Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,039

Введение. Амиодарон (2-бутил 3,4 диэтиламиноэтокси 3,5-дийодо-бензоик-бензофуран; C25H29I2NO3), представляя собой уникальное соединение, сочетающее свойства всех четырех классов антиаритмических препаратов по классификации Vaughan Williams, остается одним из немногих средств, не теряющим актуальности в купировании и профилактике желудочковых нарушений ритма (ЖНР) при структурных заболеваниях сердца [1; 2]. Однако из-за замедленного и непредсказуемого метаболизма, высокой экстракардиальной токсичности и многочисленных лекарственных взаимодействий его использование в клинической практике является «палкой о двух концах», и почти треть пациентов не могут выдержать длительную терапию из-за серьезных побочных эффектов [3; 4], затрагивающих многие системы организма, некоторые из которых могут быть жизнеугрожающими. Исследования, включавшие пациентов с остановкой сердца [5; 6] не продемонстрировали улучшения выживаемости пациентов, получавших амиодарон. Шокирующие данные получены в отношении хронической терапии амиодароном на популяции пациентов с сердечной недостаточностью (более 50% которых имели дислипидемию) [7], показавшие, что терапия амиодароном ассоциирована с увеличением смертности от всех причин и частоты желудочковых аритмий.

Кардиальная токсичность амиодарона может выражаться в виде развития брадикардии, атриовентрикулярных (АВ-) блокад и удлинения интервала QT [1]. Имеются основания полагать, что это может быть обусловлено изменением фармакокинетики и фармакодинамики амиодарона в условиях гиперлипидемии. В литературе имеются данные о том, что дислипидемия у экспериментальных животных и пациентов увеличивает связывание амиодарона с липопротеинами низкой плотности, усиливает его накопление в сердечной ткани [8-10] и изменяет электрофизиологические параметры миокарда, такие как удлинение интервала QT [10]. Эти изменения могут повышать уязвимость миокарда к желудочковым аритмиям, особенно в условиях повышенной симпатической активности [11].

Однако данные о прямом влиянии дислипидемии на антиаритмическую эффективность амиодарона при желудочковых аритмиях остаются ограниченными.

Цель исследования - изучить антиаритмическую эффективность амиодарона на моделях адреналин-индуцированных и ишемически-реперфузионных желудочковых аритмий, а также острую токсичность амиодарона у животных с экспериментальной дислипидемией.

Материал и методы исследования

Все протоколы экспериментов с участием лабораторных животных были одобрены локальным этическим комитетом МГУ им Н.П. Огарёва (протокол № 102 от 31.01.2022г). Эксперименты по исследованию эффективности амиодарона проведены на 104 белых нелинейных крысах-самцах, массой 180–220 г, которые содержались в стандартных условиях вивария при естественном освещении, свободном доступе к воде и пище.

Осуществлено моделирование желудочковых нарушений ритма (ЖНР), вызванных адреналином (модель 1) или 30-минутной ишемией миокарда (модель 2) с последующей 10-минутной реперфузией (модель 2а) на следующих группах животных: группа 1 (контроль) - метаболически нейтральные крысы, получавшие эквиобъемное амиодарону количество 0,9% р-р натрия хлорида до моделирования аритмии, группа 2 - метаболически нейтральные крысы, получавшие амиодарон в/в однократно в дозе 5,0 мг/кг-1 за 1–2 минуты до моделирования аритмии, группа 3 – крысы с дислипидемией, получавшие 0,9% р-р натрия хлорида за 1–2 минуты до моделирования аритмии, группа 4 – крысы с дислипидемией, получавшие амиодарон в/в однократно в дозе 5,0 мг/кг-1 за 1–2 минуты до моделирования аритмии.

Для воспроизведения дислипидемии (ХД), группы 3 и 4 в течение 30 суток ежедневно получали 1% масляный раствор холестерина внутрижелудочно в дозе 40 мг/кг и эргокальциферол в дозе 25 000 ЕД/кг по методу Jowsufzai S.Y.K., Siddigi M. (1976).

На 31-е сутки животных наркотизировали этаминалом натрия («Вектор ГНЦ вирусологии и биотехнологии» (Россия) в дозе 60 мг/кг внутрибрюшинно однократно.

