ВЛИЯНИЕ ИЗОНИАЗИДА НА СОКРАТИМОСТЬ И АДРЕНОРЕАКТИВНОСТЬ СЕРДЦА КРЫСЫ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Васильева О.А., Уразова О.И., Серебрякова В.А. и др. Оценка влияния противотуберкулёзных препаратов на цитохимический статус лимфоцитов in vitro // Пробл. туберкулёза, 2008. - № 3. - С. 27-30.

2. Долгушин М.В., Потрохов О.И. Цитохимия лимфоцитов периферической крови в оценке тяжести острой интоксикации продуктами горения // Клин. лаб. диагност., 2010. - № 10. - С. 18.

3. Долгушин М.В., Соболев В.Г. Изменение активности дегидрогеназ и кислой фосфатазы в лимфоцитах периферической крови в динамике заживления ожоговой раны // Известия Самарск. научн. центра РАН, 2009. - Т. 11. - № 1 (Вып. 5). - С. 947-949.

4. Долгушин М.В., Юшков Г.Г., Гущин А.С. Особенности метаболических изменений в лейкоцитах крови при интоксикации противотуберкулёзными препаратами // 3-й съезд токсикологов России: Тезисы докладов. - М., 2008. - С. 95-96.

5. Иващенко Ж.А., Кузнецова О.П., Комиссарова И.А., Калашникова Е.А. Изучение гормоночувстви-тельности у больных гломерулонефритом // Терап. архив, 1996. - Т. 68. - № 6. - С. 13-16.

6. Лабораторные методы исследования в клинике / Под ред. В.В. Меньшикова. - М.: Медицина, 1987. -368 с.

7. Мишин В.Ю. Медикаментозные осложнения комбинированной химиотерапии туберкулёза лёгких. - М.: ООО "Мед. информ. агентство", 2007. - 248 с.

8. Панин Л.Е., Маянская Н.Н. Лизосомы. Роль в адаптации и восстановлении. - Новосибирск: Наука, 1987. - 200 с.

9. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - М.: Ремедиум, 2005. - 405 с.

10. Хейхоу Ф.Г.Дж., Кваглино Д. Гематологическая цитохимия. - М.: Медицина, 1983. - 320 с.

11. Черных Е.И., Языков К.Г., Семке В.Я. Апоптоз лейкоцитов периферической крови, индуцированный действием гипертермии и преднизолона, у лиц с расстройством адаптации // Бюл. экспер. биол.,

2002. - T. 134. - № 12. - C. 617-619.

12. Allgood V.E., Cidlowski J.A. Vitamin B6 modulates transcripdonal activation by multiple members of the steroid hormone receptor superfamily // Biol. Chem., 1992. - V. 267. - № 6. - P. 3819-3824.

13. Kucharz E.J. Studies on immunomodulatory properties of isoniazid. Influence of isoniazid on responsiveness of peripheral blood mononuclear cells to interleukm-2 // Cent. Eur. J. Public Health, 1995. - V. 3. - № 2. - P. 65-66.

14. Kucharz E.J., Sierakowski S.J. Studies on immunomodulatory properties of isoniazid. Effect of isoniazid on mitogen and anti-CD3 antibody - induced proliferation of human peripheral blood mononuclear cells and T-cells // J. Hyg. Epidemiol. Microbiol. Immunol., 1990. - V. 54. - № 1. - P. 99-105.

15. Ravn P., Linnet J., Klokker M., Pedersen B.K. Effects of isoniazid treatment on human lymphocyte proliferative response, lymphocyte subsets and natural killer cell activity // Immunopharmacology, 1995. - V. 30. - № 3. - P. 247- 253.

16. Stojek W., Borman A., Glac W. et al. Stress-induced enhancement of activity of lymphocyte lysosomal enzymes in pigs of different stress-susceptibility // J. Physiol. Pharmacol., 2006. - V. 57. (Suppl. № 8). - P. 61-72.

Dolgushin M.V.1 , Gushchin A.S.2 , Yushkov G.G.1 Influence of izoniazid on the metabolic status of lymphocytes and their predisposition to hyperthermia-induced apoptosis

1 Institute of Biophysics, Angarsk State Technical Academy, Angarsk 2Open Joint-Stock Company «Pharmasynthez», Irkutsk

A chronic peroral administration of isoniazid or an isoniazid complex with pyrodoxin caused dose-dependent changes in the dehydrogenases and hydrolases activity in peripheral blood lymphocytes. In addition, the administration of isoniazid toxic doses led to the decrease of a percent number of cells with apoptosis morphologic signs induced by hyperthermia.

