Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Антиаритмическая активность комплекса лаппаконитина с глицирризиновой кислотой (глиалин)

На правах рукописи

Хисамутдинова Регина Юрисовна

АНТИАРИТМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ КОМПЛЕКСА ЛАППАКО-НИТИНА С ГЛИЦИРРИЗИНОВОЙ КИСЛОТОЙ (ГЛИАЛИН)

14 00 25 — фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Уфа - 2007

003065592

Работа выполнена в Институте органической химии Уфимского научного центра Российской Академии наук

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, профессор Зарудий Феликс Срульевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Сергеева Светлана Александровна, Всероссийский научный центр по безопасности биологически активных веществ, г Старая Купавна

доктор биологических наук, профессор Башкатов Сергей Александрович,

Институт нефтехимии и катализа РАН, г Уфа

Ведущая организация ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита состоится «2» августа 2007 года в_часов на заседании диссертационного совета Д 208 008 02 при ГОУ ВПО «Волгоградский Государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу 400131, г Волгоград, пл Павших борцов, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградский Государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу 400131, г Волгоград, пл Павших борцов, 1

Автореферат разослан «_» августа 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

А Р Бабаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Нарушения сердечного ритма (аритмии), которыми сопровождается большая часть заболеваний сердечно-сосудистой системы, остаются осложнениями, являющимися в ряде случаев причиной внезапной смерти (Белялов ФИ, 2006, Недоступ AB, 2006, Corrado D, 2006, Rodríguez В, 2006) Основное лечение аритмий - медикаментозная терапия антиаритмическими препаратами, среди которых особое место занимает препарат растительного происхождения аллапинин, представляющий собой гидробромид алкалоида лаппаконитина, получаемого из аконита (борца) белоустого Aconitum lycoc-tonum L (Голицын С П , Соколов С Ф и др 1989, Гасилин В С , Дорофеева Е В , 1990) По механизму действия аллапинин является ингибитором быстрого натриевого тока и относится к подклассу 1С антиаритмических препаратов Однако, несмотря на принадлежность аллапинина к этому подклассу антиаритмических средств, он обнаруживает ряд существенных электрофизиологических отличий от них взаимодействует с натриевыми каналами, находящимися в состоянии покоя, не меняя порога их активации; в низких концентрациях приводит к сокращению времени нахождения натриевого канала в открытом состоянии, одновременно индуцируя появления пачек открытий натриевых каналов (Соколов С Ф , Голицын С П , Малахов В П и др , 1991) Аллапинин эффективен при синдроме WPW, предсердных и желудочковых нарушениях ритма сердца, при этом не оказывает отрицательного инотропно-го и гипотензивного действия Хороший антиаритмический эффект был получен и при комбинированном применении аллапинина с рядом других антиаритмических препаратов, когда монотерапия этими препаратами была безуспешной (Джахангиров Ф Н , Садритдинов Ф С , 1985, Соколов С Ф , Джахангиров Ф Н , 2002) Однако, как и почти все применяемые в настоящее время антиаритмические средства, аллапинин имеет такие недостатки, как

малая широта терапевтического действия и ряд побочных эффектов кар-диального и экстракардиального характера Все это не позволяет проявить в клинике все его преимущества перед существующими препаратами аналогичного типа действия и в ряде случаев ограничивает его применение (Хаки-мов А Г и др , 1992) Другим недостатком, свойственным многим фитопрепаратам, является его ограниченная доступность (Замотаев ЮН и др , 2003)

В настоящее время в клинической практике применяются различные медицинские препараты, содержащие производные глицирризиновой кислоты, получаемые из корня солоцки (Толстиков Г А, Мышкин В А , 1996) Обилие полярных гидрокси- и карбоксильных групп обуславливает способность гли-козидов к образованию комплексов (клатратов) с органическими молекулами (фармаконы) В результате клатрирования отмечены случаи снижение побочного токсического действия основного препарата и усиление его фармакологической эффективности Глицирризиновая кислота является растительным селективным ингибитором тромбина, перспективна для применения при патологических процессах в сердце, сопровождающихся воспалительными и некротическими изменениями миокарда, в частности при миокардитах и инфаркте миокарда, снижает повышение сывороточного уровня маркерных ферментов (креатинфосфаткиназы, лактатдегидрогеназы, аспартатаминотрансферазы) в сыворотке крови, препятствует снижению содержания в миокарде гликогена и повышению содержания общих липидов, активации перекисного окисления липидов и снижению антиоксидантной активности сыворотки крови, улучшает электрокардиографические показатели (Толстиков Г А , Балтина Л А , 2007)

Изложенное предполагает реализацию принципиально нового подхода модификации известных антиаритмических препаратов на основе синтеза комплексных соединений с глицирризиновой кислотой, изучение спектра антиаритмического эффекта и некоторых параметров токсичности этих соединений В случае с лаппаконитином оказалось возможным получить несколь-

ко соответствующих комплексов, отличающихся соотношением субстрата и рецептора

Цель исследования, изучить противоаритмические свойства наиболее активного комплексного соединения лаппаконитина с глицирризиновой кислотой

Задачи исследования•

1 Изучить антиаритмическую активность полученного комплексного соединения на экспериментальных моделях аритмий, вызванных химическими веществами - аконитином, хлоридом кальция, строфантином и хлоридом бария, при различных способах введения

2 Изучить противофибрилляторное действие на модели аритмий желудочкового типа, вызванных с помощью электрической симуляции сердца крыс и двустепенной перевязкой коронарной артерии у собак по методу А Harris

