Research of endothelio-and cardioprotective effects of enalapril, lozartan and amlodipin at modelling hyperhomocystein induced endothelial dysfunction

Full Text

Исследования последних лет убедительно свидетельствуют о том, что в небольших концентрациях оксид азота (NO) - представляет уникальный по своей природе и механизмам действия вторичный мессенджер в большинстве клеток организма. Оксид азота (NO) - ведущий гуморальный эндотелиальный модулятор ди-латации, релаксирующий сосуды, который вырабатывается эндотелиоцитами [7]. Клетки эндотелия выделяют большое количество различных веществ как в кровь, так и в окружающие ткани, поэтому их можно рассматривать как самую большую эндокринную систему [11]. В настоящее время под дисфункцией эндотелия понимают дисбаланс между медиаторами, обеспечивающими в норме оптимальное течение всех эндотелийза-висимых процессов [8]. Коррекция эндотелиальной дисфункции и, как следствие, нарушений метаболизма оксида азота (снижение его синтеза эндотелиоцитами и сниже ние биодоступности) приводит к уменьшению риска возникновения, а также предупреждению патогенетических механизмов развития и клинических проявлений артериальной гипертонии, атеросклероза, сахарного диабета и их осложнений [12]. Сравнительно недавно к потенциальным факторам риска сердечнососудистых заболеваний стали относить гипергомоцистеинемию. Гипергомоци-стеинемия может являться независимым фактором развития эндотелиальной дисфункции или усиливать уже имеющееся повреждение эндотелия. Целью настоящего исследования явилось изучение эндотелио- и кардио-протективных эффектов эналаприла, ло-зартана и амлодипина при моделировании гипергомоцистеин индуцированной эндотелиальной дисфункции. Исследование выполнено при поддержке гранта Президента РФ № МК-905.2012.4. 60 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №1, 2014 г. Материалы и методы Опыты проводились на белых кры-сах-самцах линии Wistar массой 200-250 г. Гипергомоцистеин индуцированную эндотелиальную дисфункцию моделировали с помощью внутрижелудочного введения метионина в дозе 3 г/кг массы. Раствор для внутрижелудочного введения метионина готовили ex tempore с помощью полисорбата ТВИН-80 и 1% крахмального раствора. Животные были разделены на группы (n=10): 1 - контроль (10% раствор ТВИН 80 в дозе 1 мл/кг); 2 - метионин 3 г/кг в течение 7 дней; 3 - метионин + эналаприл 0,6 мг/кг внутрижелудочно; 4 -метионин + лозартан 5 мг/кг внутрижелудочно; 5 - метионин + амлодипин 5 мг/кг внутрижелудочно. На 8 день от начала эксперимента под наркозом (хлоралгидрат 300 мг/кг) вводили катетер в левую сонную артерию для регистрации показателей артериального давления (АД), болюсное введение фармакологических агентов осуществляли в бедренную вену. Показатели гемодинамики: систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряли непрерывно посредством аппаратно-программного комплекса “Biopac”. Помимо измерения АД проводили ряд функциональных проб, проводимых в представленной последовательности: 1. Проба на эндотелийзависи-мое расслабление сосудов (внутривенное введение раствора ацетилхолина (АХ) в дозе 40 мкг/кг массы из расчета 0,1 мл на 100г). 2. Проба на эндотелийнезависимое расслабление сосудов (внутривенное введение раствора нитропруссида натрия (НП) в дозе 30 мкг/кг массы из расчета 0,1 мл на 100г) [1, 4, 5, 6]. Степень эндотелиальной дисфункции у экспериментальных животных, а также степень ее коррекции исследуемыми препаратами оценивали по расчетному коэффициенту эндотелиальной дисфункции (КЭД) [1, 3, 4]. Для оценки функциональных возможностей миокарда у животных, нахо дящихся на управляемом дыхании, катетеризировали полость левого желудочка и проводили нагрузочные пробы в представленной последовательности: 1. Проба на адренореактивность (внутривенное одномоментное введение раствора адреналина гидрохлорида 1.10-5моль/л, из расчёта 0,1 мл на 100 г) [2]. При проведении данной пробы проводилась оценка максимального подъема левожелудочкового давления (ЛЖД) в ответ на введение адреналина. 