CC BY
15УДК: 616.12-008.46.001.6:615.22
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КАРДИОПРОТЕКТИВНОГО ВЛИЯНИЯ КВИНАПРИЛА ПРИ РЕГЕНЕРАТОРНО-ПЛАСТИЧЕСКОЙ ХРОНИЧЕСКОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ
Кива А. А., Хлопонин П. А.
Ростовский государственный медицинский университет, кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии,
344022, пер. Нахичеванский, 29, г. Ростов-на-Дону, Россия
Для корреспонденции: Кива Андрей Александрович ассистент кафедры гистологии, цитологии и
эмбриологии РостГМУ, е-mail: [email protected]
For correspondence: Kiva A. A., Assistant of the Department of Histology, Cytology and Embryology, Rostov State
Medical University, е-mail: [email protected]
Information about authors:
Kiva A. A., https://orcid.org/0000-0003-3495-557X
Khloponin P. A., https://orcid.org/0000-0002-7230-6338
РЕЗЮМЕ
Целью исследования является изучение влияния ингибитора ангиотензин-превращающего фермента (АПФ) квинаприла на морфологические изменения тканей миокарда при моделировании доксорубициновой хронической сердечной недостаточности (ХСН). Материалы и методы. Эксперимент проведен на базе кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии РостГМУ и НИИ Нейрокибернетики ЮФУ. 40 белых беспородных крыс были разделены на 4 экспериментальные группы. Регенераторно-пластическую сердечную недостаточность (СН) у животных моделировали в соответствии с общепринятым протоколом путем дробного (6-кратного) в течение 2 недель введения доксорубицина. Параллельно с доксорубицином крысы получали квинаприл в качестве кардиопротектора в течение всего срока наблюдения. Материал, взятый через 3, 21 и 56 суток эксперимента, изучали на светооптическом и ультраструктурном уровнях. Результаты. Как известно, доксорубицин оказывает выраженное токсическое воздействие на сердечную мышцу, связанное с угнетением процессов внутриклеточной регенерации. Такие его эффекты на кардиомиоциты проявляются, главным образом, кариопикнозом, кариорексисом и кариолизисом их ядер, дезорганизацией элементов сократительного аппарата, просветлением матрикса митохондрий, деструкцией и редукцией их крист. В миокарде животных после комбинированного введения доксорубицина и квинаприла, сравнительно с контролем - миокардом крыс, которым вводилась кардиотоксичная доза одного доксорубицина, наблюдали явное уменьшение гетероморфности кардиомиоцитов, наличие проявлений их внутриклеточной регенерации, уменьшение числа кардиомиоцитов с патологически измененными ядрами, более плотную упаковку крист и менее просветленный матрикс у основной массы митохондрий, уменьшение проявлений внутриклеточного и интерстициального отека. Показано стабилизирующее воздействие квинаприла на структуры сократительного аппарата подавляющего большинства кардиомиоцитов. Заключение. Результаты проведенного анализа свидетельствуют о выраженном кардиопротекторном эффекте ингибитора АПФ квинаприла при экспериментальной доксорубициновой ХСН у крыс.
Ключевые слова: кардиопротекция, хроническая сердечная недостаточность, доксорубицин, миокард, квинаприл, ингибиторы АПФ, электронная микроскопия миокарда крыс.
EXPERIMENTALLY-MORPHOLOGICAL RATIONALE FOR THE CARDIOPROTECTIVE EFFECT OF QUINAPRIL WHEN THE REGENERATIVE-PLASTIC CHRONIC HEART FAILURE
Kiva А. А., Khloponin P. A.
Rostov State Medical University, Rostov-on-Don, Russia
SUMMARY
The aim of the study is to study the effect of angiotensin-converting enzyme quinapril inhibitor on the morphological changes of myocardial tissues in the heart when modeling doxorubicin chronic heart failure (CHF). Materials and methods: an experiment was provided on 40 white mongrel rats at the Department of Histology, Cytology and Embryology of Rostov State Medical University and the Research Institute of Neurocybernetics of Southern Federal University. The animals were divided into 4 groups. Regenerative-plastic heart failure in animals was modeled in accordance with the generally accepted Protocol by fractional (6-fold) for 2 weeks of doxorubicin administration. In parallel with doxorubicin, the rats received quinapril as a cardioprotector during the entire follow-up period. The material taken after 3, 21 and 56 days of the experiment was studied at the light-optical and ultrastructural levels. Results. Doxorubicin is known to have a pronounced toxic effect on the heart muscle, mainly associated with inhibition of the processes of intracellular regeneration. Such effects on cardiomyocytes are mainly manifested by karyopicnosis, karyorhexis and karyolysis of their nuclei, disorganization of the elements of the contractile apparatus, clearing of the mitochondrial matrix, destruction and reduction of their cristae. In the myocardium of animals after the combined administration of doxorubicin and quinapril, compared with the control (rats myocardium, which introduced a cardiotoxic dose of one doxorubicin), there
was a clear decrease in the heteromorphism of cardiomyocytes, intracellular regeneration, a decrease in the number of cardiomyocytes with pathologically altered nuclei, a denser packing of cristae and less lightened matrix of many mitochondria, a decrease in the manifestations of intracellular and interstitial edema. The dose-dependent stabilizing effect of quinapril on the structure of the contractile apparatus of the vast majority of cardiomyocytes is shown. Conclusion. The results of the analysis indicate a pronounced cardioprotective effect of the ACE inhibitor quinapril in experimental doxorubicin CHF in rats.