3 Изучить электрофизиологическое действие в опытах на собаках с инфарктом миокарда, с помощью программной электрической стимуляции миокарда

4 Изучить общетоксическое действие

Научная новизна. Впервые показано, что комплексное соединение лаппаконитина с глицирризиновой кислотой в молярном соотношении 1 4 (глиалин) - новая лекарственная форма, обладает выраженной антиаритмической активностью на экспериментальных моделях предсердных и желудочковых аритмий, вызванных аконитином, хлоридом кальция, строфантином, хлоридом бария, электрическим раздражением миокарда, а также окклюзией коронарной артерии Результаты по изучению электрофизиологического действия глиалина выявили свойства, присущие к I классу антиаритмических средств согласно классификации Vaughan Williams (1984) Впервые изучено общетоксическое действие глиалина и показано, что длительное его введение

крысам в дозе 1/10 от LD5o не вызывает гибели животных, изменений в поведении, массе, гематологических и биохимических показателях крови, не оказывает раздражающего, аплергизирующего и токсического действия на иммунную систему

Положения, выносимые на защиту:

1 Глиаяин (комплекс лаппаконитина с глицирризиновой кислотой в молярном соотношении 1 4) обладает выраженной антиаритмической активностью на моделях аритмий различного генеза, вызванных внутривенным введением аконитина, хлорида кальция, строфантина и хлорида бария и имеет большую терапевтическую широту, чем аллапинин

2 Глиалин предотвращает желудочковые нарушения ритма, вызванные электрической стимуляцией сердца крыс и двустепенной перевязкой коронарной артерии у собак по методу A Harris

3 Глиалин, как и аллапинин, относится к I классу антиаритмических средств согласно классификации Vaughan Williams (1984)

4 Глиалин не снижает артериальное давление, не угнетает частоту сердечных сокращений и не вызывает стабильных нарушений ритма сердца и проводимости

5 Глиалин менее токсичен, чем аллапинин, не угнетает центральную нервную систему, не обладает местно-раздражающим, аллергическим и токсическим действием на иммунную систему

Апробация работы: Основные результаты работы доложены на V Всероссийском научном семинаре и Молодежной научной школы Химия и Медицина (Уфа, 2005 г), Конкурсе молодых ученых ИОХ УНЦ РАН (Уфа, 2007 г), на III съезде фармакологов России (Санкт-Петербург, 23-25 сентября 2007

г)

Публикации по теме диссертации опубликовано 4 работы, из них 2 статьи

Структура и объем работы: Диссертационная работа изложена на 112 страницах, иллюстрирована 21 таблицами и 20 рисунками Она состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, экспериментальной части, обсуждения полученных результатов и выводов Список литературы включает 182 источника, в том числе 47 зарубежных

Работа выполнена на 426 беспородных крысах (массой 160-200 г), 98 нелинейных мышах (18-20 г), 51 морских свинках (300-350 г), 29 кроликах (2-3 кг) и 15 беспородных собаках (8-15 кг), содержащихся в стандартных условиях вивария При работе с животными соблюдались Международные рекомендации по проведению медико-биологических исследований с использованием лабораторных животных (1989) В качестве объектов исследования использовали комплексные соединения лаппаконитина с глицирризиновой кислотой в молярных соотношениях 1 2, 1 4 и 1 6, синтезированные в лаборатории координационных соединений Института органической химии УНЦ РАН В результате скрининга противоаритмической активности на аконити-новой модели для дальнейших исследований был отобран наиболее эффективный комплекс состава 1 4 - глиалин Формула глиалина

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

осн.

Исследуемые дозы глиалина подбирали исходя из эффективных доз лаппаконитина - действующего вещества препарата аллапинин (гидробромид лаппаконитина) В составе 1 г глиалина содержится 0,15 мг лаппаконитина

Параметры острой токсичности определяли на мышах и крысах по Литчфильду-Уилкоксону (Беленький М Л , 1963)

Изучение противоаритмической активности глиалина проводили на экспериментальных моделях аритмий различного генеза, вызванных внутривенным введением химических веществ аконитина, хлорида кальция, строфантина и хлорида бария у разных видов животных (Каверина Н В , Сенова 3 П , 2000) Эффективную дозу (ED50) и величину антиаритмического индекса (LD5o /EDso) вычисляли по Литчфильду - Уилкоксону (Беленький М Л, 1963) Характер и спектр действия глиалина изучали на моделях желудочковых аритмий, вызванных с помощью электрической стимуляции сердца и нарушением кровоснабжения миокарда путем двустепенной перевязки коронарной артерии по методу A Harris (Каверина Н В , Сенова 3 П , 2000) Для определения порога фибрилляции и исследования влияния на него изучаемого соединения использовали стимуляцию обнаженного сердца в уязвимую фазу сердечного цикла серией из 20 прямоугольных импульсов с помощью стимулятора «Harvard» (фирма «Apparatus Ltd» , Англия) Эффективность соединения на данных моделях аритмий оценивали по способности предупреждать возникновение аритмии, удлинять время до начала возникновения нарушений ритма, изменять продолжительность и выраженность аритмии, увеличивать время выживания животных в эксперименте Препаратом сравнения служил аллапинин

Электрофизиологическое действие глиалина изучали в опытах in vivo с помощью программной электрической стимуляции миокарда в позднюю стадию инфаркта у собак (Каверина Н В , Сенова 3 П , 2000) Стандартные отведения электрокардиограммы и электрограмму пучка Гиса регистрировали в течение всего опыта с помощью аппарата «Mmgograph-34» (фирма «Siemens-Elema АВ», Швеция)

