Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Влияние некоторых метаболитов энергетического обмена на процесс дезоксигенации крови

ЖЖОШНш! НАЯНЫ»! ЦьНТР ПО БЕЗОПАСНОСТИ БИОЛОГйЧьСКй АК'ХиВНЫХ ЬШСх'Б

На правах рукописи

ЦЕоЁНЦьЗА Виктория Станиславовна

НьКОТОРЫА КЬТДШЛЙХОЬ аН&РГЫиЧАКОГО ОЬМЕНА НА ПРОЦКОС ДДОКСйГдНАЦйй КРОВй

14.00 ,'¿5 - фармакология

Авюреферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Купавна, 1991

Работа выполнена во всесоюзном научниы центре'по безопао-нооти биологически активных веществ.

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РСФСР, доктор медицинских наук, профессор Гацура и.а.

Официальные оппонент: заслуженный деятель науки НЖР, доктор медицинских наук, профессор Кудрин А.Н. доктор биологических наук Порошков я .и.

Ведущая организация: 2-й Московский медицинский институт им. й.и.Пирогова

Защита состоится "<¿3" 1992 г. в_ час

на заседании специализированного совета Д 098.01.02 ьсесоюэнсп научного центра по безопасности биологически активных веществ. С диссертацией мгано ознакомиться в библиотеке дНЦ Ьад.

Автореферат разослан ""О-О^аси-^рЗ— 199Х г.

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат биологических наук

Т .а .Робакидзе

оБада мРШьРлСТМА РАБОТЫ

Актуальность теш. Транспорт кислорода является лимигирую-и звеном в цепи потребления кислорода при большинстве латоло-ческих состояний, сопровождающихся гипоксией (Борисюк л.а., с2). Ь физиологических условиях в ткани поступав! кислород, разушщийся при диссоциации 50-35% оксигеиоглобвиа. Поэтому еличение снабжения тканей кислородом монет быть в эначитель-Й мере связано со снижением сродства гемоглобина к кислорода, скольку проблема лекарственной регуляции кислороднотранслорг-й функции крови практически не разработана, представляется гуалыши исследование влияния на процесс двоксигонации иэта-яитов энергетического обмена, интерес именно к этой группе цесгв диктуется тем, что они являются естественными фактора-адаптации обмена веществ к экстремальным воздействиям, облает достаточно широким спектром терапевтического действия шдраыова 1/..Н,, 1976; Гацура й,Ь., 198^Никулин к .д., Лрапо-С.Й. И др., Рачков А ХёЬЬ} Еапаг>1 С., йаХгхепа Ь.

а1,, 1977), в частности, субстраты гликолиза и интермедиаты ;ла Кребса положительно влияют на энергетический обмен ишеьш-шванного миокарда и других органов (Ьаираыкулов А.Д., Гацура I,,. 1976,1У7В; Магс1иот N. еС а1м 19651 Иагкоу а.к. еЪ а!., 30; ОгсПаке а. а1,, 1985), а некоторые из них способны из-¡ять сродства гемоглобина к кислороду (сооДГогЗ в.р., Б^Ьои-Л. аХ,, 1978» Ва8еасц v,, Щпи v», 1960).

дастояцая работа выполнялась в соответствии с общесоюзной чно-технической программой "Разработать и внедрить эйектив-мегоды и средства профилактики, диагностики и лечения оо-ных заболеваний сердечно-сосудиогоа системы"(0.69.01), ивой тематикой оНЦ БАВ.

- ц -

Цель исследования. Целью раиоты било изучение дийсгвия 1,( фруктозодифосфата, палата натрия, сукц;шата натрия, а также ег< производных: н-сукцин-^-алэнина, л-сукцинглицина, N-oyKunn-i.d-триптофана на процесс деоксигенации крови.

Основные задачи исследования:

I. изучить действие ыитабовиюв энергетического обмена на кинетику деоксигенации крови интьктных животных: a) in vitro, б) in vivo.

¿. исследовать влияние метаболитов энергетического обмена на кинетику деоксигенации крови животных с экспериментальной сердечной недостаточностью.

3. Определить влияние нькоюрых перспективных метаболитов на показатель сродства гемоглобина к кислороду - Р^.

И, Проанализировать механизмы выявленных изменении кинети; деоксигенации крови и показателя сродства к кислороду.

На.учная новизна иаботы. а работе исследовалось ранее не и ученное влияние ряда ключевых субстратов энергетического обмен: и вновь синтезированных аминокислотных производных сукцината h¡ процесс деоксигенации крови.

Научно-практическая значимость. Научно-практическая ценно выполненного исследования заключается в уточнении механизмов а тигипоксического действия кнтериедаатов гликолиза и цикла Креб са, а такке вновь синтезированных аминокислотных производных с, цината, перспективных в качестве новых кардио^арнакологических средств, В результате проведенных исследований было показано п зигивное влияние ^увеличение отдачи кислорода цельно;! кровь») низких концентраций 1,6-фрук1озодич)осфата ^2,5х1и~б L.), иалата натрия (2,5к10~6 Ы, 2,5xíü"5 «} и сукцината натрия ¡„

в опытах in vitro. Выявлено ниспецифическое негативное действ)

высоких, концентраций (КГ^-Ю™^ ¡5) субстратов энергетического обмена на кидетику двокскгенации крови. Показано отсутствие сущеот-ванного изменения двоксиганацик крови при внутривенном владении 1,6-фруктсзоди.£ОСфата (300 мг/кг) и малага натрия (,¿00 мг/кг) в дозах, оказывающих максимальное кардиолротекторное лрогивоишеми-ческое действие. ¿первые показано позитивное влияние низких кон-'центраций аминокислотных производных сукцината - и-сукцин-/>-ала-нина (¿^хЯ)"6 11), м-оукцинглицина (2,5х10~5 М), л-су»;цин-1,<1-триягодана (г.ЗхЮ-6 (,1) на кинетику деокоиганации крови.

