia and L-NAME, blood microcirculation in the myocardium and skeletal muscle is significantly reduced. It has also been shown that in the conditions of the L-NAME-induced ED model, in contrast to the L-methionine-induced ED model, there is no drop in rat body weight and practically no mortality.

Conclusion. Thus, ED induced by both hyperhomocysteinemia and L-NAME blockade of endothelial nitric oxide synthase is accompanied by similar changes in blood microcirculation in the myocardium and skeletal muscle. However, taking into account the results of in vitro experiments, we can conclude that the model of ED induced by L-NAME seems more promising, under which, in contrast to ED induced by L-methionine, the vasodilatory response of the vessel to carbachol is not only suppressed, but also the vasoconstrictor reaction to norepinephrine is activated.

Keywords: rat endothelial dysfunction; microcirculation; blood vessels; norepinephrine; carbachol For citations:

Tsorin IB, Kozhevnikova LM, Simonenko SA, Suhanova IF, Vititnova MB, Kryzhanovskii SA. Possible approaches to reproduction of endothelial dysfunction. searching for the optimal model. Farmakokinetika i farmakodinamika = Pharmacokinetics and pharmacodynamics. 2024;(2):12-19. (I n Russ). https://doi.org/10.37489/2587-7836-2024-2-12-19. EDN: BLAZIG

Received: 28.05.2024. Revision received: 08.06.2024. Accepted: 15.06.2024. Published: 30.06.2024.

Введение / Introduction

В настоящее время большинство исследований, посвящённых поиску кардиотропных лекарственных средств, как правило, проводится на потенциально здоровых животных, не страдающих сердечно-сосудистой патологией. Однако такой подход не позволяет в полной мере оценить наличие/отсутствие кардио-протективного потенциала у изучаемых соединений, и тем более затрудняет экстраполяцию полученных данных на реальную клиническую ситуацию. В рамках решения этой проблемы нами ранее были разработаны трансляционные модели алкогольной кардиомиопа-тии и постинфарктной ХСН у крыс, что позволило не только в условиях, приближённых к клинической ситуации, оценить эффективность изучаемых нами соединений, но и выявить оригинальные биомишени для поиска инновационных кардиопротектеров [1, 2]. В развитие этого направления мы приступили к исследованиям, направленным на разработку трансляционной модели эндотелиальной дисфункции.

Эндотелий представляет собой однослойный пласт плоских клеток, выстилающих внутреннюю поверхность кровеносных и лимфатических сосудов, а также полостей сердца. Масса эндотелия сопоставима с массой печени (1,5—1,8 кг), площадь его поверхности близка к 600 м2 (площадь футбольного поля), непрерывный монослой эндотелиальных клеток имеет длину около 7 км и состоит из 1х1010 клеток [3].

В физиологическом состоянии эндотелий поддерживает оптимальное состояние сосудистой стенки за счёт сбалансированного синтеза вазодилатирующих и вазоконстрикторных агентов, при этом преобладает его вазодилатирующая функция за счёт синтеза и экскреции оксида азота (NO), ингибиторов агрегации, коагуляции и активаторов фибринолиза, антиадгезивных субстанций и т. д. [4].

Патофизиологические механизмы, лежащие в основе развития эндотелиальной дисфункции, достаточно многообразны, однако большинство авторов полагает, что дисфункция эндотелия преимущественно связана с недостаточной продукцией эндотелиальными клетками N0 [5, 6]. Помимо N0, значительную роль в патогенезе эндотелиальной дисфункции играют активные формы кислорода (АФК) [7] и ренин-анги-отензин-альдостероновая система (РААС) [8].

Исследования последних лет убедительно показали важную и самостоятельную и, по всей видимости, одну из ключевых ролей дисфункции эндотелия в развитии сердечно-сосудистых заболеваний. Опубликовано много экспериментальных и клинических работ, посвящённых роли эндотелиальной дисфункции в возникновении и прогрессировании таких заболеваний сердечно-сосудистой системы (ССС), как артериальная гипертензия (АГ) [9, 10], ишемическая болезнь сердца (ИБС) [11], инфаркт миокарда (ИМ)

[12], хроническая сердечная недостаточность (ХСН)

[13], ишемическое повреждение головного мозга [14] и др. С эндотелиальной дисфункцией ассоциируются все основные факторы риска атеросклероза: АГ, гиперхолестеринемия, сахарный диабет, курение, гипергомоцистеинемия. Не менее важно и то, что не только сама эндотелиальная дисфункция (ЭД) способствует формированию и прогрессированию патологического процесса, но и основное заболевание зачастую усугубляет эндотелиальное повреждение [15].