Влияние глиалина на артериальное давление и частоту сердечных сокращений определяли непрямым бескровным методом на хвостовой артерии у бодрствующих крыс с помощью установки Physiograph DMP-4F (Narco Вю-Systems, USA) Аритмогенное действие изучали в опытах на крысах при постоянном внутривенном введении в дозе ED30 , полученной на аконитиновой модели Скорость введения была кратной 2 ED30 в минуту Отмечали суммарные дозы, при которых возникали нарушения ритма (Спасов А А, Гурова Н А и др, 1997)

Изучение общетоксического действия глиалина включало изучение влияния на центральную нервную систему, функциональное состояние печени, изменение биохимических показателей сыворотки крови, местно-раздра-жающее, аллергизирующее и иммунотоксическое действие (Неменова Ю М, 1972, Балынина Е С 1979, Бушма МИ и др , 1989, Любимов Б И , Коваленко Л П, 2000, Хаитов Р М , Атауллаханов Р И, 2000, Cunningham, 1965)

Статистическую обработку полученных результатов проводили стандартными методами вариационной статистики в рамках программного обеспечения Statistica для Windows, версия 6 0 Для отрицания «нулевой» гипотезы использовались, в зависимости от характера распределения, группой t-критерий Стьюдента для независимых признаков или параметрические критерии различий Различия между группами считались статистически значимыми при Р<0,05

Результаты исследования и их обсуждение

В первой серии опытов был проведено сравнительное изучение острой токсичности полученных комплексных соединений лаппаконитина с глицир-ризиновой кислотой в молярных соотношениях 1 2, 1 4 и 1 6 При однократном внутривенном введении острая токсичность клатратов в молярных соотношениях 1 4 и 1 6 была в 8 раз, а в соотношении 1 2 - в 5 раз меньше, чем у аллапинина Острая токсичность комплекса состава 1 4 при пероральном введении мышам и крысам была 8-10 раз меньше, чем у аллапинина (табл 1)

Согласно классификации ГОСТ 12 1 007 76 изученные комплексные соедие-ния относятся к классу умереннотоксичных соединений По всей видимости, снижение эффекта токсичности клатратов связано с наличием в составе гли-цирризиновой кислоты

Таблица 1

Эффективность комплексов лаппаконитина с глицирризиновой кислотой при внутривенном введении на аконитиновой модели аритмий у крыс

Соединения ЕО50, мг/кг Ь03о, мг/кг Антиаритмический индекс (1ЛЭ50/ ЕБ5о)

Аллапинин 0,07 6,00 85,71

Комплекс =12 0,44(0,15) 30,0 68,18

Комплекс =14 0,33 (0,05) 48,0 145,45

Комплекс =16 0,70 (0,05) 50,0 71,42

Примечание В скобках указана доза лаппаконитина, содержащаяся в комплексе

Скрининг антиаритмической активности комплексных соединений лаппаконитина с глицирризиновой кислотой в молярных соотношениях 1 2, 1 4 и 1 6 проводили на аконитиновой модели при их профилактическом внутривенном введении крысам В результате был отобран наиболее активный комплекс лаппаконитина с глицирризиновой кислотой (1 4) — глиалин Установлено, что глиалин обладал в 3 раза более выраженным антиаритмическим действием по сравнению с клатратами 1 2 и 1 6 (табл 1) Купирование аритмии наблюдали через час после введения глиалина в дозе 0,3 мг/кг у 50%, а в случае применения аллапинина в аналогичной дозе лишь у 33,3% животных Глиалин в дозе 0 5 мг/кг приводил к достоверному (р<0,01) увеличению латентного времени возникновения аритмии (14,5+0,7 мин) по сравнению с контролем (1,5+0,09 мин) и аллапинином (3,0±0,07 мин) При введении глиалина в дозах 0,5 и 0,6 мг/кг стабильный синусовый ритм восстановливался в 83,3% и 100% случаях, соответственно При введении аналогичных доз алю

лапинина полного предотвращения нарушений ритма не наблюдалось При профилактическом пероральном введении глиалина в дозах 2,0 и 2,5 мг/кг частота возникновения аритмии уменьшалась по сравнению с контрольными животными на 50-70 %, по сравнению с аллапинином - на 20-30% с восстановлением сердечного ритма на 10 мин раньше, чем при введении аллапини-на В дозе 3,0 мг/кг полностью предупреждал возникновение аритмии Глиа-лин как при внутривенном, так и при пероральном введении превосходил ал-лапинин по абсолютной величине ED;o и широте антиаритмического действия (табл 2)

Таблица 2

Антиаритмическая активность глиалина в сравнении с аллапинином на аконитиновой модели аритмий у крыс

Соединение ED.50 мг/кг Антиаритмический индекс (LD50/ ED50)

в/в внутрь в/в внутрь

Аллапинин 0,07 (0,05-0,10) 0,44(0,39-0,50) 85,71 130,68

Глиалин 0,33 (0,29-0,37)* 2,20 (1,68-2,88)" 145,45 256,36

Примечание *- содержание лаппаконитина 0,05 мг/кг, **- содержание лаппакони-тина 0,36 мг/кг

Поскольку возникновение аритмии под влиянием аконитина обусловлено активацией быстрого входящего натриевого тока в мембране кардио-миоцитов, можно предположить, что в механизме действия глиалина, так же как и у аллапинина, лежит способность угнетать быстрые натриевые токи миокардиальных волокон, что характерно для I класса антиаритмических средств по классификации V Williams (Юрявичус И А , Розенштраух J1В , 1980, Соколов С Ф , Джахангиров Ф H , 2002)