Часть животных (по 10 из групп 1 и 3), после исчезновения роговичного рефлекса выводили из эксперимента для получения образцов крови, в которых исследовали показатели липидного спектра (уровень общего холестерина (ОХС) по методу Илька, холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП) по методу Бурштейна, холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП) по методу Абель после гепарин-марганцевой преципитации и осаждения из сыворотки ХС ЛПНП, триглицеридов (ТГ) при помощи диагностических тест-систем «Лахема» (Чехия)), уровни аланиновой и аспарагиновой аминотрансфераз (АСТ и АЛТ) по методу Райтмана - Френкеля (Reitman S., Frankel S., 1957), глюкозу плазмы натощак - в реакции с орто-толуидином. Биохимические исследования проводились на фотоэлектрокалориметре КФК-2МП и спектрофотометре СФ-46. Индекс атерогенности (ИА) рассчитывали по формуле А.Н. Климова (1977): ИА = (ОХС – ХС ЛПВП)/ХС ЛПВП (усл. ед.).

На оставшихся животных каждой группы моделировали ЖНР, используя две модели: (1) модель адреналовой аритмии (n=42) и (2) модель окклюзии-реперфузии (n=42).

Адреналовые аритмии воспроизводилась по методике Moore E.N., Spear J.F. (1984), путем однократного внутривенного введения адреналина гидрохлорида («Московский эндокринный завод» (Россия)) в дозе 50 мг/кг, дополнительно наркотизированных 1% фторотаном в 100% кислороде («Вектор ГНЦ вирусологии и биотехнологии» (Россия) в дозе 50мкл/кг эндотрахеально.

Ранние окклюзионные аритмии (РОА) и реперфузионные аритмии (РПА) моделировали по методу В.Г. Сторожук и А.А. Столярчук (1980, 1985). Серии экспериментов не предусматривали использование дефибрилляции.

Для оценки антиаритмического эффекта амиодарона на протяжении экспериментального моделирования ЖНР производили запись ЭКГ во II стандартном отведении. Оценивали частоту сердечных сокращений (ЧСС), частоту желудочковых экстрасистол (ЖЭ), желудочковой тахикардии (ЖТ), фибрилляции желудочков (ФЖ), частоту эктопических сокращений (ЧЭС), частоту нарушений проводимости (НП), а также время начала и продолжительность ЖТ или ФЖ (в зависимости от того, какой вид наступал раньше; длился продолжительнее).

Экспериментальные исследования по определению острой токсичности амиодарона проводили на 80 белых нелинейных лабораторных мышах обоего пола, массой 18–20 граммов. Дислипидемия моделировалась по вышеописанной методике. Амиодарон вводился внутрибрюшинно. Показатель острой токсичности (LD50) вычисляли по методу Беренса.

Статистическую обработку результатов проводили с помощью программы Microsoft ® Excel (версия 16.82) и Jamovi (версия 2.5.3). Данные представлены в виде таблиц и рисунков. Категориальные переменные представлены в виде чисел и процентов. Непрерывные переменные отображены в виде среднего значения и стандартной ошибки средней. Нормальность распределения оценивали с помощью критерия Шапиро-Уилка. Статистические различия между двумя средними значениями зависимых переменных оценивали с помощью парного t-критерия Стьюдента или Фридмана, в зависимости от нормальности распределения. Различия в независимых непрерывных переменных между двумя группами проверялись на статистическую значимость с использованием t-критерия Стьюдента или U-критерия Манна-Уитни, в зависимости от распределения данных. Различия в независимых непрерывных переменных между тремя и более группами с ненормальным распределением оценивались с использованием критерия Краскала-Уоллиса с последующим тестом Ньюмена-Кейлса. Различия в категориальных переменных проверялись на статистическую значимость с помощью теста χ2. В случае, когда размеры выборки были небольшими (<5%) при анализе таблиц сопряженности был использован точный тест Фишера. Различия считали статистически достоверными при р <0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. У крыс с дислипидемией (группа 3), по сравнению с группой контроля (группа 1), на 31-е сутки эксперимента наблюдалось значительное увеличение уровня ОХС в 1,7 раза (3,16±0,10 ммоль/л и 1,84±0,09 ммоль/л, соответственно, р <0,001); ХС ЛПНП − в 3,0 раза (1,82±0,06 ммоль/л и 0,60±0,02 ммоль/л, соответственно, р <0,001), триглицеридов − в 1,3 раза (1,20±0,04 ммоль/л и 0,90±0,07 ммоль/л, соответственно, р <0,01), индекса атерогенности − в 2,4 раза (2,96±0,01 усл.ед.и 1,24±0,06 усл.ед., соответственно, р <0,001). Данные изменения сопровождались повышением активности АЛТ в 1,8 раза (1,51±0,15 ммоль/л и 0,82±0,06 ммоль/л, соответственно, р <0,001) и АСТ − в 1,3 раза 0,87±0,07 ммоль/л и 0,65±0,06 ммоль/л, соответственно, р <0,05), что указывает на развитие цитолитического синдрома. Эти результаты подтверждают успешность индукции проатерогенной дислипидемии.

