Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Исследование кардиотропного действия некоторых производных арилалканов

На правах рукописи

пГ 5 О Д 2 9 ЯНВ 2004

Лазарева Ирина Алексеевна

ИССЛЕДОВАНИЕ КАРДИОТРОПНОГО ДЕЙСТВИЯ НЕКОТОРЫХ ПРОИЗВОДНЫХ АРИЛАЛКАНОВ

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Курск-2003

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» МЗ РФ

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор | Пичугин Владислав Васильевич |

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Резников Константин Михайлович доктор медицинских наук, профессор Макляков Юрий Степанович

Ведущее учреждение:

Российский государственный медицинский университет

Защита состоится «» 2004 г. в «_

/3 » часов

на заседании диссертационного совета К 208.0^9.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» МЗ РФ (305041, г. Курск, ул. К. Маркса, 3).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» МЗ РФ (305041, г. Курск, ул. К. Маркса, 3).

Автореферат разослан « 0 )

2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Машин Е.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Медикаментозная профилактика и лечение ишемической болезни сердца, в том числе острой коронарной недостаточности, имеет большую социальную и медицинскую значимость, что связано с неудовлетворенностью практической кардиологии в эффективности фармакотерапии ИБС и ее осложнений (Чазов Е.И., 1996; Гацура В.В. и др., 1997; Сернов J1.H., 2000; Pratt, 1998).

Разработка вопросов патогенеза, лечения и профилактики различных заболеваний сердечно-сосудистой системы, а также способов предупреждения их осложнений, в том числе возникающих в результате проведения некоторых хирургических и медикаментозных методов интенсивной терапии кардиологических больных, остается одной из актуальных проблем современной медицины (Лукьянова Л.Д. и др., 1984; Ольбинская Л.И., Литвицкий П.Ф., 1986; Литвицкий П.Ф., 1999).

Фундаментальные и прикладные исследования кардиологов мира позволили вскрыть многие тонкие механизмы нарушения сердечной деятельности, сформулировать на этой основе принципы их диагностики, терапии и предупреждения. Вместе с тем в ходе этих исследований выявлены и новые проблемы, требующие оптимизации фармакологического воздействия, в том числе и путем поиска новых кардиопро-текгорных средств. На протяжении многих лет в ВНЦ БАВ ведутся работы по поиску и созданию новых соединений с кардиотропной активностью, в том числе среди производных арилалканов. Для некоторых арилалканов уже установлена антиаритмическая и противогипоксическая активность (Артемьева О.В. и др., 1998: Котляров A.A. и др., 2002).

Вышеизложенное послужило обоснованием поиска средств с кардиопротек-торными свойствами в ряду производных арилалканов. Выполненное диссертационное исследование (№ государственной регистрации 01.20.0007333) осуществлялось по основному плану научно-исследовательской работы Курского государственного медицинского университета.

Тема утверждена на заседании Ученого совета Курского государственного медицинского университета от 16 марта 1998 г.

Целью работы было изучение кардиотропной активности производных ари-лапканов ЛХТ 51 -93 и ЛХТ 52-93.

Задачи исследования:

1. Исследовать противогипоксическое действие производных арилалканов на моделях гистотоксической, гемической гипоксии, а также при гипоксии с гиперкап-! шей в гермообьеме.

2. Изучить кардиопротекторное действие производных арилалканов по тесту сохранения биоэлектрической активности сердца в условиях острого апноэ.

3. Изучить влияние производных арилалканов на сократимость и функциональный резерв миокарда при моделировании острой гипоксии с последующей реок-сигенацией.

4. Исследовать противоишемическое действие производных арилалканов на модели коронароокклюзионного инфаркта миокарда у крыс.

5. Изучить защитное действие производных арилалканов при кальциевой перегрузке кардиомиоцитов и адреналиновой интоксикации.

Научная новизна. Впервые получены данные о противогипоксической активности производных арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 на моделях гемической, гистотоксической гипоксии, гипоксии в гермообьеме, а также в условиях острого апноэ по тесту сохранения биоэлектрической активности сердца.

Впервые показано, что производные арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 положительно влияют на функциональную активность миокарда в период острой гипоксии и способствуют более полному восстановлению показателей сократимости в период последующей реоксигенации, сохраняя при этом функциональные резервы сердца.

Впервые получены данные о противоишемической активности производных арилалканов при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда у крыс.

Впервые получены данные о защитном действии производных арилалканов при кальциевой перегрузке кардиомиоцитов и адреналиновой интоксикации.

Практическая значимость. Данные о противогипоксическом, кардиопротек-торном и противоишемическом действии производных арилалканов являются экспериментальным обоснованием дальнейшего исследования их кардиотропной активности и несут новую информацию о фармакологической активности соединений указанной химической структуры.

Материалы исследования внедрены в учебный процесс кафедры фармакологии Воронежской государственной медицинской академии и тематику НИР отдела фармакологии ВНЦ БАВ.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Производные арилалканов ЛХТ 51 -93 и Л ХТ 52-93 обладают противогигюк-сической активностью на моделях гистотоксической, гемической гипоксии и гипох-сии в гермообъеме, а также по тесту сохранения биоэлектрической активности сердца в условиях острого апноэ.

2. Производные арилалканов способствуют более полному восстановлению показателей сократимости миокарда в период реоксигенации после 3-минутной острой гипоксии, сохраняя при этом функциональные резервы сердца.

3. Производные арилалканов ограничивают зону некроза при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда у крыс, сохраняя функциональные резервы сердца с локальной ишемией.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены ьа итоговых конференциях молодых ученых Курского государственного медицинского университета (1999, 2000, 20001, 2002), IV, V, VII Российских национальных конгрессах «Человек и лекарство» (Москва, 1997,1998,2000).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ. Ич научных трудов, опубликованных в соавторстве, в диссертацию включены материалы, полученные лично автором.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 121 странице и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, пяти глав с изложением результатов собственных исследований, заключения, выво-

дов и списка использованной литературы, включающего в себя 137 источников, в том числе 90 отечественных и 47 зарубежных авторов.

Работа иллюстрирована 20 таблицами и 11 рисунками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты выполнены на 215 крысах, 244 мышах, 56 лягушках. В работе изучались производные арилалканов ЛХТ 51-93 и 52-93, синтезированные в ВНЦ БАВ.

Изучение противогипоксической активности проводили на беспородных серых мышах обоего пола массой 20-22 г. Гистотоксическую гипоксию моделировали путем введения внутрибрюшинно натрия нитропруссида в дозе 25 мг/кг (Лукьянова Л.Д. и др., 1990), гемическую гипоксию моделировали путем подкожного введения нитрита натрия в дозе 300 мг/кг (Лукьянова Л.Д. и др., 1990). Гипоксию с гиперкапнией в гермообьеме воспроизводили путем помещения мышей поодиночке в стеклянные банки объемом 250 см3, которые герметично закрывали, и регистрировали продолжительность жизни животных (Лукьянова Л.Д. и др., 1990).

Противогипоксическое действие исследуемых веществ ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 изучали в дозах, составляющих 10, 5, 2,5% от LD50. ЛХТ 51-93 (3,2, 1,6 и 0,8 мг/кг) ЛХТ 52-93 (4,3, 2,2 и 1,1 мг/кг), вводили внутрибрюшинно за 30 минут до опыта на изотоническом растворе натрия хлорида в объемах 0,1-0,6 мл. Контрольную серию экспериментов проводили одновременно с опытной, животным контрольной серии вводили изотонический раствор натрия хлорида в аналогичных объемах.

При исследовании времени сохранения биоэлектрической активности сердца у наркотизированных этаминал-натрием (30 мг/кг внутрибрюшинно) мышей лигировали трахею и на электрокардиографе ЭК 1Г04 регистрировали ЭКГ в грудном отведении при 1 мВ равном 20 мм. О прекращении биоэлектрической активности миокарда судили по регистрации на ЭКГ положительных зубцов менее 0,1 мВ (Конорев Е.А., Прусаченко В.К., 1989). Противогипоксиче-

ское действие исследуемых веществ ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 изучали в дозах, составляющих 10, 7, 5, 2,5% от 1Л)50. ЛХТ 51-93 (3,2, 2,2, 1,6 и 0,8 мг/кг) и ЛХТ 52-93 (4,3, 3,0, 2,2 и 1,1 мг/кг) вводили внутрибрюшинно за 30 минут до опыта.