Положения, вынооимыа на защит

г

1. Низкие концентрации 1,6-фруктозодифос$ата (¿,5x10 Ы),

малата натрия (2,5хЮ~б М, 2,5хЮ"5 1С) и сукцината натрия (2,5х —б

10 М) улучшают процесс отдачи кислорода кровью.

2. высокие концентрации 1,6-фрукюзодифосфатв, малата и сукцината натрия, возникающие и при внутривенном введении в дозах, оказывающих максимальное кардиопротекгорное действие (300 иг/кг, 200 мг/кг, 100 мг/кг, соответственно), на оказывают специфического действия на кинетику деокоигенации крови и сродство гемоглобина к кислороду.

3. ьновь синтезированные аиинокислотные производные сукцина-та: ы-сукцин-^-алаиин (2,5x10 К), н-сукцинглицин (.2,5x10 и), я-сукцин-у.й-триитофан (2,5x10 !,') в низких концентрациях оказывав! позитивное влияние иа кицатику деоксигенации крови, увенчивая' отдачу кислорода кровью.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доклады-¡алиеь на конференции молодых ученых Всесоюзного научно-иссладо-¡ательского химико-фармацевтического института (Москва, 1988), [а 2-й йсесоюзной школе-семинаре иолодых ученых и специалистов !Противотьеыическая задата и консервация органов" (Ыосква, 1568), .а исесоызной конференции "Оценка фармакологической активности

химических соединений; принципы и подходы" (Москва, на

2-й всесоюзной конференции "¿ариакологическея коррекция гипокси-ческих состояний" (Гродно, 1991).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 4 научные работы.

Структура и объем работы, диссертация состоит из введения, обаора литературы, глав оиисания материалов и методов исследования, результатов экспериментов, их обсуждения, выводов и списка литературы. Работа изложена на ЦЭ страницах машинописного текста, включает 15 таблиц., 17 рисунков, в библиографическом указателе приведено 192 источника отечественных и зарубежных авторов.

мАЗДЫЛс* й !.1ьШ/Ы иССЛ&СйШЯ

аксперйыенш проведены на цельной крови 330 беспородных белых крыо обоего пола, Проанализировано 597 кривых деоксмгенации крови (рис,1),

I, Ьегод оценки деоксигенадии крови

Оценка деоксигенвцв^ эритроцитов осуществлялась с помощь» ыегода яоляроградаческой кулоноыегрии (йоваланко Березовский ¿,¿»1 Удитейн »ч,и,, ьпштийн,»,1им Каплан а.й,, Чуваши А.Н., 1984) в описанной нами ранее модификации (Ыезенцева л,С,, Гукасов ЙЛ'». 1989), Перед началом работы образцы крови тестировались о поиочыо 2,3»Дифос^йт.церата (2,3-ДфГ), ("СаХЬАсс^ет", иБД). Исследования проводились только на тех образцах крови» где выявлено увеличение отдачи кислорода кровыз под действии! 2,3-ДФГ (рив,|).

Для оценки процесса деоксигенации использовались несколько показателей:/* 1 • изменение силы предельного тока электролиза (1 . условных единицах) в момент 50£ отдачи кислорода кровью, характе

- b - . ризующее количество кислорода, которое монет отдать данный образец крови; T5Q - время 51$ отдачи кислорода кровью в секундах . (рис. I ); коэффициент дзоксигенации крови К - тангенс угла наклона кривой диссоциации оксигеноглобина (КДО) на участке, соответствующем 50$ деоксигеиации (рис. 2. ).

Опыты in vitro. Опыты in vitro проводились на крови интакт-

—fv -5

ных животных. Вещество в исследуииой концентрации (10 М, IÜ ^М,

М, lü"-5 tó) добавлялось к цельной крови, разведенной буфер-.-ним раствором в 4 раза. . '

Опыты in vivo. Опыты in vivo проводияиоь как на интактных животных, так и на вивотиых с экспериментальной. сердечной недостаточностью (ЭСН), которая цодалировалаоь подковный введением изадрина в течение 5-ти дней в дозе 80 иг/кг (Генденштейн а.м„, Лемкина CJJ., Сернов Д.Н.,1985). Кровь для экспериментов отбирали у наркотизированных этаминалои натрия крыс (40 мг/кг внутри-брюшинно) до и через час после внутривенного введения исследуемых соединений (1,6-фрукюзодифоофат - 500 мг/кг; малат натрия -200 мг/кг; оукцинат натрия - 100 иг/кг; н-сукцин-^-аланин -ИЗ мг/кг). Для вооледованкя были выбраны такие дозы веществ, в которых они, по имеющийся данный (Гацура В .В.,1 Пичугин В.В., 1982; Сернов Л.Н., Снегирева Г.В., Гацура Ü.Ü., 1989), обладают максимальным кардаопротекторшш аффектом.

2. Динамический метод определения показателя сродства гемоглобина к кислороду (Pjq)

Определение P5q проводили на -аппарате "Неи-o-Scar," ("Amin-со", США) в стандартных условиях (pCO¿ = 40 т рт.ст., t° -57°С, рН » 7,4).

- ч -

3. иау<$&елбнае ууикциоь-альаих харакгирпогик крови крыс

Оирьдодвкве концекграции гекоглобмла ^с,Г/«)» соде равная ©рахций гемоглобина (%нъо, .»сонь, Mtetlib), концентрации кислорода (Voio, ой.;0 2 крови производили на приооре "Co-Oxiaeter-282" (Instrumentation Laboratory, США).

4. Сценка влияния веществ на осмотическую резистентность сригроцвгов

для оцеккк влияния исследуемых веществ на физико-химические свойства ueuöparf эритроцитов использовался унифицированный ыегод определения осмотической резистентности эритроцитов в кодификации д.л.лАельсона (пдельсон л.т., ib'iS),

окиперп;.:ентальний материал обрабатывался статистически парный критерием ьилкокоона (.критерии Т).