п

На хлоридкальциевой модели глиалин при внутривенном введении в дозе 1,0 мг/кг уменьши! число фибрилляций на 33%, Экстрасистол - на 50%, по сравнению с контролем. Аллапинин и ршшсФ дозе уменьшал фибрилляцию желудочков лишь г? 16,6%. экстр а с II стол - к 33.3% случаев. При введении глиалина. в дозе 1,5 мг/кг возникновепие нарушений ритма наблюдалось на 20% меньше, чем при введении аллатшнинв в аналогичной дозе, они были кратковременными и менее тяжелыми. При этом глиалин предотвращал гибель у 50%, аллапинвн у 33,3 % экспериментальных животных (рис. 1). Глиалин н дозе 2,5 мг/кг нежностью предупреждал возникновение желудочковых нарушений ритма и гибель животных, при применении аплапинина в соответствующей дозе в 1С.6 % случаев возникла смертельная фибрилляция желудочков. ЕБ;о глналила на этой модели была в 1,3 раза больше, чем у ал-латшШ'тт и составила 1.4 (0,76^-2,59) мг/кг.

фибрилляция экст расист алия асистолия гибель

Рис, I. Влияние внутривенного введения Глиапииа ira хлоридкапьциевую аритмию у крыс: По оси абсцисс - показатели нарушения ритма; по оси ординат - количество животных (в %, от общею числа is группе. п--6}.

Электрическая стимуляция желудочков сердца крыс в уязвимую фазу сердечного цикла вызывает приступ тахикардии, в основе которой лежит механизм ге-еп!гу. Определение исходного порога фибрилляции желудочков показало. 'но у крыс он ранен в среднем 24,5 Гц. 11осле внутривенного введения

глиалина в дозе 2,5 мг/кг порог фибрилляции, вызванный электротравмой миокарда, повышался на 340%, на фоне аллапинина в соответствующей дозе -на 230% Длительность противофибрилляторного действия глиалина была в 1,5 раза выше, чем у аллапинина

Влияние глиалина на строфантиновую аритмию в виде брадикардии и блока атриовентрикулярного проведения, на фоне которых появляются по-литопная экстрасистолия и желудочковая фибрилляция, изучали при профи-лактичексом внутрижелудочном его введении в дозах 10-30 мг/кг Глиапин в дозе 10 мг/кг не оказывал противоаритмического эффекта Глиалин в дозе 15 мг/кг переводил желудочковые нарушения ритма на нормальный синусовый ритм с редкими атриовентрикулярными нарушениями проводимости, длительность аритмии была в 2 раза короче, чем в контроле, выживаемость животных в группе составила 33,3 % При введении аллапинин в аналогичной дозе у всех животных наблюдалась типичная строф антиновая аритмия Глиалин в дозах 25 и 30 мг/кг увеличивал продолжительность жизни в 5 раз по сравнению с контролем и полностью предотвращал нарушения ритма сердца и тем самым обеспечивал выживаемость в 66,6 и 83,3 % случаев, соответственно Аллапинин при пероральном введении в аналогичных дозах также увеличивал продолжительность жизни животных, однако противоаритми-ческий эффект и выживаемость не превышала 50% (таблица 3)

Таким образом, глиалин во всех изученных дозах устранял пароксиз-мальные суправентрикулярные и вентрикулярные нарушения ритма, характерные для строфантиновой аритмии, снижал гибель животных или удлинял продолжительность их жизни и не вызывал ухудшения течения аритмии ЕО50 глиалина составила 22,5 (15,5-32,6) мг/кг

Таблица 3

Противоаритмическая активность глиалина при пероральном введении на модели строфантиновой аритмии у морских свинок

Соединения Доза, мг/кг Противоарит-мический эффект, % В ыживаемость, % Продолжительность жизни, мин

Контроль - - - 23,2±0,7

Аллапинин 3,0 16,6 33,3 41,8±1,Г

3,5 33,3 50,0 57,4±0,8*

4,0 50,0 66,6 63,3±0,9*

4,5 66,6 50,0 94,4±1,2*

5,0 66,6 50,0 85,1±1Д*

Глиалин 15 (2,5) 16,6 33,3 76,9+1,0*

20 (3,0) 33,3 50,0 64,3+0,9*"

21 (3,5) 50,0 66,6 87,2±0,6* **

25 (4,0) 66,6 66,6 99,7±0,7* **

30 (5,0) 83,3 83,3 120,1+1,0*"

Примечание В скобках указана доза лаппаконитина в комплексе, * - различия статистически достоверны, в сравнении с контролем (р<0,001), ** - различия статистически достоверны, в сравнении с аллапинином (р<0,001) при п=6

На хлоридбариевой модели глиалин вводили кроликам внутривенно в дозах 1,5-3,0 мг/кг на фоне возникших нарушений ритма, преимущественно в виде экстрасистол политопного характера Глиалин уже на первой минуте внутривенного введения в дозе 1,5 мг/кг снижал эктопическую активность сердца у 20%, в дозе 2,0 мг/кг частота экстрасистол уменьшалась в 2,5 раз, а длительность аритмии - в 2 раза по сравнению с контролем При введении ал-лапинина в аналогичных дозах нормализация сердечного ритма наступала лишь у 20% кроликов, у остальных животных наблюдалась типичная хлорид бариевая аритмия с длительностью как в контроле Глиалин в дозах 2,5 и 3,0