Препаратом сравнения служил натрия оксибутират, который вводили внутрибрюшинно в дозе 300 мг/кг за 30 мин до опыта (Лукьянова Л.Д. и др., 1990). О противогипоксической активности судили по времени жизни животных (Тж), рассчитывали коэффициент защиты (Кз) и коэффициент сравнительной активности (Кса).

Изучение кардиопротекторного действия производных арилалканов на модели гипоксии с последующей реоксигенацией проводили на белых крысах линии Вистар обоего пола массой 200-260 г. Наркотизированным этаминал-натрием (40 мг/кг внутрибрюшинно) животным производили трахеостомию и переводили их на искусственную вентиляцию легких с помощью аппарата искусственного дыхания для мелких лабораторных животных «АИД».

После торокотомии по парастернальной линии для регистрации левоже-лудочкового давления (ЛЖД) и его первой производной (±с1р/ск) в полость левого желудочка вводили канюлю, соединенную с датчиком давления Р23Ш (США) и электроманометром МСК-301 (Польша)..Гипоксию моделировали путем отключения аппарата искусственной вентиляции легких. Для накопления альтерации проводили повторную гипоксию с последующей реоксигенацией. При этом схема эксперимента выглядела следующим образом: исход -» 3 мин гипоксии -> 40 мин реоксигенации —> 3 мин гипоксии 20 мин реоксигена-ции.

Синхронную запись левожелудочкового давления и ±с1р/ск осуществляли на самописце Н-338-8П. Указанные параметры регистрировали в исходе, на 30-й с, 2 и 3-й мин гипоксии, а также на 5, 10, 15 и 20-й мин реперфузии. Рассчитывали интенсивность функционирования структур (ИФС), ТТ1, индекс БоппепЬИск (Из), показатель работы сердца (ПРС, по формуле ТТ1 Из ЧСС), коэффициент альтерации (Ка) и коэффициент восстановления (Кв).

JIXT 51-93 (3,2 и 1,6 мг/кг) и ЛХТ 52-93 (4,3, и 2,2 мг/кг) вводили внутри-брюшинио за 30 минут до опыта на изотоническом растворе натрия хлорида в объемах 0,1-0,6 мл.

Зона некроза в опытах на крысах нами определялась с помощью дифференциального индикаторного метода (Сернов JI.H, Гацура В.В., 1989). При этом у крыс линии Вистар массой 250-300 г, наркотизированных этаминал-натрием (40 мг/кг внутрибрюшинно) и переведенных на управляемое дыхание, моделировали инфаркт миокарда перевязкой нисходящей ветви левой коронарной артерии на уровне нижнего края ушка предсердия. Через 4 ч после коронарной окклюзии животное забивали и определяли зоны некроза и ишемии левого желудочка сердца. ЛХТ 51-93 (3,2, и 1,6 мг/кг) и ЛХТ 52-93 (4,3, и 2,2 мг/кг) вводили внутрибрюшинно за 30 минут до опыта.

О функциональном резерве миокарда судили по максимальному приросту левожелудочкового давления и скоростных показателей сокращения в ответ на нагрузку сопротивлением (30-секундное пережатие аорты) (Литвицкий П.Ф. и др., 1994).

Кальциевую перегрузку кардиомиоцитов на лягушках моделировали путем введения 0,05% раствора строфантина К в лимфатический мешок в дозе 4 мг/кг (Конорев Е.А., Прусаченко В.К., 1989), хлоридкальциевую аритмию - у наркотизированных этаминал-натрием (40 мг/кг внутрибрюшинно) крыс путем введения в отпрепарированную вену бедра 10% раствора кальция хлорида в дозе 200 мг/кг в течение 10 с (Конорев Е.А., Прусаченко В.К., 1989). Адреналиновую интоксикацию моделировали при помощи внутривенного введения крысам адреналина (100 мкг/кг) под легким эфирным наркозом с последующей непрерывной регистрацией ЭКГ во И грудном отведении в течение 5 минут (Лишма-нов Ю.Б. и соавт, 1995).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Полученные ранее данные о противогипоксической и противоаритмической активности производных арилалканов (Артемьева О.В. и др., 1998; Котляров A.A.

и др., 2002) послужили основанием для вывода о перспективности изучения кардио-тропной активности веществ данного химического класса, в том числе и их действия при ишемических повреждениях миокарда. В связи с этим нами была предпринята попытка изучения противогипоксической и противоишемической активности производных арилалканов JIXT 51-93 и ЛХТ 52-93.

Факт того, что гипоксия как повреждающий фактор занимает ведущую роль в развитии многих заболеваний или сопутствует им, а средства с противогипоксической активностью эффективны при различных патологических процессах (черепно-мозговых травмах, энцефалитах, нарушении мозгового кровообращения, лучевой болезни и др., в том числе и при ишемических и реперфу-зионных повреждениях миокарда) (Хитров Н.К., Пауков B.C., 1991), определил начало скрининга производных арилалканов с изучения их противогипоксической активности.

На модели гистотоксической гипоксии (рис. 1) вещество ЛХТ 51-93 (в дозах 2,5-10% LD50) оказывало дозозависимое защитное действие, приближающееся к эффекту препарата сравнения - натрия оксибутирата, о чем свидетельствуют значения коэффициентов защиты (Кз) и сравнительной активности (Кса). ЛХТ 52-93 проявляло противогипоксическую активность в дозе, составляющей 2,5% от LD50 (Кз=1,6, Ка=0,68), причем увеличение дозы вещества приводило к снижению протективного эффекта.

На модели гемической гипоксии (рис. 2) как вещество ЛХТ 51-93, так и вещество ЛХТ 52-93 проявляли противогипоксическое действие, сопоставимое с эталонным препаратом. При этом указанный эффект ЛХТ 51-93 оказывало в дозе, составляющей 10% от LD50 (Кз=1,4, Кса=0,87), а ЛХТ 52-93 в дозе, составляющей 2,5% от LD5o (Кз=1,26, Кса=0,77). Снижение дозы ЛХТ 51-93 и увеличение дозы ЛХТ 52-93 приводило к снижению активности.

О 2,5% от Ц)50

□ 5% от Ц)50

□ 10% от ЬБ50

Рис. 1. Коэффициенты защиты (Кз) и сравнительной активности (Кса) ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 на модели гистотоксической гипоксии Обозначения: 1 - Кз ЛХТ 51 -93; 2 - Кса ЛХТ 51-93; 3- Кз ЛХТ 52-93; '4-Кса ЛХТ 52-93.

В2.5%оти>50

□ 5% от 1ЛЭ50

□ 10%оти)50

Рис. 2. Коэффициенты защиты (Кз) и сравнительной активности (Кса) ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 на модели гемической гипоксии

Обозначения: 1 - Кз ЛХТ 51 -93; 2 - Кса ЛХТ 51-93; 3- Кз ЛХТ 52-93;

4 - Кса ЛХТ 52-93.

На модели гипоксии с гиперкапнией (рис. 3) в гермообъеме производное арилалканов ЛХТ 51-93 не оказывало достоверного противогипоксического действия в сравнении с контролем при наличии тенденции к повышению продолжительности жизни животных (максимальные значения Кз=1,1, Кса=0,68). Вещество ЛХТ 52-93 проявляло противогипоксическую активность сопоставимую с препаратом сравнения (натрия оксибутиратом) в дозе, составляющей

2,5% от LD5o (Кз=1,44, Кса=0,89). Увеличение дозы ЛХТ 52-93 приводило к снижению активности.

