Автореферат и диссертация по медицине (14.03.06) на тему:Исследование эффективности 3-гидроксиэтилпиридина малата при сердечно-сосудистых нарушениях, вызванных ишемическим поражением головного мозга на фоне экспериментального инфаркта миокарда и сахарного диабета

На правах рукописи

005010677

ПИВКИНА Лиана Васильевна

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ 3-ГИДРОКСИЭТИЛПИРИДИНА МАЛАТА ПРИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ НАРУШЕНИЯХ, ВЫЗВАННЫХ ИШЕМИЧЕСКИМ ПОРАЖЕНИЕМ ГОЛОВНОГО МОЗГА НА ФОНЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИНФАРКТА МИОКАРДА И САХАРНОГО ДИАБЕТА

14.03.06 - фармакология, клиническая фармакология

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

2 ОЕЗ Ш2

Саранск 2012

005010677

Работа выполнена в Медицинском институте Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Д.С. Блинов

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук профессор A.B. Зорькина ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарёва»

доктор медицинских наук В.В. Яснецов ВНЦ БАВ

Ведущая организация: Учреждение Российской академии медицинских наук НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН

Защита состоится « ' ^ 2012 года в «^ » часов на заседании Д

212.117.08 при ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им.

Н.П. Огарева» (430032, г. Саранск, ул. Ульянова, 26а).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО “Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарева” (430005, г. Саранск, ул. Большевистская, 68).

Автореферат размещен на официальном сайте ФГБОУ ВПО «МГУ им. Н.П. Огарева» www.mrsu.ru и сайте ВАК Минобрнауки России

Автореферат разослан « ________20’'^'' г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат медицинских наук, доцент

А.Г. Голубев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Нарушения мозгового кровообращения остаются важнейшей медико-социальной проблемой во всем мире и занимают одно из первых мест среди причин смерти и инвалидизации (Гусев Е.И. и соавт., 2003; Скворцова В.И. и соавт., 2005; Суслина З.А. и соавт., 2006; Higashida R.T. et al., 2003). В России ежегодно возникает 400-450 тыс. инсультов, и доля ишемического инсульта превышает 80% (Гусев Е.И., 2003).

В структуре общей смертности населения ишемический инсульт занимает второе место, уступая первое место кардиальной патологии. Летальность больных инсультом в ранние сроки (30-дневная) достигает 32-42%, а в течение первого года от начала заболевания увеличивается до 48-63 /о (Суслина З.А. и соавт., 2006). Смерть в ранние сроки после инсульта обычно бывает вызвана поражением самого мозга, позже наиболее вероятной причиной смерти становятся вторичные осложнения: эмболия легочной артерии, инфекционно-воспалительные заболевания, осложнения со стороны сердечнососудистой системы (Стулин И.Д. и соавт., 2003; Silver F.L. et al., 1984, Vem-ino S. et al., 2003).

Одним из возможных механизмов реализации церебрального повреждения, которое приводит к увеличению кардиальной летальности в остром периоде инсульта, может считаться расстройство вегетативной регуляции функций сердца (Robinson T.G. et al., 1997, 2003; McLaren A. et al., 2005, Dutsch M. et al., 2007). Исследование системы кровообращения при острой цереброваскулярной патологии продемонстрировало, что высокая активность симпатической нервной системы, сопровождающаяся повышением уровня катехоламинов, приводит к развитию кардиальных дисфункций (Усман В.Б., 1973; Natelson В.Н., 1985; Mayer Р. et al., 1994; Oppenheimer S.M. et al., 1990;

Bozluolcay M. et al., 2003).

Достаточно широко изучено состояние вегетативного гомеостаза у больных с ишемическим инсультом (Гафуров Б., 1987; Долгов А.М., 1995; Barron S.A. et al., 1994; Korpelainen J.T. et al., 1996; Naver H.K. et al., 1996; Arad M. et al., 2002; Katz-Leurer M., Shochina M., 2005). Были получены данные, что в остром периоде инсульта происходит снижение вариабельности сердечного ритма (ВСР) (Tokgozoglu S.L. et al., 1999), зависящее от поражения определенных мозговых структур и ассоциирующееся с появлением кардиальных аритмий (Natelson В.Н., 1985; Korpelainen J.T. et al., 1997,1999).

Однако исследований, посвященных комплексной оценке взаимосвязи изменений электрофизиологических, гемодинамических, метаболических и морфологических характеристик сердца с особенностями мозгового поражения и формой кардиальной патологии, в течение острого периода инсульта, в настоящее время не изучено. Вместе с тем, состояние сердечно-сосудистой системы может оказывать влияние на течение острого периода ишемического инсульта, а ее оценка может использоваться в прогнозировании осложнений со стороны сердечно-сосудистой системы, включая риск внезапной сердечной смерти. Все вышесказанное определяет актуальность продолжения исследований в данном направлении.

Цель работы: исследование влияния нового производного оксипири-дина - 3-гидроксиэтилпиридина малата на функциональную активность сердечно-сосудистой системы в условиях ишемического повреждения головного мозга при стрептозотоциновом сахарном диабете и инфаркте миокарда в эксперименте.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. Изучить влияние 3-гидроксиэтилпиридина малата на электрофизио-логические свойства сердца крыс со стрептозотоциноым сахарным диабетом при моделировании ишемии головного мозга.

