NARINGIN AND APIGENIN IMPROVE ENDOTHELIAL VASODILATOR FUNCTION OF BRAIN VESSELS IN EXPERIMENTAL ANIMALS WITH FOCAL ISCHEMIA

Full Text

В настоящее время острые нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) представляют огромную медико-социальную проблему. По данным Всемирной организации неврологических обществ, ОНМК являются одной из самых распространенных патологий в неврологической практике. Ежегодно регистрируется не менее 700 на 100тыс. человек новых случаев ОНМК [7]. Ишемия мозга в конечном итоге приводит к обширнейшему спектру психоневрологических расстройств, нарушению когнитивных и сенсорномоторных функций организма [4]. Важное социальное значение цереброваскулярной патологии состоит в том, что ишемия головного мозга способствует значительному ухудшению памяти и познавательных функций, что ведет к социальной дезадаптации пациента [7]. Кроме того, ОНМК ухудшают качество и сокращают продолжительность жизни в среднем на 2,5 года у мужчин и 2 года у женщин [4]. Патогенез ишемического повреждения головного мозга очень сложен и многогранен. В последнее время разработана концепция, согласно которой одной из причин нарушений мозгового кровообращения является дизрегуляция системы сосудистого эндотелия [8]. В результате сбоя в системе эндотелиального механизма регуляции мозгового кровотока наблюдается активация процессов вазоконстрикции, тромбообразова-ния, повышается продукция провоспалительных факторов, происходят морфофункциональные изменения сосудистой стенки. Подобные изменения могут усугубить течение ишемического инсульта и снизить шансы пациента на успешное выздоровление [3, 8]. ЩШгорСз [ЩсмеТКЩ Все вышеперечисленное делает эндотелий сосудов перспективной мишенью для терапевтического воздействия, а изыскание средств с потенциальной эндотелиопротекторной активностью становится одной из важнейших задач современной фармакологии [2, 4, 6, 7, 8]. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Оценка влияния нарингина и апигенина на вазо-дилатирующую функцию эндотелия мозговых сосудов на фоне его ишемического повреждения. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Эксперимент выполнен на 60 крысах-самцах линии Wistar, рандомзированных по возрасту и массе (200-220 г). Первую группу составили ложноопериро-ванные крысы (Л/О) (n = 10). Вторая группа животных (n = 10) - негативный контроль (НК). Данной группе крыс воспроизводили ишемическое повреждение головного мозга, путем окклюзии правой средней мозговой артерии, под местом ее пересечения с обонятельным трактом (фокальная ишемия) [1]. Третьей, четвертой, пятой и шестой группам (n = 10, каждая группа) крыс также моделировали ишемию головного мозга. При этом животные 3-й и 4-й группы получали препараты сравнения: сулодексид (Вессел Дуэ Ф, Alfa Wasser-man, Италия), в дозе 30 ЕВЛ (единицы высвобождения липопротеинлипазы) и мексидол (аналог по предполагаемому механизму действия) (ФАРМАСОФТ, Россия) - 30 мг/кг. 5-й и 6-й группам крыс вводили апигенин и нарингин в дозировке 100 мг/кг. Все исследуемые соединения и препараты сравнения вводились интра-гастрально, через желудочный зонд, непосредственно сразу после воспроизведения ишемии головного мозга и на протяжении 3 суток. Группа НК получала 0,9%-й раствор натрия хлорида в эквиобъемном количестве. По истечении указанного времени проводили оценку состояния вазодилатирующей функции эндотелия сосудов головного мозга Оценку вазодилатирующей функции эндотелия сосудов головного мозга крыс проводили с использованием допплерографического метода - регистрация средней систолической скорости (СК) в проекции правой средней мозговой артерии при модификации синтеза эндогенного оксида азота. Среднюю систолическую скорость регистрировали с помощью ультразвукового допплерографа, датчика УЗОП-010-01 с рабочей частотой 25 МГц и рабочей компьютерной программы ММ-Д-К-Minimax Doppler v.1.7. (Санкт-Петербург, Россия). Модификацию выброса эндогенного NO осуществляли посредством внутривенного введения тест-систем: ацетилхолин (АЦХ) 0,1 мг/кг (Sigma-Aldrich), L-аргинин 150 мг/кг (Panreac), нитрон-аргинин метиловый эфир (L-NAME) 15 мг/кг (Sigma-Aldrich). После выполнения всех необходимых исследований животные выводились из эксперимента путем мгновенной дека-питации, до выхода из наркоза [1] Результаты опытов обрабатывали методом вариационной статистики с использованием пакета прикладных программ STATISTICA 6.0 (StatSoft, Inc., США для операционной системы Windows). Вычисляли среднее значение и стандартную ошибку среднего значения. Данные выражали в виде M ± 5. Полученные данные проверяли на нормальность распределения с использованием критерия Шапиро-Уилка. В случае нормального распределения данных для сравнения средних использовали /-критерий Стьюдента. При ненормальном распределении результатов эксперимента дальнейшую статистическую обработку данных проводили с использованием U-критерия Манна-Уитни. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Исходная скорость локального мозгового кровотока у группы ложнооперированных животных составляла (3,509 ± 0,153) см/с. В результате, стимулированного ацетилхолином, выброса эндогенного оксида азота СК у данной группы крыс увеличилась, до (5,145 ± 0,221) см/с, то есть на 46,6 % (p < 0,01). Внутривенное введение L-аргинина не вызвало значимого изменения скорости мозгового кровотока у Л/О животных (рис.). Введение же L-NAME привело к снижению СК на 23,5 % (p < 0,05). Полученные данные согласуются с ранее проведенными исследованиями [1]. 