CC BY
62
В.И. Кочкаров
д-р биол. наук, ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
Э.Н. Дудина
аспирант кафедры фармакологии, ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития РФ
Е.А. Коновалова
аспирант кафедры фармакологии, ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития РФ
Е.С. Черноморцева
д-р мед. наук, ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития РФ
Е.В. Жернаков
врач перинатального центра, ГУЗ «Белгородская областная клиническая больница Святителя Иоасафа»
Т.А. Хадиева
студент лечебного факультета, ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный
национальный исследовательский университет»
И.О. Головченко
студент лечебного факультета, ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный
национальный исследовательский университет»
КОРРЕКЦИЯ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ ИНГИБИТОРАМИ
ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ-5
Аннотация. Полученные результаты новы, т.к. впервые проведено изучение сравнительной оценки дозозависимых эндотелиопротективных эффектов малых доз силденафила и тадалафила в комбинации с L-аргинином при экспериментальном моделировании нарушений метаболического пути Ьаргинин/ЫО, вызванных экзогенной блокадой эндотелиальной NO-синтазы. Показано, что дополнительное введение L-аргинина, как модулятора синтеза окиси азота, дополняющего фосфодиэ-стеразный механизм эндотелиопротекции и вазодилятации проявляет аддитивный эффект, выражающийся в уменьшении коэффициента эндотелиальной дисфункции и частичном гипотензивном эффекте.
Ключевые слова: окись азота, L-NAME, L-аргинин, силденафил, тадалафил.
T.G. Pokrovskaya, Belgorod state university TN. Chulukova, Kursk state medical university M.V. Pokrovskii, Belgorod state university V.V. Gureev, Kursk state medical university E.N. Dudina, Kursk state medical university E.A. Konovalova, Kursk state medical university E.S. Chernomorceva, Kursk state medical university E.V. Jernakov, Belgorod state university T.A. Hadieva, Belgorod state university
I.O. Golovchenko, Belgorod state university
CORRECTION OF ENDOTHELIAL DYSFUNCTION INHIBITORS BY PHOSPHODIESTERASE-5
Abstract. The recieved results are new, because for the first time the study of the comparative evaluation dose depended endothelioprotective effects of small doses of sildenafil and tadalafil in combination with L-arginine in experimental modeling of violations of metabolic pathway L-arginine/NO, caused by exogenous blockade of endothelial NO-synthase. It is shown that addition of L-arginine as a modulator of the synthesis of nitric oxide, supplementing phosphodiesterased mechanism endothelioprotection and vasodilatation exhibit an additive effect, resulting in a decrease of the coefficient of endothelial dysfunction and partial hypotension effects.
Key words: nitric oxide, L-NAME, L-arginine, sildenafil, tadalafil.
Последнее десятилетие ознаменовалось интенсивным изучением ингибиторов фосфодиэстеразы-5 (ИФДЭ-5), которые изначально использовались как лекарства для лечения эректильной дисфункции, в пульмонологии, кардиологии, гастроэнтерологии, гинекологии и других смежных специальностях [1, 10]. Кроме того, в настоящее время достаточно большое внимание уделяется изучению роли и места L-аргинина, как предшественника окиси азота (NO), в коррекции эндотелиальной дисфункции [3, 4, 7].
Представляет интерес оценка эндотелиотропных эффектов комбинации ведущих ИФДЭ-5 и эндогенного донатора оксида азота L-аргинина в условиях экспериментального моделирования эндотелиальной дисфункции эндотелия. Данный выбор препаратов объясняется удачным, дополняющим друг друга патогенетически, фармакоди-намическим воздействием на различные звенья нарушений метаболических путей L-аргинин/eNOS/NO и NO/цГМФ/ИФДЭ-5 [3].
Как известно, малые дозы ИФДЭ-5 обладают вазодилатирующей активностью при лечении лёгочной гипертензии, недостаточности кровообращения. В доступной литературе мы не обнаружили сведений об исследовании эндотелиотропных эффектов малых доз силденафила и тадалафила в комбинации с эндогенным субстратом для синтеза оксида азота L-аргинином при моделировании дефицита оксида азота.