2. Изучить системные гемодинамические эффекты 3-гидроксиэтилпиридина малата при острой церебральной ишемии, а также его влияние на сократимость миокарда крыс с нарушением мозгового кровообращения и сахарным диабетом.

3. Изучить эффективность 3-гидроксиэтилпиридина малата по ограничению зон ишемии и некроза у крыс с экспериментальным инфарктом миокарда, протекающим на фоне острого нарушения мозгового кровообращения и стрептозотоцинового сахарного диабета.

4. Изучить некоторые аспекты механизма кардиопротекторного действия 3-гидроксиэтилпиридина малата в условиях церебральной ишемии и сахарного диабета: pH и газовый состав крови, оттекающей от зоны ишемии миокарда, концентрацию катехоламинов в сердце и состояние системы свободнорадикального окисления липидов мембран.

5. Исследовать влияние 3-гидроксиэтилпиридина малата на летальность, динамику веса тела и массу сердца животных с церебральной ишемией и сахарным диабетом.

Научная новизна. В работе проведена комплексная экспериментальная оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы в условиях острого ишемического поражения головного мозга крыс со стрепто-зотоциновым сахарным диабетом. Показано, что двухсторонняя перевязка сонных артерий животных с сахарным диабетом приводит к немедленному повышению тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы. Установлено, что производное 3-гидроксиэтилпиридина малат при курсовом внутрибрюшинном введении устраняет вызванные церебральной ишемией повышение автоматии синусового узла, тахикардию, нормализует проводимость по предсердию, атриовентрикулярному соединению и желудочкам, стимулирует сократительную функцию сердца животных, страдающих сахарным диабетом.

Профилактическое внутрибрюшинное введение 3-гидроксиэтилпиридина малата крысам с церебральной ишемией и стрептозоциновым сахарным диабетом позволяет сокращать размеры зоны некроза при экспериментальном инфаркте миокарда. В основе полученного эффекта может лежать способность вещества предотвращать накопление адреналина и норад-реналина и формирование метаболического ацидоза, а также повышать ути-

лизацию кислорода в зоне ишемического поражения сердца у животных с нарушением мозгового кровообращения.

Показана способность 3-гидроксиэтилпиридина малата при курсовом внутрибрюшинном введении повышать выживаемость мышей с хроническим нарушением мозгового кровообращения и сахарным диабетом, препятствовать критическому снижению их веса и развитию абсолютной и относительной гипертрофии сердца.

Практическая ценность работы. Полученные экспериментальные данные послужили обоснованием возможности применения жидкой лекарственной формы производного 3-гидроксиэтилпиридина малата как потенциального лекарственного средства в кардионеврологической практике с целью комплексной коррекции цереброкардиального синдрома, возникающего в острый период нарушения мозгового кровообращения. Результаты проведенных экспериментальных исследований служат основой для проведения углубленных испытаний 3-гидроксиэтилпиридина малата и разработки показаний и противопоказаний для его применения в острый период церебрального инсульта.

Настоящая работа выполнялась в соответствии с научной темой Медицинского института Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва» «Оптимизация фармакотерапии соматической и психической патологии» (номер государственной регистрации 01.2.007 04781).

Внедрение результатов работы. Результаты исследования используются в учебном и научном процессе на кафедрах фармакологии с курсом клинической фармакологии, цитологии, гистологии, эмбриологии с курсом медицинской биологии и общественного здоровья и здравоохранения Мордовского государственного университета им. Н.П.Огарева.

По материалам исследования оформлена и подана заявка в Федеральную службу по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам на получение патента на изобретение РФ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. 3-гидроксиэтилпиридина манат при парентеральном введении жи-

вотным с острым нарушением мозгового кровообращения и стрептозотоци-новым сахарным диабетом предотвращает негативные вегетативноопосредованные изменения функциональной активности сердечно-

сосудистой системы.

2. Профилактическое парентеральное введение 3-гидрокси-

этилпиридина малата животным с острой церебральной ишемией на фоне инсулинозависимого сахарного диабета способствует ограничению зоны повреждения сердца при экспериментальном инфаркте миокарда, и улучшению метаболизма кардиомиоцитов этой зоны.

3. Курсовое внутрибрюшинное введение 3-гидроксиэтилпиридина малата повышает адаптацию мышей с сахарным диабетом к хронической мозговой ишемии.

Основные сведения об апробации работы. Материалы, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на ежегодных научнопрактических конференциях Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарёва «Огаревские чтения» (Саранск, 2008, 2009), XIII Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей с международным участием «Фундаментальная наука и клиническая медицина -человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2010), 14th Congress of the International Society for Holter and Noninvasive Electrocardiology (ISHNE 2011) (Moscow, 2011), The Third International Simposium Of Neurocardiology (Belgrade, Serbia, 2011), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Алмазовские чтения-2011» (Санкт-Петербург, 2011), ежегодных Огаревских чтениях (научной конференции Мордовского госунивер-ситета, Саранск, 2009-2011), конференциях молодых ученых Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева (Саранск, 2010-2011).

Публикации по теме диссертационной работы. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе три - в рецензируемых изданиях и журналах, входящих в перечень ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 126 страницах компьютерного набора, документирована 17 таблицами и иллюстрирована 14 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания материалов и методов исследования (глава 2), изложения собственных результатов (главы 3-6), заключения и библиографического указателя, включающего 173 источников, в том числе 122 отечественных и 51 иностранных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на 136 лабораторных крысах весом 180-320 г и 70 беспородных белых мышах обоего пола весом 18-23 г. Эксперименты проведены в соответствии со статьей 11-й Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации (1964), «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1985), Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных (Приказ Министерства здравоохранения СССР №755 от 12.08.1987) и Федерального закона Российской Федерации «О защите животных от жестокого обращения» от 1997 г. Лабораторные животные содержались в стандартных условиях вивария, находились на обычной диете, характерной для животных конкретного биологического вида.