мг/кг способствовал переходу эктопических сокращений сердца на синусовый ритм в течение 15 мин наблюдения в 60 и 80% случаев, соответственно Аллапинин в аналогичных дозах также вызывал значительное снижение частоты экстрасистол, однако у 40% животных это не привело к полному восстановлению ритма (таблица 4) Глиалин, в отличие от аллапинина, устранял такие симптомы проявления хлорид бариевой интоксикации как спастическое сокращение мышц, миофибрилляция и произвольное мочеиспускание Е05о глиалина на этой модели составила 2,10(1,10-3,99) мг/кг

Таблица 4

Противоаритмическая активность глиалина при внутривенном введении на модели хлоридбариевой аритмии у кроликов

Соединения Доза, мг/кг Длительность аритмии, мин Антиаритмический эффект, %

Контроль - 15,8+0,8 -

Аллапинин 0,2 14,9±1,1 -

0,3 13,2±1,3 20

0,4 10,0+0,5* 40

0,5 9,3±0,6* 60

0,6 6,9±0,7* 80

Глиалин 1,5 (0,20) 11,0+1,0*** 20

2,0 (0,30) 7,8±0,9* ** 40

2,5 (0,40) 5,5+0,9*** 60

3,0 (0,50) 4,4+0,4*** 80

Примечание В скобках указана доза лаппаконитина в комплексе * - различия статистически достоверны, в сравнении с контролем (р<0,01), ** - различия статистически достоверны, в сравнении с аллапинином (р<0,01) при п=5

Глиалин при внутривенном введении в дозе 3,0 мг/кг через 24 часа после двустепенной перевязки коронарной артерии у собак по методу A Harris,

так же как и аллапинин, существенно влиял на структуру аритмогенеза, значительно сокращая злокачественные нарушения ритма по сравнению с неле-ченными животными На 15-30 мин после введения глиалина регистрировали значительное угнетение эктопического автоматизма, что выражалось в уменьшении количества экстрасистол на 67-94% (р<0,05) по сравнению с исходным ритмом, на 60-90 мин у 3 (75%) из 4 собак наблюдалось восстановление синусового ритма с нормализацией зубца Б и появлением положительного зубца Т На пике своего действия глиалин уменьшал число эктопических сокращений 95,1 %, тогда как аллапинин - на 83,5% (р<0,05) Длительность противоаритмического действия глиалина после однократного введения в вену была больше, чем у аллапинина Антиаритмический эффект глиалина достигал максимальных значений через 1-1,5 часа и сохранялся более 6 часов

Аллапинин при внутривенном введении в позднюю стадию инфаркта миокарда в эффективных противоаритмических дозах не обладает заметно выраженным отрицательным инотропным действием, вызывает угнетение проведения импульсов по всем проводящим структурам сердца (расширяет комплекс ОЯЭ, увеличивает интервалы Р<3, АН, НУ) В то же время, аллапинин проявляет свойства не присущие ни одному из известных антиаритмических препаратов - вызывает укорочение рефрактерных периодов предсердий, миокарда желудочков и АВ узла (Соколов С Ф , Голицын СП и др , 1991)

Глиалин при внутривенном введении в дозе 3,0 мг/кг через 3 суток после коронарокклюзии в условиях программной электрической стимуляции миокарда угнетал желудочковые нарушения ритма и не способствовал развитию фибрилляцию желудочков, не оказывал достоверного угнетающего влияния на частоту импульсообразования в клетках синусового узла (Ш1), не изменял синусового цикла (РР) Глиалин увеличивал время распространения импульсов в предсердиях и желудочках сердца продолжительность интервала РС> достоверно увеличивалась (110+4,5 мс, р<0,05), комплекса РЯЭ расширился на 18% Интервалы гисограммы РА и НУ (25+3,0 и 34±1,4 мс), отража-

ющие проведение по предсердиям и желудочкам, возрастали достоверно по отношению к контролю (20+2,5 и 26±1,0 мс), интервал АН, характеризующий проведение по атриовентрикулярному узлу, изменялся незначительно (62+4,0 мс, контроль 58 ± 3,0 мс соответственно), корригированное значение интервала (уг (389+7,0 мс) не изменялось В то же время глиалин вызывал укорочение рефрактерных периодов предсердий и желудочков у 75% животных, что предполагает способность птиалина воздействовать на вегетативную иннервацию сердца и может явиться положительным фактором при использовании препарата в лечении больных с нарушениями ритма сердца и соответствующими нарушениями предсердно-желудочковой проводимости и функций синусового узла При электростимуляции желудочков парными преждевременными импульсами на фоне навязанного базисного ритма (818283метод) у всех контрольных животных возникала фибрилляция желудочков У животных, получавших глиалин, в 50% случаев не удавалось спровоцировать эктопическую желудочковую активность, в остальных - наблюдалось снижение ее градации на одну ступень, что свидетельствует о защитном действии комплекса

Влияние глиалина на артериальное давление и частоту сердечных сокращений исследовали после однократного введения в эффективной дозе (2,0 мг/кг) Установлено, что величины артериального давления в опытной и контрольной группе не различались и составили 122,4±4,0 и 127,6±2,8 мм рт ст Частота сердечных сокращений в контрольной и опытной группах также не отличались (317,0+10,2 и 321,2+13,4 ударов в минуту, соответственно) Глиалин не угнетает сократительную способность миокарда и не снижает системное артериальное давление, что является благоприятным дополнением к спектру его антиаритмического действия

Известно, что практически все антиаритмические препараты способны в той или иной мере оказывать аритмогенный эффект, провоцируя появление нарушений ритма сердца (Бобров В А , Купновицкая ИГ, 1991) При внутри-

