Антиоксидантные эффекты 2-этилтиобензимидазола и комплекса солей янтарной кислоты у предварительно тренированных к гипоксии крыс при остром кислородном голодании

Полный текст

АКТУАЛЬНОСТЬ

Кислородная недостаточность (гипоксия) как один из основных типовых патологических процессов, прежде всего, имеет практическое приложение к здоровым людям, находящимся в определенных условиях среды со снижением парциального давления кислорода: при горных восхождениях, в летных кабинах, подводных пространствах, при ликвидации последствий разрушений и стихий и т. д. Убедительно доказано, что гипоксия влияет на все виды обмена в организме и, как правило, временно нарушает функциональное состояние его органов и систем, что впоследствии может сказаться на здоровье человека. При гипоксии в наибольшей степени страдают головной мозг, миокард, почки, печень вследствие их высокой потребности в кислороде и глюкозе, а также высокого содержания различных липидов и интенсивного обмена органов. Гипоксия мозга резко снижает сопротивляемость организма к кислородной недостаточности и перестраивает все его физиологические и биохимические системы на режим более щадящего (экономизирующего) функционирования [1]. В значительной степени реакцию организма на гипоксию определяет индивидуальная чувствительность к ней по типу высокой или низкой чувствительности. Показано, что субъекты с высокой устойчивостью к гипоксии (человек и животные) менее подвержены повреждающему действию гипоксии на мозг, миокард, печень, почки, чем особи с низкой чувствительностью к ней [2].

Цель исследования — экспериментальное изучение антиоксидантных эффектов (показатели перекисного окисления липидов и активность антиоксидантных систем в головном мозге) 2-этилтиобензимидазола и комплекса солей янтарной кислоты (амосукцината) и их сочетаний для повышения индивидуальной устойчивости мозга к гипоксии в процессе интервальной гипоксической гипобарической тренировки у крыс.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Выбор животных. Опыты выполнены на 114 половозрелых белых беспородных крысах-самцах массой 160–180 г, полученных из питомника Рапполово (Ленинградская область). Животных содержали в условиях вивария в стандартных условиях освещения и питания при свободном доступе к воде и пище.

Моделирование на крысах острой гипоксической гипобарической гипоксии и импульсного режима тренировки к ней. Острую гипоксическую гипобарическую гипоксию вызывали, создавая в проточной барокамере для лабораторных животных условия, имитирующие пребывание на высоте. Животных разделяли по устойчивости к острой гипоксии, поднимая их в барокамере на высоту 11 000 м со скоростью 50 м/с и экспозицией на высоте до возникновения агонального дыхания. Крысы, выдерживающие воздействие гипоксии в течение 5–10 мин, считались низкоустойчивыми (НУ), более 10 мин — высокоустойчивыми (ВУ). При изучении метаболических эффектов изучаемых препаратов и их сочетаний при острой кислородной недостаточности создавали гипоксию средней тяжести, при которой не наблюдали гибели животных в барокамере. С этой целью крыс поднимали на высоту 8000 м со скоростью 50 м/с и экспозицией на высоте 30 мин. Выбор такой модели определялся удобством оценки антигипоксической активности фармакологических средств и возможности анализа широкого диапазона гипоксических воздействий [2].

Нами был разработан особый режим интервальной гипоксической тренировки животных. Адаптацию к гипоксической гипоксии вырабатывали у крыс в течение 3 дней интервальной тренировкой животных в проточной барокамере. Однодневный цикл тренировки состоял из 6-кратного подъема крыс со скоростью 15 м/с на высоту 5000 м и экспозиции на высоте в течение 30 мин. Интервал между подъемами составлял 20 мин. В середине и конце подъемов дополнительно поднимали крыс на высоту 6500 м, после чего осуществляли спуск на высоту 5000 м.

Характеристика фармакологических препаратов.