Анализ литературы показал, что для воспроизведения ЭД у крыс используются самые разнообразные методические приёмы, в том числе модели, вызывающие метаболические нарушения, инициируемые диетой с высоким содержанием жиров, и/или сахарным диабетом, путём инъекции аллоксана или стрептозото-цина, а также трансгенные модели, воспроизводящие метаболические нарушения [16]. Однако в литерату-

ре наиболее широко представлены метиониновая и L-NAME-индуцированная модели ЭД.

Показано, что диета с избыточным содержанием метионина инициирует у крыс гипергомоцистеинемию [17]. В свою очередь, гипергомоцистеинемия усиливает действие эндогенных конкурентных ингибиторов eNOS, а именно L-N-монометиларгинина (L-NMMA) и асимметричного диметиларгинина (ADMA), которые могут способствовать дисфункции эндотелия сосудов [18, 19]. Помимо этого, гипергомоцистеинемия может подавлять активность eNOS путём её дефосфорили-рования по Ser-1177 [20].

Метиловый эфир Nœ-нитро-Ь-аргинина (L-NAME) — нитропроизводное аминокислоты аргинина — является неспецифическим ингибитором NOS, блокирующим активность еNOS, nNOS и iNOS [21]. Практически полное подавление L-NAME активности еNOS инициирует развитие ЭД и в последующем артериальной гипертензии [22].

Цель исследования / Purpose of the study

Поиск оптимального подхода к разработке трансляционной модели эндотелиальной дисфункции.

Материалы и методы / Materials and methods

Животные. Опыты проводили на белых беспородных крысах самцах массой 200—220 г, полученных из ФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий Федерального медико-биологического агентства», филиал «Столбовая». Животные имели ветеринарный сертификат и прошли карантин (15 дней) в виварии ФГБНУ «ФИЦ оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий». Животных содержали в стандартных пластиковых клетках, с предоставлением брикетированного корма ad libitum при регулируемом 12/12 световом режиме (light off at 08-00 am). Условия содержания животных соответствовали ГОСТ 33215-2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила оборудования помещений и организации процедур» (Переиздание) и ГОСТ 33216-2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила содержания и ухода за лабораторными грызунами и кроликами» (Переиздание). Все работы с лабораторными животными были выполнены в соответствии с общепринятыми нормами обращения с животными, на основе стандартных операционных процедур, принятых в ФИЦ оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий, международными правилами (European Communities Council Directive of November 24, 1986 (86/609/EEC), а также в соответствии с «Правилами работы с животными», утверждёнными биоэтической комиссией ФГБНУ «ФИЦ оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий».

Животных рандомизировали на 8 групп: 1-я (n = 6) — контроль для L-метионина (эксперименты in vitro); 2-я (n = 6) — L-метионин эксперименты in vitro; 3-я (n = 6) — контроль для L-NAME (эксперименты in vitro); 4-я (n = 6) — L-NAME эксперименты in vitro; 5-я (n = 10) — контроль для L-метионина (эксперименты in vivo); 6-я (n = 7) — L-метионин эксперименты in vivo; 7-я (n = 10) — контроль для L-NAME (эксперименты in vivo); 8-я (n = 7) — L-NAME эксперименты in vivo.

Моделирование эндотелиальной дисфункции

Для моделирования ЭД использовали сопоставимые схемы применения L-метионина [23] и L-NAME [24]:

— L-метионин крысам групп №№ 2 и 6 вводили ежедневно в течение 7 суток интрагастрально в дозе

3 г/кг в виде суспензии, которая содержала метионин, солюбилизатор TWIN-80 и 1 % крахмальный раствор в соотношении 3:1:3, соответственно. В качестве контроля, группы 1 и 5, использовали животных, которым по той же схеме вводили эквивалентный объём растворителя;

— L-NAME крысам групп №№ 4 и 8 ежедневно в течение 7 суток вводили в дозе 0,025 г/кг, в/б. В качестве контроля использовали животных (группы №№ 3 и 7), которым по той же схеме вводили эквивалентный объём изотонического раствора натрия хлорида.