PÜäy^lbTAi'ai йСйЛддОпдНил И МЛ ОЬСУ&д^НиЯ

I. слияние 1,6-фруктозсд1!^осфзта на кинетику деоксигенации и функциональные характеристики крови

V.Bageacu, V.Dinu Ц5Б0) показали, что 1,§-доуктозодифосдаг (1,б-2ДЗ) значительно сдвигает КДО гемолизатов вправо. Увеличение показателя сродства гемоглобина к кислорода - P$q говорит о потенциальной способности отдавать дополнительный кислород при увеличении внутриэритроцитарной концентрации 1,6-ФДФ.

Опыты in vitro. При добавлении 1,б-фруктозодифосфата к цельной крови (табл.1) последний достоверно увеличивает отдачу кислорода кровью Сд1) в концентрации 2,5х10~б и, не влияя при этом на скорость деоксигенации (К, 150). Л концентрациях 2,3x10~5 -2,5x10"^ И 1,6-ФДФ не оказывает существенного влияния на процесс деоксигенации крови.

Влиянле 1,6-фрукюзодифосфата на показатели деоксигенац^и крови в опытах in vitro

Условия опыта ИСоаценгра- !цил, М 1 л I, усл. ! 1 ед. 1 ; Т5С)» с 1 К

Контроль - 7 3,79+ 1,30" 223,34+ 24,59" 2,22+ 0,86"

2,3-ДФГ 1,2хЮ"3 2.5XI0"6 7 9 ,21+* 1,93- 225,11+ 30,20" 2,31+ 1,09"

1,6-Фруктозо-дифосфаг 8 9,50+* 1,76" 230 ,77+ 2b ,89 2,23+ 0,83"

Контроль - 5 7,20+ 2 ,ПЗ~ 192,83+ 24 ,38" 1,94+ 0,9 Г

2,3-ДФГ 1,2хЮ"3 5 15,70+* 1,82" 198,btí+ 28,49" 1,49+ 0,58"

1,6-Фруктозо-дифос$аг 2,5х10"5 7 9,14+ 2,37" 207,14+ 31,Ь2~ 1,70+ 0,68"

Контроль - 8 4,31+ 1,02" 3UX.67+ 17,72" 4,02+ 0,67"

2,3-ДФГ 1,2хЮ"3 в 10 ,44+* 2,32 263,77+ ¿5,42" 3,31+ 0,67"

1,6-Фруктозо-дифосфаг 2,5 x1o"4 в 9,25+ 2,68" 277,10+ 22,69 3,50+ 0,57"

Контроль - 6 3,50+ i\vr 312,15+ 21,60" 3,68+ 0,83"

2,3-ДФГ 1,2х1(Г3 6 9,33+* 3,36 324,60+ 23,82" 4,64+ 1,30"

1,6-^руктозо- дифосфат 2,5xIQ"*3 6 8,83+ ■ 4Д8" 340,00+ 38,87". 7,66+ 2,72"

Примечание. * Статистически достоверные различия с контроле« (р ^Q,05).

Опыта in vivo. При введении интактныы крысам в дозе 500 иг/кг 1,6-фруктоэодифосфат достоверно увеличивает отдачу кислорода кровью (д!) (табл.2), Достоверное увеличение К в случае ии-тактных крыс, при неизменной полонении КДО, скорее наблюдается

Ьлияние 1,6-фруктозодифосфата на показатели деоксигенации крови в опытах хп у1уо

Условия опыта|доза,мг/кг' »! 1 д I, усл. 1 1 ед, 1 Т50, с | К

Интактныо крысы - 8 № -н Н5*

2,3-ДФГ 0,6хХ0"3 ? 384,42* гь.зг 2,96+ 0,5Г

1,6-Фруктозо-дифосфат 300,0 а 13,74+* 1,59 369,92* 32,95 4,0П+* 0,52"

Крысы о ЗСН - 5 4.В8+ 1|1Г 334,91* 16,20 4,18+ 1,12

2,3-ДФГ 0,6х1ГГ3 5 9,10+* 2.5Г 300,54* 12,58 4,24+ 1,04"

1,6-Фрукгозо-дифосфат 300,0 5 7,72+ 2,38" ЗОЙ ,92+ 14,91х 4,44+ 0,91"

Примечание. * Статистически достоверные различия с контролем (р<0,05),

аа счет уменьшения проницаемости меко'ран эритроцитов, чем вследствие увеличения сродства гемоглобина к кислороду. При введении животным с ЬСН той же дозы 1,6-ФДФ ае наблюдалось изменений кинетики деоксигонации. 1

Ьапись кривых диссоциации оксигеиоглобина динамическим методом и определение функциональных характеристик крови иитактных крыс до и через час после введения 1,6-фруктозодифосфата покапали! чю данный метаболит не производит достоверных сдвигов срод-огва геыоглобила к кислороду и не изменяет характеристик крови (табл.З).

1,6-фрук»оаодифосфат является предшественником известного модулятора ородетва гемоглобина к кислороду - 2,3-дифосфоглицери-та, уровень которого зависит от скорости гликолиза. Так как лишь

- и -

Состочние кисиороднотранспортной функции крози до и после введения I,6-фрукюзодифосфата (500 мг/кг)

Обпячяп ! п „,- 1 (. !ньп ы !СОНЬ.Шег !Уо10,

Образец ■ 5 п 1р.Л£г.1 рн , ¡ньо./й 1яь<%

До введения 5 29.08+ 7,43+ 10,18+ 90,42+ 1,12+ 0,98+ 12,72+ . 0,93~0,0£~ 0,56" 1,93" 0,33" 0,33" 0,90"

Через I час 5 29,00+ 7,44+ 9,76+ 93,40+ 1,16+ 1,40+ 12,24+ после введения 1,22" 0,01" 0,63" 1,21" 0,50~ 0,42" 0,53

тирующей стадией этого процесса является превращение фруктозо-6-фосфата в .1,6-фруктоэодифосфат при помощи фосфофруктокиназы, увеличение концентрации последнего моает поддерживать гликолиз. Кроме того, было установлено (Оооагога в.р,, Бъ-ьоигз а!., 1973), что гемоглобин непосредственно связывает 1,6-фруктозоди-фоофат, хотя ородотво' к нему слабее, чем к 2,3-ДФГ, последний не ингибирует связывание 1,6-ОДФ деоксигеиированныи гемоглобином. Связывание 1,6-ФДФ гемоглобином не модифицирует кооперативность . молекулы (л =2,7-3,0), а влияет только на ее сродство к кислороду. Возможно, что в условиях, характеризующихся низким уровнем основных эффекторов деоксигенации гемоглобина - 2,3-ДФГ и АТФ, определенную активность этого типа могег проявлять 1,6-ФДФ.

