CC BY
7ФАРМАКОЛОГИЯ, КЛИНИЧЕСКАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ
А. В. Воронков, Д. И. Поздняков, Д. С. Золотых
ВЛИЯНИЕ СОЕДИНЕНИЯ ATACL НА ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ЭНДОТЕЛИЯ СОСУДОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫС В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ИШЕМИИ
Пятигорский медико-фармацевтический институт-филиал
ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет»,
г. Пятигорск, Россия
Целью настоящего исследования являлось провести оценку влияния соединения АТА^ на противовоспалительную функцию эндотелия сосудов на фоне ишемии головного мозга у крыс. В результате проведенного исследования установлено положительное влияние соединения АТА^ на противовоспалительную функцию эндотелия сосудов в условиях фокальной ишемии головного мозга у крыс. Введение данного соединения способствовало снижению (по отношению к животным, не получавшим фармакологической поддержки) содержания С - реактивного белка на 99,1% (р<0,05), матриксной металлопротеиназы - 1 на 37,7% (р<0,05) и лейкоцитов в крови на 61,3% (р<0,05). При этом фармакологический эффект от введения АТА^ был сопоставим с таковым у су-лодексида и превосходил эффект от применения мексидола и тиоктовой кислоты.
Ключевые слова: ишемия головного мозга, эндотелиальная дисфункция, воспаление, эндотелиопротекция.
ВВЕДЕНИЕ
Ишемический инсульт представляет собой гетерогенный клинический синдром, объединяющий в себе целый ряд патофизиологических механизмов, формирующих «ишемический каскад» повреждения головного мозга. Немаловажным элементом этого «каскада» является воспалительный процесс [1, 2]. При этом ведущую роль в инициации и дальнейшем прогрессировании воспаления играет альтерация эндотелия сосудов - эндотелиальная дисфункция [3, 4]. В условиях ишемии головного мозга на поврежденном эндотелии экспрессируется ряд молекул адгезии (Р- ,Ь-, Е-селектин,), что повышает коэффициент взаимодействия эндотелиоцитов с тромбоцитами и лейкоцитами, способствуя лейкоцитарной инфильтрации паренхимы мозга и активации тромбообразо-вания [5, 6]. Кроме того, в условиях ише-мического повреждения головного мозга активируется ряд протеолитических ферментов, среди которых наибольшую роль в прогрессировании дисфункции эндотелия, а следовательно и воспалительного процесса, играет экспрессия матриксной
металлопротеиназы-1 (ММП-1) - эндо-телиоспецифичного комплекса [7]. Активация ММП-1 способствует деструкции коллагеновых волокон субэндотелиально-го слоя, что ведет к росту экстравазации воды, электролитов и белков, инициируя, таким образом, развитие отека головного мозга, усилению ангиогенеза с гиперпролиферацией сосудистой стенки, повышает продукцию хемокинов, способствуя тем самым повышению лейкоцитарной инфильтрации мозговой ткани [7, 8]. Таким образом, можно предположить, что коррекция дисфункции эндотелия сосудов в условиях ишемического повреждения головного мозга способна уменьшать проявление воспаления и способствовать тем самым церебропротекции. При этом потенциальной «мишенью» для действия фармакологически активных субстанций может быть ММП-1. Ранее для соединения АТАСЬ была установлена способность восстанавливать вазодилатирующую [4] и антитромботическую [3] функции эндотелия в условиях недостаточности мозгового кровообращения, что может служить предпосылкой для изучения влияния данного соединения на противовоспалительную
