CC BY
28
УДК 615.27:616-008.9
ВЛИЯНИЕ ОРИГИНАЛЬНЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ АНТИОКСИДАНТНОГО ДЕЙСТВИЯ НА СОЧЕТАННЫЕ МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
А. А. Усанова, Е. Н. Ивлиева, О. Е. Зауралов, С. Е. Хоронеко
На основании использования комплекса моделей дислипидемии в эксперименте показано, что применение производного никотиновой кислоты с лабораторным шифром ЛБК-149 или глютабианца (деанола ацеглумата) в большей степени позволяет ограничить развивающиеся проатерогенные сдвиги липидного спектра сыворотки крови и повысить антиоксидантную защиту в тканях миокарда и почек, чем при использовании препаратов сравнения ловастатина и пробукола.
В настоящее время несомненна высокая актуальность проблемы метаболического синдрома (МС), что обусловлено его большой распространенностью и негативным влиянием на сердечно-сосудистую систему. Распространенность МС достигает 24 % у женщин и 23 % у мужчин, о чем свидетельствуют результаты крупного проспективного исследования ARIC (Atherosclerosis Risk in Communities Study) с участием 15 792 чел. без сахарного диабета, ишемической болезни сердца и инсульта в анамнезе [6].
Метаболический синдром включает изменения обмена, оказывающие синергическое действие на атерогенез, характеризующиеся гиперхолестеринемией, дислипопротеидемией, гипертриглицеридемией, инсулинрезистент-ностью, нарушением толерантности к глюкозе. Кроме того, доказано, что МС негативно влияет не только на глобальный сердечно-сосудистый риск, но и на функцию почек, печени [3; 4; 5].
Универсальный способ коррекции всего комплекса патологических сдвигов гомеоста-за при МС до сих пор не найден, поэтому считаем целесообразными попытки повлиять на сочетанные метаболические нарушения препаратами с антиоксидантным типом действия. В исследованиях мы использовали разработанные отечественными учеными ге-патопротектор глютабианц (25 мг/кг/сут) (Скачилова С. Я., Радкевич Л. А., 1998) и синтетическое производное оксиникотиновой кислоты ЛБК-149 (25 мг/кг/сут) (Смирнов Л. Д., Кесарев О. Г., 1992) на моделях
дислипидемий у крыс. В качестве препаратов сравнения были выбраны пробукол (20 мг/кг/сут) и ловастатин (2,3 мг/кг/сут).
Материалы и методы исследования.
Эксперименты проводились на 130 нелинейных крысах обоего пола массой 180 — 200 г. Для более наглядного воспроизведения метаболических нарушений, характерных для клинических ситуаций, рассматривали комплекс моделей дислипидемии. Модель № 1 — холестериновая дислипидемия (ХД), вызванная холестерином и витамином D2. Животным ежедневно внутрь вводили масляные растворы холестерина в дозе 40 мг/кг и витамина D2 в дозе 25 000 МЕ/кг в качестве прооксиданта в течение 20 суток по методике S. Y. К. Jowsufzai et а1. (1976) в модификации М. В. Есина, С. Е. Хоронеко (2002). Модель № 2 — аллоксан-холестери-новая дислипидемия (АХД) — индуцированное аллоксаном и холестерином нарушение углеводного и липидного обмена. Крысам однократно внутрибрюшинно вводили раствор аллоксана в дозе 135 мг/кг, а затем ежедневно внутрь — масляный раствор холестерина в дозе 40 мг/кг в течение 20 сут (Артемьева О. В., 2002).
Проведены 13 серий опытов. В течение первых 20 суток у животных формировались метаболические нарушения, которые мы определяли как условно исходные. В дальнейшем крысы были разделены на группы и продолжали получать нагрузку холестерином или холестерином и витамином D2 соответственно модели. Подопытные контроль© Усанова А. А., Ивлиева Е. Н., Зауралов О. Е.,
Хороненко С. Е., 2013
нои серии не подвергались медикаментозному воздействию до конца эксперимента, остальным с 21-го по 30-й день вводились указанные препараты с антиоксидантным типом действия.