В работе использовали синтетический адаптоген 2-этилтиобензимидазола гидробромид (Метапрот) и комплекс солей янтарной кислоты (амосукцинат^*). Метапрот близок по строению к пуриновым основаниям нуклеиновых кислот — аденину и гуанину, проявляет типичные свойства адаптогена, антигипоксанта и актопротектора [3, 4]. Выбор комплекса солей янтарной кислоты (лабораторный шифр: амосукцинат¹) связан с тем, что из природных субстратов-метаболитов кислые соли сукцината являются сильными модуляторами эндогенных рецепторов сукцината (SUCNR1), кальциевых каналов L-типа и образования активных форм стероидов [5, 6].

Препараты вводили внутрибрюшинно в оптимальной эффективной дозе (Метапрот 25 мг/кг, амосукцинат 50 мг/кг массы тела животного) на протяжении 3 дней сразу после окончания 1-дневного цикла тренировки. Контрольную группу составляли тренированные и нетренированные крысы, получавшие в эквивалентном объеме 0,9 % раствор натрия хлорида.

С целью изучения эффективности применения синтетических адаптогенов в сочетании с разработанным способом интервальной тренировки животные, получавшие фармакологическую поддержку на фоне тренировки, спустя 1 нед. после окончания цикла тренировок подвергались воздействию острой гипоксии. Контрольной группой служили нетренированные крысы, перенесшие острую гипоксию.

Биохимические методы изучения продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ). Об интенсивности свободнорадикальных процессов в мозге судили по концентрации первичных (диеновые конъюгаты ненасыщенных жирных кислот) и вторичных (малоновый диальдегид) продуктов ПОЛ. Содержание ТБК-связывающих продуктов в пересчете на концентрацию малонового диальдегида определяли после приготовления 10 % гомогенатов больших полушарий в 25 мМ трис-НСl с 175 мМ KСl буфере (рН 7,4) и осаждения в них белка. Диеновые конъюгаты экстрагировали из навески ткани мозга массой 100 мг смесью гептана и изопропанола в соотношении 1:1 в объеме 2 мл и определяли по методу И.Д. Стальной [7, 8].

Методы определения активности антиоксидантных ферментов. О состоянии антиоксидантной системы мозга судили по активности ферментов каталазы и супероксиддисмутазы (СОД), предотвращающих соответственно избыточное образование перекиси водорода и супероксидных радикалов. Активность каталазы определяли по H.U. Bergmeyer [9] в реакции разложения перекиси водорода. Активность СОД оценивали по степени ингибирования восстановления нитросинего тетразолия в присутствии феназинметасульфата [9]. Состояние глутатионовой антиоксидантной системы мозга оценивали по содержанию восстановленного глутатиона [10]. Активности всех изучаемых ферментов относили к содержанию белка в пробах, которое определяли унифицированным методом O.H. Lowry и соавт. [10].

Статистическая обработка результатов исследования. Для статистической обработки полученных количественных данных применяли программное обеспечение Graph Pad Prizm v.6. Все данные были представлены как среднее ± стандартная ошибка среднего (M ± m). Проверку на нормальность распределения осуществляли с использованием критерия Колмогорова–Смирнова. В случае нормальности распределения использовали однофакторный дисперсионный анализ ANOVA для выявления статистических различий нескольких групп. Для сравнения только между двумя группами попарно применяли t-критерий Стьюдента для независимых выборок. При отсутствии нормальности распределения использовали непараметрический аналог дисперсионного анализа. Для парного сравнения в этом случае применяли непараметрический критерий Манна–Уитни. Различия считали значимыми при уровне значимости 95 % (р < 0,05).

РЕЗУЛЬТАТЫ

В эксперименте на крысах использовали метод кратковременного импульсного неповреждающего гипоксического воздействия средней интенсивности. Животных предварительно разделяли по устойчивости к острой гипоксии на группы ВУ и НУ особей, которые выдерживали высоту в 11 000 м в среднем в течение 12,15 мин (ВУ) и 5,12 мин (НУ) соответственно. После курса интервальной гипоксической тренировки продолжительность жизни крыс на высоте 11 000 м возрастала у ВУ до 14,61 мин, у НУ — до 6,79 мин.

