RESEARCH OF THE RENOPROTECTIVE EFFECT OF A COMBINATION OF THE PEPTIDE MIMICKING THE SPATIAL STRUCTURE OF THE B ERYTHROPOIETIN CHAIN AND INFLIXIMAB IN A RENAL 167 ISCHEMIA-REPERFUSION INJURY MODEL

Full Text

Поиск новых лекарственных препаратов, обладающих цитопротективной и противоишемической активностью, является актуальной задачей современной фармакологии. Эти свойства необходимы для защиты почечной паренхимы при органосохранных операциях на почке, наиболее часто проводимых с пережатием почечных сосудов. Только совместное использование современных высокоэффективных препаратов и опыт оперирующего хирурга могут предотвратить развитие острого почечного повреждения (ОПП), обусловленного тепловой ишемией. Одним из наиболее перспективных методов нефропротекции при развитии ишемически-репер-фузионной травмы почки является фармакологическое прекондиционирование, обусловленное действием эритропоэтина и его производных. Согласно клиническим исследованиям, лечение высокими дозами эритропоэтина привело к увеличению риска тромботических событий в первый год после трансплантации (эритропоэтин 24,4 % по сравнению с плацебо 6,4 %). В современной фармакологии разработаны производные эритропоэтина, которые активируют только цито-протективное действие и не влияют на эритропоэз. Пептид, имитирующий а-спираль B эритропоэтина (pHBSP), - это синтетический пептид, который селективно связывается с гетеродимерным рецептором. Не менее важную роль в патофизиологии повреждения при ишемии-реперфузии почек играют провос-палительные цитокины, включая фактор некроза опухоли альфа (TNF-а). Накопление свободных радикалов в тканях приводит к бурному высвобождению и активации тканевых ферментов, таких как миело-пероксидаза, что, в свою очередь, запускает каскад патологических реакций. В фармакологии известны препараты, снижающие активность фактора некроза опухоли-альфа. Одним из них является инфликсимаб. Он обладает высокой аффинностью к TNF-а, а также блокирует ряд провоспалительных интерлейкинов: интерлейкин-1, интерлейкин-6, интерлейкин-8, моно-цитарный хемоаттрактантный белок-1, а также другие активные факторы, участвующие в процессах воспаления и деструкции в тканях. Таким образом, данное исследование было предпринято, чтобы выяснить, превосходит ли комбинированное применение пептида, имитирующего а-спираль B эритропоэтина (pHBSP), и инфликсимаба при ишемически-репер-фузионном повреждении почек по эффективности нефропротективных свойств вышеуказанных веществ при их селективном введении. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Исследовать ренопротективные эффекты комбинации пептида, имитирующего а-спираль B эритропоэтина (pHBSP), и инфликсимаба при ишемически-реперфузионном повреждении почек. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Исследование выполнено на базе Центра доклинических и клинических исследований ФГАОУ ВО НИУ БеЛГУ в строгом соответствии с нормативно-правовыми актами и руководствами, регламентирующими проведение экспериментальных исследований в Российской Федерации. Этические нормы обращения с лабораторными животными соответствовали «Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22Sep2010 on the protection of animals used for scientific purposes». Эксперимент проводился на 50 белых лабораторных крысах-самцах линии Wistar массой 280-320 г. Животные были разделены на 5 групп, по 10 особей в каждой. 1. Ложнооперированные животные. 2. Ишемия/реперфузия [^(контроль)]. 3. Ишемия/реперфузия + пептид, имитирующий а-спираль B эритропоэтина (pHBSP), 25 мкг/кг внутри-брюшинно за 30 минут до моделирования ишемии. 4. Ишемия/реперфузия + инфликсимаб [Remicade®, MSDIreland (Brinney)] 10 мг/кг внутрибрюшинно за 1 час до ишемии. 5. Ишемия/реперфузия + пептид, имитирующий а-спираль B эритропоэтина (pHBSP), 25 мкг/кг внутрибрюшинно за 30 минут до ишемии + инфликсимаб [Remicade®, MSDIreland (Brinney)] 10 мг/кг внутрибрюшинно за 1 час до ишемии. Под наркозом (хлоралгидрат, 300 мг/кг внутрибрюшинно) производилось наложение атравматич-ных сосудистых зажимов на левую почечную ножку на 40 минут. Нефрэктомия справа. С помощью аппаратно-программного комплекса MP100 (Biopac System, Inc., США) с модулем лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) LDF100C и поверхностного датчика TSD143 производили измерение микроциркуляции до ишемии, через 5 мин после реперфузии и через 24 ч после реперфузии. Регистрация и обработка результатов производилась с помощью программного обеспечения AcqKnowledge версии 3.8.1. Клиренс эндогенного креатинина (скорость клубочковой фильтрации) рассчитывался по следующей формуле: Urine creatmme(umoll) х Urine volume(ml) Serum creatinine(umoll)x Collection dme(min) Фракционная экскреция натрия (FEna) рассчитывалась следующим способом: Urine sodium х Serum creatinine х 100% Serum sodium x Urine creatinine РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Профилактическое введение pHBSP и инфликси-маба в монорежиме до ишемии приводило к повышению скорости клубочковой фильтрации до (0,29 ± 0,01) и (0,22 ± 0,01) мл/мин соответственно. Более выраженное влияние на уровень скорости клубочковой фильтрации (СКФ) отмечено при совместном применении pHBSP и ин-фликсимаба; СКФ составила (0,42 ± 0,02) мл/мин (рис. 1). Оценивая функциональное состояние почечных канальцев, введение pHBSP в дозе 25 мкг/кг и ин-фликсимаба в дозе 10 мг/кг до ишемии оказало про-тективный эффект на состояние почечных канальцев. Фракционная экскреция натрия составила (1,25 ± 0,05) и (1,15 ± 0,05) % соответственно. Рис. 1. Значения скорости клубочковой фильтрации через 24 часа реперфузии при моделировании ишемии-реперфузии почек На фоне комбинированного применения pHBSP и инфликсимаба также отмечено значительное снижение фракционной экскреции натрия, превосходящее эффект от их применения в монорежиме. Фракционная экскреция натрия в этой группе составила (0,62 + 0,05) % (рис. 2). При измерении уровня микроциркуляции было установлено, что применение pHBSP в дозе 25 мкг/кг, (771 ± 27) PU, и инфликсимаба в дозе 10 мг/кг, (743 ± 34) PU, оказывало положительный эффект на уровень микроциркуляции в почках у оперированных животных через 24 часа после реперфузии. Применение комбинации pHBSP + инфликсимаб наиболее эффективно способствовало восстановле нию уровня микроциркуляции при ишемии/реперфузии, (802 ± 100) PU, что по результатам наиболее приближено к показателю микроциркуляции в группе ложно-оперированных животных, (881 ± 38) PU. Способность pHBSP селективно связываться с гетеродимерным рецептором эритропоэтина обуславливает активацию плейотропных эффектов: противоишемического, антиапоптотического, противо-в оспалительного [1, 2, 3, 4]. Это способствует цитопротективным эффектам в паренхиме почки, снижению образованию гуморальных факторов, приводящих к клубочковой и канальцевой дисфункции и активации eNOS [5, 6]. % 3 Sh am-operated I\\R pHBSP Infliximab Infliximab vs animals_25^ pg/kg_10 mgfog pHBSP Рис. 2. Значения фракционной экскреции натрия через 24 ч реперфузии при моделировании ишемии-реперфузии почек Нефропротективные эффекты инфликсимаба можно объяснить его высокой аффинностью к фактору некроза опухоли альфа, а также его способностью снижать концентрацию (связывает и ингибирует синтез) IL-1, IL-6, IL-8, моноцитарного хемоатрак-тантного белка-1, оксида азота, металлопротеиназ (коллагеназа, стромелизин) и других индукторов воспаления и тканевой деструкции [7]. Это, в свою очередь, приводит к нормализации функциональной активности почек при ишемически-реперфузион-ной травме. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Профилактика ишемических и реперфузионных повреждений почек комбинацией пептида, имитирующего а-спираль B эритропоэтина, в дозе 25 мкг/кг и инфликсимаба в дозе 10 мг/кг статистически достоверно превосходит по эффективности режимы монотерапии данным препаратами, что подтверждается улучшением фильтрационной способности почек и восстановлением уровня микроциркуляции в почечной паренхиме. Высокая эффективность сочетанного применения указанных веществ может быть объяснена воздействием их на разные патогенетические звенья ишемических и реперфузионных повреждений почек с активацией механизмов фармакологического прекондиционирования и нивелированием каскада патологических реакций, обусловленных воспалением и тканевой деструкцией. Таким образом, комбинированная терапия пептидом, имитирующим а-спираль B эритропоэтина, и инфликсимабом является наиболее перспективной в плане нефропротекции при моделировании острого ишемически-реперфузионного повреждения почек в эксперименте.