□ 2,5% от LD50

□ 5%отШ50

□ 10% OTLD50

Рис. 3. Коэффициенты защиты (Кз) и сравнительной активности (Кса) ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 на модели гипоксии с гиперкапнией в гермообъеме

Обозначения: ]- Кз ЛХТ 51-93; 2 - Кса ЛХТ 51 -93; 3- Кз ЛХТ 52-93;

4-Кса ЛХТ 52-93.

На основании высокого уровня корреляции (приближается к 1) между противогипоксической активностью ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 на различных моделях гипоксии можно предположить, что изученные соединения оказывают влияние на механизмы, универсальные для гистотоксической, гемической и ги-поксической гипоксий.

Высокая корреляция защитного действия веществ на время сохранения биоэлектрической активности сердца при апноэ с их противоишемической активностью, установленная многочисленными работами, выполненными на кафедре фармакологии КГМУ (Конорев Е.А., 1989, Лебедев A.B., 1991), определила изучение защитного действия арилалканов на указанной модели.

В результате проведенных исследований было установлено, что ЛХТ 5193 и ЛХТ 52-93 оказывают защитное действие по тесту сохранения биоэлектрической активности сердца в условиях острого апноэ, сопоставимое с действием препарата сравнения - натрия оксибутиратом (табл. 1).

Таблица 1

Влияние производных арилалканов (JIXT 51-93, JIXT 52-93) на сохранение

Серия экспериментов Доза (мг/кг) % от ld50 К-во животных в серии tac, мин Кз Кса

Контроль - - 12 231±15х - -

ЛХТ 51-93 0,8 2,5 6 233±65х 1,008 0,31

ЛХТ 51-93 1,6 5 6 585±75* 2,53 0,78

JIXT 51-93 2,2 7 6 610±97* 2,64 0,81

ЛХТ 51-93 3,2 10 6 п35±164*х 4,91 1,51

ЛХТ 52-93 1,1 2,5 6 247±72х 1,07 0,32

ЛХТ 52-93 2,2 5 6 660±77* 2,85 0,88

ЛХ'Г 52-93 3,0 7 б 790±77* 3,41 1,05

ЛХТ 52-93 4,3 10 6 400±29*х 1,73 0,53

Натрия оксибутират 300 12 9 749±101* 3,24

Примечание: Tac - время сохранения биоэлектрической активности сердца; Кз - коэффициент защиты; Кса - коэффициент сравнительной активности. Индексом * - отмечены значения при Р< 0,05 в сравнении с контролем, индексом 4 - отмечены значения при Р ¿0 05 в сравнении с препаратом сравнения

Для ЛХТ 51 -93 характерно дозозависимое действие с максимальным эффектом в дозе 10% от LD50 (Кз=4,91, Кса=1,51), а для ЛХТ 52-93 характерно проявление активности в дозах 5 и 7% от LD50, с максимальным эффектом в дозе 7% LD50,(K3=3,41, Кса=1,05). Повышение и уменьшение дозы ЛХТ 52-93 приводило к снижению активности.

Полученные сведения о защитном действии производных арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 на моделях гистотоксической, гемической гипоксии, гипоксии в гермообъеме, а также протективное действие при острой аноксии у мышей по тесту сохранения биоэлектрической активности послужили основанием для продолжения изучения арилалканов в плане их кардиопротекторной и иротивоишемической активности.

Исходя из того, что ишемические повреждения миокарда часто сочетаются с реперфузионными (Лукьянова Л.Д. и др., 1984; Ольбинская Л.И., Лит-вицкий П.Ф., 1986; Литвицкий П.Ф., 1999), обусловленными возобновлением кровотока и оксигенации, нами было предпринято изучение защитного дейст-

вия производных арилалканов на модели 3-минутной гипоксии с последующей реоксигенацией. Для накопления повреждения после 20 мин реоксигенации повторяли 3-минутную гипоксию.

В период острой гипоксии (табл. 2) ЛХТ 51 -93 в дозе 10% от ЬО50 оказывал кардиопротективное действие, выразившееся в сохранении интенсивности функционирования структур (ИФС, произведение развиваемого левым желудочком давления на ЧСС) на достоверно более высоком уровне в сравнении с контролем на 2 и 3 мин наблюдения. Это сочеталось с менее выраженным падением ЧСС.

Снижение дозы ЛХТ 51-93 приводило к падению протективного действия вещества: положительный эффект препарата проявлялся в более высоких значениях ИФС на 30-й с гипоксии, а также снижением выраженности брадикар-дии на 2 и 3 мин наблюдения.

В отличие от ЛХТ 51-93, ЛХТ 52-93 проявляло менее выраженное защитное действие в период острой гипоксии. При профилактическом введении ЛХТ 52-93 в дозе 5% от 1ЛЭ50 достоверных отличий в динамике развиваемого давления, +(1р/ситах, -с1р/с11тах и ИФС в сравнении с контрольной серией экспериментов выявлено не было. Лишь на 3-й мин гипоксии наблюдалось менее выраженное падение ЧСС. Увеличение дозы ЛХТ 52-93 до 10% от ЬО50 приводило к менее выраженному падению РД, +ёр/&тах и -с!р/сИтах миокарда, зарегистрированному на 2-й мин наблюдения, а также к достоверно менее выраженной бра-дикардии на 3-й мин эксперимента.

При накоплении гипоксического повреждения (повторная 3-минутная гипоксия с последующей реоксигенацией) достоверных изменений РД, скоростных показателей ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 в сравнении с контролем установлено не было.

Поскольку работа сердца прямо пропорциональна ТТ1, контрактильности миокарда и ЧСС (Орлов Л.Л. и соавт., 1987), нами был рассчитан показатель, обозначенный как показатель работы сердца (ПРС), представляющий собой произведение ТТ1, индекса ЗоппепЬНск и ЧСС. Рассчитав ПРС за весь период

гипоксии, мы определяли коэффициент альтерации как соотношение ПРС в исходе к ПРС в период гипоксии.

Таблица 2

Влияние производных арилалканов (ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93) на сократимость миокарда в период острой гипоксии (в % от исходного уровня, М±ш)

Показатели * Серия опытов Время гнпокспн

30-яс 2-я мин 3-я мин

РД I -20,0±3,4* -70,0±7,8 -45,0±2,1*

II -20,8±l,6* -15,0+2,3* +22,2+4,7*

III -35,2±9,4 -55,0±9,4 -53,5+8,3*

IV -47,3+7,1 -9,5+4,1* -37,0±6,4

V -46,8±7,6 -50,0±6,4 -27,5+6,9

+dp/dt,rav 1 -30,0±2,8 -80,0±7,5* -66,0+6,5

II -50,8±5,6 -49,3+4,7 -10,5±5,1*

III -43,0x2,8 -66,6+8,6 -50,0+8,9

IV -47,5±9,0 -15,0±1,2* -40,4±4,4

V -41,6±5,6 -56,0±5,5 -50,4±6,9

- dp/dtllu4 1 -33,3±9,3 -83,0±4,1* -78,4±8,1

II -52,9±8,1 -57,7±4,8 -38,3±7,8

III -45,3±7,2 -75,0+4,1 -68,3±7,8

IV -52,9±8,I -26,2±5,4* -47,5±8,1

V -52,9±8,1 -57,7±4,8 -58,3±7,7

ЧСС I -5,3±2,9 -36,7+7,1* -32,0±3.8*

II -30,0±3,4* -52,4+9,4 -61,1±7,4*

III -9,3±3,1 -46,3 ±6,3 -63,6±6,7*

IV -12,2±3,6* -60,7+7,2 -59,3+7,1*

V -1,3+2,4 -61,0±7,9 -88,9±4,3

ИФС I -12,0+2,4* -81,0+6,1 -62,7+7,0

II -47,5±4,8 -52,4±6,1* -38,5±8,1*

III -66,6±7,6 -88,0+8,5 -88,5+7,9

IV -64,2±4,8 -67,5±6,8 -78,1+6,0

V -48,1 ±6,2 -76,3+1,1 -78,6±5,9

Примечание: 1 - ЛХТ 51-93 в дозе 5% от LD50; II - ЛХТ 51-93 в дозе 10% от LD50; III - ЛХТ 52-93 в дозе 5% от LD50; IV - ЛХТ 52-93 в дозе 10% от LD50; V - контроль. РД - давление, развиваемое левым желудочком; +dp/dw и - dp/dtmax - максимальные скорости сокращения и расслабления левого желудочка; ЧСС - частота сердечных сокращений. Индексом * отмечены -значения при Р< 0,05 в сравнении с контролем.

