ACTION OF COURSE LOVASTATIN APPLICATION ON ACTIVITY OF LYSOSOMAL ENZIMES IN EXPERIMENT

Abstract

Paper shows that course application of lovastatin in rats increase nonsedimenteted activity of lysosomal katepsin D and DNA-aze in liver and skeletal muscle. After cancelation of lovastatin therapy investigated indicators will be going to normal level.

Full Text

Статины как средства коррекции дислипидемий находят широкое применение в современной клинической практике. Это обусловлено высокой активностью ингибиторов ГМГ-КоА редуктазы в нормализации липидного спектра, а также наличием у статинов дополнительных плейотропных эффектов [2]. В клинических исследованиях показана способность статинов замедлять прогрессирование атеросклероза, снижать риск развития его осложнений и стабилизировать атеросклеротические бляшки [7]. Установлено, что статины значительно снижают кардиальную и общую смертность, оказывают благоприятное влияние на прогноз больных сахарным диабетом [1]. Статины обладают хорошей переносимостью, однако способны вызывать ряд нежелательных лекарственных реакций. Гепатотоксичность и миопатия, проявляющиеся повышением уровней тканеспецифичных ферментов в крови, развиваются в 0,1-1,5% случаев [10], однако, требуют мониторинга безопасности для предотвращения таких осложнений, как печеночная недостаточность, миозит, раб-домиолиз. Известно, что лабилизация мембран лизосом характерна для патогенеза многих заболеваний, она также отражает по вреждающее действие ряда лекарственных средств на субклеточном уровне. В связи с вышеизложенным целью работы является изучение влияния стати-нов на активность лизосомальных ферментов в органах, считающихся основными мишенями повреждающего действия ингибиторов ГМГ-КоА редуктазы, а также в миокарде. Материалы и методы Исследование проводилось на 28 половозрелых нелинейных белых крысах самцах массой 150-220 г. Ловастатин в дозе 20 мг/кг вводили внутрижелудочно ежедневно в 18 часов в течение 7 и 14 дней, контрольным животным вводили дистиллированную воду. На 7 и 14 день курсового применения ловастатина, а также на 7 день отмены животных эвтана-зировали под эфирным наркозом. У крыс забирали печень, сердце и бедренную мышцу, органы отмывали в физиологическом растворе и гомогенизировали на холоду в гомогенизаторе Heidolph DIAX 900 (Германия) при 24000 об/мин в течение 60 сек в 0,25М растворе сахарозы, содержащем 1мМ ЭДТА. Затем гомогенат центрифугировали при 3000 об/мин. в течение 10 минут при 4°С, осадок отбрасывали, а надосадочную жидкость повторно центрифугировали при 20000 об/мин в 44 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №3, 2012 г. течение 30 минут при 4°С. Осадок ресус-пендировали в 0,25М растворе сахарозы, содержащем 0,1% тритон XI00. Активность ß-галактозидазы, катеп-сина Д и ДНК-азы определяли в надосад-ке (неседиментируемая активность) и в осадке, содержащем лизосомы (седимен-тируемая активность), спектрофотометрическим методом по гидролизу ß-D-галактопиранозида [6], гемоглобина [9] и ДНК [6] соответственно. Активность ß-галактозидазы выражали в нмоль n-нитрофенола/мг белка в минуту, катепси-на Д - в нмоль тирозина/мг белка в минуту, ДНК-азы - в нмоль 5 АМФ/мг белка в минуту. Результаты обработаны методом вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента. Результаты и их обсуждение Курсовое 7-дневное введение ловастатина интактным животным сопровождалось снижением в миокарде неседимен- тируемой активности ДНКазы и ß-галактозидазы на 14,6% (р<0,05) и 61,1% (р<0,05) соответственно по отношению к контролю (табл. 1). На 14 день курсового применения ло-вастатина отмечалось повышение неседи-ментируемой активности катепсина Д в печени на 22,5% (р<0,05) и скелетной мышце - на 37,8% (р<0,05). В миокарде неседимен-тируемая активность катепсина Д понизилась на 34,9% (р<0,05). Седиментируемая активность катепсина Д имела тенденцию к снижению во всех исследуемых органах. Неседиментируемая активность ß-галактозидазы на 14 сутки назначения ловастатина в миокарде снизилась на 66,7% (р<0,05), в печени и скелетной мышце имела тенденцию к повышению. Седиментируемая активность ß-галактозидазы в печени понизилась на 66,3% (р<0,01) по