Автореферат и диссертация по медицине (14.03.06) на тему:Влияние -адреноблокаторов на ионорегулирующую функцию почек в норме и при экспериментальной сердечной недостаточности

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации

На правах рукопж

ги?ги ІАОСіАА

Бучнева Наталья Викторовна

ВЛИЯНИЕ р-АДРЕНОБЛОКАТОРОВ НА ИОНОРЕГУЛИРУЮЩУЮ ФУНКЦИЮ ПОЧЕК В НОРМЕ И ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ

14.03.06 - Фармакология, клиническая фармакология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научный руководитель:

Кузьмин Олег Борисович доктор медицинских наук, профессор

Оренбург-2013

Оглавление

Введение............................................................................................................................................................4

Глава 1. Обзор литературы..................................................................................................................11

1.1. Роль почечных нейрогуморальних систем в регуляции ионорегулирующей функции почек....................................................................11

1.1.1. Почечная ренин-ангиотензиновая система....................................11

1.1.2. Почечная простагландиновая система..............................................17

1.1.3. Почечная калликреин-кининовая система......................................21

1.2. Локализация и функциональное значение а- и (3-адренорецепторов в регуляции ионорегулирующей

функции почек........................................................................................................................26

1.3.Нефропротективные свойства Р-адреноблокаторов..............................зо

1.4.Влияние (3-адреноблокаторов на ионорегулирующую

функцию почек........................................................................................................................35

1.5. Заключение................................................................................................................................37

Глава 2. Материалы и методы исследования....................................................................40

Глава 3. Собственные исследования..........................................................................................45

3.1.Влияние пропранолола на ионорегулирующую

функцию почек крыс........................................................................................................45

3.2. Взаимодействие пропранолола в почке крыс с ингибитором синтеза простагландинов диклофенаком натрия....................................47

3.3.Влияние ингибитора калликреин-кининовой системы контри-кала на ионорегулирующую функцию почек крыс при действии пропранолола

............................................................................................... 50

3.4.Взаимодействие пропранолола в почке крыс с ингибиторами ренин-ангиотензиновой системы эналаприлом и лозартаном...............................................................

3.5.Влияние небиволола и карведилола на ионорегулирующую функцию почек крыс с моделью сердечной

недостаточности......................................................................................................................62

Заключение........................................................................................................................................................68

Выводы..................................................................................................................................................................79

Практические рекомендации............................................................................................................80

Список сокращений..............................................................................................................................81

Список литературы....................................................................................................................................83

Введение

Актуальность исследования и степень ее разработанности

Лекарственные средства из группы Р-адреноблокаторов являются препаратами первого ряда для лечения многих сердечно-сосудистых заболеваний. Однако, несмотря на глубокую разработку современных представлений о фармако-динамике и практическом применении этих лекарственных средств у больных ХСН, многие стороны их действия на почки изучены недостаточно или совсем не исследованы. Прежде всего, это касается влияния Р-адреноблокаторов на ионо-регулирующую функцию почек, нарушение которой включается в патогенез отеков и других водно-электролитных расстройств, возникающих у пациентов с ХСН. В развитии и прогрессировании отечного синдрома при ХСН главную роль играет СНС и РААС, которая вызывает увеличение в почках реабсорбции ионов натрия, приводящее к нарастающей задержке жидкости и электролитов в организме [47, 112, 128].

Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что Рі-адренорецепторьі, опосредующие большинство фармакологических эффектов Р-адреноблокаторов, широко представлены в клубочках, эпителиальных клетках канальцев, гранулированных клетках ЮГА, продуцирующих ренин, то-есть в клеточных структурах, которые имеют прямое отношение к процессам, обеспечивающим не только ионорегулирующую функцию почек, но и ее нейрогуморальную регуляцию [33]. Благодаря этому, антагонисты р-адренорецепторов обладают в почках весьма широким спектром биологической активности. Они блокируют Рі-адренорецепторьі клеток проксимальных канальцев и толстого восходящего колена петель Генле (ТВКПГ), которые опосредуют стимулирующее действие СНС на реабсорбцию натрия и воды в указанных сегментах нефрона

[103]. Препараты этого ряда, являясь антагонистами (Згадренорецепторов клеток ЮГА, тормозят продукцию почками ренина и подавляют активность циркулирующей (плазменной) РААС и почечной тканевой РАС, которые рассматриваются сейчас в качестве основного звена нейрогуморального механизма, контролирующего транспорт ионов натрия в клетках почечных канальцев. Ряд клинических и экспериментальных данных указывает на способность препаратов этого ряда изменять также функциональное состояние простагландиновой и калликре-ин-кининовой (ККС) систем почек, которые участвуют в процессах регуляции ионного транспорта в дистальных отделах нефрона [41, 76, 126]. Вполне очевидно, что СНС, РААС и другие почечные нейрогуморальные системы могут вовлекаться в механизм действия р-адреноблокаторов на ионорегулирующую функцию почек.

В настоящей работе проведен фармакологический анализ роли нейрогумо-ральных систем в формировании почечных эффектов Р-адреноблокатора пропра-нолола и исследовано влияние препаратов 3 поколения небиволола и карведилола на ионорегулирующую функцию почек крыс с моделью сердечной недостаточности.