венном введении крысам со скоростью, кратной 2 ЕБзс в минуту, аритмоген-ные свойства глиалина отмечались с дозы 24 мг/кг, что соответствуют '/г от ЬЭ50 Глиалин не вызывал стабильных нарушений ритма сердца и проводимости, только в отдельных опытах возникали нарушения ритма в виде экстрасистол, которые носили одиночный характер и были относительно немногочисленны (33,3%) Угнетающее влияние глиалина в дозе 30 мг/кг на синоатри-альную и предсерно-желудочковую проводимость (расширенный комплекс СЖв, удлинение интервала С>Т) было выражено незначительно, признаки нарушения проводимости были зарегистрированы у 2 животных из 6, случаев устойчивой желудочковой тахикардии и фибрилляции желудочков не наблюдалось Возникновение аритмогенного действия глиалина, вероятно, связано с угнетением проводимости и замедлением восстановления реактивности мембран кардиомиоцитов, что характерно для препаратов I класса (Метелица В И, 2005)

При изучении общетоксического действия глиалина введении его в желудок в дозе '/10 от ЬБзд в течение месяца вызывало незначительные изменения в гематологических и биохимических показателях крови и мочи и не приводило к гибели крыс, изменению в поведении, потреблении пищи, состоянию волосяных покровов, массе тела Глиалин не снижал детоксицирую-щую функцию печени, что было показано на модели гексеналового сна, не угнетал центральную нервную систему, а также не оказывал местно-раздра-жающего действия Глиалин в дозе ЕЛЭ50 не обладал аллергизирующим и им-мунотоксическим действием

Резюмируя результаты проведенных исследований, можно заключить, что глиалин по противоаритмической и противофибрилляторной активности, широте терапевтического (противоаритмического действия) и продолжительности оказываемого им антиаритмического эффекта значительно превосходил аллапинин на всех изученных моделях нарушений ритма Полученные результаты по изучению электрофизиологического действия выявляют способность глиалина, аналогично аллапинину, угнетать аномальную актив-

ность волокон Пуркинье в поздний период инфаркта миокарда и подтверждают принадлежность его, как и аллапинина к группе антиаритмических средств, угнетающих быстрые натриевые ионные токи через мембрану кар-диомиоцитов

Таким образом, глицирризиновая кислота, включенная в комплекс с лаппаконитином способствует увеличению биодоступности лаппаконитина, те значительно увеличивает его основное действие, а также способствует снижению токсичности Используя лаппаконитин в меньших, по сравнению с алллапинином, дозах, в клинических условиях при различных аритмиях можно будет достичь терапевтического эффекта без существенных токсических действий, присущих многим антиаритмическим препаратам

ВЫВОДЫ

1 Комплекс лаппаконитина с глицирризиновой кислотой (14) -глиалин обладает антиаритмической активностью при экспериментальных аритмиях различного типа, вызванных введением аконитина, хлорида кальция, строфантина и хлорида бария и превосходит аллапинин по противоаритмической и противофибрилляторной активности (ED50), по широте терапевтического действия (LD50/ED50) и продолжительности оказываемого им антиаритмического эффекта

2 Глиалин, обладает более выраженным и длительным противофи-брилляторным действием, чем аллапинин на модели желудочковых аритмий, вызванных электрической стимуляцией сердца у крыс и перевязкой коронарной артерии у собак по методу A Harris

3 Глиалин в условиях программной электрической стимуляции миокарда на собаках с перевязкой коронарной артерии по методу A Harris вызывает увеличение интервала PQ и комплекса QRS на электрокардиограмме, т е увеличивает время распространения импульсов в предсердиях и желудочках сердца, не вызывает удлинения интервала QT, что доказывает способность глиалина, аналогично аллапинину, угнетать аномальную активность

волокон Пуркинье в поздний период инфаркта миокарда и подтверждает принадлежность его, как и аллапинина к I классу антиаритмических средств

4 Глиалин в 10 раз менее токсичен, чем аллапинин и относится к классу умереннотоксичных соединений Длительное введение глиадина крысам не вызывает гибели животных, изменений в поведении, массе, гематологических и биохимических показателях крови Глиалин не оказывает местно-раз-дражающего, аллергизирующего и токсического влияния на иммунную систему

Практические рекомендации:

1 На основании проведенных исследований рекомендована новая лекарственная форма - комплексное соединение лаппаконитина с глицирризи-новой кислотой в молярном соотношении 1 4 - глиалин, обладающее высокой противоаритмической активностью

2 Результаты работы по изучению антиаритмической активности глиа-лина внедрены в учебный процесс на кафедре фармакологии №1 с курсом клинической фармакологии и на кафедре фармакологии №2 с курсом усовершенствования провизоров Башкирского Государственного медицинского университета

Список публикаций по теме диссертационной работы:

1 Хисамутдинова РЮ Изучение антиаритмической активности комплекса лаппаконитина и глицирризиновой кислоты (Глиалин) / Р Ю Хисамутдинова, Н Ж Басченко, Ф С Зарудий // Материалы Всерос науч - прак-тич конф «Современные проблемы фармакологии и фармации» — Новосибирск -2005 - С 67-69

2 Хисамутдинова РЮ Антиаритмическая активность глиалина / Р Ю Хисамутдинова, Ф Н Джахангиров, С Ф Габдрахманова, Н С Макара // Тез докл V Всероссийского научного семинара «Новые лекарственные средства успехи и перспективы» и Молодежной научной школы «Химия и медицина» -Уфа -2005 -С 193-195

