Целью настоящего исследования явилась оценка кардиопротективного действия глицина в динамике экспериментального инфаркта миокарда (ЭИМ) у кроликов.
Материал и методы исследования. В опытах использовано 10 кроликов-самцов массой 2,5-2,8 кг. ЭИМ вызывали путем перевязки нисходящей ветви левой коронарной артерии. После перевязки погиб 1 кролик, через час еще 1 кролик (смертность - 20 %). Сразу после перевязки 5 кроликам через зонд в желудок вводили водный раствор глицина (МНПК «Биотики», РФ) в дозе 100 мг/кг массы тела. Далее животные каждые сутки перорально получали глицин в указанной дозе. 3 животные, не получавшие глицин, составили контрольную группу. Кровь из ушной вены животных получали до перевязки (исходная), через 30 мин, 1, 3, 6, 12 час и на 1, 3 и 7 сутки течения ЭИМ в пробирки с гепарином. Кровь центрифугировали при 3000 об/мин 15 мин. Активность кардиоспецифических ферментов - МВ-креатинфосфокиназы (МВ-КФК), лактатдегидрогеназы (ЛДГ) и аспартатаминотрансферазы (АсАТ) в плазме крови определяли на автоанализаторе "DAYTONA" фирмы Randox (Великобритания). Содержание продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) - малонового диальдегида (МДА) определяли по M. Mihara (1980), а диеновых конъюгатов (ДК) по В.Б. Гаврилову и М.И. Мишкорудной (1983). Активность ферментов антиокислительной системы (АОС) - супероксиддисмутазы (СОД) определяли по В.Г. Мхитарян и Г.Е. Бадалян (1978), а каталазы по М.А. Королюк и др. (1988). Цифровые данные были обработаны статистически с использованием критерия t Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение. Выявлено, что при ЭИМ статистически значимое повышение активности МВ-КФК на 386 % наблюдается, начиная с 3 ч коронароокклюзии (табл. 1). На 6 и 12 часа после окклюзии наблюдалось повышение активности МВ-КФК на 758 и 981 % по сравнению с исходным показателем. Максимальное повышение активности фермента (на 1172 % от исходного показателя) наблюдалось на 1 сутки ЭИМ. На 3 сутки патологии активность МВ-КФК была выше исходного показателя на 1046 %, а на 7 сутки оказалась на уровне исходного показателя.
Таблица 1
Динамика активности кардиоспецифических ферментов в плазме крови у кроликов при экспериментальном инфаркте миокарда и на фоне введения глицина
Сроки |
МВ-КФК |
ЛДГ |
АсАТ |
||||
контроль |
контроль |
лечение |
лечение |
лечение |
лечение |
||
Исх. |
44,8±3,0 |
628±21 |
124,5±7,3 |
||||
30 м |
47,0±7,2 |
44,8±3,7 |
661±53 |
653±37 |
132,5±13,1 |
135,4±7,5 |
|
1 ч |
53,0±4,9 |
52,6±3,1 |
739±47 |
636±23 |
150,0±4,6а |
148,2±6,4а |
|
3 ч |
217,7±24,9а |
192,6±21,9а |
748±69 |
634±32 |
196,7±8,8а |
194,2±10,1а |
|
6 ч |
384,3±41,9а |
312,6±22,6а |
1048±69а |
932±26а |
283,3±31,8а |
274,2±10,7а |
|
12 ч |
484,3±31,4а |
434,3±47,4а |
1315±49а |
1208±55а |
356,7±18,6а |
335,3±20,6а |
|
1 с |
570,0±40,4а |
282,6±31,3а,б |
1500±40а |
1112±63а,б |
383,3±16,7а |
174,8±15,3а,б |
|
3 с |
513,3±18,6а |
44,8±3,7б |
1620±63а |
1048±42а,б |
158,3±22,0 |
147,3±11,3 |
|
7 с |
49,7±2,9 |
50,6±3,3 |
1420±38а |
872±46а,б |
130,0±8,7 |
127,2±2,1 |
Примечание: здесь и в табл. 2, 3: а - Р < 0,05 по сравнению с исходным показателем;
б - Р < 0,05 по сравнению с показателем контроля
Глицин в ранние сроки развития заболевания (30 мин, 1, 3, 6, 12 ч) существенно не влиял на динамику активности МВ-КФК. Однако на 1 сутки активность фермента оказалась значительно ниже по сравнению с контролем (на 50,4 % от контроля). Нормализация активности МВ-КФК, в отличие от контроля, наблюдалась уже на 3 сутки заболевания. Изучение активности ЛДГ показало, что при ЭИМ наблюдается ее повышение, начиная с 6 часа после окклюзии (на 66,9 % от исходного показателя) и остается повышенным до 7 суток. Максимальное повышение активности ЛДГ при ЭИМ наблюдалось на 3 сутки заболевания (на 157,8 % от исходного показателя). При введении глицина кроликам с ЭИМ на 1, 3 и 7 сутки наблюдалась значительно меньшая активность ЛДГ по сравнению с контрольными показателями. Так, на 1 сутки она оказалась ниже контроля на 25,9 %, а на 3 и 7 сутки - на 35,3 и 38,6 % соответственно. Активность АсАТ при ЭИМ оказалась повышенной на 20,4 % уже на 1 час окклюзии. Далее наблюдалось прогрессивное повышение активности АсАТ и максимальное повышение (на 207,9 % от исходного показателя) зафиксировали на 1 сутки ЭИМ. К 3 и 7 суткам активность АсАТ оказалась на уровне исходного показателя. При введении глицина до 1 суток в активности АсАТ статистически значимых изменений от контрольных значений не выявили. На 1 сутки ЭИМ активность АсАТ оказалась ниже на 54,4 % от контрольного показателя. На 3 и 7 сутки заболевания активность фермента оказалась на уровне исходного показателя.
