Введение. В большинстве промышленно развитых стран на лечение ХСН расходуется от 1 до 2 % всех средств, выделяемых на здравоохранение [10]. Большой арсенал имеющихся препаратов, выдающиеся успехи кардиохирургии, все расширяющиеся значения профилактики до сих пор не смогли существенно понизить угрожающую статистику смертности [6].
Количество факторов риска развития ХСН все возрастает [9], они приводят к эндотелиальной дисфункции и инициируют воспалительную реакцию [5]. Воспаление сопровождается активацией процессов свободнорадикального окисления [8]. Активация перекисного окисления липидов является начальной и постоянной составной частью основных звеньев патогенеза ХСН [1]. Участие свободнорадикальных процессов в развитии различных патологических состояний ставит вопрос о возможности профилактики и коррекции таких нарушений фармакологическими средствами [7], к одному из таких наиболее перспективных классов синтетических антиоксидантов относятся кардиопротекторы-антиоксиданты из класса 3-оксипиридинов [2]. В связи с этим перспективным направлением является исследование новых производных 3-оксипиридина. Ранее нами оценивалась перспектива использования 3-оксипиридина сукцината [3]. Свойства 3-оксипиридина ацетилцистеината при данной патологии не исследовались.
Поэтому целью нашей работы явилось сравнение эффективности 3-оксипиридина ацетилцестеината и 3-оксипиридина сукцината при хронической сердечной недостаточности в эксперименте.
Материалы и методы. Эксперименты проводились на 28 нелинейных белых крысах, содержащихся в стандартных условиях вивария. Исследовано 4 группы животных, по 7 крыс в каждой группе: 1-ая – интактные крысы, 2-ая – контроль с хроническим повреждением миокарда (3-кратное, через 48 часов, внутрибрюшинное введение адреналина гидрохлорида 1мг/кг и окситоцина 5ЕД/кг) без коррекции, 3-я – с коррекцией 3-оксипиридина сукцинатом в дозе 25мг/кг и 4-ая – с коррекцией 3-оксипиридина ацетилцестеинатом 25мг/кг, вводимыми внутрибрюшинно, после формирования модели, ежедневно в течение 10 суток. Проводили регистрацию ЭКГ в трех стандартных (I II III) и трех усиленных однопольных отведениях (avR avL avF), используя электрокардиограф ЭК1Т-04 и цифровой запоминающий осциллограф АСК-3107 со скоростью записи 500 мм/с. Одновременно с регистрацией ЭКГ проводили запись малых механических сокращений сердечной мышцы в цифровом или графическом форматах (модификация метода Р. У. Хабриева, 2005). Для этого после торакотомии датчик малых сил (источник света и фотоприемник, соединенные упругой ширмочкой) с помощью жесткого крючка прикрепляли к верхушке сердца животного. Сигнал поступал на цифровой запоминающий осциллограф, соединенный с персональным компьютером (ПК). Исследовали содержание аспартатаминотрансферазы (АсАТ), калия, каталазы и малонового диальдегида (МДА) в плазме крови животных. Активность АсАТ определяли унифицированным методом по оптимизированному оптическому тесту. Содержание калия в плазме крови определяли ионоселективным способом. Активности каталазы в плазме крови животных определяли по методу Королюка М. О. Содержание МДА в плазме крови определяли по методу Конюховой С. Г. Оценивали макроскопическую картину и вычисляли относительную массу органов-мишений (сердца, печени и легких) путем деления абсолютной массы органа на массу тела животного. Для гистологического исследования кусочки миокарда, ткани печени и легкого фиксировали в 10 % растворе нейтрального формалина. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином. На светооптическом уровне оценивали качественное состояние миокарда. Статистическая обработка материала осуществлялась с помощью пакета статистических программ «Excel» на персональном компьютере, расчеты достоверности различия средних арифметических велись с помощью t-критерия Стьюдента при 5 % уровне значимости.
Результаты работы и их обсуждение. Относительная масса сердца у интактных животных составила 0,44±0,014 %. В контроле она достоверно возросла на 24 % (ри<0,05). При коррекции 3-оксипиридина сукцинатом относительная масса сердца достоверно возросла по сравнению с интактной группой на 15 % (ри<0,05) и снизилась по сравнению с контролем на 7 %. При использовании 3-оксипиридина ацетилцестеината относительная масса сердца достоверно снизилась по сравнению с интактными животными на 20,4 % (ри<0,05), а по сравнению с контролем – на 35,2 % (рк<0,05) (рис. 1).