Предметом исследования явилась субстанция вещества 3 гидрокси-этилпиридина мапата, получившего наименование «Этоксидол», синтезированная во Всероссийском научном центре по безопасности биологически активных веществ (ВНЦ БАВ) в лаборатории химии и технологии лекарственных средств под руководством профессора С.Я. Скачиловой. Субстанцию растворяли ex tempore в стерильной воде для инъекций.

В качестве препаратов сравнения изучены рибоксин («ICN-Полифарм», Россия) - 9-Ь-О-рибофуранозилгипоксантин - выпускается в виде офици-нального 2% раствора в ампулах по 10 мл и мексидол (ООО «Фармасофт»,

Россия) - 3-этил-6-метил-2-гидроксипиридина сукцинат - в ампулах по 2 мл 5% официнального раствора, регистрационный номер-96/432/4.

Выбор препаратов сравнения был продиктован тем, что рибоксин является давно и широко использующимся средством с доказанной кардиопро-текторной активностью, способным не только улучшать коронарное кровообращение, стимулировать синтез белка в кардиомиоцитах, но и повышать их энергетический потенциал. Кардио- и церебропротекторные свойства мек-сидола изучены в работах Балыковой JI.A. (1999), Подсеваткина В.Г. (2000),

Кирюхиной С.В. (2008) и др.

За 14 суток до воспроизведения ишемического повреждения головного мозга у всех животных моделировали инсулинозависимый стрептозотоцино-вый сахарный диабет. В эксперименте использовали стрептозотоцин производства SIGMA (Швейцария). Водный раствор вещества вводили животным внутрибрюшинно однократно в дозе 15 мг/кг. После чего в течение 14 суток животных содержали в стандартных виварных условиях. Ежедневно внутрибрюшинно животным вводили исследуемое соединение или препарат сравнения. В работе при выборе доз исследуемых лекарственных веществ принимали во внимание результаты ранее проведенных исследований по доклинической и клинической оценке эффективности препаратов и руководствовались принципами биологического переноса доз по Freireich et al. (1966) и Улановой И.П. и соавт. (1968). Так, 3-гидроксиэтилпиридина малат и мекси-дол вводили животным внутрибрюшинно в дозах, пропорциональных 5% от показателя LD50, определенного при данном пути введения у мышей; рибоксин - исходя из расчета клинической дозы 10 мг/кг внутривенно. С учетом межвидового пересчета доз, для мышей доза 3-гидроксиэтилпиридина малата составила 22 мг/кг, для крыс - 14 мг/кг.

Острую церебральную ишемию воспроизводили на 14-е стуки по методу A.C. Саратикова и соавт. (1979) и М.Д. Гаевого (1980), описанному в монографии JI.H. Сернова и В.В. Гацуры (2000), у крыс, находящихся под тио-пентал-натриевым наркозом (50 мг/кг). При этом проводили двухстороннее прошивание общих сонных артерий, причем, с одной стороны артерию перевязывали полностью, с другой — кровоток уменьшали под контролем анализатора «Экспериметрия» (Венгрия) вдвое. Хроническую ишемию моделировали у наркотизированных мышей односторонней перевязкой левой общей

сонной артерии. _

Электрофизиологические исследования у крыс с острой ишемией головного мозга выполняли по методике A.A. Котлярова (2000) в режимах парной и учащающей стимуляции. Оценивали автоматию синусового узла, проводимость по предсердиям, атриовентрикулярному узлу и желудочкам, эффективный рефрактерный период предсердий, атриовентрикулярного узла и желудочков, порог возбуждения предсердий и желудочков.

Влияние 3-гидроксиэтилпиридина малата и препаратов сравнения на параметры центральной и системной гемодинамики крыс с цереброкардиаль-ным синдромом и сахарным диабетом исследовали методом магнитной флуометрии с помощью отечественного расходомера крови (РКЭ-2). Сокра-

тительную активность левого желудочка определяли по величине показателя dP/dtmax. Уровень внутрижелудочкового и артериального давления регистрировали при помощи датчиков давления «Bentley» (Великобритания) на самописце фирмы «U о Bazil» (Италия).

Влияние 3-гидроксиэтилпиридина малата на течение ишемии миокарда у животных с оклюзией церебральных артерий и сахарным диабетом изучали с помощью: 1) дифференциального индикаторного метода определения размеров зон ишемии и некроза у крыс с экспериментальным инфарктом миокарда (Сернов JI.H., Гацура В.В., 1989); 2) оценки разницы pH, буферной емкости и парциального напряжения газов крови, оттекающей от зоны острой ишемии миокарда у крыс на анализаторе «Easy Blood Gaz» (США).

Влияние 3-гидроксиэтилпиридина малата на содержание катехоламинов в миокарде животных с острой мозговой ишемией оценивали флуори-метрически по методу по У. Эшлера и Ф. Лимайко в модификации Э.Ш. Матлиной и В.В. Меньшикова (1967).