Силденафил является более короткодействующим препаратом, менее селективным и менее безопасным, чем тадалафил, относящийся также к селективным ИФДЭ5, но с большей продолжительностью действия. В то же время, известны экспериментальные исследования на крысах, показывающие, что чувствительность к эндотелию у силденафила больше (45 раз) чем у тадалафила (21 раз) [10].
Целью настоящего исследования явилось изучение сравнительной оценки до-зозависимых эндотелиопротективных эффектов малых доз силденафила и тадалафила в комбинации с L-аргинином при экспериментальном моделировании нарушений метаболического пути L-аргинин/NO, вызванных экзогенной блокадой эндотелиальной NO-синтазы.
Материалы и методы.
Опыты проводились на белых крысах самцах линии Wistar массой 250-300 г. Неселективный блокатор NO-синтазы, N-нитро^-аргинин метиловый эфир (L-NAME) вводился внутрибрюшинно в дозе 25 мг/кг/сут. На 8 день от начала эксперимента под наркозом (хлоралгидрат 250 мг/кг) вводили катетер в левую сонную артерию для регистрации показателей артериального давления (АД) во время проведения сосудистых проб, болюсное введение фармакологических агентов осуществлялось в правую бед-
ренную вену. Показатели гемодинамики: систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД), частоту сердечных сокращений (ЧСС) измерялись непрерывно посредством датчика P23ID «Gould» США и компьютерной программы «Bioshell». Проводились следующие функциональные сосудистые пробы: эндотелий зависимая вазодилатация (ЭЗВ) - внутривенное введение ацетилхолина (АХ) в дозе 40 мкг/кг, эндотелий независимая вазодилатация (ЭНЗВ) - внутривенное введение нитропруссида натрия (НП) в дозе 30 мкг/кг. Исследуемые группы животных (n=10): I - интактные; II - с введением L-NAME; III - с введением на фоне L-NAME силденафила (Виагра, «Pfizer») - 0,22 мг/кг внутрижелудочно, двухкратно в сутки; IV - с введением на фоне L-NAME тадалафила (Сиалис, «Lilly/ICOS») - 0,09 мг/кг внутриже-лудочно, однократно в сутки, V - с введением на фоне L-NAME силденафила - 0,22 мг/кг внутрижелудочно, двухкратно в сутки и L-аргинина (EUROBIOPHARM GmgH, Hamburg)- в дозе 200 мг/кг внутрибрюшинно, однократно в сутки; VI - с введением на фоне L-NAME тадалафила - 0,09 мг/кг внутрижелудочно, однократно в сутки и L-аргинина - 200 мг/кг внутрибрюшинно, однократно в сутки. Для расчёта малых доз исследуемых лекарственных средств использованы уменьшенные на порядок (в 10 раз) средние терапевтические дозы силденафила и тадалафила, пересчитанные с учётом соотношения поверхности тела биологического объекта к его массе по общепринятой формуле межвидового переноса доз, с использованием коэффициентов пересчёта в зависимости от массы тела по Freireich М. at al. и Улановой И.П. и др. При статистической обработке данных рассчитывали среднее значение, величину стандартного отклонения. Различия считали достоверными при p<0,05.
Результаты и их обсуждение.
Болюсное внутривенное введение АХ в течение 3-5 секунд приводило к резкому падению артериального давления достигающего пика у интактных животных для систолического давления (САД) 84,3±4,4, для диастолического давления (ДАД) - 38,7± 2,8 и для среднего артериального давления (СрАД) 53,9±2,7 мм рт. ст., при этом в течение первых 2-3 секунд развивалась резкая брадикардия до 130-150 ударов в минуту. Восстановление АД происходило в среднем за 42,2±0,8 сек. после нормализации сердечного ритма. ЭНЗВ также характеризовалась снижением САД до 83,0 ±3,7, ДАД до 42,1±4,4 и СрАД до 55,7±3,5 мм рт.ст. с последующим полным восстановлением в среднем в течение 45,1 ±1,0 сек. Блокада NO-синтазы с помощью длительного, ежедневного, в течение 7 суток внутрибрюшинного введения L-NAME (N-нитро^-аргинин метиловый эфир в дозе 25 мг/кг) вызывало артериальную гипертензию (САД -190,3±6,7, ДАД - 145,0±3,9, СрАД - 160,1±4,6 мм рт. ст.) и приводила к меньшему снижению показателей АД после введения АХ (САД до 110,6±5,2 , ДАД до 82,8±6,6, СрАД до 92,1±6,1 мм рт. ст.) и НП (САД до 88,7±4,7, ДАД до 50,8±4,2 и СрАД до 63,4±4,1 мм рт. ст.) по сравнению с интактными животными.
При оценке показателей гемодинамики в исследуемых группах отмечается следующая динамика цифр артериального давления: наибольшее частичное гипотензивное действие отмечалось при введении малой дозы силденафила в комбинации с L-аргинином. Так, загеристрированные параметры АД при монотерапии силденафилом составляли: САД - 199,8±3,8 мм рт. ст. и ДАД - 166,1±2,5 мм рт. ст., а в комбинации с L-аргинином 169,9±10,0 и 135,7±7,7 мм рт. ст. соответственно. В условиях введения
малой дозы тадалафила достоверного гипотензивного эффекта не наблюдалось, показатели АД составили: САД - 189,9±8,5 и ДАД - 153,3±6,4 мм рт. ст. и и его комбинации с L-аргинином при монотерапии тадалафилом и соответственно. В комбинации тадалафила в малой дозе с L-аргинином гипотензивный эффект также не наблюдался.
При проведении функциональных сосудистых проб для оценки фармакологической коррекции L-NAME-индуцированного дефицита оксида азота, нами использован коэффициент эндотелиальной дисфункции (КЭД), предложенный в нашей лаборатории, отражающий соотношения расчетных показателей ЭНЗВ и ЭЗВ [6]. В группе с введением L-NAME КЭД составил 5,4±0,6 усл. ед., а в группе интактных животных -1,1±0,1усл. ед., следовательно, чем ближе получаемые значения КЭД в опытных группах, тем выше степень коррекции моделируемой ЭД.
После проведения расчёта соотношений площадей над кривой реакции при проведении ЭНЗВ и ЭЗВ во всех экспериментальных группах отмечаются проявления фармакологической коррекции дисфункции эндотелия. По степени проявления эндо-телиопротективных эффектов на фоне моделирования L-NAME-индуцированного дефицита оксида азота, исследуемые препараты можно расположить в ряд по степени возрастания следующим образом: силденафил (0,22 мг/кг) - (КЭД=3,2±0,2 усл.ед.) ^ тадалафил (0,09 мг/кг) - (КЭД=2,9±0,1 усл.ед.) ^ силденафил (0,22 мг/кг) + L-аргинин (200 мг/кг) - (2,5±0,2 усл. ед. .) ^ тадалафил (0,09 мг/кг)+ L-аргинин (200 мг/кг) -2,1±0,2 усл. ед.
Как показали наши исследования, у лабораторных животных при моделировании эндотелиальной дисфункции введением ингибитора NO-синтазы L-NAME выявлены сопоставимые эндотелиопротективные эффекты малых доз силденафила и та-далафила. Это положение подтверждается обобщающими расчётными показателями функциональных проб на сосудистую реактивность.
Полученные результаты позволяют констатировать эффективную коррекцию эндотелиальной дисфункции силденафилом и тадалафилом, возникающую при L-NAME-индуцированном дефиците оксида азота и в малых дозах (сниженных по сравнению со средней терапевтической в 10 раз). Кроме того, сочетанное использование силденафила и тадалафила в малых дозах с L-аргинином выявило аддитивное эндо-телиопротекторное действие, что свидетельствует о том, что дополнительное введение L-аргинина, как модулятора синтеза окиси азота дополняет фосфодиэстеразный механизм эндотелиопротекции и вазодилятации. Кроме ингибирования ФДЭ-5 механизм уменьшения проявления эндотелиальной дисфункции при использовании препаратов данной группы по данным литературы связывают с открытием Katp каналов [9]. В недавних работах показано, что силденафил запускает каскад, который активирует протеинкиназу С, генерирует NO и аккумулирует циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ) в кардиомиоците через индуцибельную и эндотелиальную NO-синтазы, приводя к кардиопротекции через открытие митохондриальных АТФ-чувствительных калиевых каналов (mitoKATP) [8, 11, 12, 13].
