ВЛИЯНИЕ НОВОГО АГОНИСТА РЕЦЕПТОРА GPR119 СОЕДИНЕНИЯ ZB-16 НА КОАГУЛЯЦИОННЫЙ ГЕМОСТАЗ КРЫС ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ
- Авторы: Куркин Д.В.1, Волотова Е.В.1, Бакулин Д.А.1, Шафеев М.А.2, Тюренков И.Н.1
-
Учреждения:
- Волгоградский государственный медицинский университет
- ЗАО «Исследовательский Институт Химического Разнообразия»
- Выпуск: Том 13, № 1 (2016)
- Страницы: 48-51
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.eco-vector.com/1994-9480/article/view/118927
- ID: 118927
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Ключевые слова
Полный текст
Численность больных сахарным диабетом (СД) типа 2 в мире за последние 10 лет увеличилась более чем в 2 раза и в настоящее время достигла 415 млн человек, включая около 193 млн недиагностированных случаев. Согласно прогнозам Международной диабетической федерации к 2040 году сахарным диабетом будет страдать 642 млн человек [10]. Ведущей причиной смертности и инвалидизации при СД типа 2 являются его сердечно-сосудистые осложнения. Основными причинами которых являются инсулинорезистентность, эндотелиальная дисфункция, гипертриглицеридемия, оксидативный стресс, атеросклероз и нарушения в системе гемостаза, формирующие протромботическое состояние крови. Нарушения в системе коагуляционного гемостаза и фибринолиза при СД типа 2 заключаются в повышении активности тромбина и факторов VIII/vWf, VII и X, увеличении концентрация фибриногена, приводящем к укорочению времени тромбообразования; повышении уровня ингибитора активатора плазминогена 1 (PAI-1), который замедляет процесс фибринолиза. По мере прогрессирования заболевания нарушения в системах коагуляции и фибринолиза способствуют развитию макро- и микрососудистых осложнений у пациента (инфаркт миокарда, инсульт, ретино-, нефро-, нейропатии и др.) [2, 3, 5]. В качестве базовой терапии СД типа 2, наряду с бигуанидами и производными сульфонилмочевины, все чаще используются средства, влияющие на систему инкретинов: ингибиторы ДПП-4 (Ситаглиптин, Вилдаг-липтин, Саксаглиптин, Линаглиптин, Алоглиптин, Лик-сисенатид и Госоглиптин) и синтетические аналоги ГПП-1 (Эксенатид, Лираглютид, Ликсисенатид и не зарегистрированные в РФ Эксенатид LAR, Дулаглутид, Альбиглютид и Таспоглютид) [1, 9]. Интерес к данной группе противодиабетических препаратов не случаен, помимо высокой эффективности и безопасности, они обладают рядом плейотропных эффектов в отношении сердечно-сосудистой системы: замедление атеросклеротического процесса, снижение апоптоза эндоте-лиоцитов и кардиомиоцитов [6, 9]. Основой для плей-отропного действия инкретиномиметиков является физиологическая способность ГПП-1 снижать уровень экспрессии некоторых молекул адгезии (VCAM-1 и ICAM-1) и провоспалительных цитокинов (MCP-1 и ФНО-а), снижать уровень PAI-1 [6, 9]. Отмечено, что физиологическая секреция ГПП-1 при СД типа 2 снижается, в то время как чувствительность к нему сохраняется. Напротив, секреция ГИП остается неизменной, но чувствительность к нему резко снижена. До недавнего времени, фармакологический подход, заключающийся в стимуляции секреции соб 48 == Выпуск 1 (57). 2016 ственных инкретинов еще не был реализован. С открытием ряда рецепторов, локализованных в первую очередь на энтероэндокринных клетках (GPR40, GPR41, GPR43, GPR119, GPR120 и др.), оказалась возможной фармакологическая регуляция секреции эндогенных инкретинов. В настоящее время агонист GPR40 (фа-сиглифам) находится на 3-й фазе клинических исследований, из агонистов GPR119 3 находятся на 2-й и 2 агониста на 1-й фазах клинических исследований [7, 8, 12]. Что говорит о стимуляции секреции эндогенных инкретинов как о признанном фармакологическим подходе в лечении СД типа 2. Тем не менее, на настоящий момент проведено недостаточно исследований по изучению влияния средств, стимулирующих секрецию инкретинов, на состояние гемостаза у животных с СД. Тогда как известно, что нормализация гликемии и основных параметров гемостаза при проведении противодиабе-тической терапии может свидетельствовать не только о компенсации углеводного обмена, но и о снижении риска развития макро- и микрососудистых осложнений у пациента. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Изучение влияние нового агониста GPR119 рецептора - соединения ZB-16 - на плазменный (коагуляционный) компонент гемостаза у животных с экспериментальным сахарным диабетом. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Субстанция соединения ZB-16 синтезирована ЗАО «Исследовательский Институт Химического Разнообразия» (г. Химки, Россия) и представляет собой высокоактивный (IC50 = 7 н1^) селективный агонист рецептора GPR119. Исследование выполнено на 50 половозрелых крысах-самках (возраст 6 мес., масса 240-260 г), с экспериментальным сахарным диабетом (ЭСД) типа 2. ЭСД моделировали однократным внутрибрюшинным введением стрептозотоцина (Sigma-Aldrich, США) 65 мг/кг на фоне предварительного (за 15 минут) введения никоти-намида (Sigma-Aldrich, США) 230 мг/кг [4]. После определения уровня гликемии (спустя 72 часа) были сформированы 4 экспериментальные группы (n = 10) из животных с уровнем глюкозы натощак 8-14 ммоль/л. Параллельно формировалась группа из 10 интактных животных того же возраста, веса и пола. Уровень глюкозы определялся в крови глюкометром Контур ТС (Bayer, Германия). Исследуемое соединение изучалось в двух эффективных дозах (0,1 и 1 мг/кг), отобранных по результатам предыдущих исследований. В качестве препарата сравнения использовали ингибитор ДПП-4 ситаг-липтин («Янувия», «Мерк Шарп и Доум Б.В.», Германия) как наиболее близкий по механизму действия в дозе 10 мг/кг, подобранной в соответствии с данными литературы [11]. Субстанцию соединения ZB-16 водили в течение 28 дней один раз в сутки, внутрижелудочно через зонд в виде суспензии, дисперсионной средой служила вода очищенная (объем введенной жидкости на одно животное составлял 0,1 мл на 100 г живой массы). Препарат сравнения и воду вводили в эквивалентном объеме. На 7-й, 14-й, 21-й и 28-й дни после начала лечения у животных оценивался тощаковый уровень глюкозы, затем проводили забор крови для определения параметров коагуляционного гемостаза. Изучение коагуляционного звена гемостаза. Определение показателей гемостаза осуществлялось на программируемом оптико-механическом коагулометре «Минилаб 701» с использованием наборов (НПО РЕНАМ, Россия) для определения активированного частичного тромбопластинового (АЧТВ), протромбинового (ПВ) и тромбинового времени (ТВ), а также концентрацию фибриногена в крови. Забор крови у животных производили из брюшной аорты. Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием Prism 5 (GraphPad Software Inc., США). Для проверки нормальности распределения использовали критерий Шапиро-Уилка. В зависимости от типа распределения использовали непараметрические (критерии Краскела-Уоллиса, Ньюме-на-Кейлса) и параметрические методы статистического анализа (критерий Стьюдента с поправкой Бонферро-ни). Значения p < 0,05 расценивались как статистически значимые. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Уровень тощаковой гликемии до лечения не отличался у животных всех экспериментальных групп и составлял от 8 до 14 ммоль/л. Введение исследуемого соединения в дозе 1 мг/кг в течение 4 недель животным с ЭСД способствовало снижению уровня глюкозы в крови до уровня сопоставимого с таковым у получавших ситаглиптин. Наиболее выраженный сахароснижающий эффект исследуемое соединение ZB-16 оказывало в дозе 1 мг/кг (табл.). В плазменном (коагуляционном) механизме свертывания крови, итогом которого является образование фибрина, основная роль принадлежит плазменным факторам (фибриноген, протромбин и др.). Первая фаза плазменного гемостаза - образование протромбиназы. Показателем, характеризующим первую фазу плазменного гемостаза, является активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ) [3, 5]. По результатам проведенного исследования в группе животных с ЭСД наблюдается достоверное (p < 0,05) снижение АЧТВ на 38 % по отношению к группе интактных животных, что свидетельствует о нарушениях в системе внутреннего каскада свертывания плазмы (рис. А). Выпуск 1 (57). 2016 49 ЩЩпрй [ЩшкПГМЩ Уровень гликемии у животных с сахарным диабетом, получавших лечение в течение 4 недель, ммоль/л и отклонение от уровня гликемии до лечения (%) Группа/время наблюдения Время после начала лечения, сут 0 7 14 21 28 Интакт 4,1 ± 0,1 (0) 4,4 ± 0,2 (7) 4,2 ± 0,3 (2) 4,1 ± 0,1 (0) 3,7 ± 0,2 (-10) ЭСД 13,6 ± 1,0* (0) 10,9 ± 0,7 (-20) 10,5 ± 0,7 (-23) 9,8 ± 0,8 (-28) 9,6 ± 0,5 (-29) ZB-16 0,1, мг/кг 13,1 ± 0,9 (0) 10,8 ± 0,7 (-18) 9,9 ± 0,7 (-24) 9,0 ± 0,5 (-31) 8,4 ± 0,5# (-36) ZB-16 1, мг/кг 13,4 ± 0,6 0 10,4 ± 0,9 (-22) 9,4 ± 0,7 (-30) 8,4 ± 0,5# (-37) 7,9 ± 0,4 (-41) Ситаглиптин 12,8 ± 0,6 (0) 10,1 ± 0,6 (-21) 9,2 ± 0,5 (-28) 8,1 ± 0,4 (-37) 7,5 ± 0,5# (-41) Примечание. ЭСД - группа животных с экспериментальным пред-диабетом без лечения. ‘Достоверно по отношению к группе интактных животных (p < 0,05); ^достоверно по отношению к группе ЭСД (p < 0,05). Вторая фаза плазменного гемостаза-тромбино-образование. В эту фазу протромбиназа вместе с факторами коагуляции V, VII, X и IV переводит неактивный протромбин в активную форму - тромбин. Показателем, характеризующим вторую фазу, является протром-биновое время (ПВ) [3, 5]. У группы животных с ЭСД по сравнению с группой интактных отмечается достоверное (p < 0,05) снижение протромбинового времени на 40 %, что свидетельствует 0 снижении антикоагуляционного потенциала. Исследуемое соединение повышало значения ПВ на 44 % (в дозе 0,1 мг/кг) (p < 0,05), на 55 % (в дозе 1 мг/кг) (p < 0,05) соответственно, по отношению к группе животных с ЭСД без лечения (рис. Б.). Препарат сравнения уступал по выраженности действия исследуемому соединению в дозе 1 мг/кг (рис. Б). Третья фаза-фибринообразование. Показателем, характеризующим третью фазу, является тромбиновое время и концентрация фибриногена в плазме [3, 5]. Тромбиновое время характеризует конечный этап процесса свертывания - превращение фибриногена в фибрин под действием тромбина. В условиях сахарного диабета и развивающейся на его фоне эндотелиальной дисфункции наблюдается достоверное (p < 0,05) укорочение тромбинового времени (ТВ) у животных с ЭСД без фармакологической поддержки на 25,4 %, по сравнению с интактными, что также свидетельствует об усилении прокоагуляционных сдвигов в системе гемостаза. Под влиянием исследуемого соединения (в равной степени при использовании его в дозе 0,1 и1 мг/кг) происходит достоверное удлинение ТВ (рис. В). В группе животных с ЭСД наблюдалось достоверное увеличение уровня фибриногена в плазме крови на 124,9 % (p < 0,05) по сравнению с группой интактных животных, что подтверждает наличие нарушений в системе плазменного гемостаза (повышение образования сгустка фибрина на последней стадии свертывания кро ЭСД - группа животных с экспериментальным сахарным диабетом без лечения; Интакт - интактная группа животных. *Различия статистически значимы по отношению к группе интактных животных (p < 0,05); #различия статистически значимы по отношению к группе животных с ЭСД (p < 0,05). Рис. Основные показатели гемостаза у животных с сахарным диабетом после 4-недельного введения исследуемого соединения и ситаглиптина. А - АЧТВ; Б - протромбиновое время; В - тромбиновое время; Г - уровень фибриногена В группе животных, получавших исследуемое соединение и препарат сравнения (ситаглиптин), наблюдалось удлинение АЧТВ, так, при применении ZB-16 в дозе 1 мг/кг на 31,8 % (p < 0,05), в дозе 0,1 мг/кг на 18 %, ситаглиптина на 12,8 % соответственно, по отношению к группе животных с ЭСД без лечения. Таким образом, наиболее выраженное действие на данный показатель наблюдалось у ZB-16 в дозе 1 мг/кг. 50 Выпуск 1 (57). 