2. Нагрузка сопротивлением (пережатие восходящей аорты на 30 сек [2]. После проведения данной пробы рассчитывался показатель исчерпания миокардиального резерва (выраженный в процентах), равный отношению прироста ЛЖД на 5 секунде пережатия аорты к приросту ЛЖД на 25 секунде пережатия аорты. Для определения стабильных метаболитов NO (NOx в мкМоль) использована модификация метода, позволяющая после депротеинизации сыворотки крови проводить одноэтапное количественное определение суммарных нитратов и нитритов. Исследование проводилось по общепринятой методике (Метельская В.А., Гуманова Н.Г., 2005). Достоверность изменений абсолютных параметров определяли разностным методом вариационной статистики с нахождением средних значений сдвигов (М), средней арифметической (±m) и вероятности возможной ошибки (р) по таблицам Стьюдента. Различия оценивали как достоверные при p<0,05. Статистические расчёты проводились с использованием программы Microsoft Excel 7.0. Результаты и их обсуждение Обнаружено, что изучаемые препараты не влияли на исходные показатели гемодинамики и значения САД и ДАД, достоверно не отличались от таковых значений животных контрольной группы во всех сериях экспериментов (табл. 1). Обработка полученных экспериментальных данных позволила установить, что все исследуемые препараты в обозначенных дозировках обладали в различной степени выраженным эндотелиопротек-тивным действием, выражающимся в ста 61 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №1, 2014 г. тистически значимом уменьшении коэффициента эндотелиальной дисфункции. Наименьшая эффективность обнаружена при применении эналаприла, где КЭД составил 2,1±0,2 (в контрольной группе животных - 0,9+0,2, при гипергомоцисте-ин индуцированном дефиците оксида азота - 3,3+0,3). При применении амло-дипина обнаружено максимальное снижение КЭД. В данной группе животных коэффициент эндотелиальной дисфункции составил 1,6+0,2 (табл. 1). При проведении пробы на адреноре-активность обнаружено статистически значимое уменьшение максимальных значений ЛЖД в сериях экспериментов с внутриже-лудочным введением лозартана и амлоди-пина. Амлодипин в дозе 0,5 мг/кг полностью предотвращал гипергомоцистеин индуцированное повышение адренореактив-ности и значение ЛЖД при проведении пробы в данной группе животных составило 190,7+6,5 мм рт.ст. (189,7+9,1 в контрольной группе животных и 238,1+9,2 в группе животных, получавших метионин 3 г/кг) (табл. 2). Эналаприл не проявлял про-тективного действия при проведении пробы с введением адреналина. При изучении NO-продуцирующей функции эндотелия обнаружено, что лозар-тан и амлодипин оказывают статистически значимое влияние на увеличение концентрации стабильных метаболитов оксида азота. Однако, значения NOx (89,3±2,9 мкМоль для лозартана и 88,7±3,1 мкМоль для амлодипи-на) далеки от соответствующих значений в контрольной группе животных (121,2±12,1 мкМоль). Применение эналаприла не привело к изменению концентрации исследуемого показателя (табл. 1). При проведении пробы на нагрузку сопротивлением эналаприл, лозартан и амлодипин предотвращали исчерпание миокардиального резерва (табл. 2). Полученные результаты подтверждают существующие данные о эндоте-липротективном действии ингибиторов ангиотензин превращающего фермента (ИАПФ), блокаторов АТ рецепторов, дигидропиридоновых антагонистов кальция, селективных бета-адреноблокаторов и тиазидоподобных диуретиков. Так, в опытах на животных и клинических исследованиях показано, что тканевые эффекты ИАПФ восстанавливают функцию эндотелия, подавляют пролифе- Таблица 1 Влияние эналаприла, лозартана и амлодипина на артериальное давление и коэффициент эндотелиальной дисфункции ' --Проба Г руппы животных --_ САД, мм рт.ст. ДАД, мм рт.