Результаты показали, что при ЭИМ статистически значимое повышение содержания МДА на 39,3 % наблюдается, начиная с 1 часа после перевязки (табл. 2).
Таблица 2
Динамика содержания продуктов ПОЛ в плазме крови у кроликов
при ЭИМ и на фоне введения глицина
Сроки |
МДА, нмоль/мл |
ДК, Е/мл |
|||
контроль |
лечение |
контроль |
лечение |
||
Исходное |
1,07 ± 0,14 |
1,67 ± 0,12 |
|||
30 минут |
1,23 ± 0,20 |
1,21 ± 0,03 |
1,98 ± 0,19 |
1,65 ± 0,04 |
|
1 час |
1,49 ± 0,10а |
1,29 ± 0,02 |
2,49 ± 0,10а |
2,25 ± 0,03а,б |
|
3 часа |
6,07 ± 0,25а |
4,60 ± 0,22а,б |
7,70 ± 0,29а |
6,06 ± 0,23а,б |
|
6 часов |
3,42 ± 0,05а |
2,60 ± 0,22а,б |
5,45 ± 0,12а |
4,31 ± 0,21а,б |
|
12 часов |
2,52 ± 0,06а |
2,18 ± 0,02а,б |
3,52 ± 0,06а |
3,24 ± 0,33а |
|
1 сутки |
3,46 ± 0,19а |
2,99 ± 0,18а |
4,09 ± 0,10а |
3,66 ± 0,04а,б |
|
3 сутки |
4,45 ± 0,19а |
3,20 ± 0,03а,б |
5,09 ± 0,10а |
3,68 ± 0,05а,б |
|
7 сутки |
1,45 ± 0,19 |
1,19 ± 0,03 |
2,09 ± 0,10а |
1,66 ± 0,04б |
На 3, 6, 12, 24 и 72 часа после окклюзии наблюдалось повышение содержания МДА на 467,3, 219,6, 135,5, 223,4 и 315,9 % соответственно по сравнению с исходным показателем. При введении глицина статистически значимое повышение содержания МДА на 329,9 % наблюдалось через 3 часа. На 6, 12, 24 и 72 часа после окклюзии содержание МДА оказалось повышенным от исходного значения соответственно на 143,0, 103,7, 179,4 и 199,1 %, что было значительно ниже по сравнению с контрольными значениями. Содержание МДА как в контроле, так и при лечении глицином оказалось на уровне исходного показателя только на 7 сутки ЭИМ. Содержания ДК также было повышено на 1 час коронароокклюзии (на 49,1 %). На 3, 6, 12, 24, 72 и 168 часа после окклюзии наблюдалось повышение содержания ДК на 361,1, 226,4, 110,8, 144,9, 204,8 и 25,2 % соответственно по сравнению с исходным показателем. При введении глицина статистически значимое повышение содержания ДК на 34,7 % также наблюдалось через 1 часа. На 3, 6, 12, 24 и 72 часа после окклюзии содержание ДК оказалось повышенным от исходного значения соответственно на 262,9, 158,1, 94,0, 119,2 и 120,4 %, что также было значительно ниже по сравнению с контрольными значениями.
Изучение активности ферментов АОС показало, что при ЭИМ статистически значимое снижение активности СОД на 63,8 % наблюдается, начиная с 3 часа после перевязки (табл. 3).