Результаты исследования и их обсуждение. ХД вызывала негативные сдвиги в липидном спектре плазмы крови животных, отражающие нарушения, характерные для дислипидемии типа 11а по классификации ВОЗ. Через 20 суток эти нарушения проявлялись в существенном повышении уровня
холестерина липопротеидов низкои плотности (ХсЛПНП) и увеличении индекса атеро-генности (ИА). Через 30 суток у животных контрольной группы, помимо перечисленных проатерогенных изменении, наблюдалось повышение уровня триглицеридов (ТГ) и общего холестерина (ОХ) (рис. 1). Кроме того, наблюдались рост активности аланинами-нотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотранс-феразы (АСТ), снижение общеИ и эффектив-нои концентрации альбумина, рост индекса токсичности плазмы.
300
250
□ Интактные С 20 суток
□ 30 суток
ХсЛПВП
ХсЛПНП
Примечание.
достоверность различия по сравнению с данными интактной группы (р < 0,05).
Рис. 1. Липидный спектр плазмы крови крыс при моделировании холестериновой дислипидемии,
% к данным интактной группы
Моделирование дислипидемии приводило к выраженному дисбалансу оксидантно-антиоксидантной системы: наблюдались накопление вторичных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и истощение резерва липидов для перекисного окисления (РЛПО) в тканях внутренних органов. При этом, несмотря на значительное увеличение активности супероксиддисмутазы (СОД) в гомогенатах всех исследованных органов, не был зафиксирован рост активности катала-зы, а в почках и плазме крови уровень этого фермента снижался. Изменения ПОЛ в эритроцитах не наблюдалось. Гистологическое исследование внутренних органов крыс показало, что сформировавшиеся к 20-м суткам дистрофические изменения в миокарде в
дальнейшем не усиливались, тогда как изменения в почках и печени прогрессировали.
При моделировании сочетанных метаболических нарушений наблюдались изменения липидного спектра, которые были нами условно отнесены к дислипидемии типа IIb. Через 20 суток эксперимента регистрировались увеличение содержания ХсЛПНП, снижение ХсЛПВП, повышение ИА и уровня глюкозы. Увеличение длительности опыта до 30 суток приводило к существенной гипер-триглицеридемии, хотя в отношении остальных показателей липидного спектра отмечалась незначительная положительная динамика (рис. 2). Степень выраженности цитоли-тического синдрома к моменту окончания эксперимента нарастала.
Примечание. * достоверность различия к данным интактной группы (р < 0,05).
Рис. 2. Липидный спектр плазмы крови крыс при моделировании аллоксан-холестериновой дислипидемии, % к данным интактной группы
Существенные нарушения метаболизма у крыс с АХД сопровождались отрицательной динамикой параметров ПОЛ, которые были более выражены по сравнению с моделью ХД. Во всех исследованных органах и эритроцитах ухудшилась собственная антиокси-дантная защита: угнеталась активность ката-лазы в эритроцитах и внутренних органах, активность СОД — в почках и печени. Глубокие нарушения гомеостаза имели морфологическую основу в виде более выраженных дистрофических изменений паренхиматозных органов крыс.
Таким образом, в нашем исследовании были использованы две экспериментальные модели, относительно точно воспроизводящие два типа наиболее атерогенных дислипиде-мий.
Многочисленные исследования атероге-неза выявили, что патологические изменения метаболизма липидов включают и накопление окисленных форм ЛПНП (гиперлипо-пероксидемия) вследствие нарушения регуляции оксидантно-антиоксидантной системы. Причем все стадии атеросклеротическо-го процесса связаны со свободнорадикаль-ной модификацией липопротеидов, и это требует соответствующей коррекции. Поэтому для исследования были выбраны вещества с антиоксидантным типом действия — глюта-бианц и производное никотиновой кислоты ЛБК-149.
При изучении гепатопротекторных свойств глютабианца [1; 2] было выявлено положительное влияние препарата на показатели обмена липидов. В данной работе введение глютабианца в дозе 25 мг/кг (0,21 % от ЛД50) перорально в течение последних 10 суток моделирования ХД оказывало значительное липидкорригирующее действие в виде увеличения фракции ХсЛПВП, снижения содержания ХсЛПНП и ИА до нормы. Препарат предотвращал повышение маркеров цитолиза в плазме крови.