Эксперименты in vitro. Изолированные сосуды

Наркотизированных крыс (25 % раствор уретана,

4 мл/кг) декапитировали и извлекали грудной отдел аорты. Далее отрезок аорты (« 1 см) помещали в раствор Кребса—Хенселайта, охлажденный до +4 °С, и использовали в физиологических экспериментах. Состав раствора Кребса—Хенселейта в мМ: NaCl — 121; КС1 — 4,69; КН2РО4 — 1,1; NaHC03 — 23,8; MgS04 — 1,6; СаС12 — 1,6; ЭДТА — 0,032; D-глюкоза — 8.

Сосуд очищали от жировой и соединительной тканей и нарезали кольцами шириной 1,5—2,2 мм, которые крепили на держателях, помещённых в раствор Кребса—Хенселайта, аэрируемый карбогеном (5 % СО2 в О2) в проволочном четырёхканальном миографе (Danish Myo Technology, модель Multi Myograph System — 620М). Измерение силы сокращения аорты проводили в изометрическом режиме.

После достижения в камерах миографа температуры раствора 37,0±0,5 °С фрагменты аорты растягивали радиально до оптимального диаметра просвета, соответствующего 90 % пассивного диаметра сосуда при 100 мм рт.ст. После процедуры растяжения и последующего периода стабилизации в течение 20 мин жизнеспособность сосудов проверяли с помощью 1 мкМ фенилэфрина — агониста а-адренорецепторов. Сохранность эндотелия тестировали с помощью агониста мускариновых рецепторов 10 мкМ карбахола — негидролизируемого ацетилхолинэстеразами аналога ацетилхолина.

Эксперименты in vivo

Оценку микроциркуляции в тканях организма проводили методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) с помощью компьютеризированного лазерного анализатора «ЛАЗМА-Д» (производство НПП «Лазма», Россия) с использованием программы LDF 3.0.2.395. Эксперименты проводили на наркотизированных животных (уретан1300 мг/кг в/б). Световодный зонд фиксировали на средней трети двухглавой мышцы бедра. При регистрации ЛДФ-грамм в области верхушки сердца животных переводили на искусственную вентиляцию лёгких при помощи аппарата искусственной вентиляции лёгких для мелких животных (Ugo Básele, Италия). Длительность записи показателей микроциркуляции в каждой точке составляла 8 минут. При оценке микрокровотока показатель перфузии (М) рассчитывали в перфузионных единицах (перф. ед.).

Дополнительные процедуры

Во всех группах проводили измерение массы тела крыс (перед началом эксперимента и через сутки после окончания введения L-метионина или L-NAME, или физиологического раствора) и оценивали летальность животных.

Статистический анализ

Эксперименты in vitro. Статистический анализ проводили с использованием программного обеспечения GraphPad Prism 5. Для сравнения средних значений между группами использовали дисперсионный анализ (ANOVA) с последующими апостериорными тестами Тьюки. Расхождения считались достоверными при р < 0,05.

Эксперименты in vivo. Нормальность распределения данных проверяли по критерию Шапиро—Уилка, гомогенность дисперсий — по Левену. Так как результаты измерений были распределены по нормальному закону и дисперсии выборок были гомогенны, то для определения значимости различий использовали t-критерий Стьюдента. Полученные результаты представляли в виде средних арифметических и их стандартных ошибок. Различия считали статистически значимыми прир < 0,05.

Использованные препараты

L-метионин (>99,0 %,) PanReac, Barcelona, Spain).

Метиловый эфир №-нитро-Ь-аргинина (L-NAME, >98,0 %, TCI, Tokyo, Japan).

Норадреналин-(Sigma, USA).

Карбахол (Sigma, USA).

Фенилэфрин (Sigma, USA).

Уретан (>97 %, Acros organics, India).

Изотонический раствор натрия хлорида (ООО «Мосфарм», Россия).