Курсовое применение этилтиобензимидазола 25 мг/кг увеличивала продолжительность жизни на высоте у ВУ до 16,27 ± 0,27 мин (+11 %) и у НУ до 8,98 ± 0,28 мин (+32 %, p < 0,05) в сравнении с не получавшими препарат тренированными животными. Комплекс солей янтарной кислоты (амосукцинат) 50 мг/кг мало влиял на выживаемость животных: в группе ВУ повышал ее до 15,56 ± 0,28 мин (+7 %), в группе НУ — до 7,74 ± 0,22 мин (+14 %). Комбинированное применение этилтиобензимидазола с комплексом солей янтарной кислоты дало более существенное повышение продолжительности жизни крыс на высоте в группе ВУ до 20,46 ± 0,27 мин (+40 %), в группе НУ-крыс — до 15,28 ± 0,25 мин (+125 %).

Таким образом, этилтиобензимидазол и в меньшей степени соли янтарной кислоты повышали выживаемость ВУ и НУ к гипоксии крыс на высоте 11 000 м при экспозиции 30 мин. Комбинированное применение этилтиобензимидазола и амосукцината вызывало более значимый мощный прирост данного показателя по типу потенцирования антигипоксического эффекта, более выраженного в группе НУ к гипоксии крыс, при этом показатели НУ-крыс выравнивались с соответствующими показателями ВУ к гипоксии особей.

Для выяснения степени сохранения антигипоксических эффектов препаратов выживших животных через 7 дней подвергали повторной острой гипоксии. При этом эффективность препаратов и их комбинации сохранялась, о чем свидетельствовало время продолжительности жизни на высоте у получавших этилтиобензимидазол ВУ-крыс и увеличение ее у НУ крыс в 2 раза по сравнению с тренированными без препарата крысами. При этом у НУ-крыс этилтиобензимидазол проявлял более выраженное пролонгированное действие, увеличивая продолжительность жизни животных на 27 % по сравнению с действием первого гипоксического эпизода. ВУ-животные, тренированные на фоне введения комплекса солей янтарной кислоты, при предъявлении повторной гипоксии оставались живыми на высоте дольше на 8 %, чем при действии первого гипоксического эпизода, а НУ-крысы — на 32 %.

Таким образом, сочетание интервальной гипоксической тренировки с производным бензимидазола этилтиобензимидазолом усиливает антигипоксический эффект тренировок, повышает индивидуальную устойчивость к гипоксии и переводит НУ-крыс в разряд ВУ-особей. При этом этилтиобензимидазол и в меньшей степени амосукцинат проявляют пролонгированное и более выраженное действие в группе НУ к гипоксии животных. Это действие усиливается при комбинированном использовании этилтиобензимидазола и солей янтарной кислоты.

Непременным атрибутом гипоксии является чрезмерная липидная пероксидация [2]. Поэтому в качестве изучения этого механизма антигипоксического действия мы оценивали возможности фармакологического усиления синтетическими адаптогенами (этилтиобензимидазолом и амосукцинатом) физиологических способов повышения устойчивости крыс к свободнорадикальным процессам гипоксического генеза. Исследование показало, что данные препараты в сочетании с гипоксической тренировкой препятствуют чрезмерной липопероксидации в головном мозге крыс. Содержание первичных продуктов ПОЛ — диеновых конъюгатов — в головном мозге ВУ- и НУ-крыс снижалось на фоне этилтиобензимидазола на 14 и 12 % соответственно (р < 0,05). На фоне действия амосукцината содержание диеновых конъюгатов достоверно снижалось на 17 % в мозге ВУ-крыс и 26 % в мозге НУ-крыс. Содержание вторичного продукта ПОЛ — малонового диальдегида — уменьшалось в группах ВУ- и НУ-животных при использовании на фоне гипоксических тренировок этилтиобензимидазола на 13 и 56 %, амосукцината — на 22 и 58 % соответственно (табл. 1).