Нвгоавак1 Н-. и соавторы (1974) установили, что инкубация эритроцитов человека с 1,6-ФДФ в изотонической сахарозной среде не приводит к существенному накоплению фруктозодифосфата клетками.

Позае было показано (ШвоЪеПо М.Р., Пеапа И. et а1., 1982), что при инкубации фруктозодифосфата с эритроцитами крыс последний гидролизуется мембраносвязанной фосфатазой и высвобождает неорганически.! фосфат, содержание которого увеличивается и в среде инкубации и внутри-красных клеток. После инкубации с 1,6-ФДФ в эритроцитах крыс и человека увеличивается уровень АТФ и фруктозо-

дифос^аra, Кроме лого, 1,6-УДФ способен сникать токсичность ионов К+ у мышеи, увеличивая захват К+ клетками к уменьшая гиперкалиэ-ЫИЮ (Lazzarino G., Cattani L. et al., 1984). OvcjíOTBUtí воздействия у а баша, инзктивпруащего Ка+, К+-А'ГФаз,у, на вход стимулированной фруктозодифоо^юм, наводит на иысль, что последний не сильно зависит от А'ГФазкоопосредованного транспорта. Одновременно с входом К+ происходит сильный выброс Н+, который не заьи-сит от неорганического фосфата.

шсходя из этого, ¡¿окно предположить, что увеличение отдачи кислорода кровь» цояет происходить по следуищии причиняй: во-первых, вследствие увеличения внутрпэритродптарного содержания эффекторов сродства гемоглобина к кислороду (2,3-дОГ, АТФ, 1,6-фрукюзодифосфаг); во-вторых, за счет активации 1,3-дифосфоглице-ратыутазы при более высоких значениях рй и, вследствие этого, накопления 2,3~Дч>Г (Benesch й.Е., Benesch R., Bilezekian J.P. et ' al., 1979); в третьих, через увеличение неорганического уосфата, изменение содержания которого в плазме коррелирует с увеличением Р50 (Ditzel L., Hau G., Caugaard N., 1977).

Что касается опытов in vivo на интактных иивотных, то, по-видииоау, в условиях нормы Х.б-фрукгозоди^осфат либо не способен сдвигать КДО, либо сдвиги, вызываемые этим метаболитом, компенсируются физиологическими механизмам поддержания roueoosaaa в короткие промену тки времени. Поэтому ыокно утверждать, что 1,6-фруктозодифосфат в дозе 300 мг/кг не оказывает негативного влияния на диссоциацию оксигемоглобина,

2. Влияние малата натрия на кинетику диоксигенации крови и ее функциональные характеристики

Опыты in vitro.- Manas натрия в концентрациях ¿,5xlü ь; и

2,5x10"-' !,í достоверно увеличивает отдачу кислорода кровью (л I) (таблЛ). Окорость деоксигенацки при этом имеет тенданциа увеличиваться (T5U - ¿,5xIÜ"6 М; К - 2,5хДГ5 к).

В концентрациях 2,5x10"^ к и a^xIO"5 ¡¿ ыалат натрия не влулэт на кинетику деоксигенации крови.

Опыты с гемолиза тами. ¿ опытах на геыолиаированных образцах крови (табя.5) было установлено, что в концентрации 2,5x10"^ ыалат натрия достоверно эаыидляет деоксигенацию геыолизатов (К), а б концентрации 2,5x10 К проявляется тенденция к замедлению деоксигенации.

Опыты in vivo, [лалат натрия в дозе 200 мг/кг шеет тенденцию замедлять деокоигенацию крови (К) у ингактных :кмвотных (табл.6). У животных.о экспериментальной сердечной-недостаточностью не наблюдается изменений кинетики деоксигенацни.

Исследование сродства гемоглобина к кислороду (í^q), Фракционного состава геиоглобинов крови и некоторых других функциональных характеристик показало, что ыалат натрия в доза 200 мг/кг через час после внутривенного введения не оказывает влияния на кривые диссоцаации оксигей&глобина (табл.7).

исследование кембранотропного действия иалата натрия показало, что в концентрации 2,5x10""^ Ц иалат натрия увеличивает проницаемость мембраны эритроцитов.

В высоких концентрациях (2,5x1o"4 í.i, 2,5x10М) ыалат натрия оказывает иеыбрвиоагабилизируклдеэ действие.

До сих пор влияние интермедиатов цикла Кребса на процесс отдачи кислорода кровью не изучено, хотя и малат и сукцинат натрия рекоаендуются в качестве антигипоксических и противоишеииче-ских средств (Кондрыиова 1.1.Н., 1971, 1976; Гацура ¿.В., 1981). Немногочисленные данные (Кондрашова U.H., 1976; Костин В.П.,

влияние ыалата натрия на показатели деокслгинации крови в опытах in vitro

Условия опыта Шонцонтра-! !ция, U I 1 n i /Л, усл. ! ед. ! T5G, с j | к

Контроль 1,2х10~3 2,5х10~б ? 4,64+ 0,99" 312,49+ IB ,5Г~ 5,05+ 0,95"

2 ,3-ДФГ 7 8,00+* 1,53" 27b,04+ 25,28" 3,92+ 0,88"

Малат натрия 7 8,07+* 1,26" 300,38+ •35,27" 6,57+ 1,66"

Контроль - 7 6,21+ 1,64" • 314,22+ •lb ,25" 2 ;82+ 0,57"