Результаты / Results

Эксперименты in vitro. Анализ результатов экспериментов на изолированных кольцах аорты крыс показал, что в условиях гипергомоцистеинемии, вызванной L-метионином, реакция сосудов на норадреналин (неселективный агонист а1- и а2-адренорецепторов) в концентрации 10-7 М остаётся практически неизменной. Так, если в контроле изменение тонуса сосудов составляло +17,0±0,9 мН, то у крыс, получавших L-метионин, этот показатель равнялся +15,4+1,6 мН (р = 0,4). В то же время вазодилатирующий ответ на неселективный агонист М- и Н-холинорецепторов карбахол (10-5 М) статистически значимо уменьшался на 57 % (р = 0,005). Так, если в контроле величина реакции составляла—14,1+0,5 мН, то в условиях гипергомоцистеинемии она уменьшалась до — 6,0+0,9 мН (табл. 1).

Таблица 1

Изменение реакций изолированной аорты крысы на норадреналин (10-7 М) и карбахол (10-5 М) в условиях ЭД, вызванной L-метионином (3 г/кг/сут интрагастрально в течение 7 дней)

Table 1

Changes in the reactions of isolated rat aorta to norepinephrine (10-7 M) and carbachol (10-5 M) under conditions of ED caused by L-methionine (3 g/kg/day intragastrically for 7 days)

Реакция на вещество Группа

контроль, n = 6 эндотелиальная дисфункция, n = 6

Реакция на норадреналин 10-7 М, мН + 17,0±0,9 + 15,4±1,6 р = 0,4

Реакция на карбахол 10-5 М, мН -14,1±0,5 -6,0±0,9 р = 0,005

Примечания'. Показаны средние арифметические и их стандартные ошибки; р — указано по отношению к контролю. Notes. Arithmetic averages and their standard errors are shown; p is indicated in relation to the control.

Таким образом, в экспериментах in vitro показано, что в условиях гипергомоцистеинемии вазодилатирующий ответ аорты на эталонный препарат карбахол значимо уменьшается, что, вероятно, связано с формированием ЭД.

У животных, получавших L-NAME, не только статистически значимо на 55 % (р = 0,009) снижается реакция на карбахол, но и значительно, на 48 % (р = 0,003), увеличивается вазоконстрикторный ответ на норадреналин (табл. 2). Так, если в контроле реакция на норадреналин была равна 18,2+1,7 мН, то у животных, получавших L-NAME, она составила 27,0+1,5 мН (р = 0,003).

Как следует из полученных данных, у крыс, получавших L-NAME, так же как и крыс, получавших L-метионин, не только значимо снижена реакция аорты на эталонный вазодилататор карбахол, но и, в от-

Таблица 2

Изменение реакций изолированной аорты крысы на норадреналин (10-7 М) и карбахол (10-5 М) в условиях эндотелиальной дисфункции, вызванной L-NAME (25 мг/кг/сут в/б в течение 7 дней)

Table 2

Changes in the reactions of isolated rat aorta to norepinephrine (10-7 M) and carbachol (10-5 M) under conditions of endothelial dysfunction caused by L-NAME (25 mg/kg/day i.p. for 7 days)

Реакция на вещество Группа

Контроль, n = 6 Эндотелиальная дисфункция, n = 6

Реакция на норадреналин 10-7 М, мН + 18,2±1,7 +27,0±1,5 р = 0,003

Реакция на карбахол 10-5 М, мН -15,4±1,6 -7,0±2,0 р = 0,009

Примечания: Показаны средние арифметические и их стандартные ошибки; р — указано по отношению к контролю. Notes: Arithmetic averages and their standard errors are shown; p is indicated in relation to the control.

личие от последних, значимо увеличена реакция сосуда на эталонный вазоконстриктор норадреналин, что достаточно убедительно свидетельствует о формировании ЭД.

Таким образом, результаты экспериментов in vitro свидетельствуют о том, что инициация ЭД, вызванная курсовым применением L-NAME, более предпочтительна, поскольку, в отличие от L-метионина, на фоне его применения происходит не только ослабление зависимой от эндотелия вазодилатирующей реакции, но и усиление вазоконстрикторного ответа, что патог-номонично для моделируемой патологии.

Эксперименты in vivo. Результаты изучения влияния гипергомоцистеинемии, инициированной L-метионином, на микроциркуляцию крови в сердце и скелетной мышце представлены в табл. 3. Как

Таблица 3

Влияние ЭД, вызванной гипергомоцистеинемией (L-метионин 3 г/кг/сут интрагастрально в течение 7 дней), на микроциркуляцию крови (перф. ед.) в сердце и скелетной мышце наркотизированных крыс (уретан 1300 мг/кг в/б)

Table 3

Effect of ED caused by hyperhomocysteinemia (L-methionine 3g/kg/day intragastrically for 7 days) on blood microcirculation (perf. units) in the heart and skeletal muscle of anesthetized rats (urethane 1300 mg/kg i.p.)

