Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Исследование противоаритмической активности композиций, созданных на основе аминокислот

На правах рукописи «Для служебного пользования»

ЕЛ А ЕВ А ЕЛЕНА ЕВГЕНЬЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОТИВОАРИТМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ КОМПОЗИЦИЙ, СОЗДАННЫХ НА ОСНОВЕ АМИНОКИСЛОТ

14.00.25 - фармакология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Саранск - 1999

Работа выполнена в Мордовском государственного университета имени Н.П.Огарева и Казанском государственном медицинском университете имени С.В.Курашова

Научным руководитель: доктор медицинских наук.

профессор Р.Х.Хафизьянова

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор А.В.Зорькина; доктор медицинских наук, профессор К.М.Резников

Ведущая организация - НИИ фармакологии РАМН, г. Москва

ЗУ) " 1999 года в - /р ■■

Защита состоится ) " 1999 года в " /С- " часов

/

на заседании диссертационного совета К 063.72.11 при Мордовском государственном университете (430000, г. Саранск, ул. Большевистская. 68)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Мордовского государственного университета

Ж (0/тАе1.

I,

Автореферат разослан ]:Аи" ¿^/^/^'ч.-^^'/С-^_1999 г

О

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук

Л.А.Балыкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Среди заболевании сердечно-сосудистом системы особое место отводится- нарушениям сердечного ритма, которые рассматриваются как самое распространенное и частое осложнение инфаркта миокарда, являясь зачастую предвестниками неблагоприятного прогноза (Дощицип В.Л., Чернова Е.В., 1996; Курбанов Р.Д. и соавт., 1997; Татарченко И.П. и соавт.. 1997; Голиков А.П., 1998; Мешков А.П., 1998). . Внезапная сердечная смерть, причиной которой в большом проценте случаев выступает фибрилляция желудочков, представляет одну из наиболее серьезных проблем современной кардиологии не только из-за драматизма, но и вследствие высокой распространенности (Меркулова И.Н. и соавт., 1997; Бокерия Л.А. и соавт., 1998; СоггасЬ О. й а1„ 1991; БртЮ Р. « а1„ 1994).

В настоящее время имеется большой арсенал противоаритмических препаратов, однако применение их сопряжено с известным риском, поскольку многие из этих средств могут вызывать тяжелые нарушения атрио-вентрикулярной и внутрижелудочковой проводимости. Наличие большого количества побочных, в том числе аритмогенных, эффектов значительно ограничивает применение имеющихся антиаритмиков в ряде клинических ситуаций, угрожающих жизни больного, в частности, при инфаркте миокарда (Андрющенко О.М. и соавт., 1996; Шварц Ю.Г. и соавт., 1997; Куша-ковский М.С., 1998; БорЬег Л.У. « а!., 1996).

Сложность, многообразие и широкая распространенность нарушений сердечного ритма диктуют необходимость поиска новых эффективных и нетоксичных противоаритмических препаратов, воздействующих на первичные звенья аритмогенеза (Гацура В.В., 1993; Спасов А.А. и соавт., 1997). Усилия многих исследователей направлены на развитие теоретических основ и прикладных аспектов метаболической терапии (Руда МЛ., 1991; Гацура В.В.. 1993; Хинина Н.Я. и соавт., 1993; Зака1с1а I. ег а!.. 1996).

Экспериментально обоснована возможность купирования или предупреждения сердечных аритмий с помощью средств, влияющих на течение обменных процессов в миокарде, примером которых могут служить некоторые пептиды (Резников К.М. и соавт., 1994; Леонидов Н.Е. и соавт., 1997) и электронакцепторные соединения (Сернов Л.Н. и соавт.. 1997; Михайлов С.Д. и соавт., 1997).

Цель работы. Основная цель настоящего исследования состояла в оценке возможности и целесообразности применения композиций, создан-

пых па основе аминокислот, для купирования и предупреждения нарушений ритма сердца. Работа выполнялась в соответствии с научной темой кафедры фармакологии Мордовского государственного университета «Фармакологическая коррекция ритма сердечной деятельности» (номер государственной регистрации 01860049307).

Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью при выполнении данной работы решались следующие задачи:

1. Исследование противоаритмическои активности 13 аминокислот на моделях окклюзионных и реперфузионных аритмий у кошек.

2. Выделение по результатам исследования на скринннговых моделях . аритмий композиций, созданных на основе аминокислот, обладающих наибольшей антиаритмической и антифибрилляторной активностью.

3. Определение острой токсичности изучаемых композиций на белых мышах при внутрибрюшинном способе введения.

4. Экспериментальное исследование влияния наиболее эффективных аминокислот и комбинаций на течение аритмий неишемического генеза и на желудочковые нарушения ритма у собак, возникающие в позднюю стадию экспериментального инфаркта миокарда.

Научная новизна. В настоящей работе впервые проведено комплексное исследование противоаритмической активности 13 аминокислот и 7 композиций, созданных на основе аминокислот на моделях сердечных аритмий различного генеза.

Показано, что наибольшей активностью среди тестируемых соединений при ранних окклюзионных аритмиях обладают Ь-пролин, Ь-серин. композиции №2 и №6, а при реперфузионных аритмиях наибольшая эффективность характерна для Ь-пролина, Ь-гистидина, 0,Ь-лизина, у-амино-масляной кислоты, композиций №1, 4, 5, 6. Впервые показана способность Ь-пролина и композиций № 4, 6, 7 оказывать противоаритмический эффект при адреналиновых аритмиях, при строфантиновой и хлоридкальциевой интоксикации, а композиции №6 - на модели аконитиновых нарушений ритма. Установлена токсичность композиций, созданных на основе аминокислот.

Практическая ценность работы. Применение композиций, созданных на основе аминокислот, может оптимизировать фармакокоррекцию нарушении сердечного ритма в кардиологической практике. Малая токсичность и преимущественное воздействие на метаболические процессы миокарда теоретически дает возможность применения данных соединений больным с

сердечной декомпенсацией без определенного риска отягощения гемодина-мических нарушений.

Результаты исследований внедрены в научно-исследовательскую работу кафедр фармакологии Казанского государственного медицинского университета им. C.B. Курашова и Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарева и служат обоснованием для продолжения исследований по разработке новых высокоэффективных противоаритмических средств.

На основании проведенных исследований противоаритмической активности композиций №4 и 6 оформлены заявки на получение патента на изобретение.

Положения, выносимые на защиту:

1. Установлено на белых мышах при внутрибрюшинном способе введения, что тестируемые композиции обладают низкой токсичностью.

2. В раннюю стадию ишемической альтерации миокарда и после восстановления коронарного кровотока L-пролин, L-гнстидин, уаМ111Ю_ масляная кислота и композиции №2, 4 и 6 оказали противоаритмический и антифибрнлляторный эффект, но не купировали сердечные аритмии, возникающее через 24 после перевязки коронарной артерии.

3. Наиболее активные композиции проявили способность снижать летальность и предупреждать развитие нарушений сердечного ритма у мышей на фоне введения токсических доз хлористого кальция, строфантина, аконитина, адреналина.

Апробация работы. Результаты исследований, представленные в диссертации, докладывались на ежегодных Огаревских чтениях (научных конференциях Мордовского университета) (Саранск, 1998), Ежегодной конференции молодых ученых Мордовского госуниверситета (Саранск, 1999). VI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва. 1999), Международной конференции «Фармация и XXI веке: инновации и традиции» (Санкт-Петербург, 1999).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ и оформлены 2 заявки на получение патентов на изобретение.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования. 3 глав собственных результатов, заключения и выводов. Работа изложена на 129 страницах машинописного текста, иллюстрирована II рисунками и 14 таблицами. Библиографический список содержит названия 193 работ отечественных и 97 -иностранных авторов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Настоящая работа посвящена исследованию антиаритмической активности и спектра противоарнтмического действия 13 аминокислот (в работе использовались Ь- и О, Е- формы) и 7 новых оригинальных композиций, созданных на основе аминокислот, на экспериментальных моделях нарушения ритма сердца. Композиции аминокислот синтезированы в Казанском государственном университете в лаборатории координационных соединений профессором Н.В.Захаровым, с.н.с. В.Г.Штырлиным и н.с. Г.А.Назмутдиновой. Противоарит.мическую активность исследуемых соединений сравнивали с аналогичными показателями антиаритмнческих препаратов, относящихся к 1-1V классу по классификации Уаи»11ап-\\'ППа1Ш Е.А. (1984): тримекаина, лидоканна, обзидана, хинидина, новокаинамида, кватер-нидина, финоптина (изоптнна).

Эксперименты проводились на половозрелых животных обоего пола, сведения о которых представлены в табл. 1. Все животные до эксперимента содержались в стандартных условиях вивария Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева.

Таблица 1

Характеристика подопытных животных

Вид животных Количество животных Вес животных

Кошки 205 2,0-4,5 кг

Собаки 15 8 - 24 кг

Мыши 716 18 - 20 г

Все манипуляции, причиняющие животным боль, проводились под общим наркозом, осуществленным внутрибрюшинным введением этамина-ла натрия (40-50 мг/кг).

Исходя из поставленных в работе задач мы сочли целесообразным в качестве скрининговых использовать модели окклюзионных и репер-фузионных нарушений сердечного ритма у кошек, сопровождающих течение экспериментального инфаркта миокарда (Сторожук Б.Г., 1985; Manning et al., 1986).

С целью изучения спектра антиаритмического действия соединений, проявивших наибольшую активность на скрининговых моделях, использовали следующие экспериментальные приемы:

1. Нарушения сердечного ритма у мышей, вызванные внутривенным введением адреналина гидрохлорида (Moore E.N., Spear J.F., 1984).

2. Нарушения сердечного ритма у мышей, возникающие в результате глнкозидной интоксикации строфантином К (Генденштеин Э.И., Лем-кина С.М.. 1984).

3. Предсердно-желудочковые аритмии у мышей, спровоцированные внутривенной инъекцией нитрата аконитина (Веденеева Э.И., 1955: Вихляев Ю.И.. Каверина Н.В., 1958).

4. Фибрилляция желудочков у мышей на фоне токсических доз хлорида кальция (Malinow M.R., Battle F.F.. Malamud В., 1953).

5. Желудочковые нарушения сердечного ритма у собак, наблюдаемые в позднюю стадию экспериментального инфаркта миокарда (Генденштеин Э.И., Костин Я.В., 1976; Harris A.S., 1950).

Острую токсичность испытуемых соединений определяли на белых мышах массой 18-20 г при внутрибрюшинном введении* . ЛДз» (дозу, вызывающую летальный эффект в 50% случаев) рассчитывали по методу Беренса (Беленький М.Н., 1963).

Статистическую обработку полученных результатов фармакологический исследований проводили с помощью метода «х-квадрат» и t-критерия Стъюдента (Беленький М.Л., 1963; Закс Л.. 1976).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На первом этапе наших исследований была изучена антиаритмическая активность природных аминокислот, входящих в структуру белковых молекул животного организма.

Скрининг проводили на моделях ранних окклюзионных и реперфузи-онных аритмий у кошек. Противоаритмическую активность оценивали по способности тестируемых соединений предупреждать желудочковые нарушения ритма, в том числе фибрилляцию желудочков, и по способности влиять на латентный период, длительность аритмий и частоту сердечных сокращений эктопического генеза.

L-пролин (100 мг/кг) и L-серин (100 мг/кг), вводимые после перевязки коронарной артерии, достоверно предупреждали постокклюзионные нарушения ритма. Их активность сопоставима с противоаритмической активностью препаратов сравнения новокаинамида (1 мг/кг), изоптина (0,1 мг/кг), кватер-нидина (4 мг/кг), лидокаина (0,7 мг/кг). На фоне введения L-пролина желудочковые экстрасистолы с частотой возникновения 18 в 1 мин возникли у одного из 6 животных (17%), а при применении L-серина - в 50% случаев (табл. 2).

' - данный р;пдел исследовании выполнен совместно с фармакологами KaiallCKOl о государственного университета имени С.В.К\рашовн.

Антиаритмическая активность аминокислот на модели ранних окклюзионных аритмий у кошек

Испытуемые соединения Доза, мг/кг Количество животных Исходная ЧСС ЧСС после ОКА ЧСС после введения вещества Частота эктопических сокращений Начало аритмии, мин

в опыте у которых возникла

аритмия ФЖ

Контроль - 14 13 (93%) 2(14%) 221+13 16517 - 53117 1713,0

Лидокаин 0,7 6 1 (16%)* 0 (0%) 190118 150+13 150±13 78 25

Новокаинамцд 1,0 • 6 2 (33%)* 0 (0%) 180116 160113 165110 74-84 3-16

Изоптин 0,1 6 2 (34%)* 0 (0%) 185+9 185114 185+10 2011 22-30

0,Ь-треонин 100,0 6 5 (83%) 0 (0%) 160115 160113 155114 47122 1911,8

1--треонин 100,0 6 5 (83%) 1 (17%) 172111 167112 165+13 . 51+11 1313,0

Ьсерин 100,0 6 3 (50%)* 1 (17%) 19016,3 17314,9 173+4,9 62+212 1512,3

Ь-продин 100,0 6 1 (17%)* 0 (0%) 17318 163+12 168И2 18 20,0

О.Ь-лизин 100,0 6 5 (83%) I (17%) 201117 182115 172+11 50117 1314,0

[^-гистидин 100,0 . 6 5 (83%) 3 (50%) 168110 165+10 13016 71119 1314,0

Ь-гистидин 10,0 6 4 (67%) 1 (17%) 170+10 16016 16216 56135. 18+2.0

ГАМ К 100,0 6 4 (67%) 2 (34%) 190117 185112 16819 2217 1413,0

таурин 50,0 6 6 (100%) 2 (34%) 165110 168±5 16316 39±7 21 + 1.0

оксипролин 6 5 (Ь'3%) 0 (0%) 18515 17515 17515 99154 28+3,0

[--изолейцин 50,0 6 5 (83%) 1 (17%) 17515 175+5 17515 51 + 10 1913,0

Ь-триптофан 100,0 6 6 (100%) 2 (34%) 16318 153110 16517 3619 2212,0

Ь-аспарагин 50,0 6 5 (83%) 4 (67%) 180+8 185+12 185+5 54+11 17+1,0

Ь-глутамин 50,0 6 4(67%) 1 (17%) 170110 160+6 16216 56135 1812,0

0,Ь-тирозин 10,0 5 введение препарата вызвало нарушение проведения импульса

Э.Ь-тирозин 1,0 5 5(100%) 4 (80%) 18017 182111 182+11 86124 1514,0

Примечания: ФЖ - фибрилляция желудочков: ЧСС - частота сердечных сокращений; * - отличие от контроля статистически достоверно при Р<0.05

На латентный период аритмий и частоту эктопических сокращений ни одна из тестируемых аминокислот не оказала достоверного влияния но сравнению с контрольной группой экспериментов.

О.Ь-тирозин в дозах 50 и 10 мг/кг вызвал нарушение проведения импульса по миокарду, что сопровождалось гибелью животных. На ЭКГ была зарегистрирована атрио-вентрикулярная блокада сразу после внутривенного введения препарата. При снижении дозы до 1 мг/кг О.Ь-тирозин не проявил антиаритмического действия, причем желудочковые нарушения ритма возникли в 100%, а фибрилляция желудочков - в 40 % случаев против 93% н 14% соответственно в контроле.

На модели реперфузионных аритмий наибольшую антиаритмическую активность продемонстрировали Ь-пролин, Ь-серин, П,Ь-лизин, Ь-гистидин, ГАМК (табл. 3).

Активность данных аминокислот была сопоставима с антиаритмическим действием лидокаина, исследованного в дозе 0,7 мг/кг и новокаина-мида в дозе 1 мг/кг и выгодно отличалась от изоптина (0,1 мг/кг), на фоне которого нарушения сердечного ритма в виде желудочковых экстрасистол ч и тахикардии развились в 83 % случаев.

Полным противофибрилляторным эффектом на данной модели аритмий обладал Ь-гистидин в дозе 10 мг/кг (п=6). При увеличении дозы до 100 мг/кг экстрасистолия возникла у всех экспериментальных животных, а фибрилляция желудочков развилась в 80% случаев против 50% в контроле.

Следует отметить, что такие аминокислоты, как О.Ь-треоннн, таурин, не оказавшие влияния на частоту возникновения нарушений ритма, удлиняли латентный период возникновения реперфузионных аритмий, а окси-пролин, кроме того, уменьшал продолжительность аритмий по сравнению с аналогичными показателями контрольной группы.

При введении 0,1_-тирозина в дозе 1 мг/кг желудочковые эксграсис-толы, перешедшие в фибрилляцию желудочков, были зарегистрированы у всех животных опытной группы.

Антиаритмическое действие аминокислот можно объяснить несколькими механизмами, одним из которых является, возможно, взаимодействие тестируемых субстратов со специфическими рецепторными структурами. Так молекулярно-биологические подходы позволили идентифицировать рецепторы ГАМК (Андреев Б.В. и соавт., 1982; Раевский К.С., Георгиев В.П., 1986; Сергеев П.В. и соавт., 1998), таурина, глутамата, аспартата (Раевский К.С., Георгиев В.П., 1991; Верницкайте Р. и соавт., 1998). В исследованиях В.К. Ры-бальченко и соавт. (1991) показано, что нонапептидный тканевой гормон, включающий в свой состав пролин-и другие аминокислоты, проявляет широкий спектр биологической активности на сердечно-сосудистую систему и од-

Антиаритмическая активность аминокислот на модели реперфузионных аритмий у кошек

Испытуемые соединения Доза, мг/кг Количество животных ЧСС после реперфузии Ч астота эктопических сокращений ' Начало аритмии, с Продолжительность аритмии, с

в опыте у которых возникла

аритмия ФЖ

Контроль - 12 12(100%) 6 (50%) 181 ±9 108±13 3+1,0 328±66

Лидокаин 0,7 6 2 (33%)* 1(16%,) 150±13 223-280 1-6 " 13-60

Новокаинамид 1,0 6 3 (50%)* 1 (16%) 168+12 86+20 12±9 60±4*

Изоптин 0,1 6 5 (83%,) 3 (50%) 160±15 58±25 3,2±0,2 240±71

0,Ь-треонин 100,0 6 5 (83%) 4 (67%) 150±13 76+22 86+58,0 414+115

Ь-треонин 100,0 6 5 (83%,) 5 (83%,) 158±23 136+41 2+0,4 480+73 '

Ь-серин 100,0 5 3 (60%.) 2 (40%,) 176+8,1 103±4! 2+1,3 360±125

Ь-пролин 100,0 6 2 (34%=)* ■ I (17%) I48±12 20-60 20-60 180-580

0,Ь-лмзин 100,0 6 4 (67%)* 2 (34%) 185+21 127±544 5±3,5 . 1741142

Е-гистидин 100,0 5 5 (100%) 4 (80%,) 158±27 134+34 2±0,5 551+48

Ь-гистидин 10,0 5 3 (60%)* 0 (0%)* 158±6 70+13 12±9,0 240±92

ГАМ К 100,0 6 3 (50%)* 2 (34%) 160±10 72±25 21 ±20,0 340±140

таурин 50,0 6 6 (100%,) 2 (34%,) 153+6 94±11 17+7,0 333±98

оксипролин 6 5 (83%,) 2 (34%) 181+8 140±37 , 10+5,0 192±48

Ь-изолейцин 50,0 5 3 (60%) 2 (40%,) 170±6 131+85 22±19,0 430±170

Е-триптофан 100,0 6 5 (83%,) 3 (50%) 187±20 118+38 2+0,2 348+185

Ь-аспарагин 50.0 5 4 (80%) 2 (40%) 173±8 108±12 42±39 480±73

Ь-глутамин 50,0 . 5 5 (100%) 3 (60%,) 186+11 98±322 6+2,0 252±96

Э.Ь-тирозин 10,0 5 ■ после введения препарата развилась атрио-вентрикулярная блокада

0,Ь-тирозин 1,0 5 5 (100%,) 5 (100%) 160±5 135+36 2+0,3 445±112

Примечания: ФЖ - фибрилляция желудочков; ЧСС - частота сердечных сокращений; * - отличие от контроля статистически достоверно при Р<0,05

мим Hi ранних этапов действия его является связывание с липидным матрик-сом плазматической мембраны эффекторной клетки.

Как известно, при инфаркте миокарда наблюдаются биохимические сдвиги, прежде всего выраженные в изменениях показателей белкового обмена.

Следует отметить, что многие аминокислоты, активируя синтез мочевины, участвуют в дезактивации аммиака, а, как известно, накопление последнего в тканях сердца приводит к ингибированию окислительного метаболизма, являющегося патогенетическим фактором в развитии повреждений миокарда (Чазов Е.И., Морган Х.Е., 1981).

Изменения, возникающие при ишемической альтерации миокарда и влекущие за собой нарушения сердечного ритма, могут быть скорректированы примелением аминокислот, которые, являясь интермедиатами цикла Кребса, оказывают неспецифическое воздействие на обменные процессы в миокарде (Горчакова H.A. и соавт., 1990; Корнеев A.A. и соавт., 1994).

Одним из основных механизмов действия аминокислот является их способность нормализовывать активность ферментативных систем, что сопряжено с большой энергетической эффективностью (Гацура В.В., 1993).

С позиций возможного, включения аминокислот в биоэнергетику миокарда в условиях ишемии потенциально наиболее активными из исследуемых являются аспарагин, гистидин и глутамин, то есть те, которые не требуют для своего превращения в субстраты цикла Кребса АТФ и окисленных форм ферментов (Петров В. И. и соавт., 1991; Сыркин A.JT., 1991).

Важную роль в патогенезе аритмий играет повышенная возбудимость нервных центров головного мозга, складывающаяся под влиянием измененной импульсации от сердца (Крыжановский Г.Н., Пивоваров Ю.М.. 1982). Поэтому, учитывая высокую нейромедиаторную активность гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), глутамина и аспарагина, можно предположить. что в реализации их антиаритмического действия лежат нейроген-ные механизмы кардиоваскулярной регуляции. Кроме того, ГАМК способна подавлять тонус симпатической нервной системы на уровне паравентри-кулярных ядер гипоталамуса, что весьма важно, так как известно, что при нарушениях коронарного кровотока повышается активность адренергиче-ских влияний на миокард (Андреев Б.В. и соавт., 1982).

Имеются данные, что серусодержащие аминокислоты, являясь донаторами тиоловых групп, уменьшают или устраняют гистотоксическую гипоксию миокарда, возникающую под влиянием адреналина, восстанавливают сократительную способность и нормализуют ритм сердца (Певзнер И.Я. и соавт., 1975).

В механизме аритмогенного действия тирозина существенную роль играет, видимо, его способность в больших дозах активировать симпатическую иннервацию как предшественника катехоламннов. Данное обстоятельство в большинстве случаев играет решающую роль в развитии эктопической автоматии (Сысолятина H.A. и соавт., 1998).

Данные, полученные нами при исследовании таурина, противоречат наблюдениям П.А.Торкунова и соавт. (1997). которые описали защитное действие таурина при ишеьдии сердца с последующей реперфузией, проявляющийся улучшением насосной функции сердца путем нормализации диа-столической компоненты, увеличения коронарного кровотока и предупреждал развитие реперфузионных фибрилляций желудочков изолированного сердца крысы. В тоже время кардиотропное действие таурина в условиях целостного организма не до конца изучено.

В литературе имеются сведения о том, что пролинсодержащие пептиды могут активировать функцию противосвертывающей системы и наряду с повышением фибринолитического и антикоагулянтного потенциала крови проявляет антитромбоцитарный эффект (Ашмарин И.П. и соавт., 1998). В ишемизированном сердце эти факторы изменяют не только биохимический состав крови, но и возбудимость рецепторов, что неминуемо должно • отразиться на функциональном состоянии афферентной иннервации сердца (Кипшидзе H.H. и соавт., 1994).