Определение влияния субстанции 3-гидроксиэтилпиридина малата на интенсивность перекисного окисления липидов и антиоксидантную систему миокарда крыс с экспериментальным инфарктом головного мозга на фоне сахарного диабета проводили методом индуцированной хемилюминесценции (Владимиров Ю.А. и соавт., 1992).

Влияние хронической церебральной ишемии на выживаемость мышей со стрептозотоциновым сахарным диабетом, динамику их веса и массы сердца в условиях экспериментальной терапии проводили у беспородных белых мышей в течение 14 суток.

Результаты проведенных исследований обрабатывали методами вариационной статистики (Беленький М.Л., 1963; Сернов Л.Н., Гацура В.В., 2000). Для каждого вариационного ряда вычисляли среднюю арифметическую и стандартную ошибку. Достоверность различий оценивали с помощью параметрического критерия t Стьюдента и непараметрического критерия «х2».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На первом этапе нашего исследования была проведена комплексная экспериментальная оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы в условиях острого ишемического поражения головного мозга крыс со стрептозотоциновым сахарным диабетом. Было установлено, что электро-физиологические изменения сердца (табл. 1), вызванные двухсторонней перевязкой общих сонных артерий, имеют специфический характер и обусловлены дезорганизацией центральных звеньев вегетативной иннервации сердечно-сосудистой системы. Двухсторонняя окклюзия общих сонных артерий на фоне сахарного диабета приводит к уменьшению интервала РР и длительности времени восстановления функции синусного узла (ВВФСУ) в течение первых 10-40 минут, однако на 50-60 минуте эксперимента происходило достоверное удлинение интервала РР, сопровождавшееся также и увеличением ВВФСУ. Ширина зубца Р не изменялась на протяжении эксперимента; длительность комплекса QRS варьировала в том же направлении, что и интервал

РР, и к завершению наблюдения длительность желудочкового комплекса достоверно увеличивалась по сравнению с контролем. Ишемия головного мозга сопровождается кратковременным повышением автоматизма синусного узла с последующим его подавлением, уменьшением рефрактерности атриовентрикулярного соединения и повышением возбудимости миокарда предсердия и желудочка на протяжении 20-40 минут опыта.

Таблица 1.

Сравнительная характеристика влияния 3-гидроксиэтилпиридина малата (3-ГПМ) и рибоксина на электрофизиологические параметры сердца крыс в условиях острой

ишемии головного мозга

Исследуемое соединение (препарат), доза, мг/кг Авто- иатия си- нусно- го узла Проводимость по: Эффективный рефрактерный период Порог возбуждения левых:

пред- серди- ям АВ узлу желу- доч- кам пред- сердия АВ узла желу- доч- ка пред- сердия желу- дочка

ОЦИ Г 0 ? т 0 1 0 1 і

Рибоксин, 15 т 0 т т Т і і 0

3-ГПМ, 14 <—► «• 0 0 ТТ 0/Т

Примечание: 0 - отсутствие эффекта; | - повышение, увеличение параметра на протяжении наблюдения выше значений в контроле без ишемии, ТТ - значительное увеличение параметра выше значений в контроле без ишемии; 0/Т - повышение, увеличение параметра не на всем протяжении наблюдения; | - снижение показателя; <-> - восстановление до уровня в контроле без ишемии; 0Л-> - восстановление до уровня в контроле без ишемии не на всем протяжении наблюдения; ОЦИ - острая церебральная ишемия, АВ -атриовентрикулярный.

Таким образом, острая ишемия головного мозга у крыс с сахарным диабетом, вызванная двухсторонней перевязкой общих сонных артерий, влечет за собой периферическую вегетативную дисфункцию, очевидно обусловленную нарушением центральных механизмов регуляции работы сердца. Вегетативная дисфункция проявляется немедленным в ответ на ишемическую атаку и кратковременным повышением влияния на сердце симпатического отдела и сопровождается развитием положительных хроно-, дромо- и батмо-тропных эффектов. Подобная электрофизиологическая картина может быть использована как маркер цереброкардиального синдрома. Профилактическое внутривенное введение животным исследуемых соединений приводит к тому, что 3-гидроксиэтилпиридина малат восстанавливает до уровня интактных животных атриовентрикулярное проведение, проводимость по всем отделам сердца на фоне снижения возбудимости предсердия и желудочка.

На втором этапе нашего исследования изучены эффекты производного 3-гидроксипиридина по профилактике гемодинамических расстройств, обусловленных церебральной ишемией на фоне сахарного диабета (рис. 1). Изменения центральной и системной гемодинамики в рамках острого цереброкардиального синдрома у крыс характеризовались, прежде всего, развитием тахикардии, причем ЧСС статистически достоверно увеличивалась по сравнению с контрольной

серией у интактных животных, начиная с 10 минуты воспроизведения экспериментальной патологии, и носила стойкий характер. Уровень АД не подвергался столь существенным изменениям, однако на 20 минуте опыта прослеживалась тенденция к увеличению уровня среднединамического давления в бедренной артерии. Статистически достоверно снижался ударный объем крови на протяжении всего наблюдения. Интегральные расчетные показатели, характеризующие функциональное состояние сердечно-сосудистой системы, не изменялись.