 

Таблица 1. Влияние этилтиобензимидазола и амосукцината на процессы перекисного окисления липидов и активность антиоксидантных систем в головном мозге крыс, тренированных к гипоксической гипоксии (М ± m, n = 10)

Table 1. The effect of ethylthiobenzimidazole and amosuccinate on the processes of lipid peroxidation and the activity of antioxidant systems in the brain of rats trained for hypoxic hypoxia (М ± m, n = 10)

Показатели	Группы крыс	Высокоустойчивые	Низкоустойчивые
Диеновые конъюгаты, мкмоль/г	Тренировка	23,61 ± 0,22	28,54 ± 0,21
	Тренировка + этилтиобензимидазол	20,15 ± 0,19*	25,61 ± 0,19*#
	Тренировка + амосукцинат	21,11 ± 0,16*	26,52 ± 0,22*
	Тренировка + этилтиобензимидазол + амосукцинат	19,21 ± 0,21*	26,27 ± 0,22*
Малоновый диальдегид, мкмоль/г	Тренировка	12,24 ± 0,17	15,12 ± 0,18
	Тренировка + этилтиобензимидазол	9,12 ± 0,21*	10,71 ± 0,15*#
	Тренировка + амосукцинат	7,25 ± 0,17*	8,82 ± 0,17*
	Тренировка + этилтиобензимидазол + амосукцинат	6,89 ± 0,21*	7,99 ± 0,14*
Восстановленный глутатион, мкмоль/г	Тренировка	35,17 ± 0,16	29,12 ± 0,19
	Тренировка + этилтиобензимидазол	38,71 ± 0,15*	32,24 ± 0,17*#
	Тренировка + амосукцинат	36,55 ± 0,14*	32,51 ± 0,16*
	Тренировка + этилтиобензимидазол + амосукцинат	40,72 ± 0,14*	36,24 ± 0,16*
Супероксиддисмутаза, А/мг белка	Тренировка	2,24 ± 0,05	1,89 ± 0,07
	Тренировка + этилтиобензимидазол	2,45 ± 0,03*	2,24 ± 0,06*
	Тренировка + амосукцинат	2,34 ± 0,04*	2,11 ± 0,05*
	Тренировка + этилтиобензимидазол + амосукцинат	2,72 ± 0,04*	2,37 ± 0,06*
Каталаза, мкмоль Н2О2/мин × мг белка	Тренировка	8,32 ± 0,19*	2,13 ± 0,17*
	Тренировка + этилтиобензимидазол	7,04 ± 0,13*	2,56 ± 0,18*#
	Тренировка + амосукцинат	6,43 ± 0,16*	4,12 ± 0,16*
	Тренировка + этилтиобензимидазол + амосукцинат	5,75 ± 0,15*	7,71 ± 0,14*

^*р < 0,05 по сравнению с группой тренированных к гипоксии крыс; ^#p < 0,05 по сравнению с интактными высокоустойчивыми крысами.
^*p < 0.05 compared to the group of hypoxia-trained rats; ^#p < 0.05 compared to intact highly resistant rats.

 

Изменения в процессах ПОЛ наблюдали на фоне активизации антиоксидантных систем мозга животных обеих групп. Содержание восстановленного глутатиона достоверно увеличивалось в мозге ВУ- и НУ-животных на фоне использования в курсе гипоксических тренировок этилтиобензимидазола на 19 и 36 %, амосукцината — на 22 и 60 % соответственно. Сочетанное использование синтетических адаптогенов и интервальной гипоксической тренировки сопровождалось увеличением активности СОД в мозге крыс обеих групп. Так, активность СОД увеличивалась в мозге ВУ и НУ крыс на фоне действия этилтиобензимидазола на 52 и 159 %, а на фоне амосукцината — на 45 и 187 % соответственно (р < 0,05).