Цель исследования

Цель исследования - уточнение роли почечных нейрогуморальных систем в механизме действия Р-адреноблокаторов на ионорегулирующую функцию почек и выяснение возможности их применения для коррекции водно-электролитных нарушений при экспериментальной ХСН.

Задачи исследования

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи.

1. Изучить влияние р-адреноблокатора пропранолола на ионорегулирующую функцию почек крыс.

2. Исследовать взаимодействие Р-адреноблокатора пропранолола в почках крыс с ингибитором синтеза простагландинов диклофенаком натрия и ингибитором ККС контрикалом.

3. Выяснить влияние ингибиторов РАС эналаприла, лозартана и алискирена на ионорегулирующую функцию почек крыс при действии Р-адреноблокатора пропранолола.

4. Оценить влияние Р-адреноблокаторов небиволола и карведилола на ионорегулирующую функцию почек крыс с экспериментальной сердечной недостаточностью (ЭСН), вызванной длительным действием на сердце избыточной физической нагрузки и адреномиметика фенилэфрина.

Методология и методы исследования

Для выяснения участия почечных РАС, калликреин-кининовой и проста-гландиновой систем в механизме действия Р-адреноблокаторов на ионорегулирующую функцию почек и оценки возможности их применения для лечения водно-электролитных нарушений при ХСН использованы различные методические подходы.

В экспериментах на 80 наркотизированных крысах с помощью специфических ингибиторов РАС (ингибитор АПФ эналаприл, антагонист АТГ ангиотензиновых рецепторов лозартан, прямой ингибитор ренина алискирен), ингибитора ККС контрикала и ингибитора простагландиновой системы диклофенака натрия проведен фармакологический анализ роли этих нейрогуморальных систем в механизме действия Р-адреноблокатора пропранолола на ионорегулирующую функцию почек. С этой целью животным для подавления активности этих нейрогуморальных систем предварительно вводили соответствующие ингибиторы, а затем в течение 80-90 мин исследовали реакцию почек крыс на пропранолол. Функциональное состояние почек оценивалось по клиренсу инулина, отражающего объем клубочковой фильтрации, величине диуреза, выделении с мочой ионов натрия и калия, экскретируемой фракции натрия, характеризующей его реабсорб-цию в почечных канальцах, и отношению натрий/калий мочи. Каждый опыт ставился на одном животном. Всего проведено 80 экспериментов (8 серий опытов).

Для оценки возможности применения Р-адреноблокаторов 3 поколения небиволола и карведилола для коррекции нарушения ионорегулирующей функции почек при ХСН проведены эксперименты на 22 интактных (контрольных) крысах

и животных с моделью сердечной недостаточности, вызванной длительным действием на сердце избыточной физической нагрузки и адреномиметика фенил-эфрина [3, 21]. Влияние исследуемых препаратов на ионорегулирующую функцию почек крыс исследовалось в обменных клетках в течение 4 часов на фоне водной нагрузки, содержащей 0,6% натрия хлорида. Функциональное состояние почек оценивалось по выделению креатинина с мочой, отражающему объем клу-бочковой фильтрации, величине диуреза, экскреции с мочой ионов натрия и калия и отношению натрий/калий мочи. Всего выполнено 10 серий экспериментов (100 опытов).

Степень достоверности научных положений, выводов, рекомендаций

Научные положения и выводы диссертации основаны на анализе достаточного объема экспериментального материала, адекватном подборе экспериментальных групп животных и применении современных методов исследования ионорегулирующей функции почек в экспериментальных условиях. В работе использовались сертифицированные лекарственные препараты, позволившие получить достоверные данные об их фармакологической активности в почках. Для статистической оценки результатов использовались современные методики сбора и обработки исходных количественных данных.

Апробация результатов, личное участие автора Основные материалы исследования представлены и обсуждены на заседании проблемной комиссии по кардиологии ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития РФ в 2012 году. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на региональных конференциях молодых ученых и специалистов Оренбургской области (г. Оренбург, 2011; 2012 гг.), Аспирантских чтениях молодых ученых (г. Самара, 2011 г.) и на заседании областного общества фармакологов (г. Оренбург, 2010 г.). Результаты исследования представлены в материалах Российского национального конгресса кардиологов (г. Москва, 2010; 2011 гг.), Московского международного форума кардиологов (г. Москва, 2012 г.), Сибирского медико-биологического конгресса (г. Барнаул, 2011 г.), 77 Российской научной конференции студентов и молодых ученых

БГМУ (г. Уфа. 2012 г.), IV съезда фармакологов России (г. Казань, 2012 г.) и Всероссийской научно-практической конференции «Нанотехнологии в фармакологии и медицине» (г. Оренбург, 2012 г.).

По материалам диссертации опубликовано 12 научных работ, из них — 5 в научных журналах, которые включены в перечень российских рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций.

Автор лично участвовал в проведении экспериментов на наркотизированных и бодрствующих крысах, статистической обработке и интерпретации полученных данных и подготовке к публикации основных результатов диссертационной работы в журнальных статьях и тезисах конференций.

Положения, выносимые на защиту

1. Антагонист (3-адренорецепторов пропранолол тормозит у наркотизированных крыс, имеющих повышенную активность СНС, реабсорбцию натрия в почках и вызывает выраженную диуретическую реакцию, которая сопровождается увеличением натрийуреза и выделения калия с мочой.

2. Почечные простагландиновая и калликреин-кининовая системы не участвуют в механизме, реализующем действие р-адреноблокатора пропранолола на ионорегулирующую функцию почек крыс.

3. Ренин-ангиотензиновая система почек ослабляет ингибирующее влияние Р-адреноблокатора пропранолола на реабсорбцию натрия в почках крыс и

препятствует формированию его диуретического, натрийуретического и ка-лийуретического действия.

4. Р-Адреноблокаторы небиволол и карведилол улучшают ионорегулирующую функцию почек крыс с экспериментальной сердечной недостаточностью, вызванной избыточной физической нагрузкой и введением адреномиметика фенил-эфрина, способствуя увеличению выделения ионов натрия с мочой.

Научная новизна

Впервые в экспериментальных условиях проведен фармакологический анализ функционального значения различных нейрогуморальных систем в механиз-

ме, реализующем действие Р-адреноблокаторов на ионорегулирующую функцию почек крыс.

Подтверждено, что Р-адреноблокатор пропранолол вызывает у наркотизированных крыс диуретическую, натрийуретическую и калийуретическую реакцию, основной причиной которой является угнетение реабсорбции натрия в почках.

В опытах с ингибиторами синтеза простагландинов и кининов диклофена-ком натрия и контрикалом впервые показано, что простагландиновая и калликре-ин-кининовая системы не участвуют в механизме, реализующем действие про-пранолола на ионорегулирующую функцию почек крыс.

В экспериментах с ингибиторами ренин-ангиотензиновой системы эналаприлом, лозартаном и алискиреном впервые установлено, что почечная РАС выполняет в почках функцию модулятора, препятствующего избыточной диуретической и натрийуретической реакции, возникающей у крыс при действии про-пранолола.

Впервые показано, что краткосрочное назначение Р-адреноблокаторов 3 поколения небиволола или карведилола крысам с моделью сердечной недостаточности, вызванной чрезмерной физической нагрузкой и введением адреномиметика фенилэфрина, улучшает ионорегулирующую функцию почек, способствуя существенному увеличению выделения с мочой ионов натрия.

Теоретическая и практическая значимость работы

С помощью фармакологического анализа уточнена роль нейрогуморальных систем в механизме формирования почечных эффектов Р-адреноблокаторов и оценен характер фармакодинамического взаимодействия этих препаратов в почках с ингибиторами АПФ, антагонистами АТгангиотензиновых рецепторов и прямыми ингибиторами ренина, которые широко применяются совместно с Р-адреноблокаторами для лечения ХСН и других сердечно-сосудистых заболеваний. В диссертации выявлена также способность р-адреноблокаторов карведилола и небиволола увеличивать выделение натрия с мочой и улучшать ионорегулирующую функцию почек у животных с моделью сердечной недостаточности.

Практическое значение полученных результатов заключается в выяснении характера фармакодинамического взаимодействия ингибиторов ренин-ангиотензиновой системы в почках с Р-адреноблокаторами и выявлении способности (3-адреноблокаторов 3 поколения карведилола и небиволола препятствовать задержке натрия у животных с моделью сердечной недостаточности, что позволяет рекомендовать их для апробации в клинике с целью повышения эффективности лечения больных ХСН с отечным синдромом.

Внедрение результатов исследования в практику Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры фармакологии и кафедры пропедевтики внутренних болезней ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ.

и

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Роль почечных нейрогуморальных систем в регуляции ионорегулирующей функции почек

Ионорегулирующая функция почек непосредственно участвует в сохранении водно-солевого баланса организма, имеющего жизненно важное значение для поддержания адекватного объема внеклеточной жидкости, АД и нормального функционирования сердечно-сосудистой системы.

В почках происходит постоянное взаимодействие двух групп нейрогуморальных систем, контролирующих тонус сосудов коры, включая артериолы клубочков, мозгового вещества и транспорт натрия и других ионов в различных сегментах нефрона. Ведущую роль в этом нейрогуморальном механизме играют циркулирующая (плазменная) РААС, почечная тканевая РАС, СНС, которым противостоят сосудорасширяющие нейрогуморальные системы, тормозящие реабсорб-цию натрия в почках и препятствующие его избыточной задержке в организме. Основными функциональными антагонистами сосудосуживающих нейрогуморальных систем являются адреномедуллин, ПНП и другие циркулирующие натрийуретические пептиды, выделение которых в кровь зависит от функционального состояния сердца и сосудистой системы. Свой вклад в регуляцию почечной гемодинамики и канальцевого транспорта натрия и других ионов вносят также простагландиновая и калликреин-кининовая системы почек.

1.1.1. Почечная ренин-ангиотензиновая система

Ци