Роль АТФ-зависимых К+ каналов в реализации эффектов влияния эритро-поэтина на скорость объемного кровотока при ишемии/реперфузии органов брюшной полости

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье показано влияние эритропоэтина на скорость объемного кровотока в различных органах брюшной полости на ранних стадиях ишемии/реперфузии. В ходе работы установлено, что глибенкламид, как блокатор митохондриальных АТФзависимых К + каналов, отменяет защитные эффекты эритропоэтина, увеличивая транзиторную гиперемию. При этом поджелудочная железа имеет реакцию, отличную от других органов брюшной полости, как на ишемию/ реперфузию, так и на введение фармакологических агентов.

Полный текст

Центральное место в повреждении органов брюшной полости при многих заболеваниях занимает ишемия, приобретая особое значение в связи с распространением высокотехнологичной хирургии - трансплантации органов, вмешательств с применением аппаратов искусственного кровообращения. Однако в случае с поджелудочной железой, ишемия приводит к развитию самостоятельной нозологической формы [7-9]. Среди фармакологических агентов, уменьшающих ишемическое повреждение одними из наиболее эффективных являются препараты, реализующие свои эффекты по механизмам ишемического пре-кондиционирования, конечной точкой приложения действия которого являются митохондриальные АТФ-зависимые К+ каналы, в связи с чем изучение роли данных АТФаз в реализации того или иного защитного эффекта является ключевым правилом, относящим агент к пре-кондиционирующим или исключающим его из таковых. Нами ранее было показано положительное влияние эритропоэтина на раз витие микроциркуляторных расстройств при ишемии печени, однако реакция поджелудочной железы, отличная от таковой в других органах, предполагает различие в действии эритропоэтина на ткань поджелудочной железы в условиях ее ишемии и реперфузии. В связи с чем целью нашего исследования явилось изучение роли АТФ-зависимых калиевых каналов в реализации эффектов влияния эритропоэтина на скорость объемного кровотока в органах брюшной полости при ишемии/реперфузии. Материалы и методы Исследование выполнено на 180 белых крысах (самцы и самки) массой 280-300 г. Все вмешательства выполнены под общим обезболиванием (золетил 100 в дозе 60 мг/кг и хлоралгидрат в дозе 125 мг/кг внутрибрюшинно). Транзиторная ишемия поджелудочной железы, печени и тонкого кишечника воспроизводилась путем перекрытия просвета соответствующих питающих артерий на 30 минут с последующим возобновлением кровотока [3-4]. Человеческий рекомбинантный 77 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №4, 2013 г. эритропоэтин («Эпокрин» производства ГосНИИ особо чистых биопрепаратов ФМБА ФГУП (Россия)) вводили в дозе 50 МЕ/кг за 30 минут до моделирования ишемии соответствующего органа [5-6]. Блокатор АТФ-зависимых К+каналов глибенкламид производства Sigma вводили в дозе 5 мг/кг внутрибрюшинно за 30 минут до эпизода ишемии или введе -ния эритропоэтина в противоположную от введения агента область брюшной полости. Скорость объемной перфузии измеряли при помощи программноаппаратного комплекса Biopac systems MP150 с датчиком TSD144 и выражали в перфузионных единицах (ПЕ) [2]. Цифровые данные обрабатывали методами вариационной статистики, количественные величины характеризовали средней арифметической (М) и ошибкой средней (m), статистическую значимость количественных величин оценивали по критерию Стьюдента (t). Все расчеты выполнены с помощью пакета статистических программ Microsoft Excel 2007. Результаты и их обсуждение Установлено, что характер реакции микроциркуляторного русла печени на перенесенный эпизод 30-минутной ишемии характеризуется наличием транзитор-ной гиперемии с пиком на 15-й минуте, превосходящей показатели интактной группы в 2,3 раза. При этом введение человеческого рекомбинантного эритропоэтина в дозе 50 МЕ/кг за 30 минут до ишемии приводит к уменьшению выраженности транзиторной гиперемии в 1,37 раза (рис. 1), а применение глибенкламида в дозе 5 мг/кг за 30 минут до введения фармакологического агента приводит к отмене его положительного действия на скорость объемного кровотока в печени (рис. 2). Характер микроциркуляторных изменений в стенке тонкого кишечника при ишемии и реперфузии аналогичен таковому в печени. Так пик транзиторной гиперемии приходится на 15-ю минуту восстановления кровотока и превосходит показатели интактной группы в 3,7 раза. Как и в печени, введение человеческого рекомбинантного эритропоэтина в дозе 50 МЕ/кг приводит к уменьшению величины транзиторной гиперемии в 1,28 раза (рис. 1). Введение блокатора АТФ-зависимых К+каналов глибенкламида в дозе 5 мг/кг в качестве фармакологического анализатора за 30 минут до введения эритропоэтина приводит к отмене защитного эффекта эритропоэтина, что однозначно свидетельствует о реализации защитного действия