Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,813

COMPARATIVE ASSESSMENT OF ATACL, MEXIDOL AND THIOCTIC ACID ON ENDOTHELIAL FUNCTION AND ANTITHROMBOTIC SOME INDICATORS OF THE PERIPHERAL BLOOD OF EXPERIMENTAL ANIMALS ON THE BACKGROUND OF FOCAL CEREBRAL ISCHEMIA

Voronkov A.V. 1 Pozdnyakov D.I. 1 Mamleev A.V. 1
1 Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute, a branch of Medical University, Volgograd State Medical University
В исследовании отражена сравнительная оценка действия мексидола, тиоктовой кислоты и ATACL на антитромботическую функцию эндотелия и некоторые показатели состава периферической крови экспериментальных животных на фоне фокальной ишемии головного мозга. Антитромботическую функцию эндотелия оценивали по способности тромбоцитов к агрегации (определяли степень, скорость и показатель агрегации тромбоцитов), уровню фактора фон Виллебранда, продолжительности свертывания крови. Оценивали гематологические показатели: количество лейкоцитов, лейкоформула, количество эритроцитов, содержание гемоглобина, гематокрит, средний объем эритроцита, концентрация гемоглобина в одном эритроците, содержание тромбоцитов. Полученные в ходе исследования данные показывают, что на фоне фокальной ишемии головного мозга развивается дисфункция эндотелия мозговых сосудов, сопровождаемая повышением степени (в 1,97 раза (p<0,05) по сравнению с Л/О крысами), скорости и показателя агрегации тромбоцитов, уровня фактора фон Виллебранда (на 42,4% (p<0,001)), продолжительности свертывания крови, со снижением содержания гемоглобина и умеренным лейкоцитозом. Применение исследуемых соединений оказало положительное влияние на антитромботическую функцию эндотелия. Так, при применении мексидола, тиоктовой кислоты и ATACL степень агрегации тромбоцитов уменьшилась в 1,6, 1,44, 1,74 (p<0,05) раза соответственно, таким образом, у исследуемых соединений можно предполагать наличие эндотелиопротекторных свойств. Сопоставляя полученные экспериментальные данные по степени возрастания данного вида фармакологической активности, анализируемые вещества можно расположить в ряд: ATACL >тиоктовая кислота > мексидол.
This study reflects the comparative evaluation of the action mexidol, thioctic acid and ATACL on antithrombotic endothelial function and some indicators of peripheral blood of experimental animals on the background of focal cerebral ischemia. Antithrombotic endothelial function was assessed by the ability of platelet aggregation (measured degree speed and the platelet aggregation), the level of von Willebrand factor, blood coagulation duration. Haematological parameters evaluated: white blood cell count, leykoformula, the number of erythrocytes, hemoglobin, hematocrit, mean corpuscular volume, hemoglobin concentration in a single red blood cell, platelet count. The findings of the study data show that in the context of focal cerebral ischemia developing endothelial dysfunction of cerebral vessels, accompanied by an increase in the degree (in 1.97 times (p <0,05), in comparison with the A / R rats), speed indicator and aggregation platelet levels of von Willebrand factor (by 42,4% (p <0,001)), duration of blood coagulation, with a decrease in hemoglobin and moderate leukocytosis. Application of the test compounds had a positive impact on the antithrombotic endothelial function. So when using mexidol. thioctic acid and ATACL platelet aggregation degree decreased by 1.6; 1,44, 1,74 (p <0,05) fold, respectively, that is. Oh, the test compounds can assume the presence of endotelioprotektornyh properties. Comparing the experimental data on the degree of increase of this type of pharmacological activity of the analytes can be arranged in series: ATACL> thioctic acid> mexidol.
cerebral ischemia
antithrombotic function of the endothelium
mexidol
thioctic acid

В последнее время в работах как отечественных, так и зарубежных ученых все более пристальное внимание стало уделяться нарушениям мозгового кровообращения (НМК) ишемического генеза. По всей видимости, это связано с высокой частотой развития данных патологий, а также с повышенным риском летального исхода и первичной инвалидизации. Кроме того, ишемические повреждения головного мозга имеют тенденцию к «омоложению» [4-6,16]. Все это делает НМК объектом пристального изучения фармакологов и клиницистов.

