Характер окислительной модификации белка зависит от его аминокислотного состава, а также от типа АФК. Наиболее чувствительными к цитопатогенному воздействию АФК являются циклические и серосодержащие аминокислоты, а наиболее реактогенным является радикал ОН●, который вызывает агрегацию белка, а в комбинации с супероксиданионрадикалом фрагментацию. При этом образуются низкоолекулярные фрагменты с ММ около 5000 Д. Токсическое действие АФК сопровождается инактивацией более 200 различных ферментов, в том числе и ферментов антиоксидантной системы (АОС), в частности, супероксиддисмутазы, катаазы, глутатионпероксидазы, а также гексокиназы, лактатдегидрогеназы, трипсина и др. [2,7,8,12].
Под влиянием АФК возникает сбрасывание рецепторных компонентов мемран, так называемый шеддинг, что приводит к нарушению нервной и гуморальной регуляции функцииональной активности миокардиоцитов [8,12].
В настоящее время очевидна корреляционная взаимосвязь между интенсиикацией свободнорадикальных процессов, в частности, перекисным окислением липидов (ПОЛ), дестабилизацией биологических мембран клеток различных органов, активацией внешего, внутреннего, альтернативного механизмов формирования протромбиназы, тромбоцитарного звена системы гемостаза, нарушениями коагуляционного потенциала и релогических свойств крови. Естественно, что активация свободнорадикального окисления при ишемическом повреждении миокарда, являясь одним из эфферентных звеньев развития альтерации и некроза миокардиоцитов, потенцирует инициирующие механизмы формирования коронарной недостаточности за счет длительной индукции тромбообразования с последующим возможным развитием ДВС - синдрома [2,7,8,12].
Вышеизложенное делает очевидным целесообразность дальнейшего поиска лекарственных препаратов, обеспечивающих реактивацию ферментного звена АОС крови и тканей, и соответственно подавление избыточного образования свободных радикалов.
До настоящего момента остается малоизученным вопрос о возможности использования макроэргических соединений в комплексной терапии ИБС.
В целях коррекции энергообеспечения ишемизированного миокарда возможно использование фосфорилированных углеводов (рибозо5фосфат, фруктозо16дифосфат, фруктозо 6фосфат), АДФ (фосфаден), креатинфосфата (неотон). Однако, по мнению ряда авторов, применение препаратов этой группы оказывает непродолжительный эффект в связи с их дефосфорилированием, поэтому этим препаратам отводится лишь субстратная функция [1,3,5].
Целью настоящего исследования явилось изучение влияния неотона на метаболические сдвиги в ишемизированном миокарде для выявления его новых биологических эффектов как антиоксиданта и мембранопротектора.
Материалы и методы исследования Эксперименты проведены на 60 беспородных крысах самцах массой 250300 г. Моделирование ишемии и инфаркта миокарда проводили в условиях острого опыта по методу Н.Selye (окклюзия нисходящей ветви левой коронарной артерии на уровне нижнего края ушка) [10,14]. Одновременно проводили морфологическую и гистохимическую оценку состояния миокарда.
О состоянии антиоксидантной системы судили по уровню активности супероксиддисмутазы (СОД) [4], каталазы [6], а также по уровню восстановленного глутатиона [4,9] крови и гомогенатов миокарда. Об интенсивности процессов липопероксидации свидетельствовала динамика содержания диеновых конъюгатов (ДК) [13] и малонового диальдегида (МДА) [11] в крови и гомогенатах миокарда на фоне развития острой ишемии миокарда.
Сравнительная оценка состояния липопероксидации и активности АОС крови и тканей проведена в следующих группах наблюдения:
- Интактные животные;
- В группе животных с экспериментальной ишемией без медикаментозной коррекции;
- В группе животных с экспериментальной ишемией и медикаментозной коррекцией, достигаемой внутривенным введением неотона в суточной дозе 150мг/кг сразу после окклюзии коронарной артерии далее 1 раз в сутки.
Терапевтический эффект препарата изучали в динамике спустя 60 мин и 72 часа после окклюзии.
Результаты исследований были подвергнуты статистическому анализу с помощью программ Statistica 99 (Версия 5.5 А, «Statsoft, Inc», г. Москва, 1999); «Microsoft Excel, 97 SR1» (Microsoft, 1997). Проведен расчет коэффициентов линейной корреляции (Реброва О.Ю., 2003).
Результаты и их обсуждение. Как оказалось, спустя 60 мин с момента развития ишемии имело место одномоментное увеличение уровня МДА в гомогенатах миокарда и в сыворотке крови (р<0.001, рис. 1). Уровень ДК в крови не изменялся (р<0.001, рис.3). Увеличение содержания промежуточных продуктов липопероксидации в миокарде сочеталось со снижением активности СОД (р<0.001, рис.4), каталазы (р<0.001, рис.6) и восстановленного глутатиона (р<0.001, рис.8) гомогенатов миокарда. Между тем в этот период наблюдения активность СОД и каталазы сыворотки крови возрастали, что, возможно, является, с одной стороны, проявлением синдрома цитолиза, а с другой - приобретает компенсаторноадаптивный характер в связи с возрастанием уровня МДА в сыворотке крови уже спустя 60 мин с момента развития ишемии.