Как следует из рис. 4, наибольшее значение коэффициента характерно для контрольной серии экспериментов (7,2). На фоне введения производных арилалканов наблюдалось снижения Ка, причем более выраженное снижение Ка отмечено при действии ЛХТ 51-93 в дозе 10% от ЬО50 (4,5).

□ Ряд1

□ Ряд2

Рис. 4. Значения коэффициента альтерации в период первичной и повторной гипоксии при введении производных арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-53.

Обозначения: Р1 - первичная гипоксия; Р2 - повторная гипоксия.

1 - ЛХТ 51 -93 5% от 1,050; 2 - ЛХТ 51 -93 10% от £Л}50;

3 - ЛХТ 52-93 5% от 1.050; 4 - ЛХТ 52-93 10% от 1.О!0;

5 - юнггроль.

При накоплении повреждения (повторная 3-минутная гипоксия с последующей реоксигенацией) значения Ка под влиянием исследуемых соединений хотя и имели меньшие различия, но также были ниже, чем в контрольной серии экспериментов.

В период реоксигенации после 3-минутной острой гипоксии (табл. 3) ЛХТ 51-93 оказывал выраженное защитное действие на миокард, которое характеризовалось более полным восстановлением развиваемого давления, +с1р/ё1гпах и -с1р/сктах, предупреждением развития брадикардии. Все это обусловило более высокие значения ИФС под влиянием препарата с 10-й по 20-ю мин наблюдения. Повышение дозы вещества с 5 до 10% от [.О50 приводило к повышению выраженности защитного эффекта.

Таблица 3

Влияние производных арилалканов (ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93) на сократимость миокарда в период реоксигенации (в % от исходного уровня, М±ш)

Показатели Серия опытов Время реоксигенации

5-я мин. 10-я мин. 15-я muh. 20-я muh.

1 +20,0+3,1* -15,1±3,4 -21,0+3,2 -16,0±3,1

II +41,6+3,7* +20,8+1,0* -4,1+2,0 -0,1+2,3*

рд III + 17,6±1,7* -5,1+3,7* -30,4+5,5 -35,2±7,3*

IV +40,0±5,3* +11,7±4,3* +11,4+4,1* -14,2±6,3

V -16,5± 3,8 -15,2±3,5 -10,0±5,4 -9,9±1,6

■Hlp/dtnax I +13,0±4,1* -19,6+2,4 -22,0+4,5 -21,3±1,2*

II +19,0±7,6* +10,3±6,2* -5,3±3,5* -0,2±5,8*

III +5,3+6,3* -15,0±6,1 -35,0±5,6 -37,3±7,1

IV + 17,0+7,5* +4,4+6,4* +3,8+5,0* -19,3±5,4

V -20,7±6,5 -20,3±1,9 -26,7+3,5 -31,5+3,5

- dp/dtmM I +5,0±5,8* -23,1+6,4 -26,0+4,5 -24,2±1,6

II +9,0±6,5* +5,0±3,3* -7,1+5,3* -0,2+4,8*

(II +2,5+4,2* -19,1+3,8 -38,0+4,4 -39,1 ±6,2

IV +4,4±6,5* +0,4±6,3* -7,8±8,5 -21,4±4,2

V -30,3±4,6 -30,3±4.2 -32,1+7,8 -35,7±7,7

ЧСС I +5,3±1,1* +11,7±3,2* +11,7±4,1* +11,7±3,1*

II +16,8+4,3* -0,1±5,6* -12,5±3,3* -I7,6±3,5*

III +11,7±3,6* -11,7±2,8 +5,7+4,4* -4,7±6,9*

IV + 17,0+4,1* +7,1+4,0* -9,0±3,4* -17,0±5,3*

V -21,6+8,3 -41,8+6,8 -45,5±5,8 -48,3+7,2

ИФС I +26,4±5,4 * -12,0+5,1* -16,2±5,0* -14,6±4,5*

II +41,6+10,0* + 16,6±4,5* -8,3+3,4* -12,7±3,1*

III +28,5±7,1* -10,3±4,8* -36,5±8,7 -41,5±4,8

IV +45,318,0* + 1,I±5,1* -2,2+6,1* -29,6+8,3

V -21,3+6,4 -42,3±7,9 -41,1+7,1 -43,2±7,8

Примечание: I - ЛХТ 51-93 в дозе 5% от LDS0; I! - ЛХТ 51-93 в дозе 10% от LD50; III - ЛХТ 52-93 в дозе 5% от LD50; IV - ЛХТ 52-93 в дозе 10% от LD50; V - контроль. !'Д - давление, развиваемое левым желудочком; +dp/dtmax и - dp/dtralx - максимальные скорости сокращения и расслабления левого желудочка; ЧСС - частота сердечных сокращений. Индексом * отмечены значения при Р< 0,05 в сравнении с контролем.

ЛХТ 52-93 хотя и уступал ЛХТ 51-93, но также оказывал защитное действие па миокард во время реоксигенации. Наибольшее протективное действие от мечено при введении вещества в дозе 10% от LD50, характеризующееся более

значимым по сравнению с контролем восстановлением сократительной активности и ИФС на 5-15 мин наблюдения. Снижение дозы ЛХТ 52-93 до 5% от 1^50 приводило к падению защитного действия.

При накоплении гипоксического повреждения (повторная З-минутния аноксия с последующей реоксигенацией) защитное действие ЛХТ 52-93 было практически сопоставимо с действием ЛХТ 51-93.

Кроме того, нами по уже упомянутому показателю работы сердца (ПРС) был рассчитан коэффициент восстановления (Кв) (соотношение ПРС в период реоксигенации к ПРС в исходе).

Как следует из рис. 5, наименьшее значение коэффициента восстановления характерно для контрольной серии экспериментов (0,51). На фоне введения производных арилалканов наблюдалось повышение Кв, причем более высокие значения Кв отмечены при действии ЛХТ 51 -93 в дозе 10% от ЬО50 (0,9).

□ Ряд1

□ Ряд2

Рис. 5. Значения коэффициента восстановления в период реоксигенации после первой и повторной гипоксии при введении производных арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-53.

Обозначения: Р1 - реоксигенация после повторной гипоксии; Р2 - реоксигенация после первой гипоксии. 1- ЛХТ 51-93 5% от и)50, 2 - ЛХТ 51-93 10% от 1Х>50; 3 - ЛХТ 52-93 5% от ЬО50; 4 - ЛХТ 52-93 10% от 1Л)5,;, 5 - контроль.

При накоплении повреждения (повторная 3-минутная гипоксия с последующей реоксигенацией) наибольшие значения Кв отмечены на фоне введения

ЛХТ 52-93 (0,67 и 0,65). ЛХТ 51-93 несколько уступал по этому показателю: значения Кв были ниже в сравнении с ЛХТ 52-93, но выше, чем в контроле.

Кроме того, следует отметить, что производные арилалканов приводили ч сохранению функционального резерва сердца, подвергшегося однократной гипоксии-реоксигенации, определяемого по приросту сократимости в ответ на нагрузку сопротивлением (30-секундное пережатие аорты). Причем ЛХТ 51-93 превосходил ЛХТ 52-93 по указанной активности.

При накоплении повреждения (повторная гипоксия с последующей реоксигенацией) и ЛХТ 51-93, и ЛХТ 52-93 приводили к сохранению функционального резерва во всех исследованных дозах.

Совокупность данных о противогипоксической и кардиопротективной активности производных арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 явилась основанием для проведения скрининга их противоишемического действия при 'моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда (табл. 4).