2,3-ДФГ ■ 1,2х10~3 7 12,45+* ¿,44" 32U ,21+ 20,35" 3,18+ Q,7S"

Малат натрия 2,5х10~5 7 12,43+* 1,77" 330,76+ 33,43" 2,62+ 0,53"

Контроль - 8 5,69+ 1,УГ 323,96+ •17,49" 3,77+ 0,72"

2,3-ДФГ 1,2х 10 "3 8 9 ,62+* I.5S!" ■ 287,15+ 20 ,92" 2,92+ 0,27"

Малат натрия 2,5x10"^ 8 8,12+ 2,25" 293,32+ 31,73" 3,50+ 0,51"

Контроль - 6 5,33+ 2,13" 327,78+ .•14,89" 3,64+ 0,92"

2,3-ДФГ 1,2x10' 6 9,33+ 1,95" 323,11+ 25,72" 4,26+ 0,89"

Палат натрия 2,5x10 "3 7 6,64+ 1,58" 440,82+ 27,28" 4,83+ 1,21"

Примечание. м Статистические достоверные различия с контроле« (р ^ 0,05).

1989) лишь косвенно указывают на возможную направленность и механизмы действия этих веществ на процесс деоксигенации крови. Ни малат, ни сукцинаг не являются внутриэритроцитарными метаболитами, их действие вряд ли можно связывать с непосредственным

Влияние малага натрия на показателя деоксигеноции .гемолизированных образцов крови in vivo

Головин 01Ш«|К°ГиН1ра1 « i U 5СЛ- ! Í5U. о !

[онтроль - 5

0 ,6хЮ"3 5

!алат натрия L ,5хШ~5 5

1алат нэтрия г ,5x10 4 5

32 ,08+ 4,26"

27,93+ 2

28,10+ 4,42"

31,86+ ■2,82"

93,90+ 5,10"

95,42+ 5,62"

94,00+ 7,1Г

97,30+ 3,21"

1,08+ 0.U9-

1,06+ 0,15" .

1,30+* 0,35"

1,15+ и ,08,

Примечание. Статистически достоверные различия с конз ролей (р -$0,05).

Таблица 6

влияние малага натрия на показатели деоксигензции крови в опытах in vivo '

'словия опыта ¡Доза,мг/кг п А I, усл. 1 ед. 1 Т50, с ] К

нтактныо рыси - Ь 1,05+ 0,70" 4S6,bfc¡+ 35,44" 4,ХВ+ 0,6(Г

,3-ДФГ 0,6х10"5 5 5,06+* 1,25 544,70+ 55,94" 4,96+ 0,75"

алат нзтрмя 200,0 5 3,47+ 2,65" 465,33+ 41,58" '♦.'i'Si Ü ,48 -

рысы с асн - 5 2,5ü+ 1,41" . 388,38+ 28,56"' 4,15+ 0,8{Г

алат натрия 20Ü.Ü . 5 5,35+ 2,67" 375,14+ бЗ.Э'Г 4,46f Ü ,65"

Примечание. " Статистически достоверные различия с контролем (]) г=сО ,05).

- 1В ..

Состояние киолороднотранопортной функции крови до и после введения малага натрия (200 мг/кг)

Обпаавн I п 1Р50,ш! пН I п Л 1НЪО % 1сонь' !Ме<: 1Уо10' Образец , п |рТ1»(>| Р" | Ь.ЧЬ № 1нь>% ,об//.

До введения 5 31,26+ 7,43+ 10,53+ 93,03+ 1,80± 0,87+ 13,50+ 0|б9-0101 .0,32- 2,52" 0,0<Г 0,37" О^ОбТ

Через I чао 5 30,821 7,43+ Х0,б3± 94,73± 2,07± 0,701 13,83+ после введения -0,67 0,01 0,34- 0,18^ 0,03- о,26 0,24"

вкладонием в метаболизм эритроцитов. Также остается дискуссионным вопрос о проницаемости клеточных мембран для дикарбоновых кислот. Дикарбоновые кислоты олабо проникают в интактные клетки и аиачитеяьно оильное в возбужденные (Коидрашова М.Н., 1976). Поэтому, ркорее- всего, влияние малага натрия на процеоо деокоиге-нации нооиг опосредованных характер (через изменение рН, а возможно, и уровня овободиого 2,3-ДФГ), Кроме того, малат натрия обладает и мембранотропной активноотью. Стабилизация мембран в условиях гипокоии Облегчает работу транспортных АТФаз, в частности, Иа+, К*-АТФазы, от работы которой зависит и прочность связи кислорода о гемоглобином (Александрова А.4., Говорова Л.и., 1977).

Однако, кек показали опыты на гемолизированных образцах крови, не исключено й непосредственное, замедляющее деоксигенацию воздействие на гемоглобин, при условии проникновения малата натрия внутрь клетки,

В низких концентрациях (2,5x10 М, г^хХО""5 «) малат натрия, по-видимому, не проникает через неповрежденные мембраны эритроцитов» Возможно, этим и объясняется отсутствие замедления двокоиге-|шции, наблюдаемое на гемолизатах при концентрации ыалата 2,5х Ю"5 И,

3. Ьлиянио сукцината натрия на кинетику деокоигенации крови

Опыты in vitro. Сукцииат натрия в опытах in vitro (та'о'я.8) достоверно увеличивает отдачу кислорода кровью (л I) и имеет тенденцию ускорять деоксигенацию (К, T5U) в концентрации 2,5х Ю-6 М. Ьо всех остальных концентрациях он либо замедляет деоксигенацию (2,5xltf5, 2,5x10""^ М - К), либо имеет тенденцию за-ыедлять ее (2,5xI0"3 V. - К).

Опыты in vivo. Сукцинат натрия в дозе 100 мг/кг имеет тенденцию 1табл.9) замедлять деоксигенацию у аивотных о ЭСН (К, КО), уменьшая отдачу кислорода кровью (А I). В этой же дозе'он не оказывает влияния на кинетику деоксигенации крови интактных крыс.