Материал поступил в редакцию 24.11.2011 г.

УДК 615.28:615.06:616.12

Влияние изониазида на сократимость

и адренореактивность сердца крысы

Гриценко Н.С., Долгих В.Т.

Омская государственная медицинская академия

В

эксперименте на модели изолированного изоволюми- Ключевые слова: изониазид, миокард, сократимость,

чески сокращающегося сердца крысы изучено влияние адренореактивность.

изониазида на миокард. Установлено, что сам препарат не оказывает прямого токсического влияния на изолированные сердца крыс, что позволяет предполагать, что кардиоток-сическое воздействие оказывают его метаболиты, но изониазид повышает чувствительность адренорецепторов миокарда к адреналину.

Введение. Изониазид является основным препаратом в большинстве схем лечения больных туберкулезом, как наиболее эффективный противотуберкулезный препарат [7]. Только изониазид используется в качестве монотерапии при первичной и вторичной химиопрофилактике контактных по туберкулезу и инфицированных лиц [4,5,9]. Продолжитель-

ность приема препарата составляет не менее полугода, что обусловливает высокий риск развития токсических осложнений, обусловленных как самим препаратом, так и продуктами его метаболизма [5,7,11]. Существующее в настоящее время представление о токсичности препарата основано в большей мере на клинических проявлениях его побочных

Токсикологический вестник №5 (116)

действий. Имеющиеся публикации касаются лишь частоты возникновения и описания клинических симптомов, а также установления факта кардиодепрессии, но только в условиях комбинированной химиотерапии [6,8,13], при проведении которой не представляется возможным оценить негативное влияние каждого препарата, в том числе и изониазида. Ранее проведенными исследованиями нами установлено, что ежедневное энтеральное введение изониазида в течение двух месяцев оказывает дозозависимый повреждающий эффект на сердце, а патогенетическими факторами кардиодепрес-сии являются гипоксия, чрезмерная активация процессов свободно-радикального окисления, нарушение соотношения про - и антиоксидантной системы, деструкция мембран кардиомиоцитов [1,2]. В этой связи возникает вопрос, насколько выражен кардио-депрессирующий эффект самого препарата, а не продуктов его метаболизма при длительном его приеме? Получить ответ на этот вопрос можно в случае, если перфузировать изолированные сердца интактных животных раствором Кребса-Хензелайта, содержащим изо-ниазид.

Материалы и методы исследования. Эксперименты выполнены на 60 белых нелинейных крысах-самцах массой 249±10,0 г. Животные содержались в виварии в условиях, регламентированных приказом Минздравсоцразвития России «Правила лабораторной практики» от 23 августа 2010 г. №708н). Животные были разделены на контрольную и опытную группы по 30 животных в каждой. Для оценки кардио-токсического действия изониазида исследования были проведены на изолированных изоволюмически сокращающихся сердцах крыс, лишенных регуляторных влияний со стороны организма [10]. С этой целью у животных под эфирным наркозом осуществляли срединную торакотомию, забирали сердца и помещали их в охлажденный до 2-40С раствор Кребса-Хен-зелайта. После кардиоплегии частично удаляли предсердия, а с целью профилактики спонтанного ритма осуществляли атриовентрикулярную блокаду, прошивая межпредсердную перегородку. Затем фиксировали за аорту к канюле, через которую в коронарные артерии подавался раствор Кребса-Хен-зелайта. В полость левого желудочка помещали латексный баллончик постоянного объема, соединенный с портативным монитором РМ-8000. Проточную перфузию сердец осуществляли ретроградно через аорту тем же раствором, насыщенным карбогеном (95% кислорода и 5% углекислого газа), под давлением 70 мм рт. ст. при температуре 370С, поддерживаемую ультратермостатом VT-8, и рН=7,33-7,36. Ритм сердцу навязывали прямоугольными импульсами длительностью 3 мс, напряжением на 10% выше порогового с частотой 240 мин-1 с помощью электростимулятора ЭС-50-1. Через 30 мин нормоксической перфузии, необходимой для стабилизации работы сердца, записывали кривую давления в левом желудочке. На основании графического материала рассчитывали систолическое (СД мм рт.ст.), диастолическое (ДД мм рт.ст.) и развиваемое (РД мм рт.ст.) давление, а также скорость сокращения ^р/dt max, мм рт.ст/с) и расслабления (^р/dt max, мм рт.ст./с) левого желудочка.