Таблица 4

Влияние производных арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 на размеры зоны некроза миокарда через 4 часа после окклюзии коронарной артерии

у крыс (М±т)

Серия опытов Зона ишемии в %% к общей массе миокарда Зона некроза в %% к общей массе миокарда Зона некроза к зоне ишемии Ограничение зоны некроза в %% от контроля

ЛХТ 51-93 5% от ЬО50 29±3,5 17+3,7 55±4,2 -19,1

ЛХТ 51-93 10% от 1^50 28±3,9 13±3,5 49±3,9* -27,9

ЛХТ 52-93 5% от ЬО50 31±4,1 18+3,5 59±3,7 -13,2

ЛХТ 52-93 10% от ЬО50 28+4,1 14+2,8 50+3,8* -26,5

Контроль 34+2,6 22+2,0 68±4,3 -

Примечание: Индексом * отмечены значения при Р<0,05 в сравнении с контролем.

При этом было установлено, что ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 в дозе 10% от ЬСКо оказывали достоверно значимое защитное действие, характеризующееся

ограничением зоны некроза на 27,9 и 26,5% в сравнении с контролем. Причем препараты снижали не только зону инфарцирования по отношению к массе сердца, но и зону некроза по отношению к зоне риска. Снижение дозы веществ приводило к снижению их противонекротической активности.

Кроме того, ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда обеспечивали сохранение миокардиапьного резерва, определяемого по приросту внутрижелудочкового давления в ответ на нагрузку сопротивлением, причем ЛХТ 51-93 превосходил ЛХТ 52-93 по указанной активности.

В плане изучения противоаритмической активности, а также констатации некоторых аспектов механизма действия производных арилалканов нами исследовано их защитное действие при кальциевой перегрузке кардиомиоцигов (строфантиновая контрактура на лягушках и хлоридкальциевая аритмия на крысах) и адреналиновой аритмии.

При этом было установлено, что производные арилалканов проявляют протективное действие, о котором говорят увеличение времени развития контрактуры сердца лягушек на фоне введения строфантина, а также существенное снижение летальности и повышение продолжительности жизни крыс при хлоридкальциевой аритмии.

При адреналиновой интоксикации производные арилалканов снижали количество желудочковых аритмий на одно животное, уменьшали выраженность желудочковых экстрасистолий и тахикардий.

Полученные данные позволяют предположить, что уменьшение входа ионов кальция внутрь клетки является одним из механизмов, через который реализуется противоишемическое и противогипоксическое действие производных арилалканов. А наличие противоаритмической активности у исследованных соединений хорошо дополняет спектр их кардиотропной активности.

На основании изложенного можно сделать заключение, что производные арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 обладают противогипоксическим, противоишемическим и некоторым противоаритмическим действием. Они

оказывают положительное влияние на сохранность функционального резерва сердца, испытывающего ишемические или гипоксические повреждения, протестируют функцию миокарда при кальциевой перегрузке и в условиях адреналиновой интоксикации.

Наличие указанных свойств у производных арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 позволяют характеризовать указанные вещества как достаточно перспективные соединения и рекомендовать их для дальнейшего более углубленного изучения кардиотропной активности в плане создания новых средств фармакологической коррекции ишемизированного миокарда.

ВЫВОДЫ

1. Производные арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 на моделях гистотокси-ческой и гемической гипоксий, а также ЛХТ 52-93 при гипоксии в гермообъеме проявляют противогипоксическую активность, увеличивая продолжительность жизни животных. Противогипоксическое действие, сопоставимое с эффектом натрия ок-сибутирата, ЛХТ 51-93 проявляет в дозе 3,2 мг/кг на модели гемической гипоксии, а ЛХТ 52-93 - в дозе 1,1 мг/кг на модели гипоксии в гермообъеме.

2. Производные арилалканов ЛХТ 51-93 (1,6, 2,2 и 3,2 мг/кг) и ЛХТ 52-93 (3,0 и 2,2 мг/кг) по тесту сохранения биоэлектрической активности сердца в условиях острого апноэ оказывают кардиопротективное действие, сопоставимое с действием препарата сравнения - натрия оксибутиратом.

3. Производные арилалканов ЛХТ 51-93 (3,2 и 1,6 мг/кг) и ЛХТ 52-93 (4,3 мг/кг) в период реоксигенации после однократной 3-минутной гипоксии способствуют более полному восстановлению показателей сократимости, сохраняя при этом функциональные резервы сердца. ЛХТ 51-93 превосходит по кардиопротек-тивному действию ЛХТ 52-93.

4. Производные арилалканов ЛХТ 51-93 (3,2 и 1,6 мг/кг) и ЛХТ 52-93 (4,3 и 2,2 мг/кг) при накоплении повреждения (в период реоксигенации после повторной 3-минутной гипоксии) сохраняют защитное действие, повышая восстановление со-

кратительной активности сердца и его функционального резерва. При этом ЛХТ 5193 сопоставим с ЛХТ 52-93 по защитному эффекту.

5. Производные арилапканов ЛХТ 51-93 (3,2 мг/кг) и ЛХТ 52-93 (4,3 мг/кг) снижают зону некроза при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда и протестируют снижение миокардиального резерва сердца с локальной ишемией.

6. Производные арилалканов ЛХТ 51-93 (3,2 и 1,6 мг/кг) и ЛХТ 52-93 (4,3 и 2,2 мг/кг) оказывают защитное действие при кальциевой перегрузке кар-диомиоцитов, увеличивая время развития строфантиновой контрактуры сердца, снижая летальность и повышая продолжительность жизни животных при хло-ридкальциевой аритмии.

7. Производные арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 являются перспективными соединениями для дальнейшего и более углубленного изучения кар-диотропной активности в плане создания новых средств фармакологической коррекции ишемизированного миокарда.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Антиаригмогенное действие некоторых арилалканов при хлоридкальциевой аритмии сердца / И.А. Лазарева, В.В. Пичугин, Р.И. Суслов, С.Я. Скачилова // 4 Российский национальный конгресс «Человек и лекарство» (8-12 апреля 1997 г., г. Москва). - М., 1997. - С. 283.

2. Кардиопротективное действие некоторых производных арилалканов при кальциевом и адреналиновом повреждении сердца / И.А. Лазарева, С.Я. Скачилова, Р.И. Суслов, В.Г. Краснов // Итоговая научная конференция студентов и молодых ученых «Актуальные вопросы медицины и фармации». - Курск: КГМУ, 1997. -С. 71.

3. Исследование антиаритмического действия производных оксиникотиновой кислоты и арилалканов / Е.В. Авдеева, И.А. Лазарева, В.В. Пичугин и др. // 5 Российский национальный конгресс «Человек и лекарство» (21-25 апр. 1998 г., г. Москва). -М., 1998. - С. 282.

4. Кардиопротективное действие некоторых арилалканов при общей гипоксии с последующей реоксигенацией / A.A. Лазарева, E.H. Пашин, В.В. Пичугин, С Я.Скачилова // 7 Российский национальный конгресс «Человек и лекарство» ПО-14 апр. 2000 г., г. Москва). - М„ 2000. - С. 532-533.

5. Лазарева, И.А. Противогипоксическая активность некоторых производных арилалканов при моделировании апноэ / И.А. Лазарева, E.H. Пашин // Сборник работ 68-й итоговой научной сессии КГМУ и отделения медико-биологических наук Центрально-Черноземного научного центра РАМН. - Курск: КГМУ, 2002. - Ч. 2. -С. 53-54.

6. Лазарева, И.А. Изучение противогипоксической активности некоторых производных арилалканов на различных моделях гипоксий / И.А. Лазарева, E.H. Пашин // Сборник работ 68-й итоговой научной сессии КГМУ и отделения медико-биологических наук Центрально-Черноземного научного центра РАМН. -Курск: КГМУ, 2002. - Ч. 2. - С. 54-55.

7. Лазарева, И.А. Противоишемическая активность некоторых производных арилалканов при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда / И.А. Лазарева, E.H. Пашин // Человек и его здоровье. - 2003. - № 3. - С. 30-32.

8. Лазарева, И.А. Влияние производных арилалканов на функциональный резерв миокарда при моделировании гипоксии с последующей реоксигенацией и локальной ишемии / И.А. Лазарева, E.H. Пашин // Человек и его здоровье. - 2003. -№ 3. - С. 33-36.