About the authors

Alexander S. Netrebenko

Belgorod State National Research University

Email: alexnetrebenko@mail.ru
Postgraduate Student of the Department of Pharmacology and Clinical Pharmacology Belgorod, Russia

Vladimir V. Gureev

Belgorod State National Research University

Doctor of Medical Sciences, Associate Professor of the Department of Pharmacology and Clinical Pharmacology Belgorod, Russia

Mikhail V. Pokrovskii

Belgorod State National Research University

Email: mpokrovsky@yandex.ru
Doctor of Medical Sciences, Professor, Professor of the Department of Pharmacology and Clinical Pharmacology, Head of the Research Institute of Pharmacology of Living Systems Belgorod, Russia

Vladimir I. Yakushev

Belgorod State National Research University

Email: vladiyakush@yandex.ru
Candidate of Medical Sciences, Associate Professor of the Department of Pharmacology and Clinical Pharmacology Belgorod, Russia

Elena V. Avdeeva

Kursk State Medical University

Email: avdeyeva_ev@mail.ru
Doctor of Biological Sciences, Professor, Professor of the Department of Normal Physiology Kursk, Russia

Anastasia V. Gureeva

Kursk State Medical University

Email: nastasyi.207@gmail.com
3rd year student of the Faculty of Medicine Kursk, Russia

Maria A. Zatolokina

Kursk State Medical University

Doctor of Medical Sciences, Professor, Professor of the Department of Histology, Embryology, Cytology Kursk, Russia

References

Supplementary files