ст КЭД, усл. ед. NOx, мкМоль 10%ТВИН 80 1мл/кг Контроль 129,2 ±4,3 82,4 ± 5,9 0,9±0,2 121,2±9,4 Метионин 3 г/кг 1 раза/сутки 7 дней 118,9±10,1 76,6±7,2 3,3±0,3* 72,9±4,2* Метионин + Эналаприл 0,5 мг/кг 121,5±7,3 81,9±6,4 2,1±0,2** 76,1±3,8 Метионин + лозартан 6 мг/кг 119,9±6,9 78,2±3,5 1,7±0,1** 89,3±1,9** Метионин + амлодипин 0,5 мг/кг 122,4±10,5 84,1±6,9 1,6±0,2** 88,7±3,1** Примечание: САД, ДАД, АД - систолическое, диастолическое артериальное давление, КЭД - коэффициент эндотелиальной дисфункции, NOx - концентрация конечных стабильных метаболитов оксида азота. * - p < 0,05 - в сравнении с группой животных, получавших 10% ТВИН 80; ** - p < 0,05 - в сравнении с группой животных, получавших метионин 3 г/кг 62 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №1, 2014 г. Таблица 2 Влияние эналаприла, лозартана и амлодипина на функциональные показатели при моделировании гипергомоцистеин индуцированной эндотелиальной дисфункции --Проба Группы животных ■-- АДр, мм рт.ст НС, % 10%ТВИН 80 1мл/кг Контроль 189,7+9,1 85,4+5,9 Метионин 3 г/кг 1 раза/сутки 7 дней 238,1+9,2* 69,8+3,1* Метионин + Эналаприл 0,5 мг/кг 221,9±10,4 80,4+4,7** Метионин + лозартан 6 мг/кг 215,9±6,5** 79,3+5,1** Метионин + амлодипин 0,5 мг/кг 190,7±6.5** 83,6+3,9** Примечание: АДр - адренореактивность, НС - нагрузка сопротивлением. * - p < 0,05 - в сравнении с группой животных, получавших 10% ТВИН 80; ** - p < 0,05 - в сравнении с группой животных, получавших метионин 3 г/кг. рацию и миграцию гладкомышечных клеток, нейтрофилов и мононуклеарных клеток, снижают свободнорадикальное окисление, усиливают эндогенный фибрино-лиз, снижают агрегацию тромбоцитов, обладают антиатерогенным действием и стабилизируют атеросклеротические бляшки у животных [10]. Благоприятное действие на эндотелиальную дисфункцию антагонистов ангио-тензиновых рецепторов реализуется, по-видимому, за счет блокады ATI -рецепторов, что приводит к снижению продукции супероксидных радикалов, уменьшению связывания NO и его накоплению [13]. Антагонисты кальция (АК) дигидро-пиридинового ряда (нифедипин, амлодипин, лацидипин, пранидипин, фелодипин) в эксперименте и в клинических исследованиях улучшают эндотелийзависимую вазодилата-цию за счет увеличения уровня NO [9]. При проведении данного исследования показано, что эналаприл и амлодипин в дозе 0,5 мг/кг, лозартан в дозе 6 мг/кг, проявляли выраженное эндотелиопротек-тивное действие при моделировании гипергомоцистеин индуцированной эндотелиальной дисфункции, что выражалось в снижении коэффициента эндотелиальной дисфункции, нормализации эндотелий зависимых и эндотелий не зависимых реакций. Обнаружено, что лозартан и ам-лодипин оказывают статистически значимое влияние на увеличение концентрации стабильных метаболитов оксида азота. Однако, значения NOx (89,3±2,9 мкМоль для лозартана и 88,7±3,1 мкМоль для амлодипина) далеки от соответствующих значений в контрольной группе животных (121,2±12,1 мкМоль). При проведении пробы с внутривенным введением адреналина установлено что амлодипин в дозе 0,5 мг/кг полностью предотвращал гипергомоцистеин индуцированное повышение адренореактивно-сти. Эналаприл не проявлял протективно-го действия на функциональной пробе с введением адреналина. При проведении пробы на нагрузку сопротивлением эналаприл, лозартан и ам-лодипин предотвращали падение сократимости с 5 на 25 секунду пережатия аорты. Заключение Таким образом, становится понятно, что стратегия применения ингибиторов АПФ, блокаторов ATI рецепторов и бло- 63 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №1, 2014 г. каторов кальциевых каналов в качестве монотерапии при общем, выраженном эндотелио- и кардиопротективном действии, позволяет корректировать лишь ряд показателей функционирования сосудистого эндотелия и сердечно-сосудистой системы в целом. Дальнейшего изучения требуют подходы к фармакологической коррекции гипергомоцистеин индуцированной эндотелиальной дисфункции с использованием препаратов с доказанным эндотелио-протективным действием, в комбинации с тетрагидробиоптерином для многостороннего, патогенетически обоснованного изучения возможности коррекции гипер-гомоцистеинемии и эндотелиальной дисфункции при данном патологическом состоянии.

References

Supplementary files