4 о

5

Динамика ЧСО

Ис&од 1 Йин 10.>жн ЗОмин 60$шн

|—♦—Контроль —Ш—ОЦИ--------Рибоксин 15 мг/кг —^—3-ГПМ 14 мг/кг |

Динамика ДЦ

Исход

30 мин

-Контроль —Ш—ОЦИ ——Рибоксин 15 мг/кг -

“3-ГПМ 14 мг/кг

Динамика Ударного объема

Исход I мин Юмин ЗОмин 60 мин

-Контрол ь

• ОЦИ ——Рибоксин 15 мг/кг -

-3-ГПМ 14 мг/кг

Р и с. 1. Динамика основных гемодинамических параметров у крыс с сахарным диабетом в условиях острой церебральной ишемии и введения 3-гидроксиэтилпи-ридина малата (3-ГПМ)

3-гидроксиэтилпиридина малат и препарат сравнения рибоксин вводили животным в профилактическом режиме до двухсторонней перевязки сонных аритерий у крыс. Введение исследуемого вещества сопровождалось достоверным снижением частоты сердечных сокращений, начиная с 20 минуты опыта (рис. 1). Уровень артериального давления статистически достоверно не изменялся, в то время как значения ударного объема крови увеличивались. Таким образом, установленные нами гемодинамические эффекты производного 3-гидроксипиридина позволяют сделать следующее заключение: соединение в дозе 14 мг/кг не подавляет компенсаторных сдвигов системной гемодинамики, направленных на устранение дефицита церебрального кровотока, предотвраща-

ет развитие тахикардии, нормализует уровень артериального давления и сердечный выброс.

Помимо системных гемодинамических эффектов в работе мы изучили влияние вещества на сократительную функцию левого желудочка сердца крыс с сахарным диабетом и острым нарушением мозгового кровообращения (рис. 2).

Р и с. 2 Динамика (И/сктц на фоне острой церебральной ишемии (ОЦИ) крыс со стрептозотоциновым сахарным диабетом при введении 3-гидроксиэтилпиридина малата (3-ГПМ) в дозе 14 мг/кг

В контроле перевязка сонных артерии не приводила к негативным изменениям кардиогемодинамики у подопытных животных. Напротив, мы регистрировали тенденцию к повышению сократительной функции сердца. Следует подчеркнуть, что рост сократимости по сравнению с исходным значением наблюдался, начиная с 20 минуты наблюдения за животными.

Введение субстанции исследуемого соединения в дозе 14 мг/кг в течение 14 суток до воспроизведения мозговой ишемии статистически достоверно вызывало развитие положительного инотропного действия, что можно рассматривать как несомненный положительный эффект, в отличие от рибоксина, у которого положительного инотропного эффекта мы не регистрировали.

Рассуждая в связи с этим о целесообразности назначения того или другого препарата при экспериментальном цереброкардиальном синдроме на фоне инсулинзависимого сахарного диабета, следует отметить, что 3-гидроксиэтилпиридина малат по спектру электрофизиологических и гемодинамических эффектов может быть скорее расценен как кардиопротектор. Проведенное исследование показало отсутствие кардиодепрессивных свойств у изучаемого соединения и потенциальную возможность его применения при ишемическим поражением головного мозга в сочетании с сахарным диабетом.

По данным Ю.Н. Медведевой и соавт. (2000), проведенный анализ 100 историй болезни больных ишемическим инсультом, поступивших в неврологическое отделение скоропомощной больницы в 1998 г. обнаружил прямую зависимость поражения сердечно-сосудистой системы от тяжести нарушения

мозгового крообращения. У 85% больных с тяжелым течением или крайне неблагоприятным прогнозом на ЭКГ обнаруживались признаки очагового субэндокардиального или субэпикардиального поражения миокарда, сочетающиеся с повышением миоглобина сыворотки крови, активности креатин-фосфокиназы и аспартатаминотрансферазы.

В связи с этим, на следующем этапе нашей работы с помощью дифференциального индикаторного метода (Сернов Л.Н., Гацура В.В., 1989) мы изучили эффективность 3-гидроксиэтилпиридина малата по ограничению ишемического поражения сердца у крыс с острым нарушением мозгового кровообращения и стрептозотоциновым сахарным диабетом (табл. 2, 3).

Таблица 2.

Влияние перевязки общих сонных артерий на размеры зон ишемии и некроза у крыс ____________с сахарным диабетом через 4 часа после коронароокклюзии___________

Условия опыта Доза мг/кг л Зона некроза к общей массе миокарда в Зона ишемии к общей массе миокарда, Зона ишемии к зоне некроза в

Контроль-1 - 7 34,0±2,6 22,0±2,0 64,7±2,3

Контроль-2а - 9о 46,0±2,5* 27,0±2,6 58,7±2,5

Примечание:а - контрольная группа животных с острой церебральной ишемией и сахарным диабетом; * - различия от группы контроль-1 достоверны при р<0,05; 6 - в контроле-2 регистрировали гибель 3 крыс в ранний постинфарктный период.

Мозговая ишемия индуцировала гибель 33% экспериментальных животных в течение 4 часов после окклюзии коронарной артерии, а также изменение размеров зон ишемии и некроза при экспериментальном инфаркте миокарда у крыс: статистически достоверно увеличивался размер зоны некроза, объем ишемического повреждения миокарда также принимал тенденцию к росту. Соотношение размеров зон некроза и ишемии оставалось в пределах значений контрольной группы животных без ишемии мозга (контроль-2 в табл. 2 и 3).

Таблица 3.