По данным, полученным в.последние годы, ряд гистидин- и пролин-содержащих пептидов обладает антиоксидантной активностью in vitro, вызывая генерализованное ингибирование свободнорадикального окисления липидов (Швачкин Ю.П. и соавт., 1989). Кроме того, имеются сообщения о способности дикалиевой соли Ы-сукцин-с11-триптофана проявлять в эксперименте антигипоксический и антиоксидантный эффекты (Галенко-Ярошевский П.А. и соавт., 1997).

Исследование противоаритмической активности композиций, созданных на основе аминокислот также оценивали на моделях аритмий, вызванных перевязкой коронарной артерии и последующим восстановлением коронарного кровотока.

На модели ранних окклюзионных аритмий композиции №2 и 6 обнаружили наибольшую антиаритмическую активность, которая не уступала активности «эталонных» препаратов, выбранных в качестве препаратов сравнения (рис. I).

1 2.3 4 5 6 7 8 9 10 II 12

Примечания: * - достоверность различия рассчитана при Р<0,05;

1 - контроль; 2 - лидокаин (0,7 мг/кг); 3 - обзидан (I мг/кт); 4 - новокаи-яамид (1 мг/кг); 5 - изоптин (0,1 мг/кг); 6 - композиция 1; 7 - комп.2; 8 - комп.З [100 мг/кг); 9 - комп.4 (150 мг/кг); 10 - комп.5; 11 - комп.6 (100 мг/кг); 12- комп.7 ;Ю мг/кг)

Рис. 1. Антиаритмическая (А) и антифибрилляторная (Б) активность сомпозиций, созданных на основе аминокислот, на модели ранних окклюзи->нных аритмий у кошек

Полный противофибрилляторный эффект продемонстрировали композиции № 1. 2. 4. а композиция №6. кроме того, достоверно снижала частоту сокращений эктопического генеза до 14±3, тогда как аналогичный показатель в контрольной группе экспериментов составил 53±4.

На фоне реперфузии коронарной артерии частоту развития аритмий в большей степени снижали композиции № 1. 4. 5 и 6. При введении композиции. включающей в свой состав гистидин и литий (№1) достоверно снижалась частота эктопической импульсации (до 40±!2 при 108±13) в контроле (рис. 2).

При замене гистидина на метионии (композиция №2) нарушения ритма в виде желудочковых экстрасисгол возникли у 4 животных серии (80%). а фибрилляция желудочков была зарегистрирована в 20% случаев.

Композиции №№ 1 и 6 проявили полный противофибрилляторный эффект на данной модели аритмий (Р<0,05).

Учитывая тот факт, что в генезе ранних окклюзионных и реперфузион-ных аритмий существенная роль принадлежит как изменениям электрофизиологических параметров, так и нарушению энергообеспечения ишемизирован-ных кардиомиоцитов, антиаритмическое действие исследуемых соединений можно объяснить с позиций влияния их на различные звенья аритмогенеза. Так, за счет аминокислот, на основе которых созданы композиции, нормализуется энергетический баланс миокарда в ранние сроки ишемической альтерации, а литий, входящий в состав композиций №1 и 2 способен конкурировать с кальцием, предупреждая тем самым гиперкальцигистию (Кры-жановский Г.Н., 1984; Покровский М.В. и соавт., 1986).

Интерес представляло, на наш взгляд, изучение спектра терапевтического действия композиций №4 и 6, продемонстрировавших наименьшую токсичность из всех исследуемых соединений и оказавших статистически значимый противоаритмический эффект на скринннговых моделях аритмий.

Хотя композиция №7 не проявила достоверной активности на моделях сердечных аритмий, вызванных ишемией миокарда, было интересным исследовать ее противоаритмнческое и противофибрилляторное действие при не-коронарогенных повреждениях миокарда.

На моделях адреналиновой, строфантиновой и хлоридкальциевой аритмий все исследуемые композиции проявили достоверный эффект по предупреждению сердечных аритмий.

Внутривенная инфузия аконитина животным контрольной группы сопровождалось развитием множественных желудочковых экстрасистол в 89% случаев. При введении композиции №6 сходные изменения ЭКГ наблюдались

100-, '90 80 70-! 60 50 40-| 30 20. Ю-0-

%

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12 13 14 15 16

I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12 13 14 15 16

Примечания: * - достоверность различия рассчитана при Р<0,05; 1 - контроль; 2 - лидоканн (0,7 мг/кг): 3 - обзидан (1 мг/кг); 4 - новокаинамид (I мг/кг); 5 - изоптин (0,1 мг/кг); 6-0,Ьтреонин; 7-Ь-треонин; 8-Ь-серин; 9 - I-пролин; Ю-Ь-оксипролин; 11-[.-триптофан; 12-0,Ь-лизин (100 мг/кг); 13 - I.-гистндин (10 мг/кг); Н-Ь-глутамин; 15-Ь-изолейцин; 16-Ь-аспарагин (50 мг/кг).

Рис. 2. Антиаритмическая (А) и антифибрилляторная активность аминокислот и препаратов сравнения на модели реперфузионных аритмий у кошек

лишь у 17% особей (Р<0,05), тогда как на фоне композиций №4 и 7 нарушения сердечного ритма возникли в 63% и 57% случаев соответственно.

Следующим этапом работы явилось изучения влияния тестируемых композиций на течение сердечных аритмий, возникающих в позднюю стадию экспериментального инфаркта миокарда.

В ходе исследования было установлено, что ни одно из исследуемых соединений не повлияло на частоту сокращений эктопического генеза и не купировало желудочковые нарушения сердечного ритма у собак.

Из аминокислот наибольшую активность на скрининговых моделях аритмий проявил пролин, поэтому представлялось целесообразным определить спектр его терапевтического действия.

На модели адреналиновых аритмий тестируемая аминокислота оказала статистически значимый противоаритмический эффект, снизила продолжительность нарушений сердечного ритма, что не уступало активности «эталонного» препарата обзидана, наиболее часто применяемого в клинике для подавления адренергической импулъсации.

Достоверный противофибрилляторный эффект пролин проявил и на хлоридкальциевой модели, но не повлиял на течение строфантиновых и аконитиновых аритмий.

На основании данных о способности пролина избирательно увеличивать устойчивость сердца к аритмогенному действию адреналина и хлорида кальция и не влиять на частоту возникновения строфантиновых и акони-тин-индуцированных аритмий, можно с известной долей уверенности судить о механизме его фармакологического действия.

Известно, что аритмогенный эффект хлористого кальция напрямую обусловлен избыточным поступлением кальция в цитоплазму (Маслов Л .Н. и соавт., 1997), а способность катехоламинов индуцировать аритмии связана с увеличением синтеза цАМФ и последующим повышением уровня свободного кальция в кардиомиоцитах (Лишманов Ю.Б. и соавт., 1998).

.Возникновение аконитиновых аритмий также является результатом повышения концентрации кальция в клетке, однако причиной последнего служит усиление Ыа/Са обмена, вызванное замедлением инактивации «быстрых» №-каналов.

Можно предположить, что антиаритмическое действие пролина опосредуется влиянием на трансмембранный перенос кальция и уровень внутриклеточного цАМФ. Действие через ингибирование Ыа/Са обмена или блокаду быстрых №-каналов логично исключить, поскольку исследуемая

ДМ К не нлпяла на характер аконитинсшых аритмий.

11)учени1о протнвоарнтмической активности испытуемых кимпош-ций предшествовало исследование острой токсичности.

Как следует из полученных данных. ЬОзн композиции №1. содержа-шей и своем составе гистидин, при внутрибрюшинном введении составила 1650±50 мг/кг (рис. 3).

ЬОяи. мг/кг

1 - лидокаин; 2 - обзидан; 3 - новокаинамид; 4 - изоптин; 5 - кватернидин: 6 - композиция №1; 7 - композиция №2; 8 - композиция №3; 9 - композиция №4; 10 - композиция №5; 11 - композиция №6; 12- композиция №7

Рис. 3. Исследование острой токсичности препаратов сравнения и композиций, созданных на основе аминокислот

Замена гистидина на метионин в композиции №2 привела к повышению острой токсичности.

У композиций №3 и 4, содержащих в своем составе аминокислоты

лепнин. июлейцип. валим. трнпшфан, фенилаланин. мсишшш. ли ¡им. 1 испиши. серии, глутамии. летальные ло:1ы. вызывающие гибель 50"'о я;шнн-ных. оказались равны 4900 мг/кг и 3000±28 мг/кг. а ЬЭц« установит ь не удалось. У композиции №5. отличающейся от композиции .N"»3 только количественным составом аминокислот, не удалось определить даже ЛД.,».

У композиции №6. созданной, как и предыдущие, на основе 10 указанных аминокислот. ЛДз» составила 3600±51.

ЛД50 композиции №7. содержащей в составе аминокислоту гнетидин. оказалась равна 225±15 мг/кг.

Таким образом, токсичность всех исследованных композиций была ниже, чем у препаратов сравнения.

Наиболее токсична из тестируемых композиций смесь Л°7, но не за счет включения в состав шетидина. так как композиция №1. содержащая из аминокислот лишь гистидин. по токсичности отличается от композиции №7 почти на порядок.

На основании проведенных экспериментов можно сказать, что создание соединений на основе аминокислот является перспективным направлением в поиске веществ, обладающих низкой токсичностью и, наряду с этим, способностью надежно предупреждать нарушения сердечного ритма.

ВЫВОДЫ

1. Композиции, созданные на основе аминокислот, представляют интерес в качестве потенциальных малотоксичных противоаритмических средств.

