CC BY
54
7. Endothelial dysfunction and atherothrombosis in mild hyperhomocysteinemia / N. Weiss, C. Keller, U. Hoffmann, J. Loscalzo // Vasc. Med. - 2002. - № 7. - P. 227-239.
8. Ghoneim, M.T. The effect of calcium channel blocker and/or PPAR y agonist on vascular reactivity, serum homocysteine and oxidative enzymes in methionine induced hyperhomocysteinemia in rats / M.T. Ghoneim, E. Mervat, A.R. Mohamed // Bull. Alex. Fac. Med. - 2009. - Vol. 45, № 2. - P. 371-377.
9. Role of superoxide in angiotensin Il-induced but not catecholamine-induced hypertension / J.B. Laursen, S. Rajagopalan, Z. Galis et al. // Circulation. - 1997. - Vol. 95. - P. 588-593.
10. The vascular effects of different arginase inhibitors in rat isolated aorta and mesenteric arteries / N.N. Huynh, E.E. Harris, J.F.P. Chin-Dusting, K.L. Andrews // British Journal of Pharmacology. - 2009. -№ 156. - P. 84-93.
В.И. Кочкаров
д-р биол. наук, ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
С. В. Буравлева
аспирант 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
М.В. Корокин
канд мед. наук, ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет
О. С. Гудырев
канд мед. наук, ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет
ЭНДОТЕЛИОПРОТЕКТИВНЫЕ ЭФФЕКТЫ ПРЕПАРАТОВ ТИОКТОВОЙ КИСЛОТЫ
Аннотация. Проведено изучение эндотелиопротективной активности тиоктовой кислоты на модели 1-ЫАМБ- индуцированной эндотелиальной дисфункции. Выявлено выраженное эндотелиопротективное действие, что выражалось в снижении показателей артериального давления и коэффициента эндотелиальной дисфункции, а также в предотвращении снижения содержания метаболитов оксида азота. Одновременно результаты нагрузочных проб выявили способность тиоктовой кислоты предотвращать повышение адренореактивности и сохранение миокардиального резерва при проведении пробы с пережатием аорты.
Ключевые слова: эндотелиальная дисфункция, тиоктовая кислота, оксид азота.
V.I. Kochkarov, Belgorod State University S.V. Buravleva, Belgorod State University M.V. Pokrovskii, Belgorod State University
T.G. Pokrovskaya, Belgorod State University
O.S. Gudyrev, Belgorod State University
M.V. Korokin, Belgorod State University
A.P. Grigorenko, Belgorod State University
ENDOTHELIOPROTECTION EFFECTS OF THIOCTIC ACID DRUGS
Abstract. The study of endotelioprotektion activity thioctic acid on the model of L-NAME-induced endothelial dysfunction. Revealed marked endotelioprotektion activity, which was reflected in reducing blood pressure and rate of endothelial dysfunction, as well as to prevent reduction of nitric oxide metabolites. Simultaneously, the results of exercise testing revealed the ability of thioctic acid to prevent the increase and preservation of myocardial adrenoreactivity reserve during the test with clamping the aorta.
Keywords: endothelial dysfunction, thioctic acid, nitric oxide.
Исследования последних лет существенно расширили представления о сосудистом эндотелии, и стало очевидным, что он является активной эндокринной системой, поддерживающей сосудистый гомеостаз путем осуществления ряда важнейших функций, как регуляция тонуса, гемостаза, роста сосудов, и ряда других [6, 10]. Кроме того, исследования доказывают участие эндотелиальной дисфункции в патогенезе целого ряда заболеваний, в том числе и сердечно-сосудистых [3, 4]. Эндотелий участвует в регуляции сосудистого тонуса, гемостаза, иммунного ответа, миграции клеток крови в сосудистую стенку, синтезе факторов воспаления и их ингибиторов, осуществляет барьерные функции [3, 10].
Вместе с тем, стало понятно, что эндотелиальная дисфункция является одним из главных патогенетических звеньев практически всех сердечно-сосудистых заболеваний, а также ряда патологических состояний, таких как гиперлипидемия, диабет, ожирение и др. [5, 6, 10].