Применение синтетических адаптогенов в курсе гипоксических тренировок корригировало активность каталазы, снижая ее активность в мозге ВУ-крыс и увеличивая в мозге НУ-животных по отношению к эффектам гипоксической тренировки без фармакологической поддержки. При этом в группе НУ-животных на фоне действия этилтиобензимидазола активность каталазы восстанавливалась до уровня, характерного для интактных НУ-животных, а на фоне действия амосукцината ее активность достоверно не отличалась от показателей в мозге интактных ВУ-животных.

Таким образом, использование этих препаратов в курсе интервальной гипоксической тренировки усиливает эффекты тренировки, повышает адаптивные метаболические изменения в головном мозге крыс с различной индивидуальной устойчивостью к гипоксии, увеличивая долю ВУ к гипоксии особей в смешанной популяции животных.

Действие острой гипоксии на защищенных синтетическими адаптогенами тренированных крыс препятствовало чрезмерной липопероксидации в тканях головного мозга. Так, в мозге ВУ-животных, защищенных этилтиобензимидазолом, содержание диеновых конъюгатов было на 17 %, а в мозге НУ на 15 % ниже, чем в контрольной группе. Предварительное применение сочетания амосукцината с гипоксической тренировкой при острой гипоксии уменьшало содержание диенов в мозге ВУ крыс на 22 %, НУ на 25 %, а сочетания этилтиобензимидазола с амосукцинатом — на 28 и 39 % соответственно (табл. 2).

 

Таблица 2. Влияние острой гипоксии на процессы перекисного окисления липидов и активность актиоксидантных систем в головном мозге крыс, тренированных на фоне синтетических адаптогенов (М ± m, n = 10)

Table 2. The effect of external hypoxia on the mass perception of lipids and, in fact, the antioxidant system in the brain of rats focused on several synthetic algorithms (М ± m, n = 10)

Показатели	Группы крыс	Высокоустойчивые	Низкоустойчивые
Диеновые конъюгаты, мкмоль/г	Гипоксия – контроль	25,75 ± 0,66	32,12 ± 0,25
	Тренировка + этилтиобензимидазол + гипоксия	21,42 ± 0,19*	27,23 ± 0,16*
	Тренировка + амосукцинат + гипоксия	20,11 ± 0,18*	24,17 ± 0,21*
	Тренировка + этилтиобензимидазол + амосукцинат + гипоксия	18,52 ± 0,19*	19,54 ± 0,23*
Малоновый диальдегид, мкмоль/г	Гипоксия – контроль	16,69 ± 0,24	19,47 ± 0,21
	Тренировка + этилтиобензимидазол + гипоксия	11,14 ± 0,23*	15,23 ± 0,19*
	Тренировка + амосукцинат + гипоксия	9,76 ± 0,19*	10,24 ± 0,16*
	Тренировка + этилтиобензимидазол + амосукцинат + гипоксия	7,64 ± 0,21*	8,57 ± 0,15*
Восстановленный глутатион, мкмоль/г	Гипоксия – контроль	23,10 ± 0,23	18,15 ± 0,21
	Тренировка + этилтиобензимидазол + гипоксия	29,16 ± 0,17*	20,94 ± 0,18*
	Тренировка + амосукцинат + гипоксия	34,47 ± 0,18*	25,79 ± 0,16*
	Тренировка + этилтиобензимидазол + амосукцинат + гипоксия	39,58 ± 0,19*	33,25 ± 0,15*
Супероксиддисмутаза, А/мг белка	Гипоксия – контроль	1,20 ± 0,05	0,86 ± 0,07
	Тренировка + этилтиобензимидазол + гипоксия	1,85 ± 0,04*	1,83 ± 0,06*
	Тренировка + амосукцинат + гипоксия	2,64 ± 0,06*	2,35 ± 0,05*
	Тренировка + этилтиобензимидазол + амосукцинат + гипоксия	2,86 ± 0,05*	2,79 ± 0,04*
Каталаза, мкмоль Н2О2/мин×мг белка	Гипоксия – контроль	12,36 ± 0,15	1,46 ± 0,19
	Тренировка + этилтиобензимидазол + гипоксия	10,12 ± 0,14*	1,69 ± 0,17*
	Тренировка + амосукцинат + гипоксия	8,32 ± 0,17*	3,52 ± 0,18*
	Тренировка + этилтиобензимидазол + амосукцинат + гипоксия	6,53 ± 0,15*	4,18 ± 0,15*