2. Противоаритмическая активность Ь-пролина (100 мг/кг), Ь-серина (100 мг/кг) и 0,Ь-тирозина (0.1 мг/кг) на модели ранних окклюзионных аритмий у кошек не уступает таковой лидокаина (1,0 мг/кг), новокаинами-да (1,0 мг/кг), обзидана (1.0 мг/кг), изоптина (0,08 мг/кг). На модели репер-фузионных аритмий Г),Ь-лизин (100 мг/кг), ГАМК (100 мг/кг), Ь-пролин (100 мг/кг) достоверно предупреждают нарушения ритма, а 1.-гистидин (10 мг/кг) оказывает антифибрилляторный эффект.

3. Композиции № 1, 2 и 6 обладают способностью снижать риск развития аритмий, вызванных окклюзией коронарной артерии у кошек. На модели реперфузионных аритмий выраженное противоаритмическое действие установлено для композиций №1, 4, 5 и 6, а композиции №1 и №6, наряду с этим, предупреждают развитие фибрилляции желудочков.

р

4. Ыфолии. композиции №4. №6 и Л"«7 проявляют способность предупреждать желудочковую эксграсисю.нио и снижать леталыюаь на моделях адреналиновых аритмий и хлоридкальциевой фибрилляции желудочков у мышей.

5. Снижение риска развития сердечных аритмий, вызванных токсическими дозами строфантина вызывают композиции №4. 6 и 7, а композиции №4 и 6 также достоверно предупреждает развитие аконитиновых нарушений сердечного ритма.

6. Исследуемые соединения не оказывают влияния на частоту развития желудочковых аритмии в позднюю стадию экспериментального инфаркта миокарда у собак.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Изучение влияния аминокислот на течение хлоридкальциевых и аконитиновых аритмий у мышей // XXVII Огаревские чтения: Материалы научн. конф.: в 5 частях. 4.1 (медицинские науки, биохимия, химия). - Саранск: СВМО. - 1998. - С.8-12 (соавт.: Балясова Н.М., Амельк'ин Д.А., Аку-лина И.В., Напалкова С.М.).

2. Исследование противоаритмической активности некоторых амино-кислотсодержащих соединений на модели нарушений сердечного ритма, вызванных введением строфантина// XXVII Огаревские чтения: Материалы научн.конф.: в 5 частях. 4.1 (медицинские науки, биохимия, химия). - Саранск: СВМО. - 1998. - С.22-25 (соавт.: Напалкова С.М, Мосина Л.М., Амелькин Д.А.).

3. Противоаритмическая активность некоторых комбинаций аминокислот на моделях окклюзионных и реперфузионных аритмий// XXVII Огаревские чтения: Материалы научн. конф.: в 5 частях. 4.1 (медицинские науки, биохимия, химия). - Саранск: СВМО. - 1998. - С.12-18 (соавт.: Аку-лина И.В.. Мосина Л.М.).

4. Изучение противоаритмического действия композиций аминокислот с микроэлементами // XXVII Огаревские чтения: Материалы научн. конф.: в 5 частях. 4.1 (медицинские науки, биохимия, химия). - Саранск: СВМО,- 1998.-С.18-22.

5. Противоаритмическая активность новых композиций на основе природных аминокислот // «Фармация в XXI веке: инновации и традиции»: Тезисы докл. Международ.конф. 7-8 апреля 1999 г. - Санкт-Петербург. -

1999. - С.215 (соавт.: Хафизьянова Р.Х.. Костии Я.В., Напалкова С.М.. Мурзагалеева IM I., Залялютдпнова J1 .Н., Серпов Л.Н.).

6. Исследование иротшюарнтмическои активности комбинаций аминокислот с антиаритмнками // «Человек и лекарство»: Тез. докл. VI Росс. нац. конгр. - Москва. 19-23 апреля 1999. - С.53 (соавторы: Напалкова С.М.. Ак\-лнна И.В., Мосина Л .М.. Васюнина Т.С., Амелькнн Д А.. Ямашкина И.С'.).

7. Композиция аминокислот с микроэлементами, обладающая проти-воаригмическои активностью. Заявка о выдаче патента РФ на изобретение №99104167/20 (004822) от 10.03.99 (соавторы: Хафизьянова Р.Х., Костин Я.В., Штырлин В.Г., Захаров A.B., Назмутдинова Г.А., Напалкова С.М., Залялютдпнова Л.Н., Серпов Л.Н., Мурзагалеева Г.Н.. Киясов А.П.).

8. Тетракис-(Ь-гистидинато)-пероксокобальта (III) гептагидрат и его антианемическая, радиопротекторная и антиаритмическая активность. Заявка о выдаче патента РФ на изобретение №99104166/20 (004821) от 10.03.99 (соавторы: Залялютдпнова Л.Н., Хафизьянова Р.Х., Штырлин В.Г., Назмутдинова Г.А., Захаров A.B., Бакирова Н.Э., Мурзагалеева Г.Н., Валеева И.Х.. Напалкова С.М.. Костин Я.В.. Серпов Л.Н.. Киясов А.П.).