сравнению с контролем. Таблица 1 Активность лизосомальных ферментов в тканях при курсовом 7 и 14 дневном применении ловастатина и на 7 день отмены препарата Фермент Печень n=7 Миокард n=7 Скелетная мышца n=7 Применение ловастатина (7 день) Катепсин Д СА 1,33±0,14 0,29±0,03 0,84±0,09 НСА 2,31±0,17 0,86±0,08 1,03±0,07 ß-галактозидаза СА 0,70±0,10 0,021±0,004 0,019±0,006 НСА 1,47±0,07 0,07±0,02* 0,67±0,07 ДНКаза СА 0,97±0,07 1,81±0,03 0,90±0,05 НСА 0,64±0,04 0,70±0,03* 0,66±0,04 Применение ловастатина (14 день) Катепсин Д СА 1,24±0,08 0,27±0,03 0,81±0,07 НСА 2,50±0,15* 0,71±0,09* 1,24±0,10* ß-галактозидаза СА 0,29±0,08* 0,028±0,006 0,017±0,004 НСА 1,58±0,09 0,06±0,02* 0,89±0,09 ДНКаза СА 0,94±0,05 1,83±0,07 0,88±0,07 НСА 0,72±0,05* 0,64±0,04* 0,75±0,05* Последействие (7 день отмены ловастатина) Катепсин Д СА 1,36±0,09 0,34±0,04 0,85±0,06 НСА 2,33±0,08* 0,92±0,07 1,07±0,06* ß-галактозидаза СА 0,85±0,20 0,024±0,007 0,021±0,003 НСА 1,58±0,09 0,10±0,01* 0,78±0,06 ДНКаза СА 0,99±0,10 1,84±0,11 0,92±0,06 НСА 0,67±0,06 0,74±0,04 0,63±0,04 Примечание: СА - седиментируемая активность, НСА - неседиментируемая активность. * - отмечена достоверность изменений по отношению к контролю (интактные животные). 45 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №3, 2012 г. Неседиментируемая активность ДНКазы на 14 сутки курсового применения ловастатина возросла в печени и скелетной мышце на 26,3% (р<0,05) и 23,0% (р<0,05) соответственно по сравнению с контролем. В миокарде неседиментируе-мая активность фермента понизилась на 22,0% (р<0,01). Седиментируемая активность ДНКазы незначительно уменьшилась относительно контроля во всех исследуемых органах. На 7 день отмены ловастатина наблюдалась следующая динамика активности лизосомальных ферментов: неседи-ментируемая активность катепсина Д в печени и скелетной мышце оставалась повышенной по сравнению с уровнем контроля на 14,2% (р<0,05) и 18,9% (р<0,05) соответственно. Неседименти-руемая активность ß-галактозидазы в миокарде сохранялась пониженной на 44,4% (р<0,05) по сравнению с контролем. Остальные показатели активности лизо-сомальных ферментов от показателей контроля (интактные животные) достоверно не отличались. Таким образом, при курсовом применении ловастатина отмечается повышение неседиментируемой активности исследуемых лизосомальных ферментов в печени и скелетной мышце, что может являться признаком лабилизации мембран лизосом. Результаты, полученные при изучении влияния статинов на активность лизосомальных ферментов в печеночной и мышечной тканях в условиях нормы могут объясняться их органотропностью и, видимо, потенциальным органотоксическим действием препаратов. Ловастатин -липофильное вещество, поэтому хорошо проникает в ткани и накапливается в печени и скелетной мышце [8]. Причинами влияния статинов на мембраны могут быть блокада синтеза убихинона, которая инициирует активацию ПОЛ [5], повреждение мембран, ДНК и белков [4]; нарушение синтеза холестерина и производных мевалоновой кислоты (фарнезол, ге-ранилгераноил и др.), являющихся структурными компонентами мембран. Следует отметить, что лабилизация лизосомальных мембран в печени и скелетной мышце при назначении ловастати-на интактным животным выражена незначительно, в миокарде она не выявлена. Это может быть связано с тем, что повышение уровня пероксидации липидов при использовании статинов сопровождается одновременной стимуляцией системы антиоксидантной защиты [3, 11]. Снижение лабилизации лизосомаль-ных мембран в ткани миокарда может происходить в результате комплекса специфических плейотропных эффектов ста-тинов [2]. Данные, полученные на 7 день отмены ловастатина позволяют говорить об обратимости процессов, вызванных ста-тинами. Выводы 1. Курсовое 7 и 14 дневное применение ловастатина (20 мг/кг) у крыс вызывает увеличение неседиментируемой активности катепсина Д и ДНКазы в тканях печени и скелетной мышцы, что является показателем мембранолабилизирую-щего и повреждающего действия препарата на данные органы. 2. На 7 день отмены ловастатина отмечается нормализация исследуемых показателей для ДНКазы, что свидетельствует об обратимости изменений вызванных ловастатином.