В этой связи одной из актуальных задаче современной экспериментальной кар-диофармакологии является поиск и изучение эндотелиотропных средств, поскольку именно эндотелию сосудов отводится ведущая патогенетическая роль в развитии сердечно-сосудистых заболеваний.
Выше изложенное предопределило в качестве объекта исследования тиоктовую кислоту, поскольку согласно литературным данным а-липоевая кислота усиливает эн-доневральный кровоток, предотвращая ингибирование NO-синтетазы, и таким образом предупреждает ишемическое повреждение нервной ткани; ускоряет процесс проведения импульса по нерву и нормализует уровни глютатиона [2,8]. Известно, что при окси-дативном стрессе происходит активация фактора транскрипции NF -kB, который стимулирует выработку эндотелина-1 и тканевого эндотелиального фактора (важные составляющие патогенеза дыхательной недостаточности (ДН)). а-липоевая кислота предотвращает обусловленную свободными радикалами активацию транскрипционного фактора NF -kB, а значит, играет важную роль в предотвращении развития ДН благодаря своему защитному влиянию на эндотелиальную дисфункцию [2, 9]. а-липоевая кислота вносит свой вклад также в предотвращение повреждения нервов при оксида-тивном стрессе, увеличивая уровень поглощения глюкозы в эндоневрии, повышая активность супероксиддисмутазы и супероксидкаталазы [9].).
Материалы и методы исследований.
Опыты выполнены на самцах белых крыс массой линии Wistar массой 200-300 г. Для исследования взяты крысы без внешних признаков заболевания, прошедшие ка-
рантинный режим. В ходе эксперимента животные содержались в условиях стандартной экспериментальной биологически чистой комнаты, температура воздуха составляла 22-240С, освещение - 12 ч/12 ч светлый/темный цикл, все крысы получали гранулированный корм и фильтрованную водопроводную воду.
Ингибитор NO-синтазы N-нитро-Ь-аргинин метиловый эфир (L-NAME, Sigma) вводился внутрибрюшинно один раз в сутки в дозе 25 мг/кг в объеме 1 мл/кг в течение 7 дней (n=10 животных) [7]. Животным интактной группы вводился физиологический раствор NaCl в том же объеме (n=10 животных). Тиоктовую кислоту вводили внутриже-лудочно в дозе 50 мг/кг, что соответствует 600 мг в сутки человеку.
Исследование показателей гемодинамики в группах животных проводили под наркозом (этаминал натрия 50 мг/кг) посредством введения в сонную артерию катетера, регистрировали систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и частоту сердечных сокращений с помощью оборудования производства компании Biopac systems: полиграф MP150, датчик для инвазивного измерения гемодинамических параметров TSD104. Запись и обработку данных производили при помощи программы AcqKnowledge 4.9.1
Статистический анализ полученных данных осуществляли в программе Microsoft Excel версии 10.0 при помощи средств пакета анализа. «Описательная статистика» применялась для нахождения среднего значения (M) показателей и ошибки среднего (m). «Двухвыборочный t-тест с различными дисперсиями» использовался для сравнения соответствующих показателей в различных группах животных и определения достоверности различий между ними. Статистически значимыми считали различия при значениях двустороннего p<0,05.
Результаты и их обсуждение.
Моделирование патологии блокадой NO-синтазы, аналогом L-аргинина - L-NAME, приводило к артериальной гипертензии (САД - 190,3±6,7, ДАД - 145,0±3,9 мм рт. ст.). Коррекция данной модели патологии монотерапией тиоктовой кислотой приводила к снижению показателей артериального давления которое составило САД -160,2±5,3, ДАД - 123,0±6,9 мм рт. ст.
В дальнейшем проводились функциональные пробы посредством введения ацетилхолина (эндотелийзависимая вазодилатация) и нитропруссида натрия (эндотелийнезависимая вазодилатация) и производился расчет коэффициента эндотелиальной дисфункции (КЭД) [1].