Повреждение головного мозга при его ишемии носит, как правило, многофакторный характер. Сюда можно отнести и снижение биоэнергетики головного мозга, развитие ацидоза, нарушение функции эксайтотоксических медиаторов, оксидативный стресс, гиперкоагуляцию, тромбообразование, воспаление и т.д. [12].

Многими авторами выделяется также и эдотелиальная дисфункция как одно из возможных патогенетических звеньев в развитии ишемии головного мозга [10,11]. Известно, что сосудистый эндотелий посредством секреции биологически активных веществ способен регуляторно воздействовать на процессы адгезии и агрегации тромбоцитов, про- и антикоагулянтное равновесие (антитромботическая функция эндотелия). При нарушении нормального функционального состояния сосудистого эндотелия происходит сдвиг в системе анти/проагреганты в сторону последних, что может повысить риск тромбообразования и усугубить течение заболевания [10,11,13]. Напротив, сохранение состояния сосудистого эндотелия в его физиологическом состоянии способно снизить число неблагоприятных последствий как в ишемическом, так и в постишемическом периоде [1]. Таким образом, актуальной становится проблема целенаправленного поиска биологически активных соединений, способных нормализовать функцию эндотелия мозговых сосудов на фоне его ишемии.

Целью данного исследования явилась сравнительная оценка действия мексидола, тиоктовой кислоты и ATACL на антитромботическую функцию эндотелия и некоторые показатели состава периферической крови экспериментальных животных на фоне фокальной ишемии головного мозга.

Материалы и методы. Данное исследование выполнено на 50 крысах-самцах линии Wistar массой 220-240 г, разделенных на 5 равных экспериментальных групп по 10 особей в каждой. Первую экспериментальную группу составили ложнооперированные животные. У четырех оставшихся групп животных воспроизводили ишемическое повреждение головного мозга (ГМ). Ишемию ГМ моделировали правосторонней окклюзией средней мозговой артерии (СМА) путем ее коагуляции под местом пересечения СМА с обонятельным трактом [1]. Исследуемые соединения вводились per os непосредственно после оперативного вмешательства и на протяжении 3 дней ишемического периода в дозах: мексидол («Фармасофт», Россия) – 30 мг/кг, тиоктовая кислота (октолипен, «Фармстандарт – Лексредства», Россия) – 50 мг/кг, ATACL - 100 мг/кг [7,8]. Группа крыс негативного контроля (НК, ОСМА) получала 0,9%-ный раствор хлористого натрия в эквиобъемном количестве. По истечении указанного временного периода проводили оценку состояния тромбоцитарного звена гемостаза, регистрацию процесса свертывания и некоторые показатели состава периферической крови.

Влияние исследуемых соединений на сосудисто-тромбоцитарный гемостаз оценивали регистрацией параметров процесса АДФ-индуцированной (5 мкМ) агрегации тромбоцитов. При этом определяли степень, скорость и показатель агрегации тромбоцитов. Процесс агрегации тромбоцитов регистрировали на двухканальном лазерном анализаторе агрегации АЛАТ – 2 «БИОЛА» (НПФ «БИОЛА», Россия) методом определения относительного среднего размера агрегатов [2]. Также определяли уровень первичного предиктора нарушения нормального функционирования антитромботического потенциала сосудистого эндотелия - фактора фон Виллебранда, агглютинационным методом, с использованием реактивов НПО «РЕНАМ». Исследование процесса свертываемости крови проводили на коагулографе Н-334. По полученным коагулограммам определяли продолжительность процесса свертывания крови в секундах. Гематологические показатели (количество лейкоцитов - WBC, лейкоформула (Lymph#, Mon#, Gran#), количество эритроцитов – RBC, содержание гемоглобина – HGB, гематокрит – HCT, средний объем эритроцита – MCH, концентрация гемоглобина в одном эритроците – MCHC, содержание тромбоцитов – PLT) определяли на автоматическом гематологическом анализаторе ветеринарного использования BC 2800vet (Mindray).

Результаты опытов обрабатывали методом вариационной статистики с использованием пакета прикладных программ STATISTICA 6.0 (StatSoft, Inc., США для операционной системы Windows). Вычисляли среднее значение и стандартную ошибку среднего значения (M±m). Полученные данные проверяли на нормальность распределения с использованием критерия Шапиро - Уилка. В случае нормального распределения данных для сравнения средних использовали t-критерий Стьюдента. При ненормальном распределении результатов эксперимента дальнейшую статистическую обработку данных проводили с использованием U-критерия Манна-Уитни.

