CARDIOPROTECTIVE EFFECTS OF RESVERATROL IN ISCHEMIC AND REPERFUSION MYOCARDIAL INJURY

Full Text

В настоящее время в современной кардиофармакологии продолжается поиск новых эффективных методов защиты миокарда от ишемического и реперфузионного повреждения. Помимо фармакологических кардио-протекторных средств, важное внимание привлечено к феномену ишемического прекондиционирования (ИП) миокарда [1, 9, 12]. Реализация кардиопротекции ишемического прекондицио-нирования опосредуется через два окна: во-первых, раннее или классическое пре-кондиционирование продолжительностью до 3-4 ч и позднее ишемическое прекон-диционирование продолжительностью от 1 до 3-4 дней [8]. В последнее время многочисленные экспериментальные исследования посвящены изучению кардиопротекторных свойств ресвератрола (3, 5, 4'-тригид-рокси-транс-стильбен), который, является природным фенольным соединением со держащимся в вине и кожуре винограда [10]. Известны его гиполипидемическая, антиоксидантная, эстрогенная, антиагре-гационная активности, есть результаты по изучению кардиопротективной активности в опытах in vitro. Показана эффективность ресвератрола для защиты почек, сердца и мозга от ишемического-репер-фузионного повреждения [9]. В клетках почек, ресвератрол оказывает свое защитное действие через активацию синтеза оксида азота (NO) [11]. Проверка гипотезы о кардиопротек-тивной активности ресвератрола, реализуемой через механизмы прекондиционирова-ния явилась целью настоящей работы. Материалы и методы Изучение выживаемости ишемизированного миокарда было проведено на 66-и лабораторных кроликах массой 2-2,5 кг. Инфаркт миокарда воспроизводился на наркотизированных животных (хлорал 30 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 4, 2015 г. гидрат 300 мг/кг), находящихся на управляемом дыхании, путем перевязки нисходящей ветви левой коронарной артерии на уровне нижнего края ушка левого предсердия (60 мин) с последующей реперфузией (90 мин). Поперечные срезы миокарда производили через каждые 0,8 см, начиная с уровня 0,8 см ниже места наложенной лигатуры. Срезы миокарда помещали в емкость содержащую фосфатный буфер (рН 7,4) и 1 мг/мл трифенилтетразо-лия хлорида для образования красного формазана [2, 3, 4, 5]. Подсчет площадей интактного и некротизированного миокарда левого желудочка производили на каждом из четырех срезов с помощью попик-сельного анализа в программе Adobe Photoshop 9.0. Уровень Troponin I (TnI) определяли на иммунофлуоресцентном приборе Triage Meter Pro (Biosite, США). Ишемическое прекондиционирова-ние осуществляли путем 5 минутного прекращения кровотока в лигированной коронарной артерии за 30 минут до тотальной ишемии миокарда. Дистантное ишемическое прекондиционирование (ДИП) осуществляли путем наложения жгута на верхнюю треть бедра на 10 минут, с последующей 20 минутной реперфузией и воспроизведением модели инфаркта на 60 минут. Фармакологическое прекондицио-нирование осуществляли с помощью внутривенного введение в маргинальную вену уха кролика ресвератрола в дозе 2 мг/кг. Анализаторы: L-NAME в дозе 25 мг/кг (блокатор индуцибельной (iNOS) и эндотелиальной (eNOS) NO-cинтазы), гли-бенкламид (блокатор КАТФ-каналов) в дозе 0,4 мг/кг, аминогуанидин (блокатор инду-цибельной (iNOS) в дозе 100 мг/кг [6, 7]. Результаты и их обсуждение Наложение лигатуры на нисходящую ветвь левой коронарной артерии в контрольной группе приводило к развитию некроза миокарда левого желудочка, размер которого составил 27,3±1,2%. Применение ДИП, фармакологического прекондиционирования путем внутри-брюшинного введения ресвератрола привело к достоверному уменьшению площади некротизированного миокарда и составило 9,4±0,5%, 15,2±0,8% соответственно. Блокада еNOS и iNOS на фоне моделирования ишемии/реперфузии, применения ресвератрола, ДИП привела к нивелированию противоишемических эффектов. Величина зоны некроза в группе животных, получавших L-NAME и ресве-ратрол составила 24,1±1,3%, получавших L-NAME и ДИП - 25,3±0,8%, аминогуа-нидин и ресвератрол - 26,6±1,9%, амино-гуанидин и ДИП - 22,8±2,0%. При блокаде АТФ-зависимых калиевых каналов величина зоны некроза в группе животных, получавших глибенкламид и ресве-ратрол - 28,5±1,3%, глибенкламид и ДИП - 24,2±1,5%. Уровень тропонина, как и предполагалось, изменяется с размером площади некроза миокарда левого желудочка (табл. 1). Исходя из результатов экспериментов, дистантное ишемическое преконди-ционирование, фармакологическое пре-кондиционирование ресвератролом обладают в равной степени выраженным кар-диопротекторным действием. Кратковременная ишемия миокарда инициирует каскад определенных биохимических процессов в кардиомиоцитах. Эти процессы направлены на защиту миокарда от повреждений, связанных с его ишемизацией. Благодаря этому короткому, но эффективному «курсу закаливания» миокард становится подготовленным к последующей ишемии, в связи, с чем он гораздо более успешно защищается от агрессивных факторов, обусловленных ухудшением питания и оксигена-ции сердца. Этот физиологический феномен, названный «ишемическим прекон-диционированием», был открыт не так давно, но уже привлек