Относительная масса легких у интактных животных составила 0,525±0,205 %. В контроле она увеличилась на 108 %. При коррекции 3-оксипиридина сукцинатом показатель возрос по сравнению с интактной группой на 41 % и уменьшился по сравнению с контролем на 32 %. На фоне коррекции 3-оксипиридина ацетилцистеинатом относительная масса легких увеличилась по сравнению с интактной серией на 52 % и уменьшилась по сравнению с контролем на 27 % (рис. 1).
Относительная масса печени в интактной группе составила 3,23±0,247 %. В контроле она достоверно увеличилась на 47 % (ри<0,01). При использовании 3-оксипиридина сукцината она достоверно увеличилась по сравнению с интактной группой на 32 % (ри<0,001) и уменьшилась по сравнению с контролем на 11 %. При коррекции 3-оксипиридина ацетилцестеинатом относительная масса печени увеличилась на 10 % и достоверно уменьшилась по сравнению с контролем на 24 % (рк<0,05) (рис.1).
Рис.1 Динамика относительной массы органов-мишеней у крыс при ХСН и на фоне коррекции исследуемыми соединениями
Примечание: * – достоверно к интактным (р<0,05 ), ^ – достоверно к контролю (р<0,05).
Макроскопически в контрольной серии обращала на себя внимание тусклая поверхность миокарда на разрезе. Микроскопически отмечалась выраженная деструкция волокон миокарда, фрагментация кардиомиоцитов с пикнозом ядер, перицеллюлярный отек. Наблюдалась выраженная диффузная и очаговая клеточная инфильтрация ткани, преимущественно фибробластная. В строме отмечался выраженный межуточный отек, дистония сосудов с их полнокровием, особенно в микроциркуляторном звене, мелкоочаговые кровоизлияния. На фоне введения 3-оксипиридина сукцината также отмечается деструкция волокон миокарда, но более активно идет замещение участков некроза соединительной тканью. Клеточная инфильтрация выраженная. Отек стромы выражен умеренно. Очаговые кровоизлияния не наблюдаются. На фоне применения 3-оксипиридина ацетилцестеината структура кардиомиоцитов сохранена – близка к интактным животным. Клеточная инфильтрация не выражена. Кровоизлияний не отмечено.
Макроскопически печень крыс контрольной группы была бледно-коричневой окраски, с мутной поверхностью. Микроскопически отмечалась гидропическая дистрофия гепатоцитов, участки некроза печеночной ткани, расширение центральной вены, с ее полнокровием, выраженным межуточным отеком ткани. На фоне применения 3-оксипиридина сукцината дистрофия имела преимущественно зернистый характер, полнокровие сосудов не было выражено, отек ткани незначительный. При применении 3-оксипиридина ацетилцестеината: межуточный отек не выражен, полнокровия сосудов нет, однако отмелись участки клеточной инфильтрации.
Макроскопически легкие крыс контрольной серии были увеличены в размерах, красноватой окраски, у некоторых с выраженным отделением пенистой мокроты на разрезе. Гистологически отмечался межуточный и альвеолярный отек, очаги дистелектазов, острой альвеолярной эмфиземы, единичные внутриальвеолярные кровоизлияния. При коррекции изменений 3-оксипиридина сукцинатом воздушность легочной ткани приближалась к норме, явление отека не выражено, кровоизлияний нет. При применении 3-оксипиридина ацетилцестеината отмечался межуточный и альвеолярный отек, очаги дистелектазов, острой альвеолярной эмфиземы, единичные внутриальвеолярные кровоизлияния менее выражены, чем в контрольной группе.
Активность АсАт у интактных животных составила 0,55±0,11 ммоль/л, в контроле она достоверно увеличилась на 33 % (ри<0,05). На фоне коррекции 3-оксипиридина сукцинатом активность АсАт достоверно возросла по сравнению с интактными животными на 38 % (ри<0,05) и была близка по значению к контролю. При коррекции 3-оксипиридина ацетилцестеинатом активность АсАт возросла по сравнению с интактными животными на 40 % и к контролю на 5 % (рис. 2).
Рис. 2. Динамика активности АСТ (ммоль/л) в плазме крови крыс при ХСН и на фоне коррекции исследуемыми соединениями
Примечание: * – достоверно к интактной группе (р<0,05).
