Разработка и оценка адекватности in vivo моделей для исследования сердечно-сосудистой системы

В условиях билатеральной окклюзии сонных артерий среднее АД и ЧСС у крыс SHR-SP статистически значимо увеличивались по сравнению с исходными значениями, тогда как у WKY не было обнаружено статистически значимый изменений ни в АД, ни в ЧСС.

Повышенный уровень АД и ЧСС у гипертензивных крыс в условиях билатеральной окклюзии сонных артерий, очевидно, обусловлен развитием в организме компенсаторных реакций, направленных на увеличение кровоснабжения головного мозга. Это обстоятельство может также свидетельствовать о том, что билатеральная окклюзия общих стволов сонных артерий у бодрствующих крыс SHR-SP может быть использована в качестве адекватной модели ишемии головного мозга.

МОДЕЛЬ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ТРАНСКАПИЛЛЯРНОГО ОБМЕНА ЖИДКОСТИ У НАРКОТИЗИРОВАННЫХ КРЫС

Анализ литературных данных позволил предположить, что процессы фильтрации и реабсорбции жидкости в микроциркуляторном русле у наркотизированных крыс можно оценивать с помощью измерения артериовенозной разности плотности крови при постуральных изменениях (ортостазе и антиортостазе).

В первой серии экспериментов, посвященных проверке данной гипотезы, было изучено влияние постуральных изменений на артериовенозную разность плотности крови у наркотизированных крыс. Измерения проводили в горизонтальном положении тела, в положении головой вверх (ортостаза) в течение 20-ти минут, затем головой вниз (антиортостаза) в течение 20-ти минут.

Как показывают данные рис.5, в горизонтальном положении тела у наркотизированных крыс артериовенозная разность плотности крови была около нуля. В условиях ортостаза артериовенозная разность плотности крови приобрела отрицательные величины, которые статистически достоверно отличались от значений в горизонтальном положении тела. При антиортостазе наблюдалась противоположная картина - артериовенозная разность плотности крови приобрела положительные значения, статистически достоверно отличающиеся от значений в горизонтальном положении тела.

Рис. 5. Артериовенозная разность плотности крови при постуральных изменениях у наркотизированных крыс Wistar (n=36).

Примечание: * - P<0.05 по тесту Дункана (ANOVA-1) относительно первых 5 минут горизонтального положения.

В горизонтальном положении тела процессы фильтрации и реабсорбции жидкости в микроциркуляторном русле уравновешены, поэтому артериовенозная разность плотности крови должна быть около нуля, что, и было показано в наших экспериментах. При переводе тела из горизонтального положения в вертикальное головой вверх процессы фильтрации жидкости из сосудистого русла в интерстициальное пространство увеличиваются, что связано с повышением гидростатического давления за счет увеличения сопротивления оттоку венозной крови.

В связи с этим плотность венозной крови, оттекающей от задних конечностей, должна быть больше, чем притекающей артериальной крови.

Это теоретическое заключение было подтверждено в нашем исследовании, было показано, что в условиях ортостаза артериовенозная разность плотности крови приобретала отрицательные величины.

При антиортостазе наблюдается противоположная картина - за счет уменьшения гидростатического давления увеличиваются процессы реабсорбции жидкости, и артериовенозная разность плотности крови должна приобретать положительные значения, что и было обнаружено в наших опытах.

Таким образом, было доказано, что с помощью регистрации артериовенозной разности плотности крови при постуральных изменениях у наркотизированных крыс можно оценивать процессы фильтрации и реабсобции жидкости в микроциркуляторном русле задних конечностей.

В серии экспериментов, посвященных оценки адекватности данной биомодели, было исследовано модулирующее влияние фуросемида, используемого при отечном синдроме различного генеза, на реакцию артериовенозной разности плотности крови у крыс в ответ на постуральные изменения.

Было использовано две группы животных. Животным опытной группы в горизонтальном положении тела был введен фуросемид (внутривенно, 10 мг/кг), животные контрольной группы получали физиологический раствор (1 мл/кг).