следует из полученных данных, гипергомоцистеине-мия вызывает статистически значимое уменьшение микроциркуляции крови в сердечной мышце на 24 %, р = 0,008) и скелетной мускулатуре (на 45 %,р < 0,001). Так, например, если в контроле микроциркуляция крови в сердечной мышце равнялась 28,27±0,70 перф. ед., то на фоне приёма L-метионина — лишь 21,46±1,58 перф. ед.

Показано, что в условиях ЭД, вызванной подавлением L-NAME активности еNOS, изменения микроциркуляции крови близки к таковым, инициированным гипергомоцистеинемией (табл. 4). Так, в сердечной мышце микроциркуляция крови снизилась с 27,90±0,72 перф. ед. до 23,78±0,53 перф. ед. (р < 0,01), а в скелетной мускулатуре с 13,81+0,34 перф. ед. до 8,70+0,34 перф. ед. (р < 0,01).

Таблица 4

Влияние ЭД, вызванной L-NAME (25 мг/кг/сут в/б в течение 7 дней), на микроциркуляцию крови (перф. ед.) в сердце и скелетной мышце наркотизированных крыс (уретан 1300 мг/кг в/б)

Table 4

Effect of ED caused by L-NAME (25 mg/kg/day IV for 7 days) on blood microcirculation (perf. units) in the heart and skeletal muscle of anesthetized rats (urethane 1300 mg/kg i.p.)

Группа Сердце Скелетная мышца

Контроль, n = 10 27,90±0,72 13,81±0,34

ЭД, n = 7 23,78±0,53 р < 0,01 8,70±0,34 р < 0,01

Таким образом, ЭД, индуцированная как гипергомоцистеинемией, так и блокадой L-NAME эндотелиальной синтазы оксида азота сопровождается близкими по направленности изменениями микроциркуляции крови в миокарде и скелетной мышце, однако, анализируя полученные результаты, можно полагать, что модель ЭД, инициируемая Ь-КАМЕ, на данном этапе представляется более перспективной по следующим соображениям:

— метод индуцирования ЭД с помощью Ь-КАМЕ менее травматичен, поскольку внутрибрюшинное введение не требует использования зонда, применение которого может вызвать стресс у животного, а также раздражение слизистой оболочки пищевода и рвоту;

— воспроизведенная с помощью Ь-КАМЕ ЭД не только инициирует подавление вазодилатирующего ответа сосуда, но, в отличие от ЭД, индуцированной Ь-метионином, способствует значительной активации вазоконстрикторного ответа;

— индуцирование ЭД с помощью Ь-КАМЕ не сопровождается снижением массы тела животного (до начала моделирования контроль — 247±3 г, группа Ь-КАМЕ — 243±5 г; по окончании моделирования контроль — 298±7 г, группа Ь-КАМЕ — 294±9 г), тогда как в процессе моделирование ЭД с помощью

Группа Сердце Скелетная мышца

Контроль, n = 10 28,27±0,70 11,04±0,56

ЭД, n = 7 21,46±1,58 р = 0,008 6,13±0,30 р < 0,001

Примечания: Показаны средние арифметические и их стандартные ошибки; р — указано по отношению к контролю. Notes: Arithmetic averages and their standard errors are shown; p is indicated in relation to the control

Рис. Изменения массы тела крыс под влиянием L-метионина (3 г/кг/сут интрагастрально в течение 7 дней) и L-NAME (25 мг/кг/сут в/б в течение 7 дней) Fig. Changes in body weight of rats under the influence of L-methionine (3 g/kg/day intragastrically for 7 days) and L-NAME (25 mg/kg/day i.p. for 7 days)

Примечания: По оси ординат масса тела в г; показаны средние арифметические и их стандартные ошибки; *—р < 0,05 по отношению к контролю. Notes. The y-axis is body mass in g; аиЛтс!^ averages and their standard errors are shown; *—р < 0.05 relation to control.