3 Хисамутдинова Р Ю Некоторые аспекты антиаритмического действия глиалина / Р Ю Хисамутдинова, Н Ж Басченко, Ф С Зарудий, С Ф Габдрахманова // Экспериментальная и клиническая фармакология - 2006 —

Т 69 -№3 -С 26-28

4 Хисамутдинова Р Ю Влияние глиалина на желудочковые нарушения ритма сердца и проводящую систему миокарда собак / Р Ю Хисамутдинова, Ф С Зарудий, С Ф Габдрахманова, Н С Макара, Н Ж Басченко // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины - 2007 — Т 143 - № 3 -С 324—326

Автор выражает благодарность и признательность д м и, проф Зарудий Ф С , д х н.. проф Муринову Ю И и зав лаб новых лекарственных средств, к б н Басченко Н Ж за помощь при выполнении данной работы

V

Хисамутдинова Регина Юрисовна

АНТИАРИТМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ КОМПЛЕКСА ЛАППАКОНИТИНА С ГЛИЦИРРИЗИНОВОЙ КИСЛОТОЙ (ГЛИАЛИН)

14 00 25 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Отпечатано с готовых диапозитивов

—---в ООО «Принт +»

заказ № 131, тираж 100, печать л 2,0 450054, г Уфа, пр Октября, 71

Актуальность темы

Нарушения сердечного ритма (аритмии), которыми сопровождается большая часть заболеваний сердечно-сосудистой системы, остаются осложнением, являющимся в ряде случаев причиной внезапной смерти [Белялов Ф.И., 2006; Недоступ A.B., 2006; Jiang W., 2002; Corrado D., 2006; Brembilla-Perrot В., 2006; Rodriguez В., 2006]. Основное лечение аритмий - медикаментозная терапия антиаритмическими препаратами, среди которых особое место занимает препарат растительного происхождения аллапинин, представляющий собой гидробромид алкалоида лаппаконитина, получаемого из аконита (борца) белоустого Aconitum lycoctonum L. [Голицын С.П., Соколов С.Ф. и др. 1989; Гасилин B.C., Дорофеева Е.В., 1990; Шубин Ю.В., Медведев М.М., 2005; Nattel S., Carlsson L., 2006]. По механизму действия аллапинин является ингибитором быстрого натриевого тока и относится к подклассу 1С антиаритмических препаратов. Однако, несмотря на принадлежность алла-пинина к этому подклассу антиаритмических средств, он обнаруживает ряд существенных электрофизиологических отличий от них: взаимодействует с натриевыми каналами, находящимися в состоянии покоя, не меняя порога их активации; в низких концентрациях приводит к сокращению времени нахождения натриевого канала в открытом состоянии, одновременно индуцируя появления пачек открытий натриевых каналов [Соколов С.Ф., Голицын С.П., Малахов В.П. и др., 1991]. Аллапинин эффективен при синдроме Вольфа-Паркинсона-Уайта (WPW), предсердных и желудочковых нарушениях ритма сердца, при этом не оказывает отрицательного инотропного и гипотензивного действия. Хороший антиаритмический эффект был получен и при комбинированном применении аллапинина с рядом других антиаритмических препаратов, когда монотерапия этими препаратами была безуспешной [Джахангиров Ф.Н., Садритдинов Ф.С., 1985; Соколов С.Ф., Джахангиров Ф.Н., 2002]. Однако, как и почти все применяемые в настоящее время антиаритмические средства, аллапинин имеет такие недостатки, как малая широта терапевтического действия и ряд побочных эффектов кардиального и экстракар-диального характера. Все это не позволяет проявить в клинике все его преимущества перед существующими препаратами аналогичного типа действия и в ряде случаев ограничивает его применение [Хакимов А .Г. и др., 1992]. Другим недостатком, свойственным многим фитопрепаратам, является его ограниченная доступность [Замотаев Ю.Н. и др., 2003].

В настоящее время в клинической практике применяются различные медицинские препараты, содержащие производные глицирризиновой кислоты, получаемые из корня солодки [Толстиков Г.А., Мышкин В.А., 1996]. Обилие полярных гидрокси- и карбоксильных групп обусловливает способность гликозидов к образованию комплексов (клатратов) с органическими молекулами (фармаконы). В результате клатрирования отмечены случаи снижения побочного токсического действия основного препарата и усиления его фармакологического действия. Глицирризиновая кислота является растительным селективным ингибитором тромбина; снижает повышение сывороточного уровня маркерных ферментов (креатинфосфаткиназы, лактатдегид-рогеназы, аспартатаминотрансферазы) в сыворотке крови, препятствует снижению содержания в миокарде гликогена и повышению содержания общих липидов, активации перекисного окисления липидов и снижению антиокси-дантной активности сыворотки крови, улучшает электрокардиографические показатели, перспективна для применения при патологических процессах в сердце, сопровождающихся воспалительными и некротическими изменениями миокарда, в частности, при миокардитах и инфаркте миокарда [Толстиков Г.А., Балтина Л.А., Гранкина В.П., 2007].

Изложенное предполагает реализацию принципиально нового подхода модификации известных антиаритмических препаратов на основе синтеза комплексных соединений с глицирризиновой кислотой, изучение антиаритмического эффекта и некоторых параметров токсичности этих соединений. В случае с лаппаконитином оказалось возможным получить несколько соответствующих комплексов, отличающихся соотношением субстрата и рецептора.