функцию эндотелия сосудов на фоне ишемии головного мозга.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Эксперимент выполнен на 60-ти крысах-самцах линии Wistar массой 200-220 грамм, разделенных на 6 равных экспериментальных групп по 10 особей в каждой. Первая группа являлась ложноопериро-ванной (Л/О). Вторая группа крыс - группа негативного контроля (НК) с фокальной ишемией головного мозга, не получавшая фармакологическую поддержку. Третьей и последующим группам животных также воспроизводили ишемическое повреждение головного мозга путем необратимой (коагуляция) правосторонней окклюзии средней мозговой артерии в условиях хлоралгидратной анестезии (350 мг/кг) [3], при этом третьей группе крыс вводили мексидол (ФАРМАСОФТ, Россия) в дозе 30 мг/кг, четвертой - тиокто-вую кислоту (Октолипен, Фармстандарт -Лексредства, Россия) в дозе 50 мг/кг, пятой и шестой - сулодексид (Вессел Дуэ Ф, Alfa Wasserman, Италия) и ATACL (4-гидрокси-3,5-дитретбутил коричная кислота) в дозе 30 ЕВЛ (единицы высвобождения липопротеинлипазы) и 100 мг/кг соответственно [3, 4]. Исследуемое соединение ATACL и препараты сравнения вводились per os непосредственно сразу после воспроизведения ишемии головного мозга и на протяжении 3-х суток. По истечении указанного времени производили оценку состояния противовоспалительной функции эндотелия путем определения концентрации С-реактивного белка (СРБ), содержания лейкоцитов в крови и активности ММП-1. Концентрацию СРБ оценивали методом латекс - агглютинации стандартным набором реактивов для качественного и количественного определения СРБ производства компании «АРБИС+» (Санкт-Петербург, Россия). Содержание лейкоцитов в крови определяли с использованием системы автоматического гематологического анализатора ВС - 2800 vet (Mindray, КНР). Концентрацию ММП-1 оценивали методом твердофазного иммунофермент-ного анализа набором реактивов для ви-доспецифичного (крыса) определения матриксной металлопротеиназы-1 производства компании Cloud Clone corp.
(США). Считывание результатов производили на микропланшетном ридере Infinite F50 (Tecan, Австрия).
Результаты экспериментов обрабатывали методом вариационной статистики с использованием пакета прикладных программ STATISTICA 6.0 (StatSoft, Inc., США для операционной системы Windows) и Microsoft Excel 2010. Полученные результаты проверяли на нормальность распределения с использованием критерия Ша-пиро-Уилка. В случае нормального распределения для сравнения средних использовали t-критерий Стьюдента. В противном случае дальнейшую статистическую обработку результатов эксперимента проводили с использованием непараметрического U-критерия Манна-Уитни.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Содержание СРБ (таблица) у лож-нооперированных животных составляло 2,23±0,228 мг/л при концентрации лейкоцитов в крови у данной группы крыс 8,26±1,325х109кл/л. У Л/О группы животных концентрация ММП-1 составляла 24,17±1,297 нг/мл. Полученные результаты согласуются с литературными данными
[9].
На фоне фокальной ишемии головного мозга у НК группы животных отмечено повышение концентрации С-реактивного белка и ММП-1, относительно ложноопе-рированных крыс в 6,2 (p<0,05) раза и на 45,1% (p<0,05) соответственно. Данные изменения сопровождались умеренным лейкоцитозом (содержание лейкоцитов у НК группы крыс превосходило аналогичный показатель Л/О животных на 35,1% (p<0,05)), что согласуется с литературными данными [1].
Применение мексидола в условиях ишемического повреждения головного мозга способствовало уменьшению содержания С-реактивного белка (таблица) относительно группы животных негативного контроля на 65,5% (p<0,05), при полном восстановлении лейкоцитарной концентрации (таблица) (статистически значимых отличий относительно Л/О группы крыс установлено не было). Содержание ММП-1 (таблица) на фоне введения крысам мексидола статистически значимо не изменилось по отношению к НК группе животных.