Эндотелиопротективная активность малых доз исследуемых препаратов открывает перспективу их целенаправленного использования при фармакологической коррекции дисфункции эндотелия при сердечно-сосудистом континууме, при этом риск возникновения известных побочных и нежелательных явлений данных препаратов бу-
дет минимальным. Для дальнейшего подтверждения выдвигаемых нами предложений необходимо дополнительное проведение клинических исследований.
Список литературы:
1. Белоусов Ю.Б., Намсараев Ж.Н. Эндотелиальная дисфункция как причина атеросклеротического поражения артерий при артериальной гипертензии: методы коррекции // Фарматека. - 2000. - №6. - С. 62-72.
2. Верткин А.Л. Клиническая фармакология ингибиторов ФДЭ5: сравнительный анализ. http://www.intensive.ru/php/content.php?group=2&id=963
3. Покровская Т.Г., Кочкаров В.И., Покровский М.В. и др. Принципы фармакологической коррекции эндотелиальной дисфункции // Кубанский научный медицинский вестник. 2007. № 1-2. С. 146-149.
4. Покровская Т.Г., Покровский М.В., Кочкаров В.И. и др. Исследование эндоте-лио- и кардиопротективных эффектов комбинаций основных групп антигипертензивных средств с L-аргинином при экспериментальной эндотелиальной дисфункции // Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова - 2008. - № 2. - С. 126-132.
5. Покровская Т.Г., Чулюкова Т.Н., Покровский М.В. Эндотелиопротективные эффекты силденафила и тадалафила при экспериментальном моделировании L-name-индуцированного дефицита оксида азота // Кубанский научный медицинский вестник. -2009.- № 4. - С. 136-145.
6. Покровский М.В., Кочкаров В.И., Покровская Т.Г. и др. Методические подходы для количественной оценки развития эндотелиальной дисфункции при L-NAME-индуцированной модели дефицита оксида азота в эксперименте // Кубанский научный медицинский вестник. Краснодар, 2006. №10. - С.72-77.
7. Покровский М.В., Покровская Т. Г., Кочкаров В. И. и др. Эндотелиопротектор-ные эффекты L-аргинина при моделировании дефицита окиси азота // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2008. - Т. 71. № 2. - С. 29-31.
8. Das S., Maulik N., Das D.K. et al. Cardioprotection with sildenafil, a selective inhibitor of cyclic 3',5'-monophosphate-specific phosphodiesterase 5 // Drugs Exp. Clin. Res. -2002. - V. 28. - P. 213-219.
9. Gori T, Sicuro S, Dragoni S et al. Sildenafil Prevents Endothelial Dysfunction Induced by Ischemia and Reperfusion via Opening of Adenosine Triphosphate-Sensitive Potassium Channels // A Human In Vivo Study Circulation - 2005. - V. 111. - P. 742-746.
10. Gross G.J. Sildenafil and Endothelial Dysfunction in Humans // Circulation. -2005. - V. 111. - P. 721-723.
11. Robinson SD, Ludlam CA, Boon NA, Newby DE. Phosphodiesterase type 5 inhibition does not reverse endothelial dysfunction in patients with coronary heart disease // Heart. - 2006. - V. 92. - №2. - P. 170-176.
12. Rosengarten B., Schermuly R.T., Voswinckel R. et al. Sildenafil improves dynamic vascu-lar function in the brain: studies in patients with pulmonary hypertension // Cerebrovasc. Dis. - 2006. - V. 21. - №.3. - P. 194-200.