Влияние З-гндроксиэтил пиридина малата (3-ГПМ) на размеры зон ишемии и некроза крыс с _______экспериментальным инфарктом миокарда и острой ишемией головного мозга______

Препарат Доза мг/кг п Зона некроза к ОММ в Зона ишемии к ОММ, Зона ишемии к зоне некроза в

Контроль-2 - 9 46,0±2,5 27,0±2,6 58,7±2,5

Рибоксин 15,0 7 44,0±3,6 21,0±3,3 47,7±3,4

Мексидол 14,6 6 34,0±3,1* 20,0±3,4 58,8±3,4

3-ГПМ 14,2 6 30,8±3,2* 21,5±2,6 69,8±2,7*

Примечание: ОММ - общая масса миокарда, * - различия от контроля-2 достоверны при р<0,05.

Таким образом, двухсторонняя окклюзия мозговых артерий заметно утяжеляет течение ишемически обусловленной альтерации миокарда у животных с сахарным диабетом. Сочетание ограничения мозговой и коронарной перфузии характеризуется на уровне сердца значимым преобладанием некробиотического процесса на фоне секвестрации размеров перинекротиче-

ской зоны ишемии - той зоны, за счет восстановления кровоснабжения которой возможно восстановление морфо-функциональной целостности в очаге поражения. По-видимому, подобная картина может объясняться теми динамическими изменениями вегетативной регуляции сердца, которые возникают в связи с нарушением мозгового кровообращения. Симпатическая активация, наблюдающаяся в течение первых 30-40 минут, приходится как раз на самый критический с патофизиологической точки зрения период, в течение которого наблюдается некроз кардиомиоцитов.

Мексидол, как и препарат сравнения рибоксин, ограничивает апьтера-тивные процессы в миокарде за счет преимущественно уменьшения размера зоны некроза. 3-ГПМ, в отличие от препаратов сравнения, статистически достоверно изменяет размеры как зоны повреждения, так и отношение размеров зон ишемии и некроза при экспериментальном инфаркте миокарда у крыс с нарушением мозгового кровообращения (табл. 3).

Поскольку механизмы защитного эффекта различных кардиопротекторов могут быть многокомпонентными, мы изучили некоторые аспекты механизма фармакологического действия 3-гидроксиэтилпиридина малата в условиях остро развивающегося нарушения мозгового кровообращения и сахарного диабета (табл. 4).

Таблица 4.

Динамика кислотно-основного и газового состава крови, оттекающей из зоны ишемии сердца при введении крысам с сахарным диабетом и нарушением мозгового

______........ ->________„ОПОТ» Г1_ГП1М1

Условия опыта pH НСОз', ммоль/л РС02, мм рт. ст ро2, мм рт. ст 8аОг

Контроль

Исход 7,32±0,05 21,58±0,70 39,33±5,02 45,00±3,16 91,08±0,91

Через 45 мин ОКА 7,25±0,06* 18,36±0,38 48,90±4,74 57,80±3,27 61,94±0,75*

Д -0,07±0,02 -3,22±0.35 +9,80±2,23 +12,80±3,4 * -29,14±1,15

Рибоксин в/б 15,0 мг/кг

Исход 7,29±0,03 19,78±0,48 42,68±2,41 40,20±1,48 87,84±2,04

Через 45 мин ОКА 7,40±0,04* 17,96±0,47а 33,58±2,40 40,60±1,96 67,34±2,63°

Д +0,11 ±0,03 -1,82±0,47 -9,10±1ДЗ +0,40±0,04 -20,50±2.32

3-ГПМ в/б 14 мг/кг

Исход 7,21 ±0,03 19,71±0,58 41,73±1,78 49,60±4,72 88,97±0,68

Через 45 мин ОКА 7,39±0,02° 21,15±0,48а 52,01±5,66 34,80±3,58а 89,52±0Д6а

Д +0,15±0,03 +1,44±0,23 + 10,28±1,0 14,80±2,86 +0,55±0,05

Г11>ЛиДПР1Л дииьииирцщ чуч )-» а V»»» , .... “ •

соответствующих значений в контроле достоверны при р<0,05; — отличия от соответст-

вующих исходных значений в контрольной серии достоверны при р<0,05

В результате измерения концентрации газов и pH крови, оттекающей от зоны острой ишемии сердца у крыс с нарушением кровоснабжения мозга, мы установили, что исследуемое вещество вызывало контрастные при сравнении с контролем изменения в коронарной венозной крови: через 45 мин ишемии метаболический ацидоз регрессировал, повышалась карбонатная буферная емкость, что свидетельствует о том, что под влиянием 3-гидроксиэтилпиридина малата в поврежденной зоне миокарда снижается интенсивность образования восстановленных форм НАДН и количества лакта-

та. Косвенным свидетельством активизации антигипоксических механизмов в зоне ишемии является снижение напряжения кислорода коронарной вены и повышение его сатурации, что можно интерпретировать как следствие более полного использования кислорода миокардом из притекающей крови.

Введение крысам с сахарным диабетом и церебральной ишемией внут-рибрюшинно 3-гидроксиэтилпиридина малата приводит также к статистически достоверному ограничению процессов свободнорадикальной липоперок-сидации. При этом, обращает на себя внимание, что антиокислительная активность как в зоне ишемии, так и в удаленной зоне статистически достоверно растет (табл. 5).