^*р < 0,05 по сравнению с контрольной группой (острая гипоксия).
^*p < 0.05 compared to the control group (acute hypoxia).

 

Одновременно снижалось содержание вторичного продукта ПОЛ — малонового диальдегида. Профилактическое применение в ходе интервальной гипоксической тренировки этилтиобензимидазола при воздействии острой гипоксии уменьшало содержание малонового диальдегида в мозге ВУ-крыс на 33 %, НУ — на 22 %. Использование амосукцината в ходе тренировок сопровождалось снижением малонового диальдегида при острой гипоксии в мозге ВУ-крыс на 42 %, НУ — на 47 %, а сочетания этилтиобензимидазола с амосукцинатом — на 54 и 56 % соответственно (р < 0,05).

Предварительная гипоксическая тренировка в импульсном режиме с фармакологической поддержкой синтетическими адаптогенами при воздействии острой гипоксии сохраняла активность антиоксидантных систем в головном мозге крыс с различной устойчивостью к гипоксии на более высоком уровне, чем у животных контрольной группы. На фоне действия этилтиобензимидазола содержание восстановленного глутатиона в мозге ВУ-крыс было на 26 %, а в мозге НУ — на 15 % выше, чем у нетренированных крыс при острой гипоксии.

Применение амосукцината в ходе интервальной тренировки при воздействии острой гипоксии позволяло сохранить уровень восстановленного глутатиона в мозге ВУ-животных на 49 %, а в мозге НУ — на 42 % выше, чем у контрольных крыс. После предварительной тренировки животных в сочетании с этилтиобензимидазолом и амосукцинатом содержание глутатиона в мозге ВУ-крыс было на 71 %, а в мозге НУ — на 83 % выше, чем у нетренированных крыс при острой гипоксии.

Активность СОД у тренированных крыс на фоне этилтиобензимидазола при действии острой гипоксии в мозге ВУ достоверно превышала на 54 %, а НУ — на 113 % уровень фермента у нетренированных животных при острой гипоксии. У тренированных на фоне амосукцината животных активность СОД в мозге ВУ была на 120 %, а в мозге НУ — на 173 % выше, чем в контроле (р < 0,05). Животные, получавшие в ходе тренировок сочетание этих препаратов, при действии острой гипоксии сохраняли активность СОД в мозге ВУ на 138 %, НУ — на 224 % выше, чем у нетренированных крыс (р < 0,05).

При тренировке в импульсном гипоксическом режиме в сочетании с синтетическими адаптогенами острая гипоксия вызывала менее выраженное угнетение активности каталазы в мозге НУ-животных и активацию в мозге ВУ-крыс. На фоне предварительного применения этилтиобензимидазола в ходе гипоксической тренировки активность каталазы в мозге ВУ-крыс была на 18 % ниже, а в мозге НУ — на 16 % выше, чем в контрольной группе (р < 0,05). Использование амосукцината в ходе тренировок снижало активность каталазы в мозге ВУ-животных на 33 % и увеличивало на 141 % в мозге НУ-крыс. Более выраженное действие проявило сочетание этих препаратов, достоверно снижая активность каталазы в мозге ВУ-животных на 47 % и увеличивая ее на 186 % в мозге НУ-крыс.

Таким образом, изучение возможности фармакологического усиления синтетическими адаптогенами физиологических способов повышения индивидуальной устойчивости крыс к гипоксии показало, что изучаемые препараты в сочетании с гипоксической тренировкой эффективно корригируют энергетические нарушения и процессы чрезмерной липопероксидации в мозге крыс с различной чувствительностью к гипоксии.