Актуальность исследования. Медикаментозная профилактика и лечение ишемической болезни сердца, в том числе острой коронарной недостаточности имеет большую социальную и медицинскую значимость, что связано с неудовлетворенностью практической кардиологии в эффективности фармакотерапии ИБС и ее осложнений (16, 17, 88, 90, 130).

Разработка вопросов патогенеза, лечения и профилактики различных заболеваний сердечно-сосудистой системы, а также способов предупреждения их осложнений, в том числе возникающих в результате проведения некоторых хирургических и медикаментозных методов интенсивной терапии кардиологических больных, остается одной из актуальных проблем современной медицины (41, 42, 44, 63,64,105)

Фундаментальные и прикладные исследования кардиологов мира позволили вскрыть многие тонкие механизмы нарушения сердечной деятельности, сформулировать на этой основе принципы их диагностики, терапии и предупреждения. Вместе с тем в ходе этих исследований выявлены и новые проблемы, требующие оптимизации фармакологического воздействия, в том числе и путем поиска новых кардиопротекторных средств. На протяжении многих лет в ВНЦ БАВ ведутся работы по поиску и созданию новых соединений с кардиотропной активностью, в том числе среди производных арилалканов. Для некоторых арилалка-нов уже установлена антиаритмическая и противогипоксическая активность (Ь 12, 59).

Вышеизложенное послужило обоснованием поиска средств с кардиопро-текторными свойствами в ряду производных арилалканов. Выполненное диссертационное исследование (№ государственной регистрации 01.20.0007333) осуществлялось по основному плану научно-исследовательской работы Курского государственного медицинского университета.

Тема утверждена на заседании Ученого Совета Курского государственного медицинского университета от 3 марта 1998 г.

Целью работы было изучение кардиотропной активности производных ари-лалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93.

Задачи исследования:

1. Исследовать противогипоксическое действие производных арилалканов на моделях шстотоксической, гемической гипоксий, а также при гипоксии с ги-перкапнией в гермообъеме.

2. Изучить кардиопротекторное действие производных арилалканов по тесту сохранения биоэлектрической активности сердца в условиях острого апноэ.

3.Изучить влияние производных арилалканов на сократимость и функциональный резерв миокарда при моделировании острой гппоксии с последующей реоксигенацпей.

4. Исследовать противоишемическое действие производных арилалканов на модели коронароокклюзионного инфаркта миокарда у крыс.

5. Изучить защитное действие производных арилалканов при кальциевой перегрузке кардиомиоцитов и адреналиновой интоксикации.

Научная новизна. Впервые получены данные о противогипоксической активности производных арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 на моделях гемической, шстотоксической гипоксий, гипоксии в гермообъеме, а также в условиях острого апноэ по тесту сохранения биоэлектрической активности сердца.

Впервые показано, что производные арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 положительно влияют на функциональную активность миокарда в период острой гипоксии и способствуют более полному восстановлению показателей сократимости в период последующей реоксигенации, сохраняя при этом функциональные резервы сердца.

Впервые получены данные о противоишемической активности производных арилалканов при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда у крыс.

Впервые получены данные о защитном действии производных арилалканов при кальциевой перегрузке кардиомиоцитов и адреналиновой интоксикации.

Практическая значимость. Данные о противогипоксическом, кардиопро текторном и противоишемическом действии производных арилалканов являются экспериментальным обоснованием дальнейшего исследования их кардиотропной активности и несут новую информацию о фармакологической активности соединений указанной химической структуры.

Материалы исследования внедрены в учебный процесс кафедры фармакологии Воронежской государственной медицинской академии и тематику НИР отдела фармакологии ВНЦ БАВ.

Основные положения выносимы на защиту.

1. Производные арилалканов J1XT 51-93 и ЛХТ 52-93 обладают противоги-поксической активностью на моделях гистотоксической, гемической гипоксий и гипоксии в гермообъеме, а также по тесту сохранения биоэлектрической активности сердца в условиях острого апноэ.

2. Производные арилалканов способствуют более полному восстановлению показателей сократимости миокарда в период реоксигенации после 3-минутной острой гипоксии, сохраняя при этом функциональные резервы сердца.

3. Производные арилалканов ограничивают зону некроза при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда у крыс, сохраняя функциональные резервы сердца с локальной ишемией.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на итоговых конференциях молодых ученых Курского государственного медицинского университета (1999, 2000, 20001, 2002), IV, V, VII Российских национальных конгрессах «Человек и лекарство» (Москва, 1997, 1998, 2000).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ. Из научных трудов, опубликованных в соавторстве, в диссертацию включены материалы, полученные лично автором.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 121 странице и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, семи глав с изложением результатов собственных исследований, заключения,

104 ВЫВОДЫ

1. Производньте арилалканов ЛХТ-51-93 и ЛХТ 52-93 на моделях гистоток-сической и гемической гипоксии, а также ЛХТ 52-93 при гипоксии в гермообъе-ме проявляют противошпоксическую активность, увеличивая продолжительность жизни животных. Противогипоксическое действие, сопоставимое с эффектом натрия оксибутиратом, ЛХТ 51-93 проявляет в дозе 3,2 мг/кг на модели гемической гипоксии, а ЛХТ 52-93 - в дозе 1,1 мг/кг на модели гемической гипоксии и гипоксии в гермообъеме.

2. Производные арилалканов ЛХТ 51-93 (1,6, 2,2 и 3,2 мг/кг) и ЛХТ 52-93 (3,0 и 2,2 мг/кг) по тесту сохранения биоэлектрической активности сердца в условиях острого апноэ оказывают кардиопротективное действие, сопоставимое с действием препарата сравнения - натрия оксибутиратом.

3. Производные арилалканов ЛХТ 51-93 (3,2 и 1,6 мг/кг) и ЛХТ 52-93 (4,3 мг/кг) в период реоксигенации после однократной 3-минутной аноксии способствуют более полному восстановлению показателей сократимости, сохраняя при этом функциональные резервы сердца. ЛХТ 51 -93 превосходит по кар-диопротективному действию ЛХТ 52-93.

4. Производные арилалканов ЛХТ 51-93 93 (3,2 и 1,6 мг/кг) и ЛХТ 5293 (4,3 и 2,2 мг/кг) при накоплении повреждения (в период реоксигенации после повторной 3-минутной аноксии) сохраняют защитное действие, повышая восстановление сократительной активности сердца и его функционального резерва. При этом ЛХТ 52-93 сопоставим с ЛХТ 52-93 по защитному эффекту.

5. Производные арилалканов ЛХТ 51-93 (3,2 мг/кг) и ЛХТ 52-93 (4,3 мг/кг) уменьшают зону некроза при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда и протектируют снижение миокардиального резерва сердца с локальной ишемией.

6. Производные арилалканов ЛХТ 51-93 (3,2 и 1,6 мг/кг) и ЛХТ 52-93 (4,3 и 2,2 мг/кг) оказывают защитное действие при кальциевой перегрузке кардиомиоцитов, увеличивая время развития строфантиновой контрактуры сердца, снижая летальность и повышая продолжительность жизни животных при хлоридкальциевой аритмии.

7. Производные арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 являются перспективными соединениями для дальнейшего и более углубленного изучения кардиотропной активности в плане создания новых средств фармакологической коррекции ишемизированного миокарда

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработка вопросов патогенеза, лечения и профилактики различных заболеваний сердечно-сосудистой системы, а также способов предупреждения их осложнений, в том числе возникающих в результате проведения некоторых хирургических и медикаментозных методов интенсивной терапии кардиологических больных, остается одной из актуальных проблем современной медицины (41, 42, 44,63,64,105).

Фундаментальные и прикладные исследования кардиологов мира позволили вскрыть многие тонкие механизмы нарушения сердечной деятельности, сформулировать на этой основе принципы их диагностики, терапии и предупреждения. Вместе с тем в ходе этих исследований выявлены и новые проблемы, требующие оптимизации фармакологического воздействия, в том числе и путем поиска новых кардиопротективных средств (17,19,42,64, 83, 89).