60,00 -30,00 ^Достоверно относительно исходного значения (p < 0,01); #достоверно относительно исходного значения (Р < 0,05). Рис. Изменение скорости локального мозгового кровотока, при модификации синтеза NO, на фоне ишемии и при введении исследуемых соединений У группы крыс негативного контроля на фоне введения АЦХ скорость мозгового кровотока увеличилась лишь на 10,4 %, в то же время при введении нитро-L-аргинин метилового эфира СК снизилась всего на 9,5 %. Введение субстрата синтеза оксида азота-L-аргинина привело к значительному увеличению СК у крыс группы негативного контроля. Изменения СК от ее исходного уровня составили +41 % (p < 0,01), что может являться свидетельством развития у данных животных феномена «L-аргининового парадокса». Сопоставляя полученные данные, можно 112 Выпуск 2 (58). 2016 предположить ухудшение вазодилатирующей функции эндотелия у НК группы крыс, что согласуется с литературными источниками [1]. Применение сулодексида оказало благоприятное влияние на эндотелий-зависимую продукцию вазоактивных соединений (NO). При введении АЦХ у данной группы крыс наблюдалось повышение СК на 18,7 %, от ее исходного значения. На фоне L-аргинина скорость мозгового кровотока увеличилась на 24,1 % (p < 0,05), что меньше аналогичного значения группы НК на 70,8 %. При блокаде синтеза оксида азота L-NAME СК у крыс, получавших сулодексид, снизилась на 9,9 %. Полученные данные дают основание предполагать наличие у сулодексида эндотелий-защитных свойств, что подтверждается ранее проведенными исследованиями [5]. Аналогичная тенденция в изменении эндотелий-зависимой вазодилатации наблюдалась и при применении мексидола. На фоне АЦХ скорость локального мозгового кровотока у данных животных увеличилась на 18,8 %, а падение СК при введении нитрон-аргинин метилового эфира составило 9,4 %. Внутривенное введение L-аргинина данным крысам привело к увеличению скорости мозгового кровотока на 33,2 % (p < 0,05). Таким образом, применение мексидола несколько улучшило вазодилатирующую функцию эндотелия, что вероятно связано с подавлением оксидативного стресса, как одной из возможных причин развития эндотелиальной дисфункции [6]. Нарингин в дозировке 100 мг/кг способствовал улучшению вазодилатирующей функции эндотелия. Это подтверждается более выраженной вазодилатаци-ей при введении АЦХ у данных крыс, чем у животных группы негативного контроля (увеличение СК составило 16,5 % и 10,3 % соответственно) и меньшем изменении скорости локального мозгового кровотока на фоне введения L-аргинина: был отмечен прирост СК на 31,4 %. Также у данных животных сохранилась вазореактивность к действию L-NAME, что отражается в падении скорости мозгового кровотока на 13%. Подобные изменения, вероятно, связаны с тем, что нарингин снижая активность iNOS, гиперэкспрессия которой, на фоне ишемии головного мозга, чревата осложнениями и неблагоприятным прогнозом в исходе ишемического инсульта, нормализует продукцию эндотелием NO, снижает токсичность пероксонитрита, тем самым оказывает благоприятное действие на функциональное состояние эндотелия мозговых сосудов [9-11]. Применение апигенина оказало эндотелийпозитив-ное действие. Так, при введении данного флавоноида АЦХ индуцированный синтез оксида азота вызвал увеличение СК на 22,2 % (p < 0,05), при этом на фоне L-NAME скорость локального мозгового кровотока снизилась на 12,1 %. Ведение L-аргинина привело к увеличению СК на 27 %, что ниже идентичного показателя группы крыс негативного контроля на 51,9 %. Полученные данные, вероятно, связаны с тем, что апигенин про являя антиоксидантные и противовоспалительные свойства, способен редуцировать окислительную биодеградацию NO и снижать лейкоцитарную инфильтрацию сосудистой стенки (в условиях эндотелиальной дисфункции запускается каскад реакций, приводящих к активации цитокинов: ИЛ-1, ФНО-а и т.д., способствующих трансэндотелиальной лейкоцитарной миграции, сопровождаемой повреждением эндотелиоцитов), нормализуя тем самым активность эндотелия сосудов головного мозга [12]. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Экспериментально смоделированная ишемия головного мозга приводит к развитию эндотелиальной дисфункции, сопровождаемой угнетением ферментативных систем синтеза NO (сниженный сосудистый ответ на введение АЦХ и L-NAME в 4,53 (p < 0,05) и 2,47 (p < 0,05) раза соответственно) 2. Применение препаратов сулодексид и мекси-дол практически в равной степени способствовало улучшению вазодилартирующей функции эндотелия. 3. Введение исследуемых флавоноидных соединений (нарингина и апигенина) улучшило функциоанль-ное состояние эндотелия мозговых сосудов, в частности его вазодилатирующую функцию. При применении данных соединений сохранялся сосудистый ответ на стимулированный ацетилхолином синтез оксида азота, а также на внутривенное введение блокатора NOS-L-NAME. При этом фармакологический эффект от применения апигенина был сопоставим с таковым при введении сулодексида и мексидола.

About the authors

A. V. Voronkov

Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute, a branch of Medical University, Volgograd State Medical University

D. I. Pozdnyakov

Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute, a branch of Medical University, Volgograd State Medical University

Email: pozdniackow.dmitry@yandex.ru

A. V. Mamleev

Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute, a branch of Medical University, Volgograd State Medical University

References

Supplementary files