L-метионина наблюдается значимое (р < 0,05) снижение массы крысы « на 25 % (до начала моделирования. контроль — 247+3 г, группа L-метионина — 249+5 г; по окончании моделирования: контроль — 298+7 г, группа L-метионина — 231+11 г) (рис.);

— на фоне моделирования ЭД при помощи L-NAME выживаемость крыс составила 97 %, тогда как на фоне моделирования ЭД при помощи L-метионина лишь 67 % (р < 0,05).

Заключение / Conclusion

Результаты настоящего исследования свидетельствуют о том, что опосредованная L-NAME блокада эндотелиальной синтазы NO подавляет вазодилати-рующий ответ сосуда на М- и Н-холиномиметик, структурный аналог нейромедиатора ацетилхолина карбахол, активирует вазоспастическую реакцию на нейромедиатор норадреналин, что соответствует патогенетической картине, известной для ЭД. В условиях гипергомоцистеинемии, инициированной L-метионином, в рамках использованной нами модели, подобной сочетанной реакции сосуда на нейромедиаторы не наблюдается, что делает L-NAME-обусловленную модель ЭД более привлекательной для дальнейших исследований по разработке трансляционной модели ЭД, воспроизводящей основные клинико-диагностические признаки этой патологии.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ADDITIONAL INFORMATION

Конфликт интересов Conflict of interests

Авторы заявляют об отсутствии конфликта инте- The authors declare no conflict of interest. ресов.

Участие авторов

Все авторы внесли существенный вклад в подготовку работы, прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией.

Финансирование

Работа выполнена без спонсорской поддержки.

Authors' participation

All authors made a significant contribution to the preparation of the work, read and approved the final version of the article before publication.

Funding

The work was carried out without sponsorship.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ / ABOUT THE AUTHORS

Цорин Иосиф Борисович

Автор, ответственный за переписку

д. б. н., в. н. с. лаборатории фармакологии кровообращения ФГБНУ «ФИЦ оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий», Москва, Российская Федерация e-mail: tsorin_ib@ academpharm.ru ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-3988-7724 РИНЦ SPIN-код: 4015-3025

Кожевникова Любовь Михайловна

д. м. н., зав. лабораторией хронического воспаления и микроциркуляции ФГБНУ «НИИ общей и патологической физиологии», Москва, Российская Федерация

ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-1323-6472 РИНЦ SPIN-код: 6882-6933

Симоненко София Алексеевна

лаборант-исследователь лаборатории фармакологии кровообращения ФГБНУ «ФИЦ оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий», Москва, Российская Федерация РИНЦ SPIN-код: 3075-6496

Суханова Ирина Федоровна

к. б. н., с. н. с. лаборатории хронического воспаления и микроциркуляции ФГБНУ «НИИ общей и патологической физиологии», Москва, Российская Федерация

ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-1220-2596

Вититнова Марина Борисовна

к. б. н., в. н. с. лаборатории фармакологии кровообращения ФГБНУ «ФИЦ оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий», Москва, Российская Федерация

ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-7407-7516 РИНЦ SPIN-код: 1901-8919

Крыжановский Сергей Александрович

д. м. н., зав. лабораторией фармакологии кровообращения ФГБНУ «ФИЦ оригинальных и перспективных биомедицинских и фармацевтических технологий», Москва, Российская Федерация

ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-2832-4739 РИНЦ SPIN-код: 6596-4865

Iosif B. Tsorin Corresponding author

PhD, Dr. Sci. (Biology), Leading Researcher of Laboratory of Circulation Pharmacology Federal research center for innovator and emerging biomedical and pharmaceutical technologies, Moscow, Russian Federation e-mail: tsorin_ib@ academpharm.ru ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-3988-7724 RSCI SPIN code: 4015-3025

Lubov V. Kozhevnikova

PhD, Dr. Sci. (Med.), Head of Laboratory of Chronic Inflammation and Microcirculation FSBSI "Institute of General Pathology and Pathophysiology", Moscow, Russian Federation ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-1323-6472 RSCI SPIN code: 6882-6933

Sophia A. Simonenko

laboratory research assistant of laboratory of circulation pharmacology Federal research center for innovator and emerging biomedical and pharmaceutical technologies, Moscow, Russian Federation RSCI SPIN code: 3075-6496

Irina F. Sukhanova

PhD, Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher of Laboratory of Chronic Inflammation and Microcirculation FSBSI "Institute of General Pathology and Pathophysiology", Moscow, Russian Federation ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-1220-2596