Key words: cardioprotection, chronic heart failure, doxorubicin, myocardium, quinapril, ACE inhibitors, electron microscopy of rat myocardium.
В настоящее время химиотерапия очень широко применяется при лечении подавляющего большинства онкологических заболеваний. Она используется как самостоятельный метод и в качестве одного из этапов комбинированного лечения, что позволяет улучшать качество жизни у онкологических больных [1].
В последнее время большое внимание уделяется изучению такого нежелательного эффекта, развивающегося на фоне проведения противоопухолевого лечения, как кардиотоксичность. Это связано с тем, что комбинированные химиоте-рапевтические схемы в современной онкологии более интенсифицированы, следовательно, при применении противоопухолевых средств, в частности доксорубицина и его аналогов, отмечают увеличение риска развития побочных эффектов со стороны сердечно-сосудистой системы [2].
Антрациклиновые антибиотики способны оказывать выраженное токсическое воздействие на миокард, проявляющееся преимущественно в повреждении синтетического, энергетического и сократительного аппаратов сердечных миоцитов [3; 4; 5].
Цель исследования: изучить влияние ингибитора ангиотензин-превращающего фермента квинаприла на ультраструктуру миокарда крыс при доксорубицин-индуцированной ХСН на светооптическом и ультраструктурном уровнях.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
На кафедре гистологии, цитологии и эмбриологии РостГМУ и в лаборатории электронной микроскопии НИИ Нейрокибернетики ЮФУ проводили эксперимент, в котором в качестве объекта исследования использовали 40 белых беспородных крыс-самцов массой 150...200 гр. Условия содержания лабораторных животных соответствовали стандартному виварию: температура воздуха в помещении + 18...+20°С, относительная влажность воздуха 40.60%, 12-ти часовой цикл день/ночь.
Все процедуры и протоколы, примененные в эксперименте, соответствовали основным принципам гуманного обращения с лабораторными животными, предусмотренными «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с
использованием животных» [6]. Исследование было одобрено локальным независимым этическим комитетом при ГБОУ ВПО «Ростовский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, протокол № 19/12 от 6.12.2012 г. Эвтаназию крыс путем декапитации производили под наркозом, обеспеченным внутрибрюшин-ным введением тиопентала Na в дозе 30 мг/кг.
Крысы адаптировались к новым условиям содержания в течение одной недели, после чего их включали в эксперимент, предварительно разделив на 4 группы. При этом три из них были контролем: 1-я группа - интактные крысы (группа N); 2-я группа - животные после курсового введения доксорубицина (Док-сорубицин - Тева «Фармхеми Б.В.», Нидерланды) в дозе 15 мг/кг, которую разделили на 6 инъекций в течение 2 недель (группа Д); 3-я группа - крысы, получавшие только квинаприл (Аккупро «Пфайзер Мэньюфэкчуринг Дойч-ленд ГмбХ», Германия) per os в дозе 5 мг/кг/сут в течение всего срока эксперимента (группа К). В экспериментальной группе (группа 4) крысы получали одновременно доксорубицин и кви-наприл по вышеуказанным схемам введения (группа ДК). Так как скорость протекания биохимических процессов у разных видов отличается, доза вводимого квинаприла определялась с учетом коэффициента пересчета 5,9 относительно терапевтической дозы для человека [7].
