CC BY
23
УДК: 547.97.978.4:612.824:616-092.9
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СОЕДИНЕНИЯ ATACL НА ВАЗОДИЛАТИРУЮЩУЮ ФУНКЦИЮ ЭНДОТЕЛИЯ СОСУДОВ У КРОЛИКОВ В УСЛОВИЯХ ИШЕМИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Воронков А.В., Поздняков Д.И., Мамлеев А.В., Арльт А.В.
Пятигорский медико-фармацевтический институт-филиал ФГБОУ ВО Волгоградский государственный медицинский университет, Пятигорск, Российская Федерация.
Аннотация: В результате исследования установлено, что применение соединения ATACL в условиях ишемии головного мозга способствует восстановлению эндотелиальной функции, отражаемое в сохранении сосудистого ответа на введение аце-тилхолина (увеличение скорости кровотока составило 37% (p<0,05)), L- NAME (скорость кровотока уменьшилась на 27,7% (p<0,05)) и L - аргинина (увеличение скорости кровотока составило лишь 14,1%). При этом фармакологический эффект от применения соединения ATACL был сопоставим с таковым при применении сулодексида и превосходил эффект от введения тиоктовой кислоты и мексидола.
Ключевые слова: ишемия головного мозга, эндотелиальная дисфункция, эндотелиопротекторы, антиоксиданты.
Введение. Ишемический инсульт - гетерогенный клинический синдром с высокой частотой инвалидиза-ции и смертности населения. Ежегодно регистрируется более 6 млн. случаев ишемического инсульта [2], при этом летальность в остром периоде заболевания составляет 35%, с ее увеличением на 12% -15% к концу первого года реабилитации [2, 4, 7, 8]. Инвалидизация после инсульта представляет собой большую медико-социально-экономическую проблему, поскольку более половины людей, перенесших ишемический инсульт, отмечают ухудшение качества жизни, и лишь 20% из них способны вернуться к труду [4]. Все вышеперечисленное делает фармакотерапию инсульта одной из важнейших задач современной медицины и ставит вопрос перед экспериментальной медицинской химией и фармакологией, связанный с целенаправленным поиском новых фармакологически активных субстанций, способных оказать благоприятное влияние на течение ишемического инсульта, с целью их дальнейшего внедрения в практическую деятельность [1, 7, 8].
В настоящее время признана высокая роль эндотелия сосудов в процессах регуляции микроциркулятор-ного кровотока, гемореологии, развитии воспалительной реакции и ангиогенезе. Учитывая это можно предположить, что сохранение эндотелиальной функции, в условиях ишемического инсульта, на должном уровне, вероятно, может способствовать восстановлению церебрального кровотока с наименьшими временными потерями, что, несомненно, является одной из основных стратегий фармакотерапии инсульта [5, 8]. Кроме того, нормализация продукции эндотелий - зависимых
соединений, обладающих ангаагрегантными и антико-агулянтными свойствами, противовоспалительных агентов также может препятствовать развитию нейро-дегенеративных процессов, сопровождающих ишемический инсульт [5]. Таким образом, эндотелий сосудов может рассматриваться как самостоятельная «мишень» фармакотерапевтического воздействия для терапии ишемического инсульта, а поиск средств, способных сохранить эндотелиальную функцию, представляет собой перспективное направление разработки лекарственных средств для лечения и профилактики нарушений мозгового кровообращения [1].