Marina B. Vititnova

PhD, Cand. Sci. (Biology), Leading Researcher of Laboratory of Circulation Pharmacology Federal research center for innovator and emerging biomedical and pharmaceutical technologies, Moscow, Russian Federation

ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-7407-7516 RSCI SPIN code: 1901-8919

Sergey A. Kryzhanovskii

PhD, Dr. Sci. (Med.), Head of Laboratory of Circulation Pharmacology Federal research center for innovator and emerging biomedical and pharmaceutical technologies, Moscow, Russian Federation ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-2832-4739 RSCI SPIN code: 6596-4865

Список литературы / References

1. Крыжановский С.А., Цорин И.Б., Ионова Е.О. и др. Трансляционная модель хронической сердечной недостаточности у крыс. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2018;62(2):136-148. [Kryzhanovskii SA, Tsorin IB, Ionova EO, et al. Translational model of chronic cardiac failure in rats. Patologicheskaya Fiziologiya i Eksperimental'naya Terapiya. (Pathological Physiology and Experimental Therapy, Russian Journal). 2018;62(2):136-148. (In Russ.)]. doi: 10.25557/0031-2991.2018.02.136-148.

2. Крыжановский С.А., Колик Л.Г., Цорин И.Б. и др. Алкогольная кардиомиопатия: трансляционная модель. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2017;163(5):627-631. [Kryzhanovskii SA, Kolik LG, Tsorin IB, et al. Alcoholic Cardiomyopathy: Translation Model. Bull Exp BiolMed. 2017;163(5):627-631. (In Russ.)]. doi: 10.1007/s10517-017-3865-0.

3. Радайкина О.Г., Власов А.П., Мышкина Н.А. Роль эндотелиаль-ной дисфункции в патологии сердечно-сосудистой системы. Ульяновский медико-биологический журнал. 2018;(4):8-17. [Radaykina OG, Vlasov AP, Myshkina NA. Role of endothelial dysfunction in cardiovascular system pathology. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2018;(4):8-17. (In Russ.)]. doi: 10.23648/UMBJ.2018.32.22685.

4. Godo S, Shimokawa H. Endothelial Functions. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2017;37(9):e108-e114. doi: 10.1161/ATVBAHA.117.309813.

5. Cyr AR, Huckaby IV, Shiva SS, Zuckerbraun BS. Nitric oxide and endothelial dysfunction. Crit Care Clin. 2020; 36(2):307-321. doi: 10.1016/j.ccc.2019.12.009.

6. Roy R, Wilcox J, Webb AJ, O'Gallagher K. Dysfunctional and dysregulated nitric oxide synthases in cardiovascular disease: mechanisms and therapeutic potential. Int J Mol Sci. 2023; 24(20):15200. doi: 10.3390/ ijms242015200.

7. Incalza MA, D'Oria R, Natalicchio A, et al. Oxidative stress and reactive oxygen species in endothelial dysfunction associated with cardiovascular and metabolic diseases. Vascul Pharmacol. 2018;100:1-19. doi: 10.1016/ j.vph.2017.05.005.

8. Sankrityayan H, Rao PD, Shelke V, et al. Endoplasmic reticulum stress and renin-angiotensin system crosstalk in endothelial dysfunction. Curr Mol Pharmacol. 2023;16(2):139-146. doi: 10.2174/1874467215666220301113833.

9. Ambrosino P, Bachetti T, D'Anna SE et al. Mechanisms and clinical implications of endothelial dysfunction in arterial hypertension. J Cardiovasc DevDis. 2022;9(5):136. doi: 10.3390/jcdd905013620.

10. Das D, Shruthi NR, Banerjee A, et al. Endothelial dysfunction, platelet hyperactivity, hypertension, and the metabolic syndrome: molecular insights and combating strategies. Front Nutr. 2023;10:221438. doi: 10.3389/ fnut.2023.1221438.

11. Matsuzawa Y, Lerman A. Endothelial dysfunction and coronary artery disease: assessment, prognosis, and treatment. Coron Artery Dis. 2014;25(8):713-724. doi: 10.1097/MCA.0000000000000178.

12. Pavlovic P, Tavcioski D, Stamenkovic E. Thrombocyte aggregation, endothelial dysfunction and acute myocardial infarction. Vojnosanit Pregl. 2009;66(4):323-327. doi: 10.2298/vsp0904323p.