Исследование осмотической резистентности эритроцитов при добавлении сукцината натрия показали, что в высоких концентрациях 2,5x10"^ М и 2,5x10 М сукцинат натрия стабилизирует мембраны эритроцитов.

Многое сказанное выше о предлолодительйои механизме действия малага натрия справедливо и для сукцината.

Что касается высоких концентраций сукцината натрия, а также его действия in vivo, то наряду с меибраногропной активностью, видимо, в изученных концентрациях и дозе способность сукцината натрия связывать ионы Са^+, а также зацелачивагь рН (эффект Ьо-ра) приводят к замедлению деоксигенации крови.

Влияние производных сукцината "натрия на кинетику деоксигенации крови

а работе проведено исследование соединений сукцината с аминокислотами: и-сукцкн-^-аланина, н-сукцинглицина, л-сукцин-1,а-трилтофанв.

Влияние су кцина та натрия на показатели деоксигенации крови а опытах 1п уИго

Уоловия опыта 1Концентра-1 <ция, М 1 « ! л.I, уол. ! 1 1 • Т50,с | К

Контроль 1,2хХ0"3 & 5,25+ Х,05~ 298,20+ 21,48" 4,54+ 0,97"

2,3-ДФГ 8 9,12+* 279,76+ 22,82" 3,59+ 0,83"

Сукцинаг натрия 2,5хХ0~б а 9,62+* 2,29" 263,22+ 29,65" 3,61+ о;?о

Контроль 1.2Х10"3 в 5,75+ 1,89" 310,41+ 29,19- 2,37+ 0,58"

2,3-ДФГ в 11,501* 1,39- 323,61+ 18,37" 2,72^

Сукцинаг натрия 2,5хХО~5 & 5,56* 1,61 367,45+ •36,17- . 3,00+ 0,54"

Контроль - 5 № 287,721 3,47± Х.ХО

2,3-ДОГ 1,2хЮ"3 5 12,10** 287,521 47^24 1,44-

Сукцинат натрия 5 9,40+ 3,93" 271,93+ 47,38" Х,э5

Контроль 7 ^>,00+ 2,23" 321,01+ 29 ,53" 4,6|+ 1,15"

2,3-ДФГ 7 1.ВГ 268,08+* 27 ¡38 3,Х6± о!ббх

Сукцинат натрия 2,5x10 7 2,24 302,06+ 27 ,98 1^45

Примечание, * Статистически достоверные различия с конт-родем ^р $0,0Ь),

Выбор соединений продиктован тем, что они могут рас-сша грива гьоч «8« потенциальные аигигипоксическиа и противоивеш ческив оредоги, йведение, в частности, янтарной кислоты приводи! к ослаблению сердечной недостаточности, устранению уегабрлк чеакого ацидоза, уменьшении зоны некроза при коронарокклюзионнс

влияние сукцтшта натрия на показатели дэоноигвнации крови в опытах in vivo

Условия опыта¡Доза,мг/кг] п 1 n 1 1 л I, усл. 1 1 ед. i Т50 ,о j К

^нтактные крысы - Ü 1,45 317,62± 3,43+ 0^42

£ ,3-ДФГ 0,6хЮ~3 7 8,30±* 1,91- 267,67+* 17,07- 3,25+ Ol 62

Сукцинат ратрия 100,0 8 6,56±л 0,92- 277,43+ 19,89" 0,44

Крысы о ЬСН - 7 9,42+ 2*63 286,03+ 34,58- 3,35 + U, 69

Сукцинат натрия iüü,0 7 6,86+ 1,8? 318,88+ ■26,69" 4,80i 0,71

Примечании. * Статистически достоверные различия с контролем (р ^ ü ,Оэ).

инфаркте миокарда и т.д. (Байрамкулов А.Д., 1976), Что касается аминокислот, особенно глицина и аланина, то их метаболизм мокет приводить к образованию промежуточных продуктов обмена вещеотв (ацетил КоА), способных окисляться в цикле трикарбоновых кислот.

4.1. действие н-сукцин-/. -аланина на процесс деоксигенации крови

йпити in vitro. Исследования in vitro показали (табл.Ю), что N-сукцин-^.-аланин имеет тенденцию увеличивать отдачу кисло-роди кровью (л!) в концентрации 2,5x10 Ы, В концентрации 2,5х li~i H Ясукцин-^' -алапин имеет тенденции ухудшать процесс деок-инг-енации по всем показателя!.;, что моает говорить об увеличении сродства гемоглобина к кислорода.

Опыты in vivo. N-cyкцин-j» -аланин (табл.IX) имеет тенденцию замедлять деоксигенаци» как у интактних животных (T5Ü, К), так

- ¿г -

влияние и-оукцин~]; -аланина на показатели декосигенации крови в опытах in vitro

Условия опыта ¡Концентрация, И '!» ! Д X, уол. 1 1 ед. 1 150,с ¡ «

Контроль - 5 3,40+ 1,46" Xü9,84+ 2,57" ¿¡oí*

2,3-ДОГ Х,2хДГ3 5 II,2U+* 2,40 196,78+ 11,40" 1Д5+ 0,0^

Н-Сукцин-ь-аланин 2,5хХ0"6 5,88+* 1,60" 200,I0i 6,65- 1,29+ ojo?"

Контроль Х,2хХО~3 3 10,33+ 0,88 181,62+ У ,71 1,06+ 0,09

2,3-ДФГ 3 16,331* 1,74- 182,17+ 26,21" 0,9 61

Н-Сукцин-К-аланин 3 2,5xI0"5 4 9,75+ 3,44" 178,27+ 23,4b I.XO+ ■ 0,15"

Контроль - 5 14,70+ 3,15 150,2¿i 17,82- X,04i Ü,X8-

2,3-дФГ Í.2XI0"3 5 lU.üüi* 2,20 Х7Х.231 22,34- X.34i 0,34-

К-Сукцин-А-алашш 6 Х4,33+ 3,44 158,7X1 19,04 X,23i 0,29

Контроль - 3 7,33± 4,91 - 325,28+ •Ь5,«4" 0,40-

2,3-ДФГ I,2xIQ~3 3 sjitíí ¿94 ,¿3i 30,31 X ,741 0,46-

N-Сукцин-А-алапин 2,5xIÜ~3 4 6,251 1,65- 328,961 20,91 2,06+ О.ХЬ"

Примечание, * Статистически достоверные различия с контролем (р <ü,05).