Таблица 3
Динамика активности антиоксидантных ферментов в эритроцитах кроликов при ЭИМ и на фоне введения глицина
Сроки |
СОД, усл. ед./мл |
Каталаза, кU/мл |
||
контроль |
Лечение |
контроль |
лечение |
|
Исходное |
1146,60±77,99 |
356,60±28,37 |
||
30 минут |
1151,25±150,92 |
1135,40±7,53 |
401,25±36,31 |
382,00±30,50 |
1 час |
1093,75±114,93 |
1095,40±28,72 |
318,75±40,46 |
321,00±6,16 |
3 часа |
415,67±21,18а |
595,40±28,01а,б |
186,67±7,26а |
223,00±8,18а,б |
6 часов |
594,33±46,93а |
792,40±21,67а,б |
211,67±6,01а |
283,20±11,24а,б |
12 часов |
743,33±63,33а |
887,25±33,23а |
243,33±18,56а |
275,25±10,27а |
1 сутки |
718,67±34,07а |
788,40±31,12а |
219,00±4,00а |
253,40±12,48а,б |
3 сутки |
485,33±18,10а |
767,25±26,36а,б |
179,67±2,91а |
263,00±9,22а,б |
7 сутки |
1039,33±33,51 |
1108,40±26,16 |
293,33±29,46 |
353,40±12,48 |
На 6, 12, 24 и 72 часа после окклюзии наблюдалось снижение активности СОД на 48,2, 35,2, 37,3 и 57,7 % соответственно по сравнению с исходным показателем. При введении глицина статистически значимое снижение активности СОД на 48,1 % также наблюдалось через 3 часа. На 6, 12, 24 и 72 часа после окклюзии активность СОД оказалась сниженным от исходного значения соответственно на 30,9, 22,6, 31,2 и 33,1 %, что было значительно выше по сравнению с контрольными значениями. Активность СОД как в контроле, так и при лечении глицином оказалась на уровне исходного показателя только на 7 сутки исследования. Изучение активности каталазы при ЭИМ показало ее снижение также на 3 час коронароокклюзии (на 47,7 %). На 6, 12, 24 и 72 часа после окклюзии наблюдалось снижение активности каталазы на 40,6, 31,8, 38,6 и 49,6 % соответственно по сравнению с исходным показателем. При введении глицина статистически значимое снижение активности каталазы на 37,5 % также наблюдалось через 3 часа. На 6, 12, 24 и 72 часа после окклюзии активность каталазы оказалась сниженным от исходного значения соответственно на 20,6, 22,8, 28,9 и 26,3 %, что также было значительно выше по сравнению с контрольными значениями.
Данные свидетельствуют, что глицин в дозе 100 мг/кг веса положительно влияет на динамику активности кардиоспецифических ферментов при инфаркте миокарда. В литературе имеются данные о том, что глицин резко снижает нарушения ультраструктуры ткани коры мозга, возникающие при острой аноксии [2], а также при ишемических повреждениях [8]. Учитывая, что повышение активности кардиоспецифических ферментов в крови является прямым результатом некротизации миокарда, можно предполагать о кардиопротекторном действии глицина. Отмечено депримирующее влияние глицина на вазомоторные рефлексы, выраженное «специфическое» тормозное действие на активность нейронов ретикулярной формации [5], а также его влияние на функциональное состояние симпатоадреналовой системы и в процессы адренергической медиации [4]. Именно способность глицина подавлять активацию адренергической и гипофизарно-адреналовой систем порождает антистрессорное влияние на сердце за счет уменьшения альтеративных изменений миокарда при стрессе [9]. С другой стороны, глицин обладает также общеметаболическим действием, проявляющемся в связывании низкомолекулярных токсичных продуктов, которые в больших количествах образуются в процессе ишемии [7]. На фоне применения глицина отмечалось статистически значимое снижение концентраций продуктов оксидативного стресса в зоне ишемии, что сопровождалось быстрой нормализацией поведения и условных рефлексов у крыс [10].
Имеются сведения об антиоксидантном действии глицина как в эксперименте [2], так и в клинических условиях у больных с инсультом средней или тяжелой степени [3]. Наши результаты также свидетельствуют, что глицин существенно снижает уровень как МДА, так и ДК при ЭИМ. В то же время с точки зрения строения самой молекулы глицина трудно представить его в качестве прямого антиоксиданта - ловушки для свободных электронов. Вероятнее всего, антиоксидантное действие глицина все же обусловлено его опосредованным действием. На фоне применения глицина отмечалось статистически значимое снижение концентраций продуктов оксидативного стресса в зоне ишемии, что сопровождалось быстрой нормализацией поведения и условных рефлексов у крыс [1].
Результаты проведенных исследований свидетельствуют об кардиопротективном свойстве глицина. Учитывая эффективность, доступность, безвредность, а также широкий спектр метаболических эффектов, глицин можно рекомендовать при инфаркте миокарда в качестве вспомогательного препарата.
Работа выполнена по прикладному гранту АДСС 30.3 «Разработка способа усиления заживления некротических поражений миокарда в эксперименте» Министерства здравоохранения Республики Узбекистан.
Рецензенты:
Сабирова Р.А., д.м.н., профессор кафедры «Биологической и биоорганической химии» Ташкентской медицинской академии, г. Ташкент;
Закиров Ё.У., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой патологической физиологии Ташкентского педиатрического медицинского института, г. Ташкент.