При исследовании антиаритмической активности амиодарона на модели адреналин-индуцированных ЖНР, все группы животных исходно имели сопоставимые показатели ЧСС (таблица 1). У метаболически нейтральных крыс, получавших амиодарон (группа 2), частота желудочковой экстрасистолии (ЖЭС) и ЖТ, индуцированных адреналином, снизилась на 62% и 47% соответственно (p <0,05), по сравнению группой с контроля (группа 1). При этом данный эффект не был опосредован снижением ЧСС на фоне введения амиодарона. Достоверной разницы в частоте НП между животными без метаболических нарушений, получавших (группа 2) и не получавших амиодарон (группа 1), при моделировании адреналин-индуцированных ЖНР не зафиксировано (таблица 1). Летальность животных без метаболических нарушений на данной модели была достоверно ниже среди крыс, получавших амиодарон (группа 2, n=0; 0%), по сравнению с группой контроля (группа 1, n=5; 42%, р =0,04).

Таблица 1.

Эффективность амиодарона на модели адреналовых аритмий при экспериментальной дислипидемии (модель 1)

Примечание: ^ - p <0,05 по сравнению с данными группы 1; * - p <0,05 по сравнению с данными группы 3; ” – p <0,05 по сравнению с исходной ЧСС в данной группе.

Обозначения: ЧСС – частота сердечных сокращений, ЖЭС – желудочковые экстрасистолы, ЖТ – желудочковая тахикардия, ФЖ – фибрилляция желудочков, НП – нарушения проводимости.

В группе животных с дислипидемией, получавших амиодарон (группа 4), частота адреналин-индуцированной ЖТ (n=2; 20%) была достоверно ниже по сравнению с группой контроля (группа 1) (n=8; 67%, р=0,0286), но не с аналогичной серией без введения антиаритмика (группа 3) (n=5; 50%); тогда как частота ЖЭС, индуцированной адреналином, достоверно не отличалась от животных с ХД, не получавших исследуемый антиаритмик (группа 3) и группы контроля (группа 1). Стоит отметить, что через 1 минуту после введения адреналина ЧСС крыс с холестериновой дислипидемией, получавших амиодарон (группа 4), была наименьшей по сравнению с экспериментальной группой без введения амиодарона (группа 3) и группой контроля (группа 1). Также отмечено, что при моделировании адреналовых ЖНР, крысы с дислипидемией, получавшие амиодарон (группа 4), имели меньшую частоту НП (3; 30%), по сравнению с группой без введения амиодарона (группа 3) (n=9; 90% р =0,0062), частота которой, в свою очередь, была достоверно выше чем в группе контроля (n=3; 25%, р=0,0023) (таблица 1). При этом, на модели адреналовых аритмий, летальность животных с дислипидемией, получавших амиодарон (группа 4), была достоверно ниже чем у крыс с дислипидемией, не получавших амиодарон (группа 3) и группы контроля (группа 1) (0; 0% по сравнению с 5; 50% и 5; 42%, соответственно, р <0,05).

При исследовании антиаритмической активности амиодарона на модели ранних окклюзионных аритмий (РОА), все группы животных так же исходно имели сопоставимые показатели ЧСС (таблица 2).

Таблица 2.

Антиаритмическая эффективность амиодарона на модели ранних окклюзионных аритмий на фоне экспериментальной дислипидемии (модель 2)

Примечание: ^ - p <0,05 по сравнению с данными группы 1; * - p <0,05 по сравнению с данными группы 3; ” – p <0,05 по сравнению с исходной ЧСС в данной группе.

Обозначения: ЧСС – частота сердечных сокращений, ЧЭС – частота эктопических сокращений, ЖЭС – желудочковые экстрасистолы, ЖТ – желудочковая тахикардия, ФЖ – фибрилляция желудочков, НП – нарушения проводимости.

