RESEARCH EFFECTS OF SYNTHETIC DONORS OF NITROGEN OXIDE AT EXPERIMENTAL ENDOTHELIAL DYSFUNCTION

Full Text

Актуальность. В настоящее время результаты современных исследований указывают на тот факт, что одним из ведущих патогенетических механизмов развития сердечно-сосудистого континуума, является эндотелиальная дисфункция (ЭД). В норме эндотелий регулирует сосудистый тонус через освобождение ряда вазодилатирующих и вазоконстрикторных факторов и модулирует сократительную активность гладкомышечных клеток, а также регулирует гемостаз высвобождая протромбогенные и антитромбогенные факторы, регулирует адгезию лейкоцитов высвобождая стимуляторы адгезии, вырабатывает стимуляторы роста сосудов [4]. Эндотелиальная дисфункция характеризуется дисбалансом между факторами релаксации и констрикции, прокоагулянтными и антикоагулянтными субстанциями и между провоспалительными и антивоспалительными медиаторами [4, 5, 7]. Так, при снижении выработки оксида азота активируются и перемещаются в ядро факторы транскрипции, неактивные в нормальной эндотелиальной клетке, что приводит к транскрипции генов, запускающих каскад реакций, ведущих к активации цитокинов (интерлейкина I и фактора некроза опухоли-α) и экспрессии молекул адгезии (Е-селектин, VCAM-1, ICAM-1) на поверхности эндотелиоцитов. Данные процессы стимулируют воспалительную реакцию в сосудистой стенке за счет увеличения связывания и трансэндотелиальной миграции лейкоцитов, таким образом запуская атерогенез [2]. В настоящее время доказаны эндотелиопротективные эффекты основных групп антигипертензивных препаратов (ингибиторов АПФ, блокаторов ангиотензиновых рецепторов, ингибиторов ГМГ-Ко-редуктазы, антагонистов кальция, бета-адреноблокаторов), а так же и препаратов, влияющих на метаболические процессы (убихинона, предуктала, мексидола, мексикора), антиоксидантов (токоферола, аскорбиновой кислоты, ретинола). Также следует отметить о существующих потенциальных корректорах эндотелиальной дисфункции: фуростаноловые гликозиды из культуры клеток диаскореи, безопасные антиоксиданты, единственный природный донор оксида азота - L-аргинин и синтетические донаторы оксида азота: бензонитрофураны, нитроиндолы, карбаматы, фитоалексин- резвератрол, По своему механизму воздействия на сердечно-сосудистую систему нитраты относят к прямым вазодилятаторам . В основе вазодилятирующей активности нитратов лежит их способность в результате биотрансформации высвобождать окись азота - NO, которая в настоящее время ассоциируется с эндотелиальным релаксирующим фактором (ЭРФ), открытым в 1980 г. [6]. В этой связи терапия органическими нитратами рассматривается как заместительная, направленная на компенсацию дефицита эндогенного NO [3, 9]. Как показывает анализ литературных данных, в настоящее время разработан способ коррекции дисфункции эндотелия с помощью природного донора оксида азота - L-аргинин. В настоящее время приобретает особый интерес изучение эффектов синтетических доноров оксида. Перспективным является анализ эндотелиопротективного действия указанных субстанций для терапии сердечно-сосудистых заболеваний. Целью настоящего исследования явилось изучение эндотелиопротективных свойств синтетических доноров оксида азота, относящихся к группам нитробензофуранов (ГЯЛ 163, ГЯЛ 169), нитроиндолов (ГЯЛ 247, ГЯЛ 262, ГЯЛ 279, ГЯЛ 474), карбаматов (RE 1-418, RE 1-419, RE 1-420, OBR 3-121), аминонитропиразол (AMS 277), пиримидофуроксан (AMS 133 HCl), предоставленные Российским научным центром по антибиотикам, (РНЦА) г. Москва. Материал и методы исследования. Для реализации поставленной цели нами было проведено моделирование дефицита оксида азота. Опыты проводились на белых крысах самцах линии Wistar массой 200-300 г. N-нитро-L-аргинин метиловый эфир (L-NAME, Sigma - неселективный блокатор NO синтазы) вводился ежедневно один раз в сутки, внутрибрюшинно, в дозе 25 мг/кг. Животным интактной группы вводился физиологический раствор NaCl в том же объеме. Изучаемые вещества вводили ежедневно внутрибрюшинно в дозе 50 мг/кг. На 7 день от начала эксперимента под наркозом (этаминал-натрия 50 мг/кг) катетеризировали сонную артерию для регистрации показателей гемодинамики, болюсное введение фармакологических агентов осуществляли в бедренную вену. Показатели гемодинамики: систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряли непрерывно посредством датчика Р23ID ’’Gould’’ США, АЦП L-154 и компьютерной программы “Bioshell” в исходе, а также на фоне ряда функциональных проб. Функциональные пробы: внутривенное введение ацетилхолина (АХ) (40мкг/кг) - эндотелийзависимая вазодилатация (ЭЗВ) [8] и нитропруссида натрия (НП) - эндотелийнезависимая вазодилатация (ЭНЗВ) (30 мкг/кг) [1]. Полученные результаты и их обсуждение. Для оценки эндотелийзависимых реакций (ЭЗР) нами исследована функциональная проба с введением дозы 40 мкг/кг ацетилхолина (АХ). Внутривенное введение ацетилхолина в течение 3-5 сек приводило к резкому падению артериального давления достигающего пика у интактных животных для систолического давления (САД) 84,3 ± 4,5 мм рт.