Для световой и электронной микроскопии использовали материал, полученный в 1-й и 3-й группах на 56-е сутки эксперимента, во 2-й группе через 3, 21 и 56 суток после первого введения доксорубицина, в 4-й группе через 3, 21 и 56 суток после первого совместного введения доксорубицина и квинаприла. Материал - кусочки сердца размером 0,5.1,0 мм3 по 5-7 штук вырезали из верхушки, стенки левого желудочка и ушка правого предсердия. Для световой микроскопии материал фиксировали в жидкости Карнуа и после стандартной проводки заливали в парафин. Парафиновые срезы толщиной 5.7 мкм окрашивали растворами гематоксилина-эозина, железного гематоксилина по Гейденгайну. Биоматериал для электронной микроскопии фиксировали в 4% растворе глю-
таральдегида с последующей дополнительном фиксацией в 1% растворе четырёхокиси осмия. Далее образцы промывали в холодном растворе фосфатного буфера и, после обезвоживания в спиртах восходящей концентрации и в ацетоне, помещали в заливочную смесь аралдита. Ультратонкие срезы (50...70 нм) монтировали на медные сетки и контрастировали в растворах уранилацетата и цитрата свинца по Рейнольдсу. Просмотр и фотосъемку исследованных образцов проводили на просвечивающем электронном микроскопе TecnaiG2 SpiritBioTWIN с ускоряющим напряжением 120 кВ. Световую микроскопию производили на микроскопе ZEIZZ PrimoStar [8]. Фотосъёмка осуществлялась при помощи камеры Levenhuk Digital Camera.
Для определения морфометрических показателей был использован планиметрический метод [9]. Обработка результатов исследований проводилась при помощи пакета статистических программ Statistica 6,0 (StatSoft, USA). При анализе количественных данных определялся характер распределения по критерию Шапиро-Уилка. Распределение соответствует нормальному закону если статистическая значимость критерия p > 0,05. В этом случае данные представляли в виде: M ± m, где M - среднее арифметическое, m - стандартная ошибка среднего. Для оценки достоверности изменений использовали t-критерий Стьюдента. Различия считали достоверными при уровне значимости р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Гистологическое строение миокарда предсердий и желудочков интактных крыс, изучавшееся нами при помощи световой и электронной микроскопии, в принципе соответствует уже имеющимся его описаниям в фундаментальных исследованиях [4].
Светооптическое изучение миокарда животных после применения доксорубицина по вышеуказанной схеме на всех сроках эксперимента позволило установить выраженные деструктивные изменения большинства карди-омиоцитов, проявлявшиеся, прежде всего, ка-риопикнозом, кариорексисом и кариолизисом их ядер. Саркоплазма многих сердечно-мышечных клеток гомогенизирована, оксифильна. В других клетках она отечна и вакуолизирована, с признаками распада миофибрилл, без их поперечной исчерченности. Мозаика структуры кардиомиоцитов сохраняется на всех сроках эксперимента. Присутствуют и клетки с мелкими гиперхромными ядрами неправильной формы, хорошо визуализируемые на поперечных срезах. Небольшое количество сердечно-мышечных клеток имеют длинные тонкие ядра,
в которых хроматин сконцентрирован в виде зубчатой полоски. Необходимо отметить, что на поздних сроках эксперимента отмечаются изменения со стороны интерстициального компонента миокарда, выражавшиеся в расширении гемокапилляров (рис. 1) и в увеличении его объёма относительно контроля (таблица 2).
Ультраструктурные изменения в миокарде животных группы доксорубицинового контроля на всех сроках заключались в выраженной гетероморфности кардиомиоцитов, заметно отличавшихся контрактурными и литически-ми повреждениями сократительного аппарата, объёмная плотность которого была значительно меньше, чем в миокарде интактных животных (таблица 1). Проявления межмышечного отека с течением времени прогрессировали и были выражены в миокарде через 56 суток эксперимента. В его интрамиокардиальной строме значительно увеличено число фибробластов и макрофагов. К характерным ультраструктурным изменениям сердечных миоцитов можно отнести снижение содержания гетерохрома-тина в их ядрах, для ядрышек было очевидно пространственное обособление гранулярного и фибриллярного компонентов, их сегрегация.
Спустя трое суток после введения карди-отоксической дозы доксорубицина очевидны явления выраженного лизиса миофиламентов в миофибриллах. Доксорубицин-индуцированное повреждение миокарда проявлялось расшире-
Рис 1. Миокард предсердия (А) и желудочка крысы (Б) после введения доксорубицина на 3-и сутки эксперимента; кардиомиоциты желудочка (В) и предсердия (Г) после введения доксорубицина на 56-е сутки эксперимента. А) окраска гематоксилином-эозином, ув. х600; Б)-Г) электронные микрофотографии: Б) ув. х6000, В) ув. х8200, Г) ув. х6000. Здесь и далее: М - митохондрии, Я -ядро, Мф - миофибриллы, Фб - фибробласт, Эн -эндотелий, Кап - капилляр, Сг - специфические гранулы.