Результаты и их обсуждение

У ложнооперированных животных степень агрегации тромбоцитов составляла 1,463±0,127 у.е. (рис. 1). В результате правосторонней окклюзии средней мозговой артерии у группы НК данный показатель увеличился на 97,9% (p<0,05). Применение мексидола и тиоктовой кислоты привело к снижению степени агрегации, относительно группы крыс негативного контроля, в 1,6 и 1,44 раза, тогда как на фоне введения ATACL данный параметр процесса агрегации тромбоцитов снизился, по сравнению с группой животных негативного контроля, в 1,74 (p<0,05) раза.

Рис. 1. Влияние исследуемых соединений на параметры процесса агрегации тромбоцитов: * - достоверно, относительно группы Л/О (p<0,05),

# - достоверно, относительно группы НК (p<0,05)

Аналогичная тенденция наблюдалась и при анализе скорости агрегации тромбоцитов. У крыс группы негативного контроля данный показатель составлял 3,806±0,694 у.е., в то время как у ложнооперированных животных значение скорости агрегации было 1,159±0,236 у.е. Таким образом, скорость агрегации при фокальной ишемии головного мозга возрастает в 3,3 раза (p<0,05) по сравнению с Л/О крысами. Из изучаемых соединений наиболее выраженное влияние на скорость агрегации тромбоцитов оказал мексидол (относительно группы животных негативного контроля данный показатель уменьшился на 147,9% (p<0,05)). Тиоктовая кислота и ATACL также способствовали снижению скорости агрегации, однако изменения (снижение относительно НК группы) данного параметра процесса агрегации были меньше, чем при применении мексидола, и составили 104,7% и 98% (p<0,05) соответственно. Следует также отметить следующее: у группы НК показатель агрегации тромбоцитов, по сравнению с ложнооперированными крысами, несколько увеличился, а именно на 6,6%, и при применении исследуемых соединений практически не претерпел существенных изменений (рис. 1).

При оценке влияния исследуемых соединений на уровень фактора фон Виллебранда (FW) установлено, что у группы НК данный показатель увеличился, по сравнению с Л/О группой, на 42,4% (p<0,001): с 82,6 до 117.8 у.е. В то же время пероральное введение мексидола и ATACL способствовало снижению уровня FW на 10 и 15% (p<0,02) соответственно. На фоне приема тиоктовой кислоты уровень фактора фон Виллебранда практически не отличался от такового у группы крыс негативного контроля (рис. 2).

Рис. 2. Влияние исследуемых соединений на уровень фактора фон Виллебранда:

* - достоверно, относительно группы Л/О (p<0,001),

# - достоверно, относительно группы НК (p<0,02)

В результате анализа продолжительности свертывания крови установлено, что у группы Л/О она составляла 109,7±9,195 сек. У группы ОСМА данный показатель уменьшился в 1,52 (p<0,02) раза. Применение мексидола и тиоктовой кислоты значимого влияния на процесс свертывания крови не оказало, и как результат данный показатель практически не отличался от значения группы НК. Пероральное введение ATACL оказало положительное влияние на продолжительность свертывания крови, что отразилось в увеличении данного показателя на 32,9 сек (относительно группы НК) до значения 105±12,349 сек, т.о., при приеме 4-гидрокси-3,5-дитретбутил коричной кислоты продолжительность свертывания крови практически достигла значения ложнооперированной группы крыс.

Рассматривая некоторые показатели состава периферической крови экспериментальных животных, следует отметить повышение содержания лейкоцитов у группы крыс негативного контроля на 35,1% (p<0,05) по сравнению с Л/О группой животных. При этом наблюдалось значительное увеличение отдельных фракций лейкоцитов: содержание лимфоцитов - на 32,6% (p<0,05), гранулоцитов – на 41,7%, моноцитов – на 23,1% (таблица). Также у группы НК относительно ложнооперированных крыс отмечено снижение гемоглобина на 8,5% (p<0,05) [3]. Остальные анализируемые показатели состава периферической крови экспериментальных животных существенных изменений не претерпели.