Антиоксидантное влияние глютабианца на модели ХД проявлялось в виде предотвращения роста МДА в миокарде, почках и плазме крови, снижении уровня МДА в эритроцитах. При этом по сравнению с контролем наблюдалась и менее выраженная активация СОД в миокарде, печени и почках. Значительно возрастал резерв липидов для перекисного окисления (РЛПО) в плазме крови и эритроцитах. В печени наблюдался рост содержания МДА, но одновременно предотвращалось угнетение активности ката-лазы.
Введение глютабианца животным с АХД оказывало менее выраженное, чем в условиях модели № 1, влияние на биохимические показатели плазмы крови. Повышалось содержание ХсЛПВП и снижался уровень ХсЛПНП, нормализовался ИА, но не предупреждались гипертриглицеридемия и гипер-
ферментемия. Глютабианц снижал выраженность гипергликемии. Кроме того, наблюдалось повышение активности каталазы в миокарде, печени и почках. Снижался уровень МДА в миокарде и печени. При этом применение глютабианца на фоне дислипидемий позволило предотвратить нарастание структурных изменений в сердце и почках.
При ежедневном пероральном введении производного никотиновой кислоты ЛБК-149 (25 мг/кг = 0,5 % ЛД50) на фоне моделирования ХД ограничивались проатерогенные нарушения липидного спектра плазмы крови, что проявлялось значительным повышением уровня ХсЛПВП и уменьшением ИА. Снижалось содержание ХсЛПНП. Можно предположить, что липидкорригирующий эффект соединения ЛБК-149 связан со способностью никотиновой кислоты снижать скорость синтеза атерогенных фракций липопротеидов. Также данное соединение, возможно, обладает свойством уменьшать разрушение ЛПВП. Соединение ЛБК-149 предупреждало рост маркеров цитолиза, корригировало негативные изменения оксидантно-антиоксидантной системы при ХД в миокарде. При этом в печени наблюдалась активация окислительных процессов, повышался РЛПО, ограничивалась активность ПОЛ в почках и в плазме крови.
Введение соединения ЛБК-149 животным с АХД значительно уменьшало содержание ХсЛПНП, нормализовало ИА и уровень ТГ; повышало уровень ХсЛПВП. Кроме того, при применении данного соединения показатели гликемии снижались до уровня интактных животных, нормализовалась активность трансаминаз. Антиоксидантное действие соединения ЛБК-149 было сходным с его эффектом на модели ХД. В миокарде ограничивался рост МДА за счет роста активности СОД и каталазы. В печени отмечалось увеличение содержания МДА и активности СОД. В почках снижался МДА, возрастала СОД. Ограничивались структурные изменения сердца и почек: морфологическая картина соответствовала состоянию этих органов у животных на 20-е сутки эксперимента.
На основе многочисленных экспериментальных и клинических данных о том, что основой атерогенеза является нарушение ли-пидного профиля плазмы крови, при моделировании дислипидемий в качестве препаратов сравнения были выбраны ловастатин из группы ингибиторов ГМГ-/Со-А-редукта-зы, имеющих в настоящее время приоритет в клинике среди других гиполипидемических препаратов, и пробукол, который использо-
вался в наших экспериментах как средство, сочетающее антиоксидантный и липидкорри-гирующий эффекты. Ловастатин вводили ежедневно внутрь в 21—30-е сутки эксперимента в дозе 2,3 мг/кг/сут, рассчитанной для крыс с учетом межвидового переноса доз. Установлено, что введение препарата не приводило к нормализации показателей ли-пидного спектра плазмы крови, за исключением ХсЛПНП, на обеих моделях метаболических нарушений у крыс. В условиях ХД и АХД наблюдался рост уровня ИА и ОХ. Кроме того, в условиях сочетанных метаболических нарушений ловастатин вызывал явное снижение уровня ХсЛПВП, но проявлял гипотриглицеридемическое действие, не предотвращал рост активности АЛТ на обеих моделях.