Таблица 5

Влияние 3-гидроксиэтилпиридина малата (3-ГПМ, 14 мг/кг) на свободнорадикальные процессы и антиоксидантную систему в различных отделах сердца крыс при экспериментальном инфаркте миокарда и нарушении мозгового кровообращения

Объект исследо- вания ПОЛ, имп/с АОЛ, имп/с

Контроль-1 Конгроль- 2 3-ГПМ контроль Контроль-2 3-ГПМ

предсердие 4,98±1,36 4,95±0,99 4,51± 1,79 4,78±1,99 3,88±1,15 24,2±4,11*

желудочек, удаленная зона 10,5±1,69 12,3±1,49 7,72±1,12* 3,2±0,34 2,4±2,12 16,3±4,23*

желудочек, зона ишемии 42,9±4,88 63,9±2,12 23Д±2,17* 13,6±2,92 7,2±2,01 43,0±4,21*

Примечание: выделением жирности отмечены значения, различия которых при сравнении с контролем достоверны при р<0,05; * - различия достоверны при сравнении с контролем-2 при р<0,05.

Как уже мы отмечали в работе, изменения функционального состояния сердечно-сосудистой системы, индуцированные нарушением кровоснабжения головного мозга, во многом, являются следствием дисбаланса нейроэндокринных влияний на сердце и сосуды вообще, и катехоламинергических, в частности. В связи с этим, изучение концентрации катехоламинов в сердце экспериментальных животных является целесообразным и необходимым. Мы изучили содержание адреналина и норадреналина в тканях сердца крыс с сахарным диабетом и острым цереброкардиапьным синдромом флюоримет-рическим методом по Э.Ш. Матлиной и В.В. Меньшикову (1967). Полученные нами результаты свидетельствуют, что исследуемое соединение предотвращает накопление как адреналина, так и норадреналина в сердце животных, преимущественно в поврежденных отделах левого желудочка.

Поскольку в клинической практике на фоне развития мозгового инсульта и постинсультной энцефалопатии формируется хронический церебро-кардиальный синдром, для оценки возможности длительного использования нового производного 3-гидроксипиридина в условиях данной хронической патологии на завершающем этапе работы мы оценили летальность животных, динамику их веса, массы сердца.

Вначале оценили влияние 14-ти суточной церебральной ишемии на летальность мышей с сахарным диабетом группы контроля и животных, полу-

чавших в качестве фармакотерапевтического средства 3-гидроксизтилпи-ридина малат или препарат сравнения мексидол.

В условиях церебральной ишемии были получены следующие результаты: во-первых, в контроле ограничение мозговой перфузии на фоне стреп-тозотоцинового сахарного диабета сопровождалось гибелью 65% подопытных животных; во-вторых, длительное введение препарата сравнения мекси-дола вызывало тенденцию к сокращению уровню смертности животных до 45%, тогда как 3-гидроксиэтилпиридина малат при внутрибрюшинном ежедневном введении проявлял статистически достоверный эффект по снижению летальности мышей с нарушением мозгового кровообращения (рис. 3).

{¡¡¡контроль Имексидол 22 мПкг РЗ-ГПМ 22 мг/кг |

Рис. 3. Влияние 3-гидроксиэтилпиридина малата (3-ГПМ) на летальность мышей с сахарным диабетом в стандартных условиях и при нарушении мозгового кровообращения (ЦИ - церебральная ишемия).

Мы установили, что адаптация животных к новым условиям гомеостаза при церебральной ишемии сопровождается также прогрессирующим снижением массы тела подопытных животных (рис. 4).

-Контроль с ЦИ —•- мексидол

-- 3-ГПМ

Рис. 4. Динамика массы тела мышей в контроле и при протекции 3-ГПМ

* - различия при сравнении с группой контроля достоверны при р<0,05

Динамика этого показателя на фоне протекции испытуемым веществом и препаратом сравнения отличается от таковой в контроле, причем 3-гидроксиэтилпиридина малат способствует более раннему - уже к 11-м суткам восстановлению массы животных, тогда как при введении мексидола нормализация веса происходила в конце периода наблюдения. Свидетельством, подтверждающим негативное действие нарушения мозгового кровообращения на сердечную мышцу в условиях сахарного диабета и срыва адаптационных процессов, является факт повышения относительной массы этого органа при контрольной церебральной ишемии у мышей (рис. 5). Оба производных 3-гидроксипиридина способствовали уменьшению относительной гипертрофии миокарда, хотя снижение относительной массы сердца при протекции лишь 3-гидроксиэтилпиридина малатом достигало уровня интактных животных.

Рис. 5. Изменение относительной массы сердца мышей с сахарным диабетом и церебральной ишемией (на 14-е сутки) и действии производных 3-гидрокснпиридина

* - отличия от показателя у интактных животных достоверны при р<0,05, а - отличия от животных группы ЦИ (церебральная ишемия и сахарный диабет) достоверны при р<0,05.

Таким образом, производное 3-гидроксиэтилпиридина с яблочной кислотой в качестве анионной части проявляет свойства кардиопротектора в условиях ишемического нарушения мозгового кровообращения, развивающегося на фоне стрептозотоцинового сахарного диабета.

■ интакгные СЗЦИ Имексидол ЗЗ-ГПМ

выводы

1. 3-гидроксиэтилпиридина манат при внутрибрюшинном курсовом введении крысам в дозе 14 мг/кг предотвращает нарушения электрофизиоло-гических процессов в сердце, обусловленных острой ишемией головного мозга и сахарным диабетом: восстанавливает до уровня интактных животных автоматию синусного узла, атриовентрикулярное проведение и рефрактер-ность атриовентрикулярного узла, проводимость по всем отделам сердца на фоне снижения возбудимости левых предсердия и желудочка.