2016 ви) (рис. Г). Концентрация фибриногена является одним из показателей, характеризующих третью фазу образования тромба - фибринообразование. Кроме того, фибриноген является одним из белков «острой фазы», концентрация которых повышается при нарушениях системы гемостаза и острых воспалениях. У группы животных с ЭСД, получавшей в качестве лечения субстанцию соединения ZB-16 в дозах 0,1 и 1 мг/кг, концентрация фибриногена составила (3,5 ± 0,7) и (3,4 ± 0,7) г/л (p < 0,05) соответственно, что было достоверно меньше (на 36,8 и 38,3%), чем в группе животных с ЭСД без лечения. Препарат сравнения оказывал менее выраженный эффект (рис. Г). Таким образом, представленные данные свидетельствуют о нормализации показателей гемостаза у животных с СД типа 2, получавших в течение 4 недель соединение ZB-16 и ситаглиптин. Достижение нормогликемии в клинике приводит к реальному улучшению состояния гемостаза, однако это не обеспечивает полного восстановления его нарушений, возникающих с формированием инсулинорези-стентности [3]. Некоторые существующие гипоглике-мические препараты оказывают влияние на систему гемостаза, посредством устранения инсулинорезистен-тности (бигуаниды и тиазолидиндионы) [3]. Средства, влияющие на систему инкретинов, способны влиять на гемостаз посредством улучшения функционирования эндотелиоцитов. ГПП-1 снижает экспрессию эндотелиоцитами адгезивных белков (VCAM-1 и ICAM-1) и хемоаттрактантов (MCP-1 и ФНО-а), которые отвечают за активацию и накопление иммунных клеток в сосудистой стенке [6, 9], что является одним из ключевых процессов при атеросклерозе и приводит к усилению прокоагуляционных сдвигов в системе гемостаза и воспалению. Также ГПП-1 снижает экспрессию, повышенного при СД типа 2, PAI-1, который замедляет процесс фибринолиза, что непосредственно ухудшает баланс в системе гемостаза [3, 6, 9]. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В проведенном исследовании установлено, что гипергликемия, связанная с экспериментальным сахарным диабетом приводит к выраженным нарушениям в системе гемостаза. Введение агониста GPR119 и ингибитора ДПП-4 приводило к нормализация оцениваемых параметров (АЧТВ, ПВ, ТВ и уровень фибриногена). По всей видимости, это связано не только с их сахароснижающим эффектом и способностью улучшать постпран-диальный контроль гликемии, а также с эндотелиопо-зитивным эффектом и способностью понижать уровень PAI-1. Нормализация ключевых показателей системы гемостаза безусловно является важным качеством, которое необходимо учитывать при выборе или разработке гипогликемического средства.Об авторах
Денис Владимирович Куркин
Волгоградский государственный медицинский университет
Email: strannik986@mail.ru
к. фарм. н., ассистент кафедры фармакологии и биофармации ФУВ
Е. В. Волотова
Волгоградский государственный медицинский университеткафедра фармакологии и биофармации ФУВ
Д. А. Бакулин
Волгоградский государственный медицинский университеткафедра фармакологии и биофармации ФУВ
М. А. Шафеев
ЗАО «Исследовательский Институт Химического Разнообразия»
И. Н. Тюренков
Волгоградский государственный медицинский университеткафедра фармакологии и биофармации ФУВ
Список литературы
- Дедов И. И. Инновационные технологии в лечении и профилактике сахарного диабета и его осложнений // Сахарный диабет. - 2013. - № 3. - С. 4-10.