Таблица 1
Объёмная плотность (%) сократительного аппарата атриальных и вентрикулярных кардиомиоцитов при введении только доксорубицина и доксорубицина параллельно с квинаприлом (М ± m)
Сроки эксперимента
3 суток 21 сутки 56 суток
Атриальный миокард N предс МN ± mN = 36,1±2,5 МN ± mN = 36,1±2,5 МN ± mN = 36,1±2,5
Д предс МД1 ± тД1 = 30,1 ± 2,7 р^Д1 < 0,01 МД2 ± тД2 = 23,7 ± 2,2 рД1-Д2 < 0,01 МД3 ± тД3 = 19,1 ± 3,0 рД2-Д3 = < 0,05
- рД1-ДК1 > 0,05 рД2-ДК2 < 0,05 рД3-ДК3 < 0,05
ДКпредс МДК1 ± тДК1 = 31,1 ± 1,5 р^ДК1 < 0,01 МДК2 ± тДК2 = 27,7 ± 2,6 рДК1-ДК2< 0,05 МДК3 ± тДК3 = 23,0±2,1 рДК2-ДК3 < 0,01
Вентрику-лярный миокард N жел МN ± mN = 47,4±1,7 МN ± mN = 47,4±1,7 МN ± mN = 47,4±1,7
Д жел МД1 ± тД1 = 40,1 ± 1,6 р^Д1 < 0,01 МД2 ± тД2 = 30,0 ± 3,0 рД1-Д2 < 0,01 МД3 ± тД3 = 25,0 ± 3,1 рД2-Д3 < 0,05
- рД1-ДК1 < 0,01 рД2-ДК2 < 0,01 рД3-ДК3 < 0,05
ДК жел МДК1 ± тДК1 = 43,2 ± 1,0 р^ДК1 < 0,01 МДК2 ± тДК2 = 36,1 ± 2,6 рДК1-ДК2 < 0,01 МДК3 ± тДК3 = 30,1 ±2,9 рДК2-ДК3 < 0,01
Примечание: (здесь и далее) N предс, Д предс, ДКпредс - идентификатор миокарда предсердий в группах N Д, ДК соответственно; N жел, Д жел, ДКжел - идентификатор миокарда желудочков в группах N Д, ДК соответственно. Д1, Д2, Д3 - идентификатор группы Д на сроках 3, 21, 56 суток соответственно. ДК1, ДК2, ДК3 - идентификатор группы ДК на сроках 3, 21, 56 суток соответственно. рА-Б - уровень значимости различий между группами А и Б (например: р^Д1 - уровень значимости различий между группой N и группой Д на 3-и сутки эксперимента). Различия считали статистически достоверными при уровне значимости р < 0,05.
нием межмембранных пространств вставочных дисков; вакуолизацией саркоплазмы, обусловленной выраженным расширением элементов саркоплазматической сети; для большинства митохондрий были характерны просветленный матрикс, деструкция и редукция крист (рис. 1). Об этих, в основном маркерных, ультраструктурных изменениях сердечных миоцитов млекопитающих после воздействия доксоруби-цина в указанные сроки эксперимента уже отмечено в публикациях патоморфологов [10; 11].
В большей мере указанные изменения были выражены через 21 сутки после введения крысам доксорубицина. В желудочковых и пред-сердных кардиомиоцитах часто обнаруживались выраженные дилататы межмембранного пространства кариотеки, в субсарколеммальной зоне - явления аутофагоцитоза и аутофагии. Констатируя исчезновение гранул гликогена из саркоплазмы сердечных миоцитов в условиях проведенного эксперимента, весьма специфичным для этого срока наблюдения следует отметить активацию проявлений внутриклеточной регенерации в виде появления множества свободных рибосом в области вставочных дисков, у полюсов ядер и реже - между миофибриллами в сочетании с активацией ядерного компартмента.
Изредка встречались кардиомиоциты в состоянии апоптоза, нередко - дистрофии и атрофии.
Воздействием этого цитостатика также обусловлены морфофункциональные изменения основных тканевых элементов интерстици-ального компонента миокарда (фибробла-стов, эндотелиоцитов и гладких миоцитов), объёмная плотность которого с течением времени значимо увеличивалась (таблица 2). В предсердных кардиомиоцитах нередко встречались «парные» ядра, но одно из этих ядер в «паре» чаще было атрофичным.