ст., для диастолического давления (ДАД) - 38,7 ±2,8 мм рт. ст., при этом в течение первых 2-3 сек развивалась резкая брадикардия до 130-150 ударов в минуту. Восстановление АД происходило в среднем за 42,2±0,8 сек. после нормализации сердечного ритма. Именно этот интеграл нами принимался как сосудистый компонент реакции на АХ и использовался для дальнейших расчётов. Эндотелийнезависимая реакция (ЭНЗР) оценивались посредством фармакологической пробы с введением нитропруссида (НП) в дозе 30 мкг/кг и также характеризовалась снижением САД до 83,0 ± 3,7, ДАД до 42,1 ± 4,4 с последующим полным восстановлением в среднем в течение 45,1±1,0 сек. При этом интеграл (площадь над кривой восстановления) использовалась нами в дальнейших расчётах и определялась исходным уровнем артериального давления (чем выше уровень исходного артериального давления, тем больше абсолютная величина его падения, а следовательно и интеграл) и временем его восстановления (табл.1). Таблица 1. Показатели эндотелиальной дисфункции в группах животных получавших синтетические доноры оксида азота Примечание * - р<0,05- в сравнении с группой интактных животных, ** - р<0,05- в сравнении с группой животных получавших L-NAME Блокада NO-синтазы с помощью ежедневного, в течение 7-суток внутрибрюшинного введения L-NAME (N-нитро-L-аргинин метиловый эфир в дозе 25 мг/кг) приводила к достоверному снижению интеграла (реакция восстановления АД после введения АХ) 695,3±87,6 усл.ед. по сравнению и интактной группой животных, у которых этот показатель составлял 1268,0±74,8 усл.ед. (табл.1) Напротив, ЭНЗР, являющаяся отражением реакции на введение НП увеличилась примерно в 2 раза у животных с блокадой NO-синтазы и её интеграл составил соответственно 3322,7±116,7 усл.ед. и 1375,3±93,7 усл.ед. в группе контроля (табл.1). Принципиальная разница в ЭЗР и ЭНЗР реактивности интактных животных и животных с блокадой NO-синтазы (L-NAME зависимой) закономерно привело нас к необходимости выведения специальногокоэффициента, характеризующего степень эндотелиальной дисфункции - далее «коэффициент эндотелиальной дисфункции (КЭД)», являющегося отношением интеграла ЭНЗР восстановления АД в ответ на введение НП к интегралу ЭЗР восстановления АД в ответ на введение АХ. Мы рассчитывали КЭД у каждого животного интактной группы, и крыс после моделирования блокады NO-синтазы и получили разницу КЭД в 5 раз - соответственно 1,1±0,1 у интактных и 5,4±0,6 у животных, получавших L-NAME (табл. 1). При применении синтетических доноров оксида азота из группы бензонитрофуранов КЭД составил: 2,2±0,2 для ГЯЛ 163 и 2,4±0,3 для ГЯЛ 169. Среди субстанций группы нитроиндолов наилучший показатель КЭД был у ГЯЛ 279 ( 1,8±0,1). Ежедневное, в течении 7 дней, внутрибрюшинное введение карбаматов показало, что наиболее эффективны оказались RE 1 420 и OBR 3 121 (КЭД для этих веществ составил 1,9±0,2 и 1,8±0,14 соответственно). Аминонитропирозол и пиримидофуроксан снизили КЭД до 2,2±0,18 и 2,3±0,26 соответственно. Сравнение показателей САД и ДАД выявили выраженное достоверное развитие артериальной гипертензии при дефиците оксида азота. Показатели абсолютного снижения САД и ДАД при ежедневном внутрибрюшинном введении субстанций выявили достоверные информационные различия в абсолютных значениях показателей АД от группы животных с L-NAME индуцированной дисфункцией эндотелия во всех исследуемых группах, кроме ГЯЛ 262 и AMS 277 (табл.2). Таблица 2 Динамика показателей АД при моделировании дефицита оксида азота и его фармакологической коррекции с использованием синтетических доноров оксида азота Примечание:* - р<0,05 - в сравнении с интактной группой, ** - р<0,05- в сравнении с группой животных получавших L-NAME Таким образом, полученные результаты, касающиеся исследования эндотелиопротективных свойств соединений позволяют констатировать их выраженное эндотелиопротективное действие. Проведенные исследования показали, что ежедневное внутрибрюшинное введение исследуемых препаратов в дозе 50 мг/кг вызывает разной степени выраженности коррекцию экспериментальной эндотелиальной дисфункции. Наилучшие показатели КЭД были обнаружены у субстанций ГЯЛ 279, RE 1 420 и OBR 3 121( КЭД равен 1,8;1,9). Все исследуемые синтетические доноры оксида азота вызывают снижение показателей АД, достоверно отличающееся от САД и ДАД животных с блокадой NO синтазы, и приближающееся к уровню интактных животных. Выводы. Таким образом, исследуемые субстанции могут быть использованы в качестве корректоров дисфункции эндотелия. Интересным для изучения представляется сочетанное использование известных антигипертензивных препаратов в минимальных терапевтических дозировках и синтетических доноров оксида азота.

About the authors

L V Korokina

Kursk state medical university

V G Granik

Kursk state medical university

V A Makarov

Kursk state medical university

V I Kochkarov

Kursk state medical university

E B Artjushkova

Kursk state medical university

T G Pokrovskaja

Kursk state medical university

M V Pokrovskij

Kursk state medical university

M V Korokin

Kursk state medical university

A I Majakov

Kursk state medical university

References