Цель исследования: изучить противоаритмические свойства наиболее активного комплексного соединения лаппаконитина с глицирризиновой кислотой.

Задачи исследования:

1. Изучить антиаритмическую активность комплексного соединения лаппаконитина с глицирризиновой кислотой (гиалин) на экспериментальных моделях аритмий, вызванных химическими веществами - аконитином, хлоридом кальция, строфантином и хлоридом бария, при различных способах введения.

2. Изучить противофибрилляторное действие глиалина на модели аритмий желудочкового типа, вызванных с помощью электрической симуляции сердца крыс и двустепенной перевязкой коронарной артерии у собак по методу А. Harris.

3. Изучить электрофизиологическое действие глиалина в опытах на собаках с инфарктом миокарда, с помощью программной электрической стимуляцией миокарда.

4. Изучить общетоксическое действие глиалина.

Научная новизна:

Впервые показано, что комплексное соединение лаппаконитина с глицирризиновой кислотой в соотношении 1:4 (глиалин) - новая лекарственная форма, обладает выраженной антиаритмической активностью на экспериментальных моделях предсердных и желудочковых аритмий, вызванных аконитином, хлоридом кальция, строфантином, хлоридом бария, электрическим раздражением миокарда, а также окклюзией коронарной артерии. Результаты по изучению электрофизиологического действия глиалина выявили свойства, присущие I классу антиаритмических средств согласно классификации Vaughan Williams (1984). Впервые изучено общетоксическое действие глиа-лина и показано, что длительное его введение крысам в дозе 1/10 от LD50 не вызывает гибели животных, изменений в поведении, массе, гематологических и биохимических показателях крови, не оказывает раздражающего, ал-лергизирующего и токсического действия на иммунную систему.

Практическая значимость:

На основании проведенных исследований рекомендована новая лекарственная форма - комплексное соединение лаппаконитина с глицирризиновой кислотой в молярном соотношении 1:4 - глиалин, обладающее высокой про-тивоаритмической активностью; подготовлены материалы в Фармкомитет Министерства здравоохранения и социального развития РФ; результаты работы по изучению антиаритмической активности глиалина внедрены в учебный процесс на кафедрах фармакологии №1 с курсом клинической фармакологии и на кафедре фармакологии №2 с курсом усовершенствования провизоров Башкирского государственного медицинского университета (г. Уфа).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Глиалин (комплекс лаппаконитина с глицирризиновой кислотой в молярном соотношении 1:4) обладает выраженной антиаритмической активностью на моделях аритмий различного генеза, вызванных внутривенным введением аконитина, хлорида кальция, строфантина и хлорида бария и имеет большую терапевтическую широту, чем аллапинин.

2. Глиалин предотвращает желудочковые нарушения ритма, вызванные электрической стимуляцией сердца крыс и двустепенной перевязкой коронарной артерии у собак по методу A. Harris.

3. Глиалин, как и аллапинин, относится к I классу антиаритмических средств согласно классификации Vaughan Williams (1984).

4. Глиалин не снижает артериальное давление, не угнетает частоту сердечных сокращений и не вызывает стабильных нарушений ритма сердца и проводимости.

5. Глиалин менее токсичен, чем аллапинин, не угнетает центральную нервную систему, не обладает местно-раздражающим, аллергическим и токсическим действием на иммунную систему.

Апробация работы:

Основные результаты работы доложены на V Всероссийском научном семинаре Молодежной научной школы Химия и Медицина (Уфа, 2005 г), Конкурсе работ молодых ученых ИОХ УНЦ РАН (Уфа, 2007 г), на III съезде фармакологов России (Санкт-Петербург, 23-25 сентября 2007 г).

Публикации:

По теме диссертации опубликовано 4 работы, из них 2 статьи.

Структура и объем работы:

Диссертационная работа изложена на 112 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, экспериментальной части, обсуждения полученных результатов и выводов. Список литературы включает 182 источника, в том числе 47 зарубежных. Диссертация иллюстрирована 21 таблицами и 20 рисунками.

выводы

1. Глиалин (комплекс лаппаконитина с глицирризиновой кислотой в молярном соотношении 1:4) обладает антиаритмической активностью при экспериментальных аритмиях различного типа, вызванных введением аконитина, хлорида кальция, строфантина и хлорида бария и превосходит аллапи-нин по противоаритмической и противофибрилляторной активности (ED50), по широте терапевтического действия (LD50/ED5o) и продолжительности оказываемого им антиаритмического эффекта.

2. Глиалин, обладает более выраженным и длительным противофиб-рилляторным действием, чем аллагганин на модели желудочковых аритмий, вызванных электрической стимуляцией сердца у крыс и перевязкой коронарной артерии у собак по методу A.Harris.

3. Глиалин в условиях программной электрической стимуляции миокарда на собаках с перевязкой коронарной артерии по методу A. Harris вызывает увеличение интервала PQ и комплекса QRS на электрокардиограмме, т.е. увеличивает время распространения импульсов в предсердиях и желудочках сердца; не вызывает удлинения интервала QT, что доказывает способность глиалина, аналогично аллапинину, угнетать аномальную активность волокон Пуркинье в поздний период инфаркта миокарда и подтверждает принадлежность его, как и аллапинина к I классу антиаритмических средств.

4. Глиалин в 10 раз менее токсичен, чем аллапинин и относится к классу умереннотоксичных соединений. Длительное введение глиалина крысам не вызывает гибели животных, изменений в поведении, массе, гематологических и биохимических показателях крови. Глиалин не оказывает местно-раздражающего, аллергизирующего действия и токсического влияния на иммунную систему.