13. Teixeira C.E., Priviero F.B., Webb R.C. Differential effects of the phosphodiesterase type 5 inhibitors sildenafil, vardenafil, and tadalafil in rat aorta // J. Pharmacol. Exp. Ther. - 2006. - V. 316. - №2. - P. 6
List of references:
1. Belousov YU.B., Namsaraev ZH.N. Endothelial dysfunction as a cause of atherosclerotic lesions of the arteries in arterial hypertension: the methods of correction // Pharmateka. - 2000. - №6. - P. 62-72.
2. Vertkin A.. Clinical pharmacology of PDE5 inhibitors: a comparative analysis http://www.intensive.ru/php/content.php?group=2&id=963
3. Pokrovskaia T.G., Kochkarov V.l., Pokrovskii M.V., etc. Principles of pharmacological correction of endothelial dysfunction // Kuban scientific medical journal. 2007. № 1-2. P. 146-149.
4 Pokrovskaia T.G., Kochkarov V.l., Pokrovskii M.V., etc. The study endothelio- and cardioprotective effects of combinations of the main groups of antihypertensive agents with L-arginine in experimental endothelial dysfunction // Russian medical-biological herald named after academician I.P.. Pavlova - 2008. - № 2. - P. 126-132.
5. Pokrovskaia T.G., Chulukova T.N., Pokrovskii M.V. Endothelioprotective effects of sildenafil and tadalafil in experimental modeling of L-NAME-induced shortage of nitrogen oxide // Kuban scientific medical journal. - 2009.- № 4.- P. 136-145.
6. Pokrovskii M.V., Kochkarov V.l., Pokrovskaia T.G. etc. The intercession of the current year, etc. Methodical approaches to the quantitative assessment of the development of endothelial dysfunction in the L-NAME-induced model of deficiency of nitric oxide in the experiment // Kuban scientific iu-health newsletter. Krasnodar, 2006. №10. P.72-77.
7. Pokrovskii M.V., Pokrovskaia T. G., Kochkarov V.l. etc. Endothelioprotective effects of L-arginine in the modelling of the shortage of nitrogen oxides // Experimental and clinical pharmacology. - 2008. - T. 71. № 2. - P. 29-31.
8. Das S., Maulik N., Das D.K. et al. Cardioprotection with sildenafil, a selective inhibitor of cyclic 3',5'-monophosphate-specific phosphodiesterase 5 // Drugs Exp. Clin. Res. - 2002. - V. 28. - P. 213-219.
9. Gori T, Sicuro S, Dragoni S et al. Sildenafil Prevents Endothelial Dysfunction Induced by Ischemia and Reperfusion via Opening of Adenosine Triphosphate-Sensitive Potassium Channels // A Human In Vivo Study Circulation - 2005. - V. 111. - P. 742-746.
10. Gross G.J. Sildenafil and Endothelial Dysfunction in Humans // Circulation. - 2005. - V. 111. -P. 721-723.
11. Robinson SD, Ludlam CA, Boon NA, Newby DE. Phosphodiesterase type 5 inhibition does not reverse endothelial dysfunction in patients with coronary heart disease // Heart. - 2006. - V. 92. - №2. - P. 170-176.
12. Rosengarten B., Schermuly R.T., Voswinckel R. et al. Sildenafil improves dynamic vascular function in the brain: studies in patients with pulmonary hypertension // Cerebrovasc. Dis. - 2006. - V. 21. -№.3. - P. 194-200.
13. Teixeira C.E., Priviero F.B., Webb R.C. Differential effects of the phosphodiesterase type 5 inhibitors sildenafil, vardenafil, and tadalafil in rat aorta // J. Pharmacol. Exp. Ther. - 2006. - V. 316. - №2. -P. 6
А.В. Файтельсон
канд. мед. наук, ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет»
Н.Ю. Коклина
ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет»
О. С. Гудырев
канд. мед. наук, ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
М.В. Покровский
д-р мед. наук, профессор, ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный
национальный исследовательский университет»
Т.Г. Покровская
д-р мед. наук, ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