Особую медицинскую и социальную значимость имеет разработка новых подходов к защите миокарда от ишемических и реперфузионных повреждений, основанных на современных представлениях о патогенезе коронарной и миокар-диальной недостаточности, что обусловлено как значительной заболеваемостью и смертностью в связи с указанными патологическими состояниями, так и сложностями их раннего выявления, необходимого для проведения превентивного лечения (64, 76, 83).

Универсальность биологического окисления, как способа получения энергии непосредственно связанного с использованием О2, для сложных биологических систем, многообразие процессов, систем и органов, принимающих в этом участие, определяют то, что гипоксии занимает ведущую роль в развитии многих заболеваний или сопутствует им. Работами последних лет показано, что средства, обладающие противогипоксическим действием, эффективны при различных патологических процессах: черепно-мозговых травмах, энцефалитах, менингитах, интоксикациях (инсектицидами, холинолитиками и др.), нарушении мозгового кровообращения мозговых сосудов; при вирусном гепатите А; при острой лучевой болезни; при острых нарушениях мезентериального кровообращения и при ишемической болезни сердца, при аорто-коронарном шунтировании в условиях искусственного кровообращения (8, 28, 58, 71, 81, 84, 85).

В связи с изложенным, изучение интегрального противогипоксическо-го действия у лекарственных веществ на этапе фармакологического скрининга представляется достаточно актуальным, особенно для средств с предполагаемой противоишемической и кардиопротективной активностью (19, 44, 55, 87). Кроме того, проведенные ранее исследования производных арилалканов близких по химической структуре с ЛХТ 51-93 и ЯХТ 52-93 показали наличие у них кардиотропной активности: противогипоксической и противоаритм и ческой (1,12, 59). Это и определило изучение противогипоксической активности ЛХТ 5193 и ЛХТ 52.-93, причем первоначально была поставлена задача исследовать защитное действие указанных веществ на различных моделях гипоксий. При решении указанной задачи были получены следующие результаты (Рис. 8.1 и 8.2).

Рис. 8.1. Максимальные коэффициенты защиты сравнительной активности ЛХТ 51 -93 на различных моделях гипоксии

Обозначения: 1- гистотоксическая гипоксия; 2 - гемическая гипоксия; 3- гипоксия в гермообъеме; 4 - сохранение биоэлектрической активности сердца в условиях апноэ.

На модели гемической гипоксии вещество ЛХТ 51-93 (в дозах 2,5-10% ЬЭдо) оказывало дозозависимое протективное действие, приближающееся к эффекту препарата сравнения - натрия оксибутирата. ЛХТ 52-93 проявляло противогипоксическую активность в дозе, составляющей 2,5% от ЬОзо, причем, увеличение дозы вещества приводило к утрате протективного эффекта.

Рис. 8.2. Максимальные коэффициенты защиты сравнительной активности ЛХТ 52-93 на различных моделях гипоксии

Обозначения: 1- гистотоксическая гипоксия; 2 - гемическая гипоксия; 3- гипоксия в гермообъеме; 4 - сохранение биоэлектрической активности сердца в условиях апноэ.

На модели гемической гипоксии как вещество ЛХТ 51-93 так и вещество ЛХТ 52-93 проявляли противогипоксическое действие, сопоставимое с эталонным препаратом. При этом указанный эффект ЛХТ 51-93 оказывало, в дозе, составляющей 10% от ЬО50, а ЛХТ 52-93 в дозе, составляющей 2,5% от ЬОЭо- Снижение дозы ЛХТ 51-93 приводило к дозозависимому снижению активности, а увеличение дозы ЛХТ 52-93 приводило к утрате активности.

На модели гипоксии с гиперкапнией в гермообъеме производное ари-лалканов ЛХТ 51-93 не оказывало достоверного противогипоксического действия в сравнении с контролем при наличии тенденции к повышению продолжительности жизни животных. Вещество ЛХТ 52-93 проявляло противо-гипоксическую активность сопоставимую с препаратом сравнения (натрия оксибутиратом) в дозе, составляющей 2,5% от 1Л}50. Увеличение дозы ЛХТ 52-93 приводили к утрате активности.

На основании высокого уровня корреляции между противогипоксиче-ской активность производных арилалканов на различных моделях гипоксии можно предположить, что изученные соединения оказывают влияние на механизмы универсальные для как для гистотоксической, так для гемической и гипоксической гипоксий. Их защитное действие может быть реализована по следующим направлениям: 1) путем повышения эффективности использования митохондриями дефицитного кислорода вследствие предупреждения разобщения окисления и фосфорилирования (что можно предположить в связи с активностью ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 на модели гистотоксической гипоксии); 2) благодаря ослаблению ингибпрования реакций цикла Кребса, особенно поддержанию активности сукцинатоксидазного звена; 3) формирование искусственных редокс-систем, шунтирующих' перегруженную электронами дыхательную цепь; 4) экономия использования кислорода и снижение кислородного запроса тканей либо вследствие ослабления дыхательного контроля в митохондриях, либо ингибирования путей его потребления, не являющихся необходимыми для экстренного поддержания жизнедеятельности в критических ситуациях (нефосфорилирующее ферментативное окисление -терморегуляторное, микросомальное и др., неферментативное окисление ли-пидов); 5) увеличение образования АТФ в ходе гликолиза без увеличения продукции лактата; 6) снижение трат АТФ клеткой на процессы, не определяющие экстренное поддержание жизнедеятельности в критических ситуациях (различные синтетические восстановительные реакции, функционирование энергозависимых транспортных систем).

Наличие выраженной противогипоксической активности у ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 при моделировании различных видов гипоксии определило изучение кардиопротективного действия указанных веществ по тесту сохранения биоэлектрической активности сердца при острой гипоксии. В результате проведенных исследований было выявлено, что ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 оказывают защитное действие по тесту сохранения биоэлектрической активности сердца в условиях острого апноэ, сопоставимое с действием препарата сравнения - натрия оксибутиратом. При этом для ЛХТ 51-93 характерно до-зозависимое действие в диапазоне доз от 2,5 до 10% от ЛХТ 1Л)5о, а для ЛХТ 52-93ЛХТ характерно проявление активности в дозах 5 и 7% от ЬО50 с падением защитного действия как при снижении вводимой дозы и при ее увеличении.

Полеченные сведения о защитном действии производных арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 на моделях гистотоксической, гемической гипоксий, гипоксии в гермообъеме, а также протективное действие при острой гипоксии у мышей по тесту сохранения биоэлектрической активности позволили обосновать продолжение изучения веществ в плане их противогипоксиче-ской и кардиопротективной активности.

Исходя из того, что ишемические и гипоксические повреждения часто сочетаются с повреждениями в период возобновления кровотока или оксиге-нации, для изучения кардиопротективного действия была выбрана модель 3 минутной гипоксии с последующей реоксигенацией.

На указанной модели нами были установлены следующие особенности действия производных арилалканов. ЛХТ 51-93 в дозе 10% от 1Л}50 в период острой гипоксии оказывал кардиопротективное действие, выразившееся в сохранении ИФС (рассчитанного как произведение давления, развиваемого левым желудочком, на ЧСС) на достоверно более высоком уровне в сравнении с контролем на 2 и 3 мин наблюдения. Это сочеталось с менее выраженным падением ЧСС.

Снижение дозы ЛХТ 51-93 приводило к падению протективного действия вещества: положительный эффект препарата проявлялся в более высоких значениях ИФС на 5-й мин гипоксии и снижением выраженности бради-кардии на 2 и 3 мин наблюдения.