и у животных о ЭСН,

н-сукцин-р-аланин в концентрации 2,5хХ0~:з U и в опытах in vivo действует аналогично сукцинату натрия, йодекулярная масса этого соединения (189 у» е, ) близка к таковой сукцината натрия, что может указывать иа приблизительно одинаковую "долю"

- гъ -

Влияние N-cyKiyiH-j' -аланина на показатели деокоигенации крови в опытах in vivo

Условия опыта ¡доза,мг/кг J "! 1 д 1, усл. j Т50,с 1 к 1 К

Интактные крысы 0,6х10""3 7 3,37+ 1,69" 274,43+ 28,70 4,70+ 0,55"

2,3-Aír 6 6,86+* 1,2<Г 305,56+ ■37,59" 4,631 0 ,¿4

К-Сукцин-il-аланин 112,0 7 5,94+ 0,65" 500 ,58+ 17,56" 6,23+ 0,99"*

Крысы с ЭСН - 0,08+ 2,82" 391,34+ 25,2<Г 4 ,55* 0,60-

2 ,з-т г О.бхДГ3 8 7 ,08+* 1,35« 366,19+ 25,0 Г 4,04+ 0,55"

к-Сукцин-ii-аланин Ш,0 9 6,37+ 2,38" 424,00+ 42,99" 5,76+ 0,85"

Примечание. * Статистически достоверные различия с контролем (р<0,05).

янтарной кислоты при расчете дозы, вводимой "in vivo, Видимо, э$)ект этого производного моано объяснить действием сукцин-составляющей. Кроме того, н-сукцин-|.-аланин, как и два остальных производных, является также дикарбоновой кислотой и мокет связывать двухвалентные ионы, в частности Са2+. Не исключено и мембраностабилизируюцее влияние н-оукцин-jj -аланина •

4.2. влияние К-сукцинглицииа на процесс деокоигенации крови

Опыты in vitro. N-сукцинглиции в опытах in vitro имеет тенденцию ускорять деоксигенацив (К) в концентрации 2,5x10 J f.'¡. Кроме того, почти в 2 раза достоверно увеличивается отдача кислорода кровью. Уто может говорить об уменьшении сродства гемоглобина к кислороду. В остальных концентрациях N-сукцинглиции

- г -% -

имеет тенденцию замедлять деоксигенацию (2,5x10"^ Ь), либо не влияет на скорость отдачи кислорода кровью.

N-оукцннглицин проявляет сходную с сукцпнатои натрия активность только в высокой концентрации 2,5x10"^ М. В концентрации 2,3x10"^ Ы его эффект прямо дротивополокен ^таол.12).

4.3, Влияние Ы-сукции-1,|3-триптофана на кинетику деокоигенацим крови

Опыты in vitro. м-сукцин-1,а-ариптофан увеличивает отдачу

кислорода кровью в концентрации 2,5х10~б 1». И концентрации 2,5х -5

10 М наблюдается выраженная тенденция к замедлению деоксигена-

—s

ции. Эффект к-сукцин-1,£1-трш1гофана в концентрации 2,5x10 У аналогичен действию сукцината натрия в данной концентрации (табл.13).

Таким образом, из трех аминокислотных производных сукцината к-сукцинглицин обладает наиболее выраженный позитивным влиянием на кинетику деоксигенации крови. Аналогично другим метаболитам специфическое вoздe¿¡crвi]t¡ на деоксигенацию крови наблюдается в низких концентрациях, соответствующих физиологическим, .высокие концентрации производных не производят существенных изменений деоксигенации, либо даже ухудшают этот процесс, как в случае к-сукцин-/-8ланига.

Механизмы действия производных янтарной кислоты требуют дальнейшего изучения.

ЗАКШЧйШ

Исследование влияния субстратов гликолиза, интермедиатов цикла Кребса и их аминокислотных производных на процесс деоксигенации крови показали, что все вышеперечисленные вещества обладают специфической активностью и улучшают процесс деоксигенации

алия ни в н-сукцинпшципа на показателя дешссигеиации крови

Условия опта 1Концентра-1 I ция, М ! п 1 Л X, усл. 1 I . ед. ! Т50,с | К

Контроль . - 5 № 189 2^7" X ,25+ 0,0<Г

2,3-ДФГ 1,2х10"3 5 196,791 •• 11,40- 1,151 0,06

и-Сукцин-глицин 2,5х10~б 5 ■7,101 199,01+ 1»36+ 0,08"

Контроль • - - 3 181,621 9,71- 1,06+ о;оэ

2,3-ДФГ 1,2хЮ~3 3 16,331й 182,17+ 26,2 Г 0,96+ о;о2

й-Сукцин-глиции 2,5x10 ~5 4 •20,001я 164,641 21,02 0,891 0,08

Контроль 1,2Х10~3 4 137,54+ 16,17^ 1,07+ 0,22"

2,3-ДФГ 4 158,19+ ,23,42

Н-Сукцин-■ глицин 2,5x10 ~4 1:8*'. 158,631й 13,42-

Контроль - 4 I;!?1 340,64+ -49,02"" 4:8»

2,3-ДФГ 1,2х10"3 4 11,251 2,43^ 311,48+ 27,51 1,801 . О.ЗГ

Н-С;укцин- гшщин 2,5х10~3 4 10,081 2,72Т 376,231 31,90 2,26+ 0,39"

Примечание. я Статистически достоверные различия с конт- • ролем (р 0,05).

«с;

крови только в низких физиологических концентрациях (10 - , 10 М).