На фоне приема исследуемых соединений как общий уровень лейкоцитов, так и уровень их отдельных фракций существенно снизился (по сравнению с НК группой). При введении мескидола и тиоктовой кислоты содержание лейкоцитов снизилось на 62,2% и 35,4%, по сравнению с группой крыс негативного контроля, в то время как введение ATACL способствовало снижению данного показателя на 61,3%. Кроме того, применение ATACL нормализовало содержание гемоглобина (статистически значимых отличий между группами животных, получавших ATACL, и ложнооперированными крысами не наблюдалось), в то время как при применении мексидола и тиоктовой кислоты, относительно Л/О животных, данный показатель существенно снизился (таблица). Также необходимо отметить снижение количества тромбоцитов при пероральном введении мексидола и тиоктовой кислоты на 15,9 и 16% соответственно (относительно Л/О группы крыс), чего не наблюдалось при применении 4-гидрокси-3,5-дитретбутил коричной кислоты.

Изменение состава периферической крови на фоне фокальной ишемии ГМ и при применении исследуемых соединений

Примечание: * - достоверно относительно группы Л/О (p<0,05).

Группа

WBC, 109кл/л

Lymph#

Mon#

Gran#

RBC

1012 кл/л

HGB, г/л

HCT

MCV, fl

MCH, pg

MCHC, г/л

PLT, 109кл/л

Л/О

M

8,26

5,46

0,26

2,54

5,9472

151,8

32,02

53,94

26,08

486

496,6

m

1,325

1,192

0,05

0,284

0,416

7,453

2,29

0,482

2,563

51,355

25,88

НК

M

11,16*

7,24*

0,32

3,6

6,136

139,8*

34,14

55,76

23,1

415,8

498,8

m

1,178

1,104

0,06

0,197

0,522

4,8

2,859

0,631

1,154

20,519

55,06

ATACL

M

6,92

3,98

0,22

2,72

6,134

157,6

33,74

55,06

25,86

471,4

503,8

m

0,817

0,719

0,037

0,315

0,281

2,135

1,671

0,444

1,272

25,927

22,35

Мексидол

M

6,88

4,7

0,18

2

5,528

139,6

29,66

53,8

25,74

479,8

428,2

m

0,959

0,641

0,049

0,318

0,376

4,925

2,026

0,593

2,255

41,015

44,99

Тиоктовая кислота

M

8,24

4,7

0,32

3,22

4,872

139,2

27,04

55,8

28,84

516,6

428

m

0,928

0,652

0,06

0,38

0,32

5,601

1,442

1,241

1,611

18,338

35,012

Подобные изменения, наблюдаемые при фокальной ишемии головного мозга, вероятно, связаны со сниженной продукцией сосудистым эндотелием антиагрегантных факторов, в частности простациклина, снижением биодоступности эндогенного оксида азота, повышенным выбросом тромбоксана А2 и тканевого тромбопластина, повышается также уровень FW, в результате чего происходит активация тромбоцитов, что влечет за собой повышение тромбогенного потенциала крови и, как следствие, может привести к развитию синдрома гиперкоагуляции. Повышение количества лейкоцитов в периферической крови, по всей видимости, связано с развитием воспалительной реакции с повышенной продукцией провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8) [9,12].

Исследуемые соединения: мексидол, тиоктовая кислота и ATACL, по всей видимости, способны в условиях ишемии ГМ снижать биодеградацию оксида азота и повышать экспрессию эндотелиальной изоформы NO-синтазы; также, вероятно, имеет место снижение неблагоприятных отсроченных эффектов iNOS за счет инактивации образующегося пероксонитрита [7,8,14,15]. В результате может происходит нормализация функционального состояния эндотелиоцитов мозговых сосудов с восстановлением продукции эндотелиальных антитромбогенных факторов и снижением выброса проагрегантных соединений, что предполагает наличие у изучаемых веществ эндотелиопротекторной активности.

Выводы:

1. Правосторонняя окклюзия средней мозговой артерии приводит к нарушению антитромботической функции эндотелия мозговых сосудов, сопровождаемому повышением степени (в 3,3 раза (p<0,05) по сравнению с Л/О крысами), скорости и показателя агрегации тромбоцитов, уровня фактора фон Виллебранда (на 42,4% (p<0,001)), продолжительности свертывания крови, содержанием гемоглобина и умеренным лейкоцитозом.

2. Применение исследуемых соединений способствовало нормализации антитромботической функции эндотелия и состава периферической крови. При этом наиболее выраженный эффект наблюдается на фоне введения 4-гидрокси-3,5-дитретбутилкоричной кислоты.