Сердца животных опытной группы в отличие от сердец контрольной группы перфузировали раствором Кребса-Хен-зелайта с добавлением в него изониазида в средней терапевтической концентрации 1,65 г/л для оценки влияния самого изониазида, исключая действие метаболитов на миокард изолированного сердца крысы. После стабилизации работы сердца применяли две функциональные пробы:

Нагрузка ритмом высокой частоты, при которой осуществлялся внезапный переход с частоты 240 на 300, 400 и 500 мин-1. После 30-секундной высокочастотной стимуляции осуществляли 5-минутный возврат к «базовой» частоте 240 мин-1. Данный прием позволяет оценить мощность кальциевого насоса сарколеммы и саркоплазматического ретикулу-ма, ответственного за транспорт кальция из кардиомиоцитов и реализацию диастолического расслабления миокарда. Поскольку при укорочении сердечного цикла извлечение кальция из миофибрилл и саркоплазмы и перемещение его в сар-коплазматический ретикулум становится недостаточным, то нарушается расслабление миокарда, повышается конечное диастолическое давление в желудочке и формируется синдром незавершенной диастолы [3]

Изучение влияния возрастающих доз адреналина (5х10-8; 1х10-7; 2,5х10-7; 1х10-6; 2х10-6 мкг) для оценки чувствительности адренорецепторов сердца к катехоламинам. С этой це-

лью строили графики зависимости эффекта, в данном случае развиваемого давления, от концентрации адреналина в системе обратных координат, по которым рассчитывали величины кажущихся констант диссоциации комплекса «адреналин-адренорецептор». Численно константа равна концентрации адреналина, вызывающей реакцию, равную половине максимальной реакции [3].

В коронарном протоке стандартизированными методами определяли содержание глюкозы, лактата и аспартатамино-трансферазы (АсАТ).

Результаты и их обсуждение. Силовые и скоростные параметры сократимости миокарда левого желудочка контрольных животных не отличались от литературных данных [1]. Вместе с тем, изониазид в средней терапевтической концентрации при частоте стимуляции 240 и 300 мин-1, как видно из табл. 1, оказывал даже умеренно положительное инотроп-ное влияние, что сопровождалось тенденцией к увеличению систолического и развиваемого давления. При навязывании более высокого ритма (400 и 500 мин-1) достоверных различий с контролем не наблюдалось. Также добавление изониа-зида не выявило достоверно значимых изменений объемной скорости коронарного протока, потребление глюкозы и выделение лактата и АсАТ по сравнению с одноименными показателями контрольной группы (табл. 2). Таким образом, исследованные параметры сократимости и метаболизма изолированного изоволюмически сокращающегося сердца, как при обычной частоте сокращений, так и при навязывании высокого ритма позволяют констатировать, что кардиоток-сическое действие оказывает не сам изониазид, а продукты его метаболизма такие как моноацетилгидразин, диацетилги-дразин и реакционно способный гидразин [6,9,10]

Несколько иные результаты были получены при оценке реакции изолированных сердец на возрастающие концентрации адреналина гидрохлорида (рис. 1). Видно (рис. 1А), что одна и та же доза, вводимого в перфузат адреналина, вызывает более выраженную ответную реакцию сердец животных, в перфузате которых находился изониазид. В частности, максимальный прирост систолического давления по отношению к его исходному уровню, принятому за 100%, составлял 3035%, а в контроле не превышал 25-28%.

Однако при действии адреналина нет уверенности, что достигнутая величина инотропного эффекта адреналина действительно является максимально возможной. Не исключено, что при высоких концентрациях адреналина проявляется его токсическое действие на сердце и как следствие этого снижение величины реакции. Построение графика зависимости систолического давления от концентрации адреналина в перфузате в системе обратных двойных координат и определение по ним кажущихся констант диссоциации (К) комплекса «адреналин-адренорецептор» позволяет избежать ошибок, связанных с оценкой адренореативности сердца. На рисунке 1Б, кажущаяся константа диссоциации комплекса «адрена-лин-адренорецептор» сердец, перфузируемых с добавлением изониазида, численно равная концентрации адреналина, вызывающей адренергическую реакцию, по величине равную половине максимальной, уменьшилась с 4,7±0,54х10-8 мкг до

3,5±0,27х10-8 мкг.

Таким образом, при добавлении в перфузат изониазида в средней терапевтической концентрации отмечалось снижение в 1,5 раза кажущейся константы диссоциации, что свидетельствовало о повышении чувствительности сердца к экзогенным катехоламинам, что необходимо учитывать в клинике при оказании пациентам инотропной поддержки.