На модели ранних окклюзионных аритмий (РОА) у метаболически-нейтральных животных (группа 2) амиодарон достоверно снижал частоту ЖЭС и ЖТ на 53% и 47% соответственно (p <0,05), по сравнению группой с контроля (группа 1) (таблица 2). Данный эффект не зависел от изменения ЧСС на фоне введения амиодарона. Частота нарушений проводимости была сопоставимой у метаболически-нейтральных крыс, не получавших (группа 1) и получавших (группа 2) амиодарон. Летальность также достоверно не различалась между этими группами и составила в 1-й группе - 25%, во 2-й группе – 0% (p>0,05).

У животных с дислипидемией антиаритмический эффект амиодарона был снижен: частота ЖЭС и ЖТ, индуцированных острой ишемией миокарда, в группе 4 составила 80% и 70% соответственно, что не отличалось от группы 1 (контроля) и группы 3 (животных с дислипидемией) (таблица 2). Стоит отметить, что на фоне ОКА у 2 (20%) крыс с дислипидемией, получавших амиодарон (группа 4), пароксизмы ЖТ перешли в ФЖ, сменившуюся асистолией. При этом течение РОА в группе животных с холестериновой дислипидемией, не получавших амиодарон (группа 3), не отличалось от группы 1 (контроль) по частоте желудочковых нарушений ритма, что говорит об отсутствии большей чувствительности данных животных к ЖНР. Однако в сравнении с метаболически-нейтральными животными (группы 1 и 2), окклюзия коронарной артерии крысам с холестериновой дислипидемией, как получавшим (группа 4), так и не получавшим (группа 3) амиодарон, не сопровождалась значимым снижением ЧСС, но сопровождалась достоверно большей частотой НП. Примечательно, что амиодарон позволил достоверно снизить частоту нарушений проводимости, свойственных данной модели нарушения обмена веществ на 90% (р˂0,001). Летальность на модели РОА в группе 4 (n=2; 20%) не отличалась от группы 1 (n=3; 25%) и группы 3 (n=0; 0%).

Продолжением предыдущей модели явилось исследование антиаритмической эффективности амиодарона в отношении реперфузионных аритмий (РПА) на фоне экспериментальной дислипидемии (модель 2а). Через 1 минуту после ослабления лигатуры ЧСС животных 2, 3 и 4 групп была достоверно меньше, чем в группе 1 (контроль) (таблица 3).

Таблица 3.

Антиаритмическая эффективность амиодарона на модели РПА на фоне экспериментальной дислипидемии (модель 2а).

Примечание: ^ - p <0,05 по сравнению с группой 1 (контроль); * - p <0,05 по сравнению с данными животных группы 3.

Обозначения: ЧСС – частота сердечных сокращений, ЧЭС – частота эктопических сокращений, ЖЭС – желудочковые экстрасистолы, ЖТ – желудочковая тахикардия, ФЖ – фибрилляция желудочков, НП – нарушения проводимости.

На модели реперфузионных аритмий амиодарон достоверно снижал частоту ЖЭС на 50% (р=0,0135), частоту фибрилляции желудочков на 57% (р=0,0106) и уменьшал продолжительность ЖНР у метаболически-нейтральных животных (группа 2) по сравнению с группой контроля (группа 1) (таблица 3). Частота нарушений проводимости была схожей в группах метаболически-нейтральных животных, не получавших (группа 1) и получавших (группа 2) амиодарон (p>0,05). Наблюдалось достоверное снижение летальности с 44% в группе 1 до 0% в группе 2 (p=0,0177).

У животных с дислипидемией, не получавших амиодарон (группа 3), в условиях реперфузии частота развития ЖЭС и ЖТ не носила статистически достоверного отличия от данных группы контроля (группа 1) (таблица 3). Однако, частота ФЖ (р=0,0397) была ниже, чем в группе 1 и наблюдалось более раннее начало ЖТ или ФЖ (р˂0,01). В группе животных с холестериновой дислипидемией, получавших амиодарон (группа 4), не отмечено достоверной разницы в частоте ЖЭС, ЖТ и ФЖ по сравнению с животными группы 3. У трех (38%) животных, получавших амиодарон (группа 4), выявлены эпизоды нарушения проводимости (полная атриовентрикулярная блокада), частота которой достоверно не отличалась от группы 3 и группы 1 (контроль). Летальность на фоне реперфузии в группе животных с холестериновой дислипидемией, получавших амиодарон, составила 25% (2 из 8) и не отличалась достоверно от показателя группы 3 (n=2; 20%) и группы контроля (n=4; 44%) (р >0,05).