Уровень МДА у интактных животных составил 2,86±0,8 мкмоль/л. В контрольной группе он достоверно повысился на 159 % (ри<0,0005). При коррекции 3-оксипиридина сукцинатом уровень МДА был достоверно выше интактных значений на 141 % (ри<0,005) и ниже контроля на 7 %. При использовании 3-оксиприридина ацетилцестеината уровень МДА достоверно повысился по сравнению с интактными животными на 236 % (ри<0,0005), а к контролю повысился на 31 % (рис. 3).
Активность каталазы у интактных животных составила 0,413±0,072 мкмоль/с/л. В контрольной серии она увеличилась на 7 %. При использовании 3-оксипиридина сукцината она увеличилась по сравнению с интактными животными на 8 % и была близка по значению к контролю. На фоне коррекции 3-оксипиридина ацетилцестеинатом активность каталазы снизилась по отношению к интактному уровню на 11 % и снизилась по отношению к контрою на 17 % (рис. 3).
Рис. 3. Динамика уровня МДА (ммоль/л) и активности каталазы (мкмоль/с/л) в плазме крови крыс при ХСН и на фоне коррекции исследуемыми соединениями
Примечание: * – достоверно к интактной группе (р<0,05).
Уровень калия у интактных животных составил 5,06±0,36 ммоль/л, к контрольной группе он достоверно возрос на 159 % (ри<0,0005). При коррекции 3-оксипиридина сукцинатом он достоверно возрос по сравнению с интактными животными на 190 % (ри<0,0005) и возрос по сравнению с контролем на 12 %. При использовании 3-оксипиридина ацетилцестеината уровень калия достоверно возрос по сравнению с интактными животными на 172 % (ри<0,005) и повысился по сравнению с контролем на 5 % (рис. 4).
Рис. 4. Динамика уровня калия в плазме крови крыс при ХСН и на фоне коррекции исследуемыми соединениями
Примечание: * – достоверно к интактной группе (р<0,05).
Амплитуда сократимости миокарда у интактных животных составила 41,2±12,3мВ. В контроле она достоверно уменьшилась на 59,4 % (ри<0,05). При использовании 3-оксипиридина сукцината амплитуда сократимости миокарда увеличилась по сравнению с интактной группой на 8,4 % и достоверно возросла по сравнению с контролем на 82 % (рк<0,05). При коррекции изменений 3-оксипиридина ацетилцестеинатом амплитуда сердечных сокращений снизилась по сравнению с интактными животными на 34,5 %, а по сравнению с контролем возросла на 10,2 %.
На ЭКГ обращало на себя внимание отсутствие зубца Q во II стандартном отведении у интактных крыс и на фоне применения 3-оксипиридина сукцината, и 3-оксипиридина адипината, а в контроле выявлялся зубец Q длительностью от 3 до 5 мс и амплитудой от 0,2 до 1,5 мВ. Частота сердечных сокращений у интактных животных составила 377 уд./мин. ЧСС в контроле уменьшилась на 4,2 % по сравнению с интактной группой. При коррекции 3-оксипиридина сукцинатом ЧСС увеличилась по сравнению с контролем на 4,2 %, то есть была близка по значению к интактным животным. При коррекции 3-оксипиридина ацетилцестеинатом ЧСС оставалось близким к интактным животным и возросла на 5 % по сравнению с контролем.
Заключение. Таким образом, 3-оксипиридина сукцинат в дозе 25мг/кг проявляет кардиопротекторные свойства, что выражается в значительном повышении инотропной функции миокарда по сравнению с контролем, существенном уменьшении застойных явлений по малому кругу кровообращения и структурных изменений в легких. Данные результаты, вероятно, связаны с нейромедиаторным (катехоламиномимитическим) действием сукцината – срочным механизмом защиты организма от кислородной недостаточности [4].
3-оксипиридина ацетилцесиеинат в дозе 25мг/кг более выражено уменьшал застойные явления по большему кругу кровообращения, а также значительнее, чем 3-оксипиридина сукцинат корригировал морфологическую картину миокарда на фоне экспериментальной ХСН. Следовательно, для коррекции декомпенсации хронической сердечной недостаточности целесообразно использовать оба исследуемых соединения, учитывая их выявленные взаимодополняющие положительные эффекты.
Рецензенты:
Сипров Александр Владимирович, доктор медицинских наук, профессор кафедры фармакологии, ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева», г. Саранск.
Столярова Вера Владимировна, доктор медицинских наук, профессор кафедры госпитальной терапии, ФГБОУ ВПО «Мордовский Государственный Университет им. Н. П. Огарева», г. Саранск.