Заключение. Анализ полученных данных позволяет утверждать, что перфузия изолированных сердец раствором Кребса-Хензелайта, содержащим изониазид, повышает чувствительность адренорецепторов сердца к экзогенным кате-холаминам, но в тоже время прямое кардиодепрессирующее действие оказывает, очевидно, не сам изониазид (с учетом ранее полученных результатов [1, 2]), а продукты его метаболизма, такие как моноацетилгидразин, диацетилгидразин и реакционно способный гидразин, что необходимо учитывать при проведении инотропной и кардипротективной терапии больных туберкулезом.

Таблица 1

Показатели сократимости левого желудочка сердец крыс контрольной (К) и опытной (О) при нагрузке ритмом высокой частоты; Me ОД^)

Частота навязываемых сердечных сокращений

Серия

240 мин-1 300 мин-1 400 мин-1 500 мин-1

СДЛЖ, Контроль 92 (86-98) 102 (96-104) 102 (96-110) 104 (100-106)

мм рт.ст. Опыт 95 (88-102) 110 (99-118)* 100 (95-107) 102 (98-110)

ДДЛЖ, Контроль 4 (4-5) 5 (5-7) 10(9-11) 14 (12-15)

мм рт.ст. Опыт 4 (4-5) 6 (5-7)* 9 (8-10) 15 (14-17)

РЛЖД, Контроль 88 (82-94) 96 (91-98) 91 (87-98) 89 (86-94)

мм рт.ст. Опыт 91 (84-98) 104 (92-112)* 91 (86-99) 87 (80-90)*

ДД, Контроль 4,1 (4-6) 6,3 (5-7)

мм рт.ст. Опыт 5,0 (4-7) 6,9 (6-7)

dр/dt max, Контроль 1727 (1625-1775) 1956 (1898-2010)

мм рт. ст./с Опыт 1702 (1622-1754) 1922 (1867-1955)

^р/dt max, Контроль 1242 (1197-1287) 1348 (1298-1379)

мм рт. ст./с Опыт 1238 (1181-1267) 1334 (1276-1364)

Примечание. В каждой группе сердца от 30 животных. *- р< 0,05 по сравнению с контролем; Контроль - контрольная группа, Опыт- опытная группа изониазид 1,65 г/л

Таблица 2

Влияние изониазида на коронарный проток и содержание в нем АсАТ. потребление глюкозы и выделение пирувата изолированным сердцем; Ме ОД-ВД)

Показатели Серии опытов

Контроль Опыт

Коронарный проток, мл/(мин-г) 12,0 (10,8-16,2) 11,4 (6,0-14,4)

АсАТ, МЕ/мин-кг 317 (314-324) 320 (314-331)

Глюкоза, мкмоль/(мин-кг) 240 (235-254) 235 (187-277)

Пируват, мкмоль/(мин-кг) 2,9 (2,6-3,7) 3,1 (2,4-3,8)

Примечание. Потребление глюкозы и выделение пирувата рассчитано на 1 мм рт.ст. развиваемого давления за одну минуту на 1 кг влажной массы миокарда. Выделение АсАТ рассчитано за 1 минуту 1 кг массы миокарда.

Токсикологический вестник №5 (116)

А Б

Рис.1. Адренореактивность сердца крысы при добавлении в перфузионный раствор изониазида.

А - кривые влияния адреналина на инотропную реакцию изолированных сердец. По оси абсцисс - количество вводимого адреналина (в 10-8 мкг) в перфузат; по оси ординат - прирост систолического давления (в %).

Б - зависимость величины инотропной реакции изолированного сердца от концентрации адреналина. По оси абсцисс - обратная величина (1/106 мкг) количества адреналина, вводимого в перфузат; по оси ординат - обратная величина (1/мкг%) инотропного эффекта.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гриценко Н.С., Долгих В.Т. Кардиотоксический эффект изониазида // Токсикологический вестник. - 2010. - № 2. - С. 44-47.

2. Гриценко Н.С., Долгих В.Т. Функционально-метаболические нарушения при длительном приеме изониазида // Вестник Уральской медицинской академической науки. - 2010. - № 1. - С. 63-66.

3. Долгих В.Т. Повреждение и защита сердца при острой смертельной кровопотере. - Омск, 2002.

- 203 с.

4. Жук Н.А. Причины неэффективного лечения больных туберкулезом // Проблемы туберкулеза. -2003. - № 4. - С. 34-39.

5. Коломиец В.М., Абрамов А.В., Кудинов С.М. Ограниченная эпидемия туберкулеза в контингенте социально-дезадаптированных лиц молодого возраста // Проблемы туберкулеза и болезней легких . - 2006. - № 3.- С. 40-69.

6. Колпакова Т.А. Осложнения антибактериальной терапии у больных туберкулезом легких с сопутствующими заболеваниями: Автореф. дис. д-ра мед. наук. - Новосибирск, 2002. - 42 с.

7. Мишин В.Ю., Стрелис А.К., Чуканов В.И. и др. Лекции по фтизиопульмонологии. - М., 2006.

- 560 с.

8. Мордык А.В., Лысов А.В., Иванова О.Г. Побочные реакции химиотерапии туберкулеза и разработка способов их профилактики // Туберкулез в России. Матер. VIII Рос. съезда фтизиатров. - М.:

ООО «Идея», 2007. - С. 442-443.

9. Туберкулез в Российской Федерации 2009 г. Аналитический обзор статистических показателей по туберкулезу, используемых в Российской Федерации. - М., 2010. - 224 с.

10. Fallen E.T., Elliott W.G., Gorlin R. Apparatus for study of ventricular function and metabolism in the isolated rat // J. Appl. Physiol. - 1967. - Vol. 22, N 4. - P. 836-839.

11. Global Tuberculosis Control: Surveillance, Planning, Financing. WHO report, 2006. - Geneva, Switzerland, World Health Organization, 2006 (WH0/HTM/TB/2006.362).

12. Mitchison D. (перевод Карачуского М.) // Проблемы туберкулеза и болезней легких. - 2005 - № 5. - С. 57-59.

13. Shah N.S., Wright A., Bai G.-H. et al. Worldwide emergence of extensively drug-resistant tuberculosis // Emerg. Infect. Dis. - 2007. - Vol. 13. - P. 380-387.

Gritsenko N.S., Dolgikh V.T. Isoniazid impact on the rat heart contractility and adrenoreactivity

Omsk State Medical Academy

The isoniazid effect on myocardium was studied in an experiment on the model of an isolated isovolumically contracting rat heart. It was found out that the preparation itself does not pose a direct effect on the isolated rat heart which allows to assume that its metabolites are responsible for the cardiotoxic exposure but isoniazid increases the sensibility of the myocardium adrenoreceptors to adrenalin.

Материал поступил в редакцию 01.02.2012 г.

УДК 615.28:615.06:616.12

Оценка органных, гематологических и биохимических проявлений токсичности высоких доз эхинохрома — 1,4-нафтохинонового препарата, полученного из морского ежа scaphechinus mirabilis

Цыбульский А.В1., Артюков А.А2, Попов А.М.2, Кривошапко О.Н.2

'Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток

2Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН, г. Владивосток

П

риведены данные, характеризующие влияние эхинох- Ключевые слова: 1, 4-нафтохиноны, эхинохром А, анти-

рома А на организм экспериментальных животных оксидант, токсичность

в диапазоне доз от 1 до 30 мг/кг массы тела. Показана выраженная токсичность эхинохрома А при его длительном применении в дозе 30 мг/кг и отсутствие таких эффектов при использовании дозы в 1 мг/кг. Представлены данные, характеризующие влияние длительного применения препарата на физиологические, гематологические и биохимические показатели организма. Сделан вывод об опасном для организма уровне токсичности дозы 30 мг/кг эхинохрома А и необходимости дальнейших исследований механизмов действия препарата в дозах 1 мг/кг и ниже.

Введение. Препараты нафтохинонового ряда характеризуются наличием выраженной и разнообразной биологической активности [1], однако используются в достаточно ограниченных масштабах в связи с характерной для них токсичности - способности вызывать гемолиз эритроцитов и некроз тубулярных эпителиальных клеток [7].

Особый интерес вызывают 1,4-полигидроксинафтохиноны из морского ежа, в частности эхинохром А (ЭХА), который является активной субстанцией препарата «Гистохром». Фармакологические эффекты этого препарата обеспечили возможность его внедрения в клинику офтальмологических и сердечно-сосудистых заболеваний. Очевидно, однако, что препараты

ЭХА имеют гораздо более широкий и пока мало изученный спектр фармакологической активности [1]. В связи с возможным расширением спектра применения является актуальным углубленное изучение механизмов действия этого препарата, определение показаний и противопоказаний, подбор доз и способов введения ЭХА в организм.

Гематоксичность, характерная для некоторых 1,4-нафтохи-нонов, чаще всего вызвана формированием семихинонового радикала, переносящего электрон на кислород. Это приводит к продукции супероксид-аниона, который катализируется фла-воферментами, такими, как NADPH-цитохром-P-450 редукта-за. Биологическая значимость этих хинонов зависит от окис-