- Кучерявенко А. Ф., Спасов А. А., Науменко Л. В. Влияние нового гипогликемического соединения Лими-глидол на параметры гемостаза при экспериментальном сахарном диабете // Проблемы Эндокринологии. - 2015. - Т. 61, № 1. - С. 51-56.
- Северина А. С., Шестакова М. В. Нарушение системы гемостаза у больных сахарным диабетом // Сахарный диабет. - 2004. - № 1. - С. 62-67.
- Спасов А. А., Воронкова М. П., Снигур Г. Л., Чепляева Н. И., Чепурнова М. В. Экспериментальная модель сахарного диабета типа 2 // Биомедицина. - 2011. - № 3. - С. 12-18.
- Спасов А. А., Кучерявенко А. Ф., Салазникова О. А. Влияние гипогликемических средств на гемостаз // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2010. - Т. 73, № 8. - С. 26-28.
- Сухарева О. Ю., Шмушкович И. А., Шестакова Е. А., Шестакова М. В. Система инкретинов при сахарном диабете 2-го типа: сердечно-сосудистые эффекты // Проблемы эндокринологии. - 2012. - Т. 58. - №. 6. - С. 33-42.
- Тюренков И. Н., Бакулин Д. А., Куркин Д. В., Ломкина Е. М., Волотова Е. В. Агонисты GPR119 рецепторов: характеристика, физиологическая роль и перспективы использования в терапии сахарного диабета 2 и метаболического синдрома // Успехи физиологических наук. - 2015. - Т. 46, № 4. - С. 28-37.
- Тюренков И. Н., Куркин Д. В., Волотова Е. В., Бакулин Д. А., Ломкина Е. М. Десять новых мишеней для разработки лекарственных средств лечения СД 2 и метаболического синдрома // Сахарный диабет. - 2015. - Т. 18. - №. 1. - С. 101-109.
- Anagnostis P., Athyros V. G., Adamidou F., et al. Glucagon-like peptide-1-based therapies and cardiovascular disease: looking beyond glycaemic control // Diabetes Obes Metab. - 2011. - Vol. 13, № 4. - P. 302-312.
- International Diabetes Federation. IDF Diabetes Atlas 2015, 7th edn [Электронный ресурс]. URL: http:// www.idf.org/diabetesatlas (дата обращения: 18.01.2016)
- Poucher S. M., Cheetham S., Francis J., et al. Effects of saxagliptin and sitagliptin on glycaemic control and pancreatic p-cell mass in a streptozotocin-induced mouse model of type 2 diabetes // Diabetes Obes Metab. - 2012. - Vol. 14, № 10. - P. 918-926.
- Reimann F., Gribble F M. G protein-coupled receptors as new therapeutic targets for type 2 diabetes // Diabetologia. - 2016. - Vol. 59, № 2. - P. 229-233.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)