Далее, была исследована острая токсичность амиодарона в условиях экспериментальной дислипидемии. Показатель LD50 амиодарона у мышей с экспериментальной дислипидемией был в 1,6 раза ниже, чем у метаболически-нейтральных животных (147±6 мг/кг и 234±7 мг/кг, соответственно, р˂0,001), что свидетельствует о росте токсичности амиодарона в условиях нарушений липидного обмена.

Таким образом, в эксперименте показано, что антиаритмическая эффективность амиодарона в отношении ЖНР, индуцированных адреналином, острой коронарной окклюзией и реперфузией, снижалась в условиях дислипидемии. Снижение эффективности амиодарона у животных с дислипидемией, продемонстрированное в данном исследовании, может быть связано с изменением фармакокинетики препарата. Гиперлипидемия увеличивает связывание амиодарона с липопротеинами низкой и очень низкой плотности, что приводит к повышенному накоплению препарата в сердечной ткани и изменению объема его распределения [7-9]. Эти эффекты могут способствовать усилению кардиотоксичности и снижению терапевтической активности препарата. Рост токсичности амиодарона у животных с дислипидемией подтверждается снижением LD50 препарата.

Также известно, что гиперлипидемия сопровождается увеличением плотности кальциевых каналов [12] и симпатической гипериннервацией [13], что способствует удлинению интервала QT и повышает уязвимость миокарда к аритмиям [11]. Амиодарон же, усиливая пролонгацию потенциала действия [1], может усугублять ранние и поздние постдеполяризации, что, так же может объяснить его недостаточную эффективность в условиях дислипидемии.

Известными побочными эффектами амиодарона являются синусовая брадикардия, отказ синусового узла, АВ-блокада, блокада ножек пучка Гиса и полиморфная желудочковая тахикардия типа «пируэт» [1; 14]. В данном исследовании амиодарон не приводил к стойкому изменению ЧСС животных с холестериновой дислипидемией по сравнению с метаболически-нейтральными животными, на обеих моделях ЖНР. После инъекции амиодарона группам животных с дислипидемией не выявлено большей частоты нарушений проводимости. Более того, у крыс с холестериновой дислипидемией, получающих амиодарон, частота нарушений проводимости была достоверно ниже на моделях адреналин- и ишемически-индуцированных аритмий. Зарегистрированные нарушения АВ-проводимости в сериях с дислипидемией после инъекции амиодарона, судя по всему, обусловлены предшествующим состоянием гиперлипидемии, которое само предрасполагало к замедлению внутрипредсердной проводимости. В ходе экспериментов не зафиксировано случаев полиморфной желудочковой тахикардии типа «пируэт», однако, при моделировании ранних окклюзионных аритмий у крыс с холестериновой дислипидемией, несмотря на введение амиодарона, были выявлены эпизоды ЖТ/ФЖ, приведшие к гибели животных (частота которых хотя и была несколько выше, чем в серии без антиаритмика, но отличие не было статистически значимым).

Учитывая полученные результаты, можно заключить, что исследование безопасности антиаритмических средств следует проводить с использованием скрининга на патофизиологических моделях, воспроизводящих метаболические нарушения, схожие с таковыми в организме людей, страдающих ЖНР. Это позволит прогнозировать изменение токсичности лекарственных средств и, вероятно, избежать некоторых побочных эффектов, связанных с их применением.

Результаты данной работы также подчеркивают важность подбора дозы амиодарона у пациентов с дислипидемией, а также необходимость разработки альтернативных методов антиаритмической терапии для данной группы пациентов. Кроме того, возможно, подтверждают существующую концепцию о неприменении амиодарона превентивно при остром инфаркте миокарда и оперативных вмешательствах, сопряжённых с риском ЖНР.

Требуются дальнейшие лабораторные и клинические исследования эффективности антиаритмических препаратов, в том числе по оценке влияния достижения целевых показателей липидного профиля перед началом антиаритмической терапии на эффективность.

Заключение. Настоящее исследование демонстрирует снижение антиаритмической эффективности и увеличение токсичности амиодарона в условиях экспериментальной дислипидемии. Возможное снижение активности и рост токсичности препарата следует учитывать в клинической практике у пациентов с дислипидемией. Полученные данные подчеркивают важность индивидуального подхода к подбору дозы амиодарона и мониторингу пациентов с нарушениями липидного обмена. Кроме того, исследование обосновывает целесообразность использования метаболических моделей при доклинических испытаниях новых антиаритмических средств.