Используемый для исследования препарат квинаприл не вызывал очевидных морфологических изменений в интактном миокарде контрольной 3-ей группы животных.
Спустя 3 суток после сочетанного введения доксорубицина и квинаприла, по сравнению с группой Д, миокард характеризовался менее выраженным повреждением кардиомиоцитов, которое проявлялось в деструкции энергетического компартмента, расширении межмембранного пространства в ядерной оболочке, дилатации цистерн саркоплазматической сети и диффузном очаговом лизисе миофибрилл. Объёмная плотность сократительного аппарата в кардиомиоцитах вентрикулярного ми-
Таблица 2
Объёмная плотность (%) интерстициального компонента атриального и вентрикулярного миокарда при введении только доксорубицина и доксорубицина параллельно с квинаприлом (М ± т). Различия
считались статистически достоверными при р<0,05
Сроки эксперимента
3 суток 21 сутки 56 суток
Атриальный миокард N предс МN ± mN = 14,9 ± 2,0 МN ± mN = 14,9 ± 2,0 МN ± mN = 14,9 ± 2,0
Д предс МД1 ± тД1 = 22,7 ± 2,1 р^Д1 < 0,01 МД2 ± тД2 = 33,9 ± 3,6 рД1-Д2 < 0,01 МД3 ± тД3 = 40,4 ± 3,2 рД2-Д3 < 0,01
- рД1-ДК1 > 0,05 рД2-ДК2 < 0,01 рД3-ДК3 < 0,01
ДКпредс МДК1 ± тДК1 = 20,2 ± 3,1 р^ДК1 < 0,01 МДК2 ± тДК2 = 26,0 ± 3,7 рДК1-ДК2 < 0,05 МДК3 ± тДК3 = 30,9 ± 2,7 рДК2-ДК3 < 0,05
Вентрикулярный миокард N жел МN ± mN = 13,7 ± 1,7 МN ± mN = 13,7 ± 1,7 МN ± mN = 13,7 ± 1,7
Д жел МД1 ± тД1 = 25,4 ± 2,9 р^Д1 < 0,01 МД2 ± тД2 = 34,1 ± 3,3 рД1-Д2 < 0,01 МД3 ± тД3 = 43,2 ± 3,3 рД2-Д3 < 0,01
- рД1-ДК1 < 0,01 рД2-ДК2 < 0,01 рД3-ДК3 < 0,01
ДК жел МДК1 ± тДК1 = 20,0 ± 2,4 р^ДК1 < 0,01 МДК2 ± тДК2 = 26,3 ± 2,8 рДК1-ДК2 < 0,01 МДК3 ± тДК3 = 35,6 ± 1,7 рДК2-ДК3 < 0,01
окарда была достоверно больше, чем в группе Д, при этом в сердечных миоцитах атриального миокарда объёмная плотность сократительного аппарата также несколько больше, чем в группе Д на том же сроке эксперимента, однако, различия с группой Д ещё статистически не достоверны (таблица 1). В отчётливо контури-ровавшихся полиморфных ядрах обнаруживались фрагментированные и сегрегированные ядрышки. В саркоплазме сердечно-мышечных клеток изредка встречались свободные рибосомы и полисомы. Объёмная плотность интер-стициального компонента вентрикулярного миокарда была достоверно ниже в группе ДК по сравнению с доксорубициновым контролем (таблица 2). При этом в атриальном миокарде объёмная плотность интерстициального компонента также несколько меньше, чем в группе Д на том же сроке эксперимента, однако, различия с группой Д ещё статистически не достоверны.
В кардиомиоцитах животных (группа ДК) через 21 сутки от начала эксперимента лити-ческие изменения миофибрилл и митохондрий были менее выражены; клетки с дилатирован-ными цистернами саркоплазматической сети и расширениями межмембранного пространства в кариолемме кардиомиоцитов встречались значительно реже. Сохранялся полиморфизм ядер, обусловленный извилистостью хода их кариолеммы в сердечных миоцитах; в кариоплазме обнаруживались фрагментированные ядрышки или ядрышки с преобладанием гранулярного компонента (рис. 2). Но, тем не менее, очевидно стабилизирующее влияние кви-
^ЯЙШёш 1
¡ШшВщШ
А ■КШШИв^НШмн ув. хбООО с ув. Х9900
■ V г3 ^^ям
в ув.х 8200 г ув. Х4200
Рис. 2. Вентрикулярный миокард через 21 сутки эксперимента после сочетанного введения доксорубицина и квинаприла. Электронные микрофотографии: А) - ув. Х6000; Б) - ув. Х9900; В) - ув.
Х8200; Г) - ув. Х4200.
наприла на ядерный компартмент и ядрышки, на сократительный и энергетический аппарат, несомненно наличие проявлений восстановления ультраструктурной организации вентрику-лярных и атриальных кардиомиоцитов (рис. 2).
Через 56 суток эксперимента в группе ДК на светооптическом уровне в атриальном и вентрикулярном миокарде наблюдались кар-диопротективные влияния квинаприла, однако, присутствовали деструктивные изменения. Ядра некоторых сердечных миоцитов находились в состоянии кариопикноза и кариорексиса. Встречались сердечно-мышечные клетки, имев-
шие оксифильную и гомогенизированную саркоплазму. Изредка визуализировались клетки с отечной, вакуолизированной саркоплазмой, с признаками распада миофибрилл, в таких клетках не выявлялась поперечная исчерченность. Во многих кардиомиоцитах наблюдались компенсаторно-приспособительные изменения. Такие клетки характеризовались крупными овальными светлыми ядрами с гипертрофированными базофильными ядрышками и без проявлений пролиферативной активности.
Характерная для доксорубицинового повреждения мозаичность строения кардио-миоцитов на этом сроке менее заметна. Продолжают встречаться клетки с мелкими ги-перхромными ядрами неправильной формы, хорошо визуализируемые на поперечных срезах. Также имеются единичные сердечно-мышечные клетки с длинными, тонкими ядрами, в которых хроматин располагается в виде зубчатой полоски. В интерстиции наблюдается отек и повышенная капилляризация (рис 3).
Сочетанное воздействие квинаприла и док-сорубицина на миокард подопытных животных через 56 суток эксперимента приводило к менее выраженным ультраструктурным изменениям основных органелл кардиальных миоцитов и менее отчетливой гетероморфности клеток сердечной мышцы, по сравнению с таковой, наблюдавшейся в группе Д. Атриальный миокард характеризовался некоторым увеличением численности двухъядерных кардиомиоцитов без признаков структурных различий «в ядерной паре». Часто встречались сердечные миоциты с относительно сохранной структурой миофи-
Рис. 3. Миокард желудочков (А,Б) и предсердий
(В,Г) крыс после введения доксорубицина и квинаприла. 56 суток эксперимента. А) окраска гематоксилином-эозином, ув. х600; Б)-Г) электронные микрофотографии: Б) ув. х4200, В) ув. х6000, Г) ув. х8200
брилл. Хотя среди них обнаруживались мио-фибриллы с явными признаками расслоения.
Среди митохондрий, в большинстве своем правильной округлой или овальной формы, встречались и полиморфные. У значительной части митохондрий матрикс был просветлен, но кристы в нём располагались хаотично, иногда концентрически, и могли быть деструктивно изменены. Наблюдаемые в этот период и характерные для структурно-функционального напряжения миокарда маркерные проявления реактивности миофибриллярного аппарата и дилатации тубул саркоплазматической сети вблизи телофрагм саркомеров миофибрилл наиболее очевидны, но не во всех кардиомиоцитах. Это подтверждают электроннооптические снимки миокарда в контрольном эксперименте с доксорубицином (рис. 1) и в исследовательском эксперименте с сочетанным применением доксорубицина и квинаприла (рис. 2, 3).
По нашим наблюдениям, сравнив ультраструктуру миокарда животных из групп Д и ДК, можно заключить, что квинаприл способствовал восстановлению организации структуры миоге-матического барьера, в сочетании с морфофунк-циональной перестройкой фибробластов, эндо-телиоцитов и перицитов интерстиция миокарда. В отдаленные сроки эксперимента при использовании квинаприла хотя и встречались апоп-тотически погибающие кардиомиоциты, однако, в миокарде крыс наблюдались менее выраженные проявления внутриклеточной аутофагии, внутриклеточного и интерстициального отека.
ОБСУЖДЕНИЕ
Наблюдаемые нами морфологические изменения в миокарде крыс после воздействия кардиотоксической дозы доксорубицина очевидны, прежде всего, в реактивности ядерного компартмента кардиальных миоцитов (расширение перинуклеарных пространств, уменьшение содержания гетерохроматина в ядрах, сегрегация ядрышек и пространственное обособление их гранулярного и фибриллярного компонентов с преобладанием последнего). Именно с воздействием доксорубицина на миокард могут быть связаны визуально регистрируемые признаки блокирования процессов репаративного биосинтеза, проявлявшиеся в редукции гранулярного компонента в ядрышках и практического отсутствия свободных рибосом в саркоплазме кардиомиоцитов. Дополнением этому может быть отсутствие проявлений раннего саркомерогенеза и компенсаторной гипертрофии миофибрилл. Относительно редко наблюдается гранулярная ЭПС, менее выраженная, по сравнению с контролем.