Сравнительная оценка состояния липопероксидации в экспериментах с использованием неотона в динамике ишемии миокарда позволила выявить новые биологические эффекты этого препарата: подавление чрезмерной интенсификации липопероксидации в ишемизированном миокарде при одновременной реактивации ферментного звена антиоксидантной системы. Так, введение неотона приводило к выраженному снижению содержания МДА в гомогенатах миокарда и сыворотке крови (р<0.001) спустя 60 мин с момента развития ишемии. Уровень ДК в крови не изменялся ни в одном из наблюдений (р<0.001). В то же время возрастали активность СОД (р<0.001,) и каталазы (р<0.001,), уровень восстановленного глутатиона (р<0.001,) в гомогенатах миокарда. Активность СОД (р<0.001) и каталазы (р<0.001) сыворотки крови на фоне введения неотона не отличались от таковых показателей групп животных с ишемией миокарда без медикаментозной коррекции, превосходя показатели групп интактных животных. При этом уровень восстановленного глутатиона сыворотки крови заметно возрастал (р<0.001, рис.9).
Аналогичные свойства антиоксиданта неотона проявлял и при более продолжительной ишемии миокарда (72 часа с момента развития ишемии, при 3хкратном внутривенном введении препарата). Под влиянием неотона уровень МДА в гомогенатах миокарда заметно снижался (р<0.001), активность СОД (р<0.001) и уровень восстановленного глутатиона (р<0.001) возрастали по отношению к соответствующим показателям группы ишемизированных животных без медикаментозной коррекции. Одновременно снижалось содержание МДА (р<0.001) в сыворотке крови, возрастали активность СОД (р<0.01), каталазы (р<0.05), уровень восстановленного глутатиона (р<0.05) в сыворотке крови по отношению к аналогичным показателям группы сравнения без введения неотона.
Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о развитии положительных метаболических эффектов в ишемизированном миокарде под влиянием неотона, обусловленных реактивацией ферментного звена антиоксидантной системы гомогенатов миокарда и сыворотки крови.
Выводы:
- Ведущим патогенетическим фактором повреждения ишемизированного миокарда является активация процессов липопероксидации, сочетающаяся с недостаточностью ферментного звена антиоксидантной системы крови и миокарда, а также с дефицитом восстановленного глутатиона.
- Выявлена принципиальная возможность подавления чрезмерной интенсификации процесссов липопероксидации в ишемизированном миокарде на фоне применения неотона.
- Неотон (экзогенный креатинфосфат) не только является донатором макроэргических фосфатных связей, но и обладает способностью обеспечивать в определенной степени реактивацию важнейших ферментов антиоксидантной системы - СОД и каталазы, увеличивать содержание восстановленного глутатиона, препятствовать чрезмерному накоплению МДА в крови и миокарде.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Виноградов В.М. Фармакологические средства для профилактики и лечения гипоксии (состояние проблемы) // Кислородный гомеостазис и кислородная недостаточность. - Киев: Наукодумка,1978. - с. 183192.
- Герасимов А.М., Деленян Н.В., Шаов М.Т., Формирование системы противокислородной защиты организма, Москва, 1998. - с. 150 - 178.
- Домарадская А.И. Ишемическая болезнь сердца: цитопротекция миокарда// Клинич. фармакол. и эксперим. Терапия. 1995. № 4. - с. 6667
- Дубинина Е.Е., Сальникова Л.А., Ефимова Л.Д. Лабораторное дело, №10, 1983. - с. 3033.
- Зарубина И.В. Принципы фармакотерапии гипоксических состояний антигипоксантами - быстродействующими корректорами метаболизма // Обзоры по клин. фармакол. и лек. терапия. - 2002. - Т.1. № 1. с. 1928.
- Королюк М.А. и др. Лабораторное, 1988, №1. - с.16.
- Окороков А.И. Диагностика болезней сердца и сосудов / А.И. Окороков // Диагностика болезней внутренних органов: Т. 6. М.: Мед. лит., 2002. - 464 с.: ил. - с. 92114.
- Путилина Ф.Е. Методы биохимических исследований - ЛГУ, Ленинград, 1982. - с.183187.
- Патологическая физиология и биохимия: Учебное пособие для ВУЗов / М.: Издательство «Экзамен». 2005. - 480с. - с.140151.
- Саидов А.Б., Каримов Х.Я., Юлдашев Н.М., Саидов С.А. // Успехи современного естествознания. - 2006. №3. с. 3335.
- Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Современные методы в биохимии. М.: Москва, 1977. с.6668.
- Типовые патологические процессы / Н.П. Чеснокова: Монография / Издательство Саратовского медицинского университета. 2004. - 400 с. с. 132136.
- Ennor A. and H.Rosenberg. Biochem J. 51, 1952. - 606 610.
- Selye H., Bayusz E., Crasso, and Mendell, Angiologia, 11, 1960. 398407.