Определенный антиоксидантный эффект ловастатина проявлялся на обеих моделях в сердце, почках, эритроцитах, плазме крови. Положительное влияние препарата на процессы ПОЛ выражалось повышением РЛПО, уменьшением содержания вторичных продуктов ПОЛ, активацией каталазы и СОД в миокарде на модели АХД. Однако одновременно наблюдалось торможение каталазной активности в эритроцитах, плазме, почках в условиях первой и второй модели. В гепато-цитах при ХД ловастатин усугублял дисбаланс в оксидантно-антиоксидантной системе: не предупреждал угнетение защитных ферментов антиоксидантной защиты, вызывал явное повышение МДА и снижение РЛПО. На модели АХД в печени исследуемый препарат, наоборот, снижал уровень вторичных продуктов ПОЛ по сравнению с контрольными данными на 30-е сутки. Применение ловастатина не предотвращало структурные изменения во внутренних органах подопытных животных, а на модели № 1 степень дистрофических изменений в печени увеличивалась.
Введение пробукола в дозе 20 мг/кг/сут перорально в течение 10 сут как на первой, так и на второй моделях не полностью корригировало дисбаланс фракций липопротеи-дов: вызывало некоторое снижение уровня ХсЛПНП, но не предотвращало повышение ОХ и ИА. В условиях ХД при этом наблюдалось повышение содержания ХсЛПВП в сравнении с интактными животными. Про-букол предупреждал рост активности ами-нотрансфераз во всех сериях. У крыс с АХД препарат оказывал гипотриглицеридемиче-ское и гипогликемическое действие. Пробу-кол ограничивал рост МДА в почках, частично предотвращал активацию СОД в печени по сравнению с контролем и снижал ее в
почках в условиях модели № 1. При АХД данный препарат предотвращал рост содержания МДА в миокарде, печени, почках; препятствовал снижению активности каталазы в эритроцитах и ткани печени, миокарда, но не влиял на ее активность в почках. Рост активности СОД в миокарде на фоне введения пробукола был менее выраженным, чем в контроле. Пробукол не повлиял на степень дистрофических изменений паренхиматоз-
ных органов крыс на обеих моделях дислипидемии.
Таким образом, в отличие от препаратов сравнения, ловастатина и пробукола, производное никотиновой кислоты ЛБК-149 и глю-табианц в большей степени корригировали антиоксидантную защиту в ткани миокарда и почек, предотвращая рост маркеров цито-литического синдрома, индекса атерогенно-сти и повышая уровень ХсЛПВП.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Возможность коррекции липидного гомеостаза, нарушенного при сахарном диабете гипоглике-мическими средствами на основе 3-оксипиридина / Л. Д. Смирнов, О. Г. Кесарев [и др.] // III Российский национальный конгресс «Человек и лекарство». М., 1996. С. 208.
2. Радкевич Л. А. Пути фармакологической коррекции некоторых механизмов хронической патологии печени : автореф. дис. ... д-ра мед. наук / Л. А. Радкевич. Купавна, 1998. 38 с.
3. Рекомендации экспертов Всероссийского научного общества кардиологов по диагностике и лечению метаболического синдрома (второй пересмотр) // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2009. № 8 (6). Прил. 6.
4. Ткаченко Е. И. Неалкогольная жировая болезнь печени и метаболический синдром : единство патогенетических механизмов и подходов к лечению / Е. И. Ткаченко, Ю. П. Успенский, Л. Н. Белоусова // Эксперим. и клин. гастроэнтерология. 2008. № 2. С. 92 96.
5. Association Between the Metabolic Syndrome and Chronic Kidney Disease in Chinese Adults / J. Chen, D. Gu, C. S. Chen, X. Wu // NDT. 2007. № 22 (4). P. 1100 1106.
6. The Metabolic Syndrome and 11-year Risk of Incident Cardiovascular Disease in the Atherosclerosis Risk in Communities Study / A. M. Mc Neill, W. D. Rosamond, C. J. Girman [et al.] // Diabetes Care. 2005. № 28. P. 385 390.
Поступила 07.12.2012.