С нарушениями энергетического компар-тмента сердечных миоцитов при ХСН доксо-рубицинового генеза связаны ультраструктурные проявления деструкции митохондрий (изменения размеров, формы и распределения, просветление матрикса, изменение количества и плотности упаковки крист, структуры митохондриальных мембран и др.).
Явные изменения также очевидны в ультраструктуре сократительного аппарата (очаговые контрактуры, участки миоцитолизиса, исчезновение телофрагм при инактивации аппарата репаративного биосинтеза) и саркоплазмати-ческой сети, дилататы цистерн которой характерны для большинства кардиомиоцитов.
Эффекты, оказываемые ингибиторами АПФ на сердечно-сосудистую систему, приводят к торможению процессов апоптоза и аутофа-гии. К таким эффектам, прежде всего, следует отнести уменьшение гемодинамической нагрузки, снижение уровней ангиотензина II и провоспалительных цитокинов [12]. Безусловно, применение квинаприла не полностью нивелирует негативные эффекты на сердечную мышцу доксорубицина. Однако значительно уменьшает их морфологические проявления. Блокируя ангиотензин II, усиливающий образование коллагена фибробластами, квина-прил приводит к уменьшению фиброза [13].
ВЫВОДЫ
Результаты, представленные выше, свидетельствуют о выраженном кардиопротектор-ном эффекте квинаприла на структуру миокарда подопытных животных при развитии экспериментальной регенераторно-пластической сердечной недостаточности. Подобный эффект квинаприла подтверждается менее выраженной гетероморфностью кардиомиоцитов, очевидным нивелированием интерстициального и внутриклеточного отека, относительно сохранной структурой миофибрилл у подавляющего большинства кардиомиоцитов, плотной упаковкой крист и гомогенно-плотным матрик-сом у основной массы митохондрий. Введение квинаприла на фоне развития регенераторно-пластической сердечной недостаточности приводит к стабилизации ядерного компартмента и менее выраженным повреждениям синтетического аппарата, что позволяет говорить о положительной динамике внутриклеточных репаративных процессов в кардиомиоцитах.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Conflict of interest. The authors have no conflict of interests to declare.
Финансирование исследований и публикаций: финансовой поддержки не было.
ЛИТЕРАТУРА
1. Shearer F, Lang CC, Struthers AD. Renin-angiotensin-aldosterone system inhibitors in heart failure. Clin Pharmacol Ther. 2013;(94):459-467.
2. Гендлин Г Е., Емелина Е. И., Никитин И. Г., Ва-сюк Ю. А. Современный взгляд на кардиотоксичность химиотерапии онкологических заболеваний, включающей антрациклиновые антибиотики. Российский кардиологический журнал. 2017;143(3): 145-154.
3. Овчинникова Е.Г., Клементьева Т.П. Проблема профилактики ассоциированной сердечно-сосудистой патологии у онкологических больных в процессе проведения полихимиотерапии. Медицинский альманах. 2014;(3):159 - 161.
4. Афанасьев С. А., Кондратьева Д. С., Реброва Т. Ю., Егорова М. В., Евтушенко А. В., Попов С. В. Некоторые патогенетические аспекты ремоделирова-ния кардиомиоцитов при формировании сердечной недостаточности. Сибирский Медицинский Журнал. 2007;(3):42-45.
5. Непомнящих Л. М., . Лушникова Е. Л., Семенов Д. Е. Регенераторно-пластическая недостаточность сердца: морфологические основы и молекулярные механизмы. М.: Издательство РАМН; 2003.
6. Биологическая этика: сборник нормативных документов по проведению медико-биологических исследований с использованием животных / Новосиб. гос. аграр. ун - т. Биолого-технолог. факультет; сост.: Е. А. Борисенко, Ю. К. Кисьора. Новосибирск; 2015.
7. Гуськова Т. А. Доклиническое токсикологическое изучение лекарственных средств как гарантия безопасности проведения их клинических исследований. Токсикологический вестник. 2010;(5):2 - 5.
8. Федоренко Г. М., Федоренко А. Г. Особенности ультраструктурной организации сенсорных нейронов в абдоминальном мышечном рецепторном органе ракообразных ASTACUS LEPTODACTYLUS. Цитология. 2016;5897):.567-574.
9. Автандилов Г. Г Медицинская морфометрия. Руководство. М.: Медицина; 1990.
10. Влияние доксорубицина на дилатационное ре-моделирование миокарда в период прогрессивного роста. Непомнящих Л. М. [и др.]. Сибирский медицинский журнал. 2011;26(4):147 - 151.
11. Toldo S. Comparative Cardiac Toxicity of Anthracyclines In Vitro and In Vivo in the Mouse / Toldo S, Goehe RW, Lotrionte M, Mezzaroma E, Sumner ET, [et al.]. PLoS ONE. 2013;89(3):e58421.
12. Tai Chenhui. Effect of angiotensin-converting enzyme inhibitors and angiotensin II receptor blockers on cardiovascular events in patients with heart failure: a metaanalysis of randomized controlled trials. Chenhui Tai, Tianyi Gan, Liling Zou, Yuxi Sun [et al.]. BMC Cardiovascular Disorders. 2017;17:257.
13. Lijnen P. J. Angiotensin II-induced stimulation of collagen secretion and production in cardiac fibroblasts is mediated / Paul J Lijnen, Victor V Petrov, Robert H Fagard // Journal of Renin-Angiotensin-Aldosterone System 2001;2:117. Doi: 10.3317/jraas.2001.012
REFERENCES
1. Shearer F, Lang CC, Struthers AD. Renin-angiotensin-aldosterone system inhibitors in heart failure. Clin Pharmacol Ther. 2013;(94):459-467.
2. Gendlin G. E., Emelina E. I., Nikitin I. G., Vasyuk Yu. A. A modern view on the cardiotoxicity of chemotherapy of oncological diseases, including anthracycline antibiotics. Rossijskij kardiologicheskij zhurnal. 2017;143(3):145-154.
3. Ovchinnikova E. G, Klementieva T. P. The problem of prevention of associated cardiovascular pathology in cancer patients in the process of polychemotherapy. Medicinskij al'manah. 2014;(3):159 - 161.
4. Afanasyev S. A., Kondratieva D. S., Rebrova T.Yu., Egorova M. V., Evtushenko A. V., Popov S. V. Some pathogenetic aspects of cardiomyocyte remodeling in the formation of heart failure. Sibirskij Medicinskij Zhurnal. 2007;(3):42-45.
5. Nepomnyashchih L. M., Lushnikova E. L., Semenov D. E. Regeneratorno-plasticheskaya nedostatochnost' serdca: morfologicheskie osnovy i molekulyarnye mekhanizmy. M.: Izdatel'stvo RAMN; 2003. (In Russ.)
6. Biologicheskaya etika: sbornik normativnyh dokumentov po provedeniyu mediko-biologicheskih issledovanij s ispol'zovaniem zhivotnyh / Novosib. gos.
agrar. un - t. Biologo-tekhnolog. fakul'tet; sost.: E. A. Borisenko, Yu. K. Kis'ora. Novosibirsk; 2015. (In Russ.)
7. Gus'kova T. A. Preclinical toxicological study of drugs as a guarantee of the safety of their clinical trials. Toksikologicheskij vestnik. 2010;(5):2 - 5.
8. Fedorenko G. M., Fedorenko A. G. Features of the ultrastructural organization of sensory neurons in the abdominal muscular receptor organ of crustaceans ASTACUS LEPTODACTYLUS. Citologiya. 2016;5897):.567-574.
9. Avtandilov G.G. Medicinskaya morfometriya. Rukovodstvo. M.: Medicina; 1990. (In Russ.)
10. Effect of doxorubicin on dilated myocardial remodeling in the period of progressive growth / Nepomnyaschikh LM [et al.]. Sibirskij Medicinskij Zhurnal. 2011;26(4):147 - 151.
11. Toldo S., Goehe R.W., Lotrionte M, Mezzaroma E, Sumner E. T, Comparative Cardiac Toxicity of Anthracyclines In Vitro and In Vivo in the Mouse. PLoS ONE. 2013;89(3):e58421.
12. Tai Chenhui. Effect of angiotensin-converting enzyme inhibitors and angiotensin II receptor blockers on cardiovascular events in patients with heart failure: a meta-analysis of randomized controlled trials / Chenhui Tai, Tianyi Gan, Liling Zou, Yuxi Sun, [et al.] // BMC Cardiovascular Disorders. 2017;17:257.
13. Lijnen P. J. Angiotensin II-induced stimulation of collagen secretion and production in cardiac fibroblasts is mediated / Paul J Lijnen, Victor V Petrov, Robert H Fagard // Journal of Renin-Angiotensin-Aldosterone System 2001;2:117. Doi: 10.3317/jraas.2001.012