В отличие от J1XT 51-93, JIXT 52-93 проявляло менее выраженное защитное действие в период острой гипоксии. При профилактическом введении JIXT 52-93 в дозе 5% от LD50 достоверных отличий в динамике РД, +dp/dtmax, -dp/dtnm и ИФС в сравнении с контрольной серией экспериментов выявлено не было. Лишь на 3-й мин гипоксии наблюдалось менее выраженное падение ЧСС. Увеличение дозы ЛХТ 52-93 до 10% от LD50 приводило к менее выраженному падению РД, +dp/dtmax и -dp/dtmax миокарда, зарегистрированному на 2-й мин наблюдения, а также к достоверно менее выраженной брадикардии на 3-й мин эксперимента. Это сочеталось с меньшими значениями коэффициента альтерации (Ка) в сравнении с контрольной серией экспериментов.

При накоплении гипоксического повреждения (повторная 3-минутная гипоксия с последующей реоксигенацией) достоверных изменений РД, скоростных показателей и ПРС при введении ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 в сравнении с контролем не зарегистрировано. Однако необходимо отметить, что значения Ка под влиянием исследуемых веществ были ниже, чем в контроле.

В период реперфузии после 3-минутной острой гипоксии ЛХТ 51-93 оказывал выраженное защитное действие на миокард, которое характеризовалось более полным восстановлением РД, +dp/dt max и -dp/dtnm , предупреждении развития брадикардии. Все это обусловило более высокие значения ИФС под влиянием препарата с 10-й по 20-ю мин наблюдения. Повышение дозы вещества с 5 до 10% от LD50 приводило к повышению выраженности защитного эффекта. Конденсация гипоксического повреждения обусловливала снижение эффективности ЛХТ 51-93, что выражалось в достоверно более высоких значениях показателей сократимости и, следовательно, ИФС только на 20-й мин наблюдения при введении вещества в дозе 5% от LD50 и на 15 и 20-й мин наблюдения при введении его в дозе 10% от LD50. Указанные про-тективные эффекты ЛХТ 51-93 сочетались с более высокими значениями коэффициента восстановления (Кв) в сравнении с контролем.

ЛХТ 52-93, хотя и уступало ЛХТ 51-93, но также оказывало защитное действие на миокард во время реоксигенации после 3-минутной гипоксии. Наибольшее протективное действие отмечено при введении вещества в дозе 10% от ЬБбо, характеризующееся в более значимом по сравнению с контролем восстановлении сократительной активности и ИФС на 5-15 мин наблюдения. Снижение дозы ЛХТ 52-93 до 5% от 1Т)5о приводило к падению защитного действия. Однако при накоплении гипоксического повреждения (повторная гипоксия) по защитному эффекту ГБ 52-93 было сопоставимо с ГБ 51-93, о чем свидетельствует практически одинаковое восстановление сократительной активности миокарда и ИФС к 20-й мин наблюдения после повторной гипоксии. Описанные признаки защитного эффекта ЛХТ 52-93 и ЛХТ 51-93 положительно соотносились с более высокими значениями Кв в сравнении с контролем.

Кроме того, следует отметить, что производные арилалканов ЛХТ 5193 и ЛХТ 52-93 приводили к сохранению функционального резерва сердца подвергшегося однократной гипоксии-реоксигенации, причем ЛХТ 51-93 в этих условиях превосходил ЛХТ 52-93 по указанной активности. При накоплении повреждения (повторная гипоксия с последующей реоксигенацией) и ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 приводили к сохранению функционального резерва сердца практически в равной степени.

Совокупность данных, свидетельствующих о противогипоксической и кардиопротективной активности производных арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 явилась предпосылкой для скрининга их противоишемической активности при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда.

На модели 4-часовой коронарной окклюзии ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 в дозе 10% от 1ЛЭ50 оказывали достоверно значимое защитное действие, характеризующееся ограничением зоны некроза (рис. 8.3 и 8.4). Причем препараты, уменьшая зону инфарцирования по отношению к массе сердца, достоверно' ограничивали зону некроза по отношению к зоне риска.

Снижение дозы веществ приводило к резкому падению их противонекротической активности. Кроме того, ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда обеспечивали сохранение миокардиального резерва, определяемого по приросту внутрижелудочкового давления в ответ на нагрузку сопротивлением, причем ЛХТ 51-93 превосходил ЛХТ 52-93 по указанной активности. 1 02

Рис. 8.3. Максимальное ограничение зоны некроза под влиянием ЛХТ 51-93 (в % от контроля).

Обозначения: 1- ЛХТ 51-93; 2 - контроль. 1 92

Рис. 8.3. Максимальное ограничение зоны некроза под влиянием ЛХТ 51-93 (в % от контроля).

Обозначения: 1- ЛХТ 51-93; 2 - контроль.

В плане изучения провоаритмической активности, а также констатации некоторых аспектов механизма действия нами исследовано защитное влияние производных арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 при моделировании кальциевой перегрузки кардиомиоцитов (строфантиновая контрактура на лягушках и хлоридкальциевая аритмия на крысах) и адреналиновой интоксикации. При этом установлено, что производные арилалканов проявляют протективное действие, о котором говорят увеличение времени развития контрактуры сердца лягушек на фоне введения строфантина, существенное снижение летальности и повышение продолжительности жизни крыс при хлоридкальциевой аритмии. При адреналиновой интоксикации производные арилалканов снижали количество желудочковых аритмий на одно животное, уменьшении выраженность желудочковых экстрасистолий и тахикардий.

Ведущая роль ионов кальция в реализации хлоридкальциевого и строфантинового повреждений на указанных выше моделях, позволяет предположить о наличии у исследуемых соединений антикальциевого механизма.

А в значимости ионов кальция как при гипоксических (ишемических) так при реперфузионных повреждениях не стоит сомневаться. Накопление ионов Са" в миоплазме имеет очень неблагоприятные последствия. В уело-виях гипоксии, в случае ослабления транслокации ионов Са~+ в цистерны СПР, этот ион усиленно захватывается митохондриями кардиомиоцита. Перемещение ионов Са2+ в митохондрии является энергозависимым процессом и требует дополнительных затрат АТФ. Помимо этого, поступление ионов Са2+ в митохондрии и выход из них ионов К+ сопровождается снижением эффективности биологического окисления (50, 87, 101, 122), что усугубляет имеющийся при гипоксии сердца энергетический дефицит. Повышение концентрации ионов-Са2+ в миоплазме, кроме того, приводит к активации соответствующих протеинкиназ (7, 49, 64), в результате чего происходит усиленный распад липидов мембран и дестабилизация мембран лизосом, т. е. включаются другие (липидиые и лизосомиые) механизмы повреждения клеток сердца. На основании изложенного моно предположить, что уменьшение входа ионов кальция внутрь клетки является одним из механизмов, через который реализуется противоишемическое и противогипоксическое действие производных арилалканов.

Вместе с тем, накопление катехоламинов в сердце также сопряжено со многими механизмами альтерации. Повышение их концентрации в миокарде в период ишемии (гипоксии) чрезмерно усиливает ПОЛ, дестабилизирует мембраны лизосом, приводит к выходу протеолитических ферментов и аутолизу субклеточных структур и клеток миокарда. Избыток катехоламинов стимулирует цАМФ-зависимое поступление Са" в клетки, но тормозит его удаление в саркоплазматический ретикулум и во внеклеточную среду (7, 49, 50).

Защитное действие арилалканов при адреналиновой интоксикации, во-первых, может свидетельствовать о наличии у арилалканов антиадренергиче-ского действия, на основании которого также могут реализовываться протек-тивные эффекты в период ишемии и гипоксии, а с другой стороны говорит (совместно с данными, полученными при хлоридкальциевой аритмии) о наличии у исследуемых соединений некоторой противоаритмической активности.

На основании изложенного можно сделать заключение, что производные арилалканов ЛХТ 51-93 и ЛХТ 52-93 обладают противогипоксическим, противоишемическим и некоторым противоаритмическим действием. Они оказывают положительное влияние на сохранность функционального резерва сердца, испытывающего ишемические или гипоксические повреждения, протектируют функцию миокарда при кальциевой перегрузке и в условиях адреналиновой интоксикации.

Наличие указанных свойств у ЛХТ51-93 и ЛХТ 52-93 позволяют характеризовать указанные вещества как новые перспективные отечественные соединения и рекомендовать их для дальнейшего изучения кардиотропной активности.