Материалы и методы исследования. Эксперимент выполнен на 24 кроликах породы «Калифорния», разделенных на 6 равных групп по 4 особи в каждой. Первая группа кроликов являлась ложнооперирован-ной (Л/О). Остальным животным воспроизводили ишемическое повреждение головного мозга путем одномоментной билатеральной окклюзии общих сонных артерий. При этом вторая группа животных являлась негативным контролем (НК) и не получала фармакологическую поддержку. Третьей, четвертой и пятой группам кроликов вводили препараты сравнения - сулодек-сид (Вессел Дуэ Ф, Alfa Wasserman, Италия), в дозе 30 ЕВЛ (единицы высвобождения липопротеинлипазы); Мексидол (ФАРМАСОФТ, Россия) - 30 мг/кг, Тиокто-вую кислоту (Октолипен, Фармстандарт - Лексредства, Россия) - 50 мг/кг соответственно. Шестой группе кроликов вводили исследуемое соединение ATACL в дозе 100 мг/кг [1]. Препараты сравнения и исследуемое
—--—
Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК
соединение вводились per os ежедневно, на протяжении 14 дней. По истечении указанного времени производили оценку вазодилатирующей функции эндотелия сосудов методом ультразвуковой допплерографии на фоне введения эндотелий - специфичных анализаторов [6]. В качестве последних использовали: ацетилхо-лин (АЦХ) 0,1 мг/кг (Sigma-Aldrich), L-аргинин (L-arg.) 150 мг/кг (Panreac), нитро-L—аргинин метиловый эфир (L- NAME) 15 мг/кг (Sigma-Aldrich). Эндотелий -независимую вазодилатацию оценивали по изменению реакции сосудов в ответ на введение нитроглицерина (НТГ, Биомед, Россия) 0,007 мг/кг. После проведения всех необходимых манипуляций животных выводили из эксперимента путем мгновенной декапитации до выхода из наркоза.
Результаты исследования методами вариационной статистики с применением пакета прикладных программ STATISTICA 6.0 (StatSoft, США) для операционной системы WINDOWS. Полученные данные подвергали тесту на нормальность распределения с использованием критерия Шапиро - Уилка. В случае подчинения данных закону нормального распределения для сравнения средних применяли t - критерий Стьюдента, в противном случае дальнейшую статистическую обработку данных производили с помощью U-критерия Манна - Уитни.
Результаты и их обсуждение. У Л/О группы животных в ответ на введение АЦХ, установлено повышение скорости мозгового кровотока на 47,4% (р<0,01), относительно исходного значения Ск данной
80 60 40 20 0 -20 -40 -60
группы кроликов (9,27±0,649 см/сек.), в то время как блокада ферментных систем синтеза N0, посредством введения L-NAME привела к падению Ск у Л/О животных на 42,1 % (р<0,01). На фоне введения Л/О кроликам L - аргинина скорость церебрального кровотока по сравнению с исходной Ск статистически значимо не изменилась. При этом следует отметить, что эндотелий - независимая вазодилатация, опосредованная внутривенным введением НТГ, была сопоставима во всех экспериментальных группах животных (рис.1).
У животных НК группы Ск была на 93,9% (р<0,05) ниже, чем у ложнооперированных кроликов. При введении АЦХ данной группе животных скорость мозгового кровотока увеличилась лишь на 14%. В тоже время у НК группы кроликов на фоне введения L - аргинина отмечено увеличение Ск на 35,4% (р<0,05) от ее исходного уровня, что свидетельствует о развитии у данной группы животных феномена «Ь - аргининового парадокса». Падение скорости локального церебрального кровотока у НК группы кроликов в ответ на введение L-NAME составило 8,9% (рис.1).
Исходная скорость мозгового кровотока у животных, получавших сулодексид, составила 6,3±0,334 см/сек. В ответ на введение АЦХ и L-NAME данным животным скорость мозгового кровотока увеличилась / уменьшилась на 32,9% (р<0,05) и 20,9% соответственно. Введение L - аргинина животным, получавшим сулодексид, привело к увеличению скорости локального мозгового кровотока всего на 19,5% (рис.1).
U ft # и
%
АЦХ L-arg I Fit1 11 1 ' ' НТГ
*
и ^
■ ЛО ИНК
Ш Сулодексид
□ Мексидол
S Тиоктовая кислота
□ ATÄCL
Рисунок -1 Изменение вазодилатирующей функции эндотелия сосудов в условиях ишемии головного у крыс и ее коррекции соединением АТАСЬ, и препаратами сравнения
Примечание: # - статистически значимо @ - критерий Стьюдента) относительно исходной скорости кровотока (р<0,01);
*- статистически значимо ^ - критерий Стьюдента) относительно исходной скорости кровотока (р<0,05).
На фоне применения мексидола у кроликов исходная Ск была ниже значения Л/О группы животных на 77,5% (р<0,05). У данной группы кроликов скорость
церебрального кровотока при введении АЦХ увеличилась, а при введении Ь-ЫАМБ уменьшилась на 26,3% (р<0,05) и 11,1% соответственно. При введении Ь - аргинина животным, получавшим мексидол, отмечено
повышение Ск на 26,1% (р<0,05) от ее исходных значений (рис.1).