человеческого рекомбинантного эритропоэтина через митохондриальные АТФазы (рис. 2). В ходе исследования нами была установлена реакция скорости объемного кровотока в поджелудочной железе в ответ на 30-минутную ишемию, отличная от таковой в печени и тонком кишечнике. Основным отличием является отсутствие транзиторной гиперемии, при этом кривая восстановления скорости кровотока по своему характеру ближе к линейной, а восстановление протекает только до уровня 79,7% от показателей интактной группы с последующим снижением (рис. 1). Таким образом, эпизод 30-минутной ишемии приводит к выраженным изменениям в гемодинамике микроциркуля-торного русла печени и тонкого кишечника, стимулируя массивный выброс вазоактивных веществ, что впоследствии определяет характер повреждения органа в ходе так называемых реперфузионных расстройств. Однако наиболее чувствительным органом в отношении 30минутной ишемии оказывается поджелудочная железа, что проявляется отсутствием эпизода транзиторной гиперемии с резким снижением скорости кровотока к концу эпизода реперфузии и свидетельствует о реализации ответа ткани по NFkappa-b опосредованному пути [1]. Введение человеческого рекомбинантного эритропоэтина в дозе 50 МЕ/кг приводит к “восстановлению” реакции ткани на ишемию/реперфузии, что проявляется улучшением кровоснабжения ткани в сравнении с группой ишемии/реперфузии, при этом если экстраполировать данные, полученные в ходе 78 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №4, 2013 г. исследования перфузии печени и тонкого кишечника на поджелудочную железу, то “предполагаемый” уровень транзиторной гиперемии в группе ишемии/реперфузии должен находиться в пределах 1000-1200 ПЕ, а динамика изменения показателей скорости объемного кровотока в поджелудочной железе на фоне введения эритропоэтина будет сопоставима с динамикой данных показателей при исследовании кровотока в печени и тонком кишечнике. При этом реальная динамика скорости кровотока с увеличением перфу зии, по сравнению с группой ишемии/реперфузии, свидетельствует о наличии механизмов реализации защитных эффектов эритропоэтина, отличных от таковых печени и тонкого кишечника, несмотря на то что основной точкой приложения действия являются, как в печени и тонком кишечнике, митохондриальные К+зависимые АТФазы, что подтверждается отменой эффектов эритропоэтина введением глибенкламида за 30 минут до введения фармакологического агента (рис. 2). Рис. 1. Влияние эритропоэтина в дозе 50 МЕ на скорость объемной перфузии в печени, тонком кишечнике, поджелудочной железе после перенесенного эпизода 30-минутной ишемии в сравнении с группами ишемии/реперфузии (М±м, n=10). И/Р - группа ишемии реперфузии; -p<0,05 в сравнении с показателями интактной группы; - p<0,05 в сравнении с показателями группы ишемии/реперфузии; подписи данных справа от показателей для групп с применением эритропоэтина, слева жирным курсивом для групп ишемии реперфузии, сверху вниз - для печени, тонкого кишечника, поджелудочной железы 79 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №4, 2013 г. Рис. 2. Влияние эритропоэтина в дозе 50 МЕ на скорость объемной перфузии в печени, тонком кишечнике, поджелудочной железе после перенесенного эпизода 30-и минутной ишемии в сравнении с группами на фоне введения глибенкламида в дозе 5 мг/кг (М±м, n=10). (глибенкламид) - группа с введением глибенкламида в дозе 5 мг/кг; - p<0,05 в сравнении с показателями интактной группы; - p<0,05 в сравнении с показателями группы ишемии/реперфузии; подписи данных справа от показателей для групп с применением эритропоэтина, слева жирным курсивом для групп ишемии/реперфузии, сверху вниз - для печени, тонкого кишечника, поджелудочной железы Заключение В ходе исследования было установлено, что 30-минутная ишемия печени и тонкого кишечника приводит к выраженной транзиторной гиперемии, а введение человеческого рекомбинантного эритропоэтина в дозе 50 МЕ/кг предупреждает ее развитие, при этом, при-менение бло-катора митохондриальных К+ АТФаз гли-бенкламида в дозе 5 мг/кг отменяет защитные эффекты эритропоэтина. Также была установлена реакция скорости объемного кровотока в микроциркуляторном русле поджелудочной железы в ответ на эпизод 30-минутной ишемии, отличная от реакции в печени и тонком кишечнике, что проявлялось отсутствием периода транзиторной ишемии. Полученные данные свидетельствуют о выраженном защитном действии человеческого рекомбинантного эритропоэтина при ишемии и реперфузии в печени, тонком кишечнике 80 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №4, 2013 г. и поджелудочной железе, причем различная реакция скорости объемного кровотока в ответ на введение эритропоэтина в поджелудочной железе подразумевает различные пути реализации его защитных эффектов, несмотря на идентичные точки приложения действия в виде митохондриальных К+зависимых АТФаз.
×