Таблица. - Изменение параметров, характеризующих противовоспалительную функцию эндотелия сосудов у крыс на фоне фокальной ишемии головного мозга и применения соединения АТАСЬ
Группа ЛО НК Сулодексид Мексидол Тиоктовая кислота ATACL
СРБ мг/л 2,23±0,228 13,92±1,125А 7,46±0,527* 8,41±0,743* 11,21±1,261 6,99±0,446*
WBC 109кл/л 8,26±1,325 11,16±1,178А 7,34±0,998* 6,88±0,959* 8,24±0,928* 6,92±0,817*
MMn-1 нг/мл 24,17±1,297 35,06±5,919А 28,86±2,315 32,11±0,025 24,67±2,604* 25,47±2,498*
Примечания: А - статистически значимо (^-критерий Стьюдента) относительно Л/О группы крыс (р<0,05); * - статистически значимо (и-критерий Манна-Уитни) относительно НК группы крыс (р<0,05).
На фоне введения тиоктовой кислоты содержание С-реактивного белка и ММП-1 (таблица) статистически значимо не отличались от таковых у НК группы крыс. Концентрация лейкоцитов в крови у животных, получавших тиоктовую кислоту, было сопоставимо с группой ложноопери-рованных крыс.
У животных, получавших сулодексид, концентрация С-реактивного белка (таблица) относительно группы крыс негативного контроля снизилась на 86,3% (р<0,05). При этом у данной группы животных содержание лейкоцитов уменьшилось по отношению к НК группе крыс на 52% (р<0,05). Концентрация ММП-1 на фоне применения сулодексида снизилась относительно группы животных негативного контроля на 42,1% (р<0,05).
Применение соединения АТАСЬ на фоне ишемии головного мозга способствовало уменьшению (по сравнению с НК группой крыс) концентрации СРБ и ММП-1 на 99,1% (р<0,05) и 37,7% (р<0,05) соответственно. При этом содержание лейкоцитов у животных, получавших АТАСЬ, статистически значимо не отличалось от аналогичного значения Л/О группы крыс (таблица).
Таким образом, в результате проведенного исследования установлено, что соединение АТАСЬ может оказывать положительное влияние на противовоспалительную функцию эндотелия сосудов за счет уменьшения концентрации матриксной металлопротеиназы-1, снижения концентрации С-реактивного белка и лейкоцитов в крови у крыс на фоне фокальной ишемии головного мозга, что делает данное соединение перспективным объектом для дальнейшего изучения с целью создания эндо-телиопротекторного средства.
ВЫВОДЫ
1. Фокальная ишемия головного мозга крыс приводит к угнетению противовоспалительного потенциала сосудистого эндотелия, сопровождаемому повышением концентрации С-реактивного белка (в 6,2 (p<0,05) раза), протеолитических ферментов, в частности ММП-1 (на 45,1% (p<0,05)), и умеренным лейкоцитозом (содержание лейкоцитов у НК группы крыс увеличилось на 35,1% (p<0,05)).
2. Из препаратов сравнения наиболее выраженное действие на состояние противовоспалительной функции эндотелия сосудов оказало введение сулодексида, на фоне применения которого снижалась концентрация СРБ (на 86,3% (p<0,05)), ММП-1 (на 42,1% (p<0,05)) и лейкоцитов в крови (на 52% (p<0,05)).
3. Введение соединения ATACL практически в равной степени с сулодексидом способствовало уменьшению содержания СРБ, лейкоцитов в крови и ММП-1, способствуя тем самым восстановлению противовоспалительного потенциала эндотелия сосудов на фоне ишемии головного мозга у крыс, превосходя по данному эффекту мексидол и тиоктовую кислоту.