к себе внимание множества ученых. В случае острой ишемии этот механизм может предотвратить развитие инфаркта миокарда, а если последний все же происходит, ишемическое прекондиционирование обеспечивает меньшие размеры инфаркта, уменьшает вероятность появления аритмии, предохраняет от значительных нарушений функций миокарда левого желудочка, а также уменьшает повреждения миокарда, 31 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 4, 2015 г. Таблица 1 Влияниерезвератрола (2 мг/кг) в/в и дистантного ишемического прекондиционирования на размер зоны некроза и уровнь Тропонина I при острой коронарооклюзии (60 мин) с последующей реперфузией (90 мин.) у наркотизированных кроликов (M± m; в % от массы левого желудочка; n=6) Группа % некроза Уровень тропонина I, нг/мл Контроль (инфаркта миокарда) 27,3±1,2 16,26±1,9 КО/реперфузия + дистантное прекондиционирование 9,4±0,5* 4,9±1,3* КО/реперфузия + ресвератрол (2 мг/ кг) 15,2±0,8* 5,24±1,1* КО/реперфузия + дистантное прекондиционирование + ресвератрол (2 мг/ кг) 9,4±0,5* 4,9±1,3* КО/реперфузия + L-NAME + дистантное прекондиционирование 23,5±1,2 14,15±1,2 КО/реперфузия + L-NAME + ресвератрол (2 мг/ кг) 24,1±1,3 17,11±1,2 КО/реперфузия + аминогуанидин (100 мг/кг) + дистантное прекондиционирование 22,8±2,0 14,11±1,2 КО/реперфузия + аминогуанидин (100 мг/кг) + ресвератрол (2 мг/ кг) 26,6±1,9 15,45±1,2 КО/реперфузия + глибенкламид (0,4 мг/кг) + дистантное прекондиционирование 24,2±1,5 16,34±1,8 КО/реперфузия + глибенкламид (0,4 мг/кг) + резвератрол (2 мг/ кг) 28,5±1,3 16,95±1,8 Примечание: КО/реперфузия - коронарооклюзия нисходящей ветви левой коронарной артерии на уровне ушка (60 мин) с последущей реперфузией (90 мин); ИП-ишемическое прокондиционирование (5 мин); ДИП-дистантное ишемическое преконди-ционирование (10 мин) верхней трети бедра; *р < 0,05 - в сравнении с контролем; # р < 0,05 - в сравнении с серией без фармакологического анализатора связанные с реперфузией. К механизмам реализации кардиопротективного действия ресвератрола [6] можно отнести: ан-тиоксидантный, противовоспалительный, повышающий активность ферментов NOS, стимулирующих ангиогенез. Но один из самых обсуждаемых механизмов - это эффект, опосредованный через пре-кондиционирование. Каким образом ишемия может сыграть прекондициони-рующее, то есть «подготавливающее», действие? Во время кратковременного ишемического эпизода кардиомиоциты начинают выделять аденозин и брадики-нин, что, в свою очередь, вызывает активацию универсального внутриклеточного мессенджера - протеинкиназы С. Под ее действием АТФ-зависимые калиевые каналы гладкомышечных клеток сосудов и кардиомиоцитов, закрытые в норме, открываются. За счет этого происходит защитное укорочение сердечных потенциалов действия. Такой эффект имеет энергосберегающее значение, и при возникновении в ближайшее время повторной ишемии миокарда отмечается снижение его метаболической активности, уменьшение скорости распада АТФ, замедление гликогенолиза и снижение скорости нарастания внутриклеточного ацидоза. Благодаря всему этому миокард лучше переносит ишемию, в том числе более длительную и выраженную. Как видно из нашего исследования, АТФ-зависимые калиевые каналы являются важным эффекторным звеном в реализации цитопротекторного действия как дистантного прекондиционирования, так и ресвератрола. Оксид азота играет важную роль в реализации кардиопротектор-ных эффектов ресвератрола. И в том и другом случае синтез его осуществляется за счет активации индуцибельной N0-синтазы, однако в механизме цитопротекции большое значение имеет эндотелиальная Ш-синтаза, выполняющая, по всей вероятности, триггерную роль. Доказанная способность ресвератрола активировать протеинкиназы [2] позволяет предположить их триггерную роль в про 32 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 4, 2015 г. цессе реализации эффектов фармакологического прекондиционирования. Вышеизложенное подтверждает наше предположение о том, что ресвератрол является триггером ишемического прекондицио-нирования и может вызывать фармакологическое прекондиционирование, а реализация естественных механизмов защиты от ишемии осуществляется за счет активации АТФ-зависимых калиевых каналов и биосинтеза оксида азота, фармакологических миметиков прекондицио-нирования, индуцирующих воспроизводимый и стабильный кардиопротектив-ный ответ и в то же время лишенных серьезных побочных эффектов. Выводы 1. Проведение дистантного ишемического прекондиционирования, введение ресвератрола достоверно, относительно контрольной группы животных, уменьшает распространенность зоны некроза миокарда левого желудочка. 2. АТФ-зависимые калиевые каналы являются эффекторным звеном в механизме цитопротекторного действия как дистантного ишемического прекондициониро-вания так и ресвератрола на модели коро-нарооклюзионного инфаркта миокарда. 3. Блокада эндотелиальной и инду-цибельной NO-синтазы нивелирует цито-протекторный эффект рекомбинантного ресвератрола на модели коронарооклюзи-онного инфаркта миокарда, доказывает роль оксида азота в реализации эффектов прекондиционирования.

References

Supplementary files