13. Wang Y, Zhang J, Wang Z, et al. Endothelial-cell-mediated mechanism of coronary microvascular dysfunction leading to heart failure with preserved

ejection fraction. Heart Fail Rev. 2023;28(1):169-178. doi: 10.1007/s10741-022-10224-y.

14. Roquer J, Segura T, Serena J, Castillo J. Endothelial dysfunction, vascular disease and stroke: the ARTICO study. Cerebrovasc Dis. 2009;27 Suppl 1:25-37. doi: 10.1159/000200439.

15. Новикова Н.А. Дисфункция эндотелия — новая мишень медикаментозного воздействия при сердечно-сосудистых заболеваниях. Врач. 2005;8:51-53. [Novikova NA. Disfunktsiya endoteliya — novaya mishen' medikamentoznogo vozdeistviya pri serdechno-sosudistykh zabolevaniyakh. Vrach. 2005;8:51-53. (In Russ.)].

16. Sorop O, van de Wouw J, Chandler S, et al. Experimental animal models of coronary microvascular dysfunction. Cardiovasc Res. 2020;116(4):756-770. doi: 10.1093/cvr/cvaa002.

17. Liu X, Qu D, He F, Lu Q, Wang J, Cai D. Effect of lycopene on the vascular endothelial function and expression of inflammatory agents in hyperhomocysteinemic rats. Asia Pac J Clin Nutr. 2007;16 Suppl 1:244-8.

18. Lentz SR, Rodionov RN, Dayal S. Hyperhomocysteinemia, endothelial dysfunction, and cardiovascular risk: the potential role of ADMA. Atheroscler Suppl. 2003 Dec;4(4):61-5. doi: 10.1016/s1567-5688(03)00035-7.

19. Jahangir E, Vita JA, Handy D, et al. The effect of L-arginine and creatine on vascular function and homocysteine metabolism. Vascular Med. 2009;4(3):239-248. doi: 10.1177/1358863X08100834.245.

20. Yan TT, Li Q, Zhang XH, et al. Homocysteine impaired endothelial function through compromised vascular endothelial growth factor/Akt/ endothelial nitric oxide synthase signalling. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2010 Nov;37(11):1071-7. doi: 10.1111/j.1440-1681.2010.05438.x.

21. Bernatova I, Pechanova O, Kristek F. Mechanism of structural remodelling of the rat aorta during long-term NG-nitro-L-arginine methyl ester treatment. Jpn J Pharmacol. 1999 Sep;81(1):99-106. doi: 10.1254/jjp.81.99.

22. Saravanakumar M, Raja B. Veratric acid, a phenolic acid attenuates blood pressure and oxidative stress in L-NAME induced hypertensive rats. Eur J Pharmacol. 2011 Dec 5;671(1-3):87-94. doi: 10.1016/ j.ejphar.2011.08.052.

23. Патент РФ на изобретение №2414755/ 20.03.2011. Бюл. №8. Емельянов С.Г., Корокин М.В., Покровский М.В. и др. Способ моделирования гипергомоцистеин индуцированной эндотелиальной дисфункции. [Patent RUS №2414755/ 20.03.2011. Byul. №8. Emel'yanov SG, Korokin MV, Pokrovskii MV i dr. Sposob modelirovaniya gipergomotsistein indutsirovannoi endotelial'noi disfunktsii. (In Russ.)]. Доступно по: https:// www1.fips.ru/registers-web/action?acName=clickRegister&regName= RUPAT. Ссылка активна на 02.04.2024.

24. Патент РФ №2301670/ 27.06.2007. Бюл. №18. Покровский М.В., Кочкаров В.И., Покровская Т.Г. и др. Способ коррекции эндотелиальной дисфункции комбинацией эналаприла и резвератрола при l-name-индуцированном дефиците оксида азота. Опубликовано: [Patent RUS №2301670/ 27.06.2007. Byul. №18. Pokrovskii MV, Kochkarov VI, Pokrovskaya TG i dr. Sposob korrektsii endotelial'noi disfunktsii kombinatsiei enalaprila i rezveratrola pri l-name-indutsirovannom defitsite oksida azota. (In Russ.)]. Доступно по: https://www1.fips.ru/registers-web/action?acN ame=clickRegister&regName=RUPAT. Ссылка активна на 02.04.2024.