При применении тиоктовой кислоты первоначальная скорость локального мозгового кровотока была ниже аналогичного значения Л/О группы животных на 78,7% (р<0,05). В ответ на введение АЦХ кроликам, получавшим тиоктовую кислоту, Ск увеличилась на 25,3% (р<0,05), а при введении L-NAME - уменьшилась на 9,8%. Также у кроликов, на фоне применения тиоктовой кислоты наблюдалось увеличение скорости мозгового кровотока на фоне внутривенного введения L - аргинина на 23,8% (р<0,05) (рис.1).
У кроликов, получавших соединение АТАСЬ, исходная скорость церебрального кровотока была ниже таковой у Л/О животных на 72,1% (р<0,05). При введении АЦХ данной группе кроликов Ск увеличилась на 37% (р<0,05), относительно исходного значения данной группы животных. В тоже время рост скорости церебрального кровотока при введении Ь - аргинина, животным, получавшим АТАСЬ, составил всего 14,1%. В ответ на введение Ь-ЫАМБ данной группы кроликов падение Ск составило 27,7% (р<0,05) (рис.1).
Подобные изменения в функциональном состоянии эндотелия сосудов в условиях коррекции ишемии головного мозга кроликов соединением АТАСЬ, вероятно, связаны с антиоксидантными свойствами данного соединения (производное коричной кислоты) и устранением одного из ведущих звеньев клеточного повреждения (в том числе и эндотелиоцитов) - окислительного стресса [3]. Нивелирование гиперпродукции оксидантов при применении АТАСЬ, по всей ви-
димости, ведет к уменьшению образования пероксо-нитрита [1], что в свою очередь, способно нормализовать продукцию эндотелиального NO, восстанавливая, тем самым, вазодилатирующую функцию эндотелия и устраняя проявления эндотелиальной дисфункции.
Выводы:
1. В условиях экспериментально смоделированной ишемии головного мозга у кроликов наблюдается развитие эндотелиальной дисфункции, что выражается в сниженной сосудистой реакции на введении ацетил-холина и L- NAME, а также развитием феномена «L -аргининового парадокса» (увеличение скорости церебрального кровотока при введении L- аргинина составило 35,4% (p<0,05)) у животных НК группы.
2. Применение мексидола, тиоктовой кислоты и сулодексида при ишемии головного мозга позволило восстановить эндотелиальную функцию. При этом наиболее выраженный фармакологический эффект отмечен на фоне введения сулодексида (наблюдалась нормализация реакции сосудов на введение АЦХ и L-NAME (увеличение Ск и ее падение составили соответственно 32,9% (p<0,05) и 20,9%), а проявление феномена «L - аргининового парадокса» носило не столь выраженный характер по сравнению с группой кроликов негативного контроля).
3. Введение кроликам соединения ATACL также способствовало уменьшению проявлений эндотели-альной дисфункции. При этом по величине положительного влияния на состояние эндотелия сосудов, в условиях ишемии головного мозга, соединение ATACL было сопоставимо с сулодексидом и превосходило тиоктовую кислоту и мексидол.
ЛИТЕРАТУРА
1. Воронков А.В., Поздняков Д.И., Мамлеев А.В. Сравнительная оценка влияния ATACL, мексидола и тиоктовой кислоты на антитромботическую функцию эндотелия и некоторые показатели состава периферической крови экспериментальных животных на фоне фокальной ишемии головного мозга // Современные проблемы науки и образования. 2016. № 2.; URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=24398 (дата обращения: 22.06.2016).
2. Глобальная база данных
ВОЗ. https://apps.who.int/infobase/Mortality.aspx
3. Машенцева А.А., Сейтембетов Т.С. Экспериментальное и теоретическое исследование взаимосвязи «структура-активность» производных коричной кислоты // Journal of Siberian Federal University. Chemistry.- 2010.- №3.- С. 183-192.
4. Нечипуренко Н.И., Пашковская И.Д., Мусиенко Ю.И. Основные патофизиологические механизмы ишемии головного мозга // Медицинские новости. - 2008. - №1. - С.7-13.