Высокие концертрации метаболитов, создаваемые и при внутривенном

введении в исследованных дозах (10~^ М- 1,6-ФДФ, 10~3 М - налаг натрия, юМ - сукцинат натрия, н-сукцин-(л -алан;ш)либо не

длияние н-сукцин-г.а-трилтскуана на пока за..'ели деоксигенации крови

Условия опыта Шонцентра-! 1цкя, Ы ! п 1 л I, уса. ! ! ед/ 1 Т5о,с | К .

Контроль - 4 4,25+ 1,53" 189,20+ 3,22" 0,04

2,3-д<Л' и-Сукцин-1 триптофан 1,2х10~3 г.зхкГ6 4 5 15,121* 4,13- 6,60+* 2,41" 197,141 14,71" 212,89+ 9,15" 1,17+ 0,08" 1,4§!

Контроль - 3 7,67+ 3,38" 170,491 1о ,29 0,96+ 0,08"

2,3-ДОГ 1,2х10_3 3 16,33+* I, гг 184 ,15+ 24,94" 0,69+ 0,06^

И-Сукщзн-! триптофан 2,Ьх10~5 5 11,301 2,21" 203,29+ 27,67 1,141 0,23

Контроль - 5 11,701 2,0 Ь- 177,28+ 1Ь,67~ 1,68+ 0,60"

2,3-ДУГ 1,2х10"3 5 7,001й 2,52 192,881 27 ,42 2,241 0,92

ИЧ!укцин-1 триптофан 2,5x10 7 9,351 22Ь,9б1 32,62- ¿,70+* 0,83"

Контроль - 3 7 ,331 4,91- 353,75+ 6Ь,80 1,45+ 0,35

2,3-Д^Г 1,2х10~3 3 11,831* з.зз 300,83+ 35,89" 1,59+

К-Сукцин-1 триптофан 2,5хШ~3 3 11,331 2,73Т 308,88+ 23,83" 0,37"

Примечание. к Статистически достоверные различия с контролем (р<0,05).

влиявг на кинетику деоксигоаации крови и сродство геыоглобина к кислороду, либо приводят к замедлению деоксигенации эритроцитов.

Изучение мембраиотропной активности палата и сукцината натрия показало, что в высоких концентрациях эти вецествп стобилнзи-

руют мембрьды эритроцитов. Стабилизация мембран может счазывать-ся и на их лрорицеемссги для кислорода, приводя к замедлению отдачи последнего эритроцитами»

ВЫВОДЫ

1. В опытах in vitro 1,0-фруктозодпфосфат в концентрации 2,5xXü~^ Ы увеличивает отдачу кислорода кровью, Высокие концентрации 1,6-фруктоаодифосфага не оказывают специфического действия на на кинетику деоксигенации крови, При внутривенном введении интак-тным крысам и животный о аСН в дозе 300 иг/кг Í ,6-фруктозодифоо-фаг не влияет на процесс деоксигенации крови и не вызывает существенных одзигов сродства гемоглобина к кислороду,

2, и.йлат натрия в концентрациях 2,5x10и, 2,5x10"^ Ы улучшает отдачу киолорода кровью (опыты in vitro), в концентрациях 2,5xjlfi* li¡, 2,5xífl-^ U и при внутривенной введении в дозе 200 мг/ кг малаг натрия не влияет на кинетику деоксигенации крови, Цалат натрия не вызывает сдвигов сродства гемоглобина к кислороду при внутривенном введении крысам с dCH и ннтактныы животным. Ь опытах на геыояизатах в концентрации 2,5xXQ~^ М малат натрия замедляет деоксижинацию. tí концентрациях 2,5xID~^ М, 2,5x10""* М стабилизирует ышбраны эритроцитов, в концентрации 2,5x10К понижает их осмотическую резистентность,

Ъ, Сукцинат натрия в концентрации 2,5x10 U увеличивает отдачу киолорода кровью, В высоких концентрациях янтарнокислый натрий не оказывает специфического действия на деоксигенацию эритроцитов, замедляя ез в концентрации 2,5x10"^ U, В опытах in vivo в дозе Юи мг/кг замедляет деоксигенацию у животных с &СН. Сукцина« натрия в концентрациях 2.5XJ0"4 М, 2,5х10~3 Ы обладает иеибраяо-стабилизй'рухщей активностью,

- га-

4. Неспецифичеокое действие высоких концентраций малага и сукцината натрия на процесс деоксигенации крови, по-видимому, связано с их ыиыбраногропной активностью,

5. Вновь синтезированные аминокислотные производные оукци-на'та улучшают отдачу'киолорода кровью в низких концентрациях. Выоокие концентрами производных и внутривенное введение N-cyic-цин-7-алаиииа (ИЗ мг/кг) не приводят к существенным изменениям процесса деоксигеиации крови.

Список работ, опубликованных по тс'ыи диссертации

1. К методике оценки влияния фармакологических веществ на деоксигенэцию эритроцитов (совместно с Гукаоовым ь.1..)'. Всесоюзная научная конференция. Оценка фармакологической активности химических соединений:-принципы и подходы: Материалы. - И., 1989. - С.204.

2. Действие 1,6-фрукт030ди£0сфата, калата натрии и сукци-нага натрия на процесс деоксягенации крови Л Рукопись деп. в ' ВЙНйТй, 24С. Iii I755-B9I.OT 16.04.91.

3. К механизму антигипоксического действия фруктоао-Х,6-дифосфата, малага и сукцпната. 2-я всесоюзная научная конференция. Фармакологическая коррекция глпокекческих состояний: материалы, - Гродно, 199I, - С,161.

4. Метода углубленного фармакологического исследования ан~ тигипоксантов (сйвыестно с Гацуррй ¿.и., Гукаоовым tf.Ii.., Гозо- ■ новым Ю.Б., Серновым Jl.H«, Соколовой и.д,)// итогл науки и техник«. Фармакология« Химиотерапевтические средства. 1991, - 1.24. - C.I0Q-II9.