Как показали результаты функциональных проб, данный показатель у животных с патологией составил 5,4±0,6, а в группе интактных животных 1,1 ±0,1. В группах животных, где на фоне моделирования патологии проводилась фармакологическая коррекция монотерапией тиоктовой кислотой КЭД соответственно составил 3,5±0,1 и, что ниже, чем у животных с патологией, но в то же время не достигает уровня интактных животных.
В дальнейшем согласно протоколу исследований нами было проведено изучение функционального состояния миокарда с помощью нагрузочных проб.
Проба на адренореактивность характеризовалась выраженным приростом абсолютных значений левожелудочкового давления (ЛЖД), +dp/dt, -dp/dt. В контрольной группе (животные, получавшие L-NAME) ЛЖД, +dp/dt и -dp/dt составили
соответственно 247,3+4,8, +12109+263 и -6820+303. У животных с L-NAME-индуцированным дефицитом оксида азота на фоне применения монотерапии тиктовой кислоты обнаружено снижение максимальных цифр левожелудочкового давления. Однако сравнительный анализ показал, что значения недостоверны.
При проведении пробы с пережатием аорты и оценки падения амплитуды ЛЖД при его прямой катетеризации у интактных животных выявлено недостоверное падение ЛЖД на 25 сек пережатия по сравнению с 5 сек в среднем на 17,7+3,2 мм рт. ст. Напротив, блокада NO-синтазы с помощью L-NAME (25 мг/кг) приводила к снижению ЛЖД на 25 сек пережатия аорты на 33,0±3,0 мм рт. ст. В группах животных, где использовалась монотерапия тиоктовой кислотой значения оказались в промежуточном положении (15,8+2,1 мм рт. ст.). (р < 0,05).
Исследования биохимических маркеров в сериях экспериментальных животных подтвердили наличие эндотелиопротективной активности тиоктовой кислоты.
Так, показатель экспрессии фермента эндотелиальная NO-синтаза под воздействием тиоктовой кислоты достоверно увеличивался.
Концентрация метаболитов оксида азота, так же значимо увеличивалась в группе, где на фоне моделирования патологии проводилась фармакологическая коррекция тиоктовой кислотой.
Выводы.
Таким образом, применение тиоктовой кислоты в дозе 50 мг/кг выявило выраженное эндотелиопротективное действие на модели L-NAME-индуцированного дефицита оксида азота, что выражалось в снижении показателей артериального давления и коэффициента эндотелиальной дисфункции, а также в предотвращении снижения содержания метаболитов оксида азота. Одновременно результаты нагрузочных проб выявили способность тиоктовой кислоты предотвращать повышение адренореактивности и сохранение миокардиального резерва при проведении пробы с пережатием аорты.
Список литературы
1. Покровский М.В. Методические подходы для количественной оценки развития эндотелиальной дисфункции при L-NAME-индуцированной модели дефицита оксида азота в эксперименте / М.В. Покровский, В. И. Кочкаров, Т. Г. Покровская и др. // Кубанский научно-медицинский вестник. Краснодар, 2006. - № 10. - С. 72-77.
2. Эффективность внутривенного введения трометамоловой соли тиоктовой (а-липоевой) кислоты при диабетической невропатии / И.А. Строков, Н.А. Козлова, Ю.В. Мозолевский и др. // Журн. неврол. и психиатр. - 1999. - Т.99, № 6. - С.18-22.
3. Barbato, J.E. Nitric oxide and arterial disease / J.E. Barbato, E. Tzeng // J. Vasc. Surg. - 2004. - Vol. 40. - P. 187-193.
4. Bian, K. Vascular system: role of nitric oxide in cardiovascular diseases / K. Bian, M.F. Doursout, F. Murad // J. Clin. Hypertens. (Greenwich). - 2008. - Vol. 10. - P. 304-310.
5. Biochemical markers of endothelial dysfunction in patients with endocrine and essential hypertension / O. Petrak, Jr. J. Widimsky, T. Zelinka et al. // Physiol. Res. - 2006. -Vol.55. - P. 597-602.
6. Feletou, M. Endothelial dysfunction: a multifaceted disorder / M. Feletou,
P.M.Vanhoutte // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. - 2006. - Vol. 21. - P. 377-385.