Список литературы

  1. Геномные и экстрагеномные механизмы в реализации ишемических и реперфузионных повреждений в хирургии органов брюшной полости / С.А. Алехин [и др.] // Научные ведомости БелГУ. - 2012. - Т. 22(141), № 20/3. - С. 5-12.
  2. Исследование микроциркуляции методом лазердопплеровской флоуметрии в поджелудочной железе при остром экспериментальном панкреатите / Р.А. Емельянов [и др.] // Кубанский научный медицинский вестник. - 2007. - № 1-2. - С. 50-51.
  3. Прекондиционирование при ишемических и реперфузионных поражениях печени / Н.И. Жернакова [и др.] // Научные ведомости БелГУ. - 2012. -Т. 4(123), №17/1. - С. 157-162.
  4. Влияние дистантного и прямого прекондиционирования на динамику показателей стабильных метаболитов оксида азота при ишемии тонкого кишечника / Н.И. Жернакова [и др.] // Научные ведомости БелГУ. - 2012. -Т. 4(123), № 17/1. - С. 163-167.
  5. Дистантное и фармакологическое прекондиционирование - новые возможности стимуляции неоваскулогенеза / И.М. Колесник [и др.] // Кубанский научный медицинский вестник. - 2010. - Т. 6, № 120. - С. 56-58.
  6. Фармакологическое прекондициони-рование эритропоэтином при ишемии конечности / И.М. Колесник [и др.] // Биомедицина. - 2011. - Т. 4, №. -С. 90-92.
  7. Anderson M.C. Significance of vascular injury as a factor in the pathogenesis of pancreatitis / M.C. Anderson, J.J. Bergan // Ann Surg. - 1961. - Vol. 154. - P. 58-67.
  8. Acute pancreatitis after cardiopulmonary bypass / G.S. Haas [et al.] // Am J Surg. -1985. - Vol. 149, № 4. - P. 508-515.
  9. Ischemia reperfusion of the pancreas: a new in vivo model for acute pancreatitis in rats / T.F. Hoffmann [et al.] // Res Exp Med (Berl). - 1995. - Vol. 195, № 3. -P. 125-144.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Покровский М.В., Алехин С.А., Иванова Л.В., Назаренко Д.П., Колмыков Д.И., 2013

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС77-76803 от 24 сентября 2019 года


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах