3-(2,2,2-trimethylhydrazinium) propionate: the role of ATP-dependent potassium channels in cardioprotection effect

Full Text

Исследований, посвященных применению 3-(2,2,2-триметилгидразиния) пропионата (Милдронат®) при сердечно -сосудистых заболеваниях достаточно. Общеизвестно, что 3-(2,2,2-триметилгид-разиния) пропионат приводит к ограничению потока жирных кислот через мембраны митохондрий и защищает клетку от гибели в условиях кислородного голодания [4, 7]. Однако, до сих пор не изучался вопрос о его возможности прекон-диционировать миокард. Материалы и методы Изучение выживаемости ишемизированного миокарда было проведено на 66-и кроликах массой 2-2,5 кг. Влияние 3-(2,2,2-триметилгидразиния) пропионата на размер зоны некроза проводили на модели коронароокклюзионного инфаркта миокарда. Инфаркт миокарда воспроизводился на наркотизированных животных (хлорал 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 трифенилтетразолия хлорида для образования красного формазана [2, 3, 5, 6]. Подсчет площадей интактного и некротизированного миокарда левого желудочка производили на каждом из четырех срезов с помощью попиксельного анализа в программе Adobe Photoshop 9.0. Уровень Troponin I (TnI) определяли на иммунофлуоресцентном приборе Triage MeterPro (Biosite, США). 35 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 4, 2015 г. Ишемическое прекондиционирование (ИП) осуществляли путем 5 минутного прекращения кровотока в лигированной коронарной артерии за 30 мин 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 прекондициони-рование осуществляли с помощью внутривенного введения в маргинальную вену уха кролика 3-(2,2,2-триметилгидразиния) пропионата (Милдронат®, производства «GRINDEX», Латвия) в дозе 90 мг/кг. С целью подтверждения гипотезы о реализации эффектов прекондициониро-вания через активацию системы синтеза оксида азота и КАТФ-каналы животным вводили N-нитро-Ь-аргинин метилового эфира (L-NAME, Sigma) в дозе 25 мг/кг (блокатор индуцибельной (iNOS) и эндотелиальной (eNOS) NO-синтазы), глибенкламид («Манинил», производства Берлин-Хеми/АГ (Германия) (блокатор КАТФ-кана-лов) в дозе 0,4 мг/кг, аминогуанидин (Sigma) (блокатор iNOS) в дозе 100 мг/кг [8, 11]. Результаты и их обсуждение Моделирование ишемии/реперфузии коронарной артерии приводило к развитию некроза миокарда, размер которого составил 27,3±1,2 % от массы левого желудочка (табл. 1). Ишемическое прекондиционирование (5 мин) за 30 минут до коронаро-окклюзии уменьшало площадь некротизированного миокарда в 3 раза до 11,8±0,8% (табл. 1). Таблица 1 Влияние 3-(2,2,2-триметилгидразиния) пропионата (90 мг/кг) в/в и дистантного ишемического прекондиционирования на размер зоны некроза и уровнь Тропонина I (TnI) при острой коронарооклюзии (60 мин) с последующей реперфузией (90 мин) у наркотизированных кроликов (M±m; в % от массы левого желудочка; n=6) N п/п Экспериментальная группа % некроза Уровень TnI в сыворотке (нг/мл) 1. КО/реперфузия (контроль) 27,3±1,2 16,3 ±1,2 2. КО/реперфузия + ИП 11,8±0,8* 5,4±1,4* 3. КО/реперфузия + ДИП 9,05±0,6* 4,6±0,8* 4. КО/реперфузия + 3-(2,2,2-триметилгидразиния) пропионат 20,2±1,0* 12,2± 1,1* 5. КО/реперфузия + 3-(2,2,2-триметилгидразиния) пропионат + ДИП 11,69±0,5* 6,4 ±2,9* 6. КО/реперфузия + L-NAME (25 мг/кг/сут) +ДИП 25,3±0,8# 15,9±0,9# 7. КО/реперфузия + L-NAME (25 мг/кг/сут) + 3-(2,2,2-триметилгидразиния) пропионат 23,6±1,3# 16,3 ±1,7# 8. КО/реперфузия +аминогуанидин ( 100 мг/кг) + ДИП 22,8±2,0# 14,6 ±1,8# 9. КО/реперфузия +аминогуанидин (100 мг/кг)+3-(2,2,2-триметилгидразиния) пропионат 26,3±1,3# 17,3 ±1,2# 10. КО/реперфузия +глибенкламид (0,4 мг/кг) +ДИП 24,2±1,5# 15,3±1,3# 11. КО/реперфузия + глибенкламид ( 0,4 мг/кг) +3-(2,2,2-триметилгидразиния) пропионат 32,6±1,8# 17,7 ±0,9# Примечание: КО/реперфузия - коронарооклюзия нисходящей ветви левой коронарной артерии на уровне ушка (60 мин) с последующей реперфузией (90 мин); ИП-ишемическое прокондиционирование (5 мин); ДИП - дистантное ишемическое прекондиционирование (10 мин) верхней трети бедра; *р < 0,05 - в сравнении с контролем; # р < 0,05- в сравнении с серией без фармакологического анализатора Дистантное прекондиционирование, их сочетание за 30 мин до моделирования внутривенное введение 3-(2,2,2-триметил- коронароокклюзионного инфаркта миокар-гидразиния) пропионата в дозе 90 мг/кг и да привело к достоверному уменьшению 36 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, № 4, 2015 г. площади некротизированного миокарда и составило 9,05±0,6, 20,2±1,0 и 11,69±0,58% соответственно. Аналогичная тенденция прослеживалась и в динамике уровня TnI в сыворотке крови (табл. 1). Неселективная блокада NO-синтазы с помощью внутривенного введения L-NAME и селективная блокада индуци-бельной NO-синтазы (iNOS) с помощью внутривенного введения аминогуанидина на фоне моделирования ишемии/реперфузии, частично устраняли протективное действие 3-(2,2,2-триметилгидразиния) пропионата и дистантного ишемического прекондиционирования (табл. 1). Блокада КАТФ-каналов с помощью глибенкламида на фоне моделирования ишемии/реперфузии миокарда полностью снимала кардиопротективные эффекты и применение 3-(2,2,2-триметилгидразиния) пропионата и дистантного ишемического прекондиционирования в отношении зоны некроза и уровня TnI (табл. 1). Таким образом, в ходе проведенного исследования было выявлено, что ИП, ДИП и 3-(2,2,2-триметилгидразиния) про-пионат обладают сопоставимым кардио-протективным эффектом на модели ишемии/реперфузии у наркотизированных кроликов. КАТФ-каналы являются эффектор-ным механизмом в реализации противо-ишемического эффекта действия как ДИП [1, 10], так и 3-(2,2,2-триметилгидрази-ния) пропионата. 3-(2,2,2-триметилгидра-зиния) пропионат, конкурируя за рецепторы гамма бутеро бетоина (ГББ), снижает концентрацию карнитина. В результате из-за сродства геометрии ГББ ацетилхо-лину происходит активация эндотелиальных ацетилхолиновых рецепторов, что приводит к индукции синтеза NO. NO выступает как триггер ИП, и в том и другом случае синтез его осуществляется за счет активации iNOS и eNOS. NO приводит к активации универсального внутриклеточного мессенджера - протеинкина-зы С. Под ее действием АТФ зависимые калиевые каналы гладкомышечных клеток сосудов и кардиомиоцитов, закрытые в норме, открываются. За счет этого про исходит защитное укорочение сердечных потенциалов действия. Такой эффект имеет энергосберегающее значение, и при возникновении в ближайшее время повторной ишемии миокарда отмечаются 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. Выводы 1. 3-(2,2,2-триметилгидразиния) про-пионат оказывает выраженное протектив-ное действие на модели ишемии/ реперфузии у наркотизированных кроликов, уменьшая зону некроза и уровень Тропо-нина I в сыворотке крови в 1,5 раза. 2. В реализации кардиопротектив-ных эффектов 3-(2,2,2-триметилгидрази-ния) пропионата принимают участие КАТФ-каналы и индуцибельная NO-синтаза о чем свидетельствует устранение протективного действия при введении глибенкламида и аминогуанидина.

References

Supplementary files