5. Суслина З.А., Танашян М.М., Домашенко М.А. Дисфункция эндотелия при ишемических нарушениях мозгового кровообращения // Неврология.- 2008.- Т.1., №2.- С.4-11.
6. Тюренков И.Н., Воронков А.В. Методический подход к оценке эндотелиальной дисфункции в эксперименте // Экс-перим. и клинич. фармакология. - 2008. - Т.71. - №1. - С.49-51.
7. Murray V., Norrving B., Sandercock P., et al. The molecular basis of thrombolysis and its clinical application in stroke // Journal of Internal Medicine.-2010.- Vol.267.- P:191-208.
8. Woodruff T.M., Thundyil J., Tang S-C., et al. Pathophysiology, treatment, and animal and cellular models of human ischemic stroke // Molecular Neurodegeneration. -2011.- Vol.-6.-P:11.
THE STUDY OF THE JOINT EFFECT OF ATACL VAZODILATIRUUSHIMI ON THE FUNCTION OF RABBITS VASCULAR ENDOTHELIUM IN CONDITIONS OF CEREBRAL ISCHEMIA
Voronkov A. V., Pozdnyakov D.I., Mamleev A.V., Arlt A.V.
Pyatigorsk medical-pharmaceutical Institute-branch of the Volgograd state medical University Ministry of Health of Russian Federation, Pyatigorsk, Russian Federation.
Annotation: the study established that the use of a compound of ATACL in conditions of cerebral ischemia contributes to the preservation of endothelial function, as reflected in the preservation of the vascular response to introduction of acetylcholine (increase of blood flow velocity was 37% (p<0.05)), L - NAME (blood flow decreased 27.7% (p<0.05)) and L - arginine (increase blood flow velocity amounted to only 14.1%). In this case the pharmacological effect from the application of the compound of ATACL was comparable to that in the application of sulodexide and even surpassed the effect of the introduction of thioctic acid and Mexidol. Key words: cerebral ischemia, endothelial dysfunction, endotheliopathy, antioxidants.
REFERENCES
1. Voronkov A.V., Pozdnyakov D.I., Mamleev A.V. Sravnitel'naya otsenka vliyaniya ATACL, meksidola i tioktovoy kisloty na antitromboticheskuyu funktsiyu endoteliya i nekotorye pokazateli sostava perifericheskoy krovi eksperimental'nykh zhivotnykh na fone fokal'noy ishemii golovnogo mozga // Sov-remennye problemy nauki i obrazovaniya. 2016. № 2.; URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=24398 (data obrashcheniya: 22.06.2016).
2. Global'naya baza dannykh VOZ. https://apps.who.int/in-fobase/Mortality.aspx
3. Mashentseva A.A., Seytembetov T.S. Eksperimental'noe i teoreticheskoe issledovanie vzaimosvyazi «struktura-aktivnost'» proizvodnykh korichnoy kisloty // Journal of Siberian Federal University. Chemistry.- 2010.- №3.- S. 183-192.
4. Nechipurenko N.I., Pashkovskaya I.D., Musienko Yu.I. Osnovnye patofiziologicheskie mekhanizmy ishemii golovnogo mozga // Meditsinskie novosti. - 2008. - №1. - S.7-13.
5. Suslina Z.A., Tanashyan M.M., Domashenko M.A. Dis-funktsiya endoteliya pri ishemicheskikh narusheniyakh mozgovogo krovoobrashcheniya // Nevrologiya.- 2008.- T.1., №2.- S.4-11.
6. Tyurenkov I.N., Voronkov A.V. Metodicheskiy podkhod k otsenke endotelial'noy disfunktsii v eksperimente // Eksperim. i klinich. farmakologiya. - 2008. - T.71. - №1. - S.49-51.
7. Murray V., Norrving B., Sandercock P., et al. The molecular basis of thrombolysis and its clinical application in stroke // Journal of Internal Medicine.-2010.- Vol.267.- P:191-208.
8. Woodruff T.M., Thundyil J., Tang S-C., et al. Pathophys-iology, treatment, and animal and cellular models of human is-chemic stroke // Molecular Neurodegeneration. -2011.- Vol.-6.-P:11.