SUMMARY
A. V. Voronkov, D. I. Pozdnyakov, D. S. Zolotych EFFECT OF 4-HYDROXY-3,5-DITRETBUTIL CINNAMIC ACID COMPOUND ON ANTI-INFLAMMATORY CAPACITIES OF ENDOTHELIUM OF CEREBRAL VESSELS IN RATS UNDER
CONDITIONS OF EXPERIMENTAL CEREBRAL ISCHEMIA
The aim of this research has been to eval-
uate the effect of the ATACL compound on the anti-inflammatory function of the vascular endothelium against the background of cerebral ischemia in rats. As a result of the study, a positive effect of the ATACL compound on the anti-inflammatory function of the vascular endothelium under conditions of focal cerebral ischemia in rats has been established. Introduction of this compound contributed to a decrease (in relation to animals having not received pharmacological support) of C-reactive protein concentration by 99,1% (p<0,05), matrix metalloproteinase-1 by 37,7% (p<0,05) and leukocytes in blood by 61,3% (p<0,05). Wherein, pharmacological effect after administration of ATACL has been comparable to that of sulodexide and has exceeded the effect of mexidol and thioctic acid administration.
Keywords: cerebral ischemia, endothelial dysfunction, inflammation, endothelioprotection.
ЛИТЕРАТУРА
1. Elkind, M. S. V. C-reactive Protein as a Prognostic Marker after Lacunar Stroke: The Levels of Inflammatory Markers in the Treatment of Stroke (LIMITS) Study / M. S. V. Elkind, J. M. Luna, L. A. McClure // Stroke; a journal of cerebral circulation. - 2014. - Vol. 45. - P. 707-716.
2. Yunoki, T. Anti-oxidative nutrient-rich diet protects against acute ischemic brain damage in rats / T. Yunoki, K. Deguchi, Y. Omote // Brain. Res. - 2014. - Vol. 31. -Р. 1587-1601.
3. Воронков, 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 / А. В. Воронков, Д. И. Поздняков, А. В. Мамлеев // Современные проблемы науки и образования. -2016. - № 2.; URL: http://www.science-edu-cation.ru/ru/article/view?id=24398. - Дата доступа: 13.12.2017.
4. Воронков, А. В. Эндотелиопротек-
торные свойства флоридзина, 4-гидрокси-3,5-ди-третбутил коричной кислоты и соединения VMA - 10-18 при экспериментально вызванной ишемии головного мозга / А. В. Воронков, Д. И. Поздняков,
A. В. Мамлеев // Астраханский медицинский журнал. - 2016. - Т. 1, № 3. -С. 58-64.
5. Henry, B. L. A Novel allosteric pathway of thrombin inhibition: Exosite II mediated potent inhibition of thrombin by che-mo-enzymatic, sulfated dehydropolymers of 4-hydroxycinnamic acids / B. L. Henry,
B. H. Monien, P. E. Bock // The Journal of biological chemistry. - 2007. - Vol. 282. -Р. 31891-31899.
6. Warner, D. S. Oxidants, antioxidants and the ischemic brain / D. S. Warner,
H. Sheng // J. Exp. Biol. - 2004. - Vol. 207. -P. 21-31.
7. Mazor, R. Matrix Metalloproteinase -1-mediated Up-regulation of Vascular Endothelial Growth Factor-2 in Endothelial Cells / R. Mazor, T. Alsaigh, H. Shaked // The Journal of Biological Chemistry. - 2013. - Vol. 288. - Р. 598-607.
8. Struewing, I. T. Enhanced Endothe-lial Cell Senescence by Lithium-induced Matrix Metalloproteinase-1 Expression /
I. T. Struewing, S. N. Durham, C. D. Barnett // The Journal of Biological Chemistry. - 2009. -Vol. 284. - Р. 595-606.
9. Singh, U. Human C-reactive protein promotes oxidized low density lipoprotein uptake and matrix metalloproteinase-9 release in Wistar rats / U. Singh, M. R. Dasu, P. G. Yancey // Journal of lipid research. -2008. - Vol. 49. - Р. 1015-1023.
Адрес для корреспонденции
357532, Россия, г. Пятигорск, пр. Калинина 11, Пятигорский медико-фармацевтический институт,
кафедра фармакологии с курсом клинической фармакологии. e-mail: [email protected], тел: +7-918-756-08-89, Поздняков Д. И.
Поступила 09.01.2018 г.