ОБСУЖДЕНИЕ

Анализируя совокупность метаболических изменений при гипоксии на фоне действия синтетических адаптогенов (этилтиобензимидазол и амосукцинат), следует отметить, что для каждого из них характерен определенный профиль фармакологической активности, хотя имеются и значительные различия в плане повышения индивидуальной устойчивости к гипоксии.

Прежде всего о выборе фармакологических веществ для анализа. 2-Этилтиобензимидазола гидробромид, бемитил широко применяется в современной фармакологии и медицине как антигипоксант и актопротектор, долгое время входил в число табельных средств Министерства обороны СССР и Российской Федерации как препарат для повышения физической и в меньшей мере умственной работоспособности человека [2–4]. Для этилтиобензимидазола доказаны типичные антигипоксические свойства, которые проявляются в большей степени при хронических гипоксических состояниях. Амосукцинат представляет собой комплекс солей янтарной кислоты. В медицине соли янтарной кислоты (сукцинаты) входят в состав лекарственных препаратов, например, мексидола (3-оксипиридина сукцинат) или цитофлавина (комплексный препарат на основе солей янтарной кислоты), и применяются как биологически активные добавки (БАД) к пище, поскольку имеют традицию пищевого потребления [5, 6, 11]. С фармакологической точки зрения сукцинаты оказывают антигипоксическое и адаптогенное действие. Дозы сукцината в составе лекарственных средств и БАД варьируют, достигая граммовых концентраций на разовый прием в некоторых рецептурах БАД. Разработчики подобных средств исходили из посылки, что вводимый извне сукцинат может частично восстановить в организме нарушенный метаболизм глюкозы (гликолиз), возникающий при гипоксии. Согласно биоэнергетической концепции гипоксии [1], при кислородном голодании гликолиз протекает неполноценно, накапливаются недоокисленные продукты типа лактата и пирувата, цикл Кребса, обеспечивающий образование АТФ как универсального источника энергии, дает сбой. Поэтому предполагают, что большие дозы сукцината могут способствовать оптимизации работы цикла Кребса, выполняя роль своего рода энергетического донатора. Однако следует напомнить, что сукцинат (а все соли янтарной кислоты в жидкой среде диссоциируют до катиона и сукцината-аниона) плохо проникает через биологические барьеры (стенки желудка, стенки капилляров, мембраны клеток, митохондрии и т. д.), и вероятность того, что вводимый извне сукцинат попадет в митохондрию и тем более встроится в цикл Кребса, крайне невелика. С открытием рецепторов, чувствительных к сукцинату (SUCNR1), стало возможным объяснить эффекты сукцината как сигнальной молекулы, запускающей каскад внутриклеточных механизмов активации ядерного аппарата клеток и работу митохондрий [1, 6]. Тогда встал вопрос, какие дозы сукцината и какие виды солей янтарной кислоты наиболее предпочтительны для обеспечения данной функции. На вопрос о дозах можно с уверенностью ответить, что дозы солей янтарной кислоты должны быть небольшими, порядка 25–100 мг/кг при введении внутрь. Что касается солей, то они предпочтительно должны представлять собой продукт образования слабой кислоты (сукцинат) и слабого основания, например аммиака (NH₄OH). Интересно отметить, что наибольшую фармакологическую активность проявила янтарная кислота, получаемая из природного янтаря. Показано, что именно природные субстраты-метаболиты в виде кислых солей сукцината являются сильными модуляторами орфановых рецепторов и рецепторов SUCNR1, они также способны активировать кальциевые каналы L-типа, способствовать аккумуляции Са²⁺ внутри клетки эндоплазматическим и саркоплазматическим ретикулумом и митохондриями и регулировать лимитирующий этап в метаболизме холестерола — вход в митохондрии и последующую биотрансформацию в активные формы стероидов [5]. Поэтому выбор амосукцината в форме комплекса солей янтарной кислоты в дозе 50 мг/кг как потенциального антигипоксанта вполне укладывается в данную концепцию, что, собственно, и было показано в настоящей работе.

Более того, задача исследования предусматривала не просто оценку антигипоксической активности этилтиобензимидазола и амосукцината, но и возможность модулирования ими приспособительных эффектов интервальной гипоксической тренировки (прекондиционирования), к чему мы неоднократно обращались и раньше [7, 12]. Действительно, именно небольшие дозы препаратов (этилтиобензимидазол 25 мг/кг и амосукцинат 50 мг/кг) оказывали потенцирующее действие на адаптивные эффекты импульсной интервальной гипоксической тренировки. Это указывает на правильный подбор условий гипоксической тренировки и фармакологической поддержки, что позволило получить синергические эффекты обоих воздействий в виде феномена суммации и потенцирования.

Выводы

1. Интервальная гипобарическая тренировка формирует в тканях головного мозга ВУ и, особенно, НУ к гипоксии крыс адекватный условиям воздействия метаболический ответ, заключающийся в предупреждении чрезмерной липопероксидации и активации ферментов антиоксидантной защиты.
2. Синтетические адаптогены (этилтиобензимидазол и амосукцинат) усиливают антигипоксические эффекты интервальной гипобарической тренировки, увеличивая продолжительность жизни тренированных крыс при острой гипоксии и адаптивные метаболические изменения в головном мозге ВУ и НУ к гипоксии животных.
3. Позитивные эффекты синтетических адаптогенов (этилтиобензимидазол и оксиэтиламмония метилфеноксиацетат) проявляются более выраженно у НУ к гипоксии особей, что способствует увеличению доли ВУ к гипоксии особей в общей популяции животных.
4. По эффективности действия препараты можно расположить по возрастанию в ряду: этилтиобензимидазол < амосукцинат < этилтиобензимидазол + амосукцинат.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией. Вклад каждого автора: М.В. Кожурин, И.В. Зарубина — получение и анализ данных, написание статьи; П.Д. Шабанов — разработка общей концепции.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источник финансирования. Исследование выполнено в рамках государственного задания Минобрнауки России FGWG-2024-0015 «Нейробиологические механизмы патогенеза социально значимых заболеваний и посттравматических расстройств. Подходы к моделированию патологических процессов и коррекции нарушений».

Этический комитет. Протокол исследования был одобрен этическим комитетом ФГБУН «Института экспериментальной медицины», протокол № 2/23 от 15.06.2023.

ADDITIONAL INFO

Authors’ contributions. All authors made significant contributions to the conception and preparation of the article, and read and approved the final version before publication. Contribution of each author: M.V. Kozhurin, I.V. Zarubina — receiving and data analysis, article writing; P.D. Shabanov — development of the general concept.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Funding source. The work was carried out within the framework of the state task of the Ministry of Education and Science of Russia FGWG-2024-0015 “Neurobiological mechanisms of the pathogenesis of socially significant diseases and post-traumatic disorders. Approaches to modeling pathological processes and correcting disorders”.

Ethics approval. The present study protocol was approved by the Ethics Committee of the Institute of Experimental Medicine, Protocol No. 2/23 of 06.05.2023.

 

¹ ЛС не зарегистрировано в РФ.

Об авторах

Михаил Васильевич Кожурин

Институт экспериментальной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: ssrkog@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6213-5117

 

 

 

 

Россия, 197022,Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12

Ирина Викторовна Зарубина

Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: i.v.zarubina@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-7670-2864
SPIN-код: 1902-3574

доктор биол. наук, профессор, старший преподаватель

Россия, 194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, 6

Петр Дмитриевич Шабанов

Институт экспериментальной медицины; Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова

Email: pdshabanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1464-1127
SPIN-код: 8974-7477

доктор мед. наук, профессор

Россия, 197022,Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, д. 12; 194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, 6

Список литературы

Дополнительные файлы