2. В условиях острой церебральной ишемии введение животным со стрептозотоциновым сахарным диабетом 3-гидроксиэтилпиридина маната в дозе 14 мг/кг сопровождается профилактикой развития тахикардии и гипотонии, увеличением ударного объема крови и стимуляцией сократительной активности левого желудочка.

3. В опытах на крысах 3-гидроксиэтилпиридина малат, вводимый животным с сахарным диабетом в дозе 14 мг/кг в течение 14 суток до моделирования ишемического процесса, ограничивает размеры зоны некроза при экспериментальном инфаркте миокарда, развивающемся на фоне редукции мозгового кровотока.

4. Механизм противоишемического действия 3-гидроксиэтилпиридина малата у крыс с цереброкардиальным синдромом и сахарным диабетом может быть обусловлен снижением концентрации катехоламинов в очаге поражения в миокарде, ростом антиоксидантного потенциала кардиомиоцитов, что сопровождается повышением утилизации кислорода миокардом и редукцией метаболического ацидоза.

5. Курсовое 14-суточное внутрибрюшинное введение 3-гидроксиэтилпиридина малата в дозе 22 мг/кг белым лабораторным мышам с сахарным диабетом и односторонней окклюзией общей сонной артерии снижает летальность животных, предотвращает снижением массы тела и развитие гипертрофии миокарда.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Полученные результаты обосновывают необходимость дальнейшего проведения углубленных доклинических исследований и планирования клинических испытаний эффективности 3-гидроксиэтилпиридина малата у больных с цереброкардиальным синдромом, протекающим на фоне острой или хронической цереброваскулярной патологии и сахарного диабета, с целью разработки режимов дозирования, показаний и противопоказаний для назначения препарата.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Вертянкин М.В. Кардиопротекторные эффекты 3-гидроксиэтипиридина малата / Вертянкин М.В., Пивкина Л.В., Серскова К.Г. // Мат. XIV Всеросс. Медико-биолог. Конференции молодых исследователей с международным участием «Фундаментальная наука и клиническая медицина - человек и его здоровье». - СПб., 2010. - С. 43-44.

2. Blinov D.S. Cardiac-protective action of 3-hydroxypiridine malate in rats / D.S.Blinov, E.D. Gogina, E.V. Blinova, L.V. Pivkina, G.G. Boyko // The 3 Int. Simp. Of Neurocardiologia “Neurocard-2011”, Belgrade, 2011. - P. 24-25.

3. Gogina E.D. Cardiac protective action of deanol aceglumate with ischemic damage of heart and diabetes meliitus / Gogina E.D., Pivkina L.V., Blinov D.S., Shilova E.V., Vertjankin M.V., Blinova E.V., Serskova K.G. // 14th Congress of the International Society for Holter and Noninvasive Electrocardiology (ISHNE 2011). - Moscow, 2011. - P. 183-184.

4. Блинова E.B. Эффективность деанола ацеглумата и 3-гидроксиэтилпиридина малата в коррекции эрозивно-язвенных гастродуоде-нопатий, протекающих на фоне сахарного диабета и иммобилизации в эксперименте / Блинова Е.В., Блинов Д.С., Крупнова Т.С., Гогина Е.Д., Вертянкин М.В., Бойко Г.Г., Пивкина JI.B. // Мат. Всеросс. научно-практической конференции с международным участием «Алмазовские чтения-2011». - СПб, 2011.-С. 54.

5. Гогина Е.Д. Кардиопротекторное действие деанола ацеглумата на фоне стресса и сахарного диабета / Гогина Е.Д., Вертянкин М.В., Пивкина JI.B., Серскова К.Г., Блинова Е.В., Блинов Д.С. // Мат. Всеросс. научнопрактической конференции с международным участием «Алмазовские чтения-20 11». - СПб, 2011. - С. 59-60.

6. Блинов Д.С. Эффективность этоксидола в коррекции сердечнососудистых нарушений, обусловленных церебральной ишемией в эксперименте / Блинов Д.С., Сернов Л.Н., Блинова Е.В., Балашов В.П., Гогина Е.Д., Пивкина JI.B., Скачилова С.Я., Вертянкин М.В. // Экспериментальная и клиническая фармакология. — 2011. - Т. 74. - №7. - С. 23-25.

7. Блинов Д.С. Антиишемическая активность нового отечественного антиоксиданта — производного 3-гидроксипиридина этоксидола / Блинов Д.С., Сернов Л.Н., Балашов В.П., Блинова Е.В., Пивкина Л.В., Гогина Е.Д., Ванькова Л.В., Вертянкин М.В., Бойко Г.Г., Красилина Т.В. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2011. - №11. -Т. 152.-С. 514-518.

8. Блинов Д.С. Мембранные механизмы антиаритмического действия отечественного цитопротектора этоксидола / Д.С. Блинов, Е.Д. Гогина, С.Я. Скачилова, В.П. Балашов, Е.В. Блинова, JI.B. Ванькова, Л.В. Пивкина, Л.А. Белова II Вестник аритмологии. - 2011. - № 66. - С. 42-45.

Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Гарнитура Таймс. Печать способом ризографии. Уел. печ. л 1,34. Уч.- изд. л. 1,01. Тираж 100 экз. Заказ № 6 от 13.01.2012 г.

Отпечатано с оригинала-макета заказчика в ООО «Референт». 430000, г. Саранск, пр. Ленина, 21.

Тел. (В342) 48-25-33.