7. Impairment of smooth muscle function of rat thoracic aorta in an endothelium-independent manner by long-term administration of N(G)-nitro-L-arginine methyl ester / R.M. Lopez, C.S. Ortiz, A. Ruiz et al. // Fundam. Clin. Pharmacol. - 2004. - Vol. 18, № 6. - P. 669-677.
8. In vivo effect of lipoic acid on lipid peroxidation in patients with diabetic neuropathy / L. Androne, N.A. Gavan, I.A. Veresiu, R. Orasan // In vivo. - 2000. - Vol. 14. - P. 327-330.
9. Kempler P. Neuropathies. Pathomechanism, clinical presentation, diagnosis, therapy / Ed. by P. Kemple. - Budapest: Springer, 2002. - 208 p.
10. Napoli, C. Nitric oxide and atherosclerosis / C. Napoli, L.J. Ignarro // Nitric Oxide. - 2001. - Vol. 5, N 2. - P. 88-97.
List of reference
1. Pokrovsky, M.V. Methodological approaches to quantitative evaluation of endothelial dysfunction in L-NAME-induced model of nitric oxide deficiency in the experiment / M.V. Pokrovsky, V.I. Kochkarov, T.G. Pokrovsky et al / / Kuban Scientific Medical Bulletin. Krasnodar, 2006. - № 10. - P. 72-77.
2. The effectiveness of intravenous salt trometamolovoy thioctic (a-lipoic acid) in diabetic neuropathy / IA Strokov, NA Kozlov, YV Mozolevskaya, et al / / Zhurn. nevrol. and psihiatr.-1999 .- T.99, № 6 .-P.18-22.
3. Barbato, J.E. Nitric oxide and arterial disease / J.E. Barbato, E. Tzeng // J. Vasc. Surg. - 2004. -Vol. 40. - P. 187-193.
4. Bian, K. Vascular system: role of nitric oxide in cardiovascular diseases / K. Bian, M.F. Doursout, F. Murad // J. Clin. Hypertens. (Greenwich). - 2008. - Vol. 10. - P. 304-310.
5. Biochemical markers of endothelial dysfunction in patients with endocrine and essential hypertension / O. Petrak, Jr. J. Widimsky, T. Zelinka et al. // Physiol. Res. - 2006. - Vol.55.-P. 597-602.
6. Feletou, M. Endothelial dysfunction: a multifaceted disorder / M. Feletou, P.M.Vanhoutte // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. - 2006. - Vol. 21. - P. 377-385.
7. Impairment of smooth muscle function of rat thoracic aorta in an endothelium-independent manner by long-term administration of N(G)-nitro-L-arginine methyl ester / R.M. Lopez, C.S. Ortiz, A. Ruiz et al. // Fundam. Clin. Pharmacol. - 2004. - Vol. 18, № 6. - P. 669-677.
8. In vivo effect of lipoic acid on lipid peroxidation in patients with diabetic neuropathy / L. Androne, N.A. Gavan, I.A. Veresiu, R. Orasan // In vivo.- 2000.- Vol. 14.- P. 327-330.
9. Kempler P. Neuropathies. Pathomechanism, clinical presentation, diagnosis, therapy / Ed. by P. Kemple.- Budapest: Springer, 2002.- 208 p.
10. Napoli, C. Nitric oxide and atherosclerosis / C. Napoli, L.J. Ignarro // Nitric Oxide. - 2001. - Vol. 5, N 2. - P. 88-97.
А.И. Маяков
аспирант кафедры фармацевтической химии и фармакогнозии, ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
МЕТАБОЛИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННАЯ ЭНДОТЕЛИАЛЬНАЯ ДИСФУНКЦИЯ
Аннотация. Эндотелиальную дисфункцию моделировали посредством билатеральной ова-риэктомии лабораторному животному и в течение 6 недель добавлением в корм фруктозы, удельный вес которой составляет 60% от общего рациона, а также ежедневным однократным раздражением электрическим током, длительностью 10 мс, напряжением 30 В, силой 0,66 мА, пропускаемым через электроды, наложенные на хвост животного. При этом степень развития эндотелиальной дисфунк-