Через 10 минут после введения препарата крыс переводили в условия ортостаза, затем антиортостаза. У животных, получавших фуросемид, кривая артериовенозной разности плотности крови была статистически достоверно выше как в горизонтальном положении, так и в условиях антиортостаза, чем у крыс контрольной группы.

Это свидетельствует о том, что действие фуросемида направленно на усиление процессов реабсорбции жидкости, чем и обусловлено его применение при отечном синдроме.

В клинической практике при применении детралекса, основным компонентом которого является дафлон, как венотонизируещего средства было отмечено, что он может способствовать уменьшению отечности. В связи с этим, было изучено влияние дафлона на реакцию артериовенозной разности плотности крови у крыс в ответ на постуральные изменения.

Животные в этой серии экспериментов были разделены на две группы. Крысы опытной группы получали зондом в желудок суспензию дафлона, приготовленную на 5% растворе gum arabic в дозе 100 мг/кг в день в течение 8 дней. Животные контрольной группы получали 5 мл/кг в день 5% раствор gum arabic. Измерения транскапиллярного обмена жидкости проводили на одном и том же животном дважды до и после получения дафлона в экспериментальной группе или раствора gum arabic в контрольной группе. Процедура измерения заключалась в регистрации артериовенозной разности плотности крови в горизонтальном положении тела, в условиях ортостаза и антиортостаза.

Введение дафлона вызывало в условиях ортостаза снижение артериовенозной разности плотности крови в меньшей степени, чем до введения препарата, что свидетельствует об уменьшении процессов фильтрации в микроциркуляторном русле. У контрольных животных не было обнаружено статистически значимых различий.

Это указывает на то, что изменения, наблюдаемые у животных, получавших суспензию дафлона в растворе gum arabic, обусловлено действием препарата, и в основе его способности уменьшать отечность лежит снижение процессов фильтрации жидкости из сосудистого русла в интерстициальное пространство.

В эксперименте широко используют модель каррагининового отека, механизмы действия которого до сих пор не полностью изучены, поэтому представляло интерес исследовать динамику развития отека, оценивая траскапиллярный обмен жидкости.

Артериовенозную разность плотности крови измеряли при последовательном четырехкратном чередовании ортостаза и антиортостаза. Первое измерение (во время постуральных изменений) было контрольным, три последующих - на фоне введения 2% раствора каррагинина подкожно, по 200 мкл в каждую стопу задних конечностей. Контролем в этой серии экспериментов служили животные, не получавшие каррагинин. После введения каррагинина кривая артериовенозной разности плотности крови имела достоверно большее количество отрицательных значений, чем у крыс контрольной группы.

Было обнаружено достоверное уменьшение площади под кривой только у животных, получавших каррагинин, и только в условиях антиортостаза. Эти данные указывают на то, что под действием каррагинина процессы реабсобции жидкости из интерстициального пространства в сосудистое русло уменьшаются, что может быть одной из причин отека, вызванного введением этого препарата. Итак, с помощью методики регистрации артериовенозной разность плотности крови, нам удалось установить, что одной из причин отека, вызываемого каррагинином, может быть снижение процессов реабсобции жидкости.

Таким образом, разработана модель для количественной оценки процессов фильтрации и реабсорбции жидкости в микроциркуляторном русле задних конечностей у наркотизированных крыс по характеру изменений артериовенозной разности плотности крови в условиях ортостаза и антиортостаза. Адекватность созданной модели для исследования транскапиллярного обмена жидкости у наркотизированных крыс была проверена путем изучения модулирующего влияния на процессы фильтрации и реабсорбции жидкости в микроциркуляторном русле таких фармакологических препаратов, как фуросемид, дафлон и каррагинин.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРЫС SHR-SP КАК МОДЕЛИ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИИ

Изучение стресс-реакции сердечно-сосудистой системы у крыс SHR-SP. Были изучены гемодинамические параметры у крыс SHR-SP в условиях иммобилизационного стресса, вызываемого путем фиксации бодрствующих животных за конечности брюшком кверху в течение 60-ти минут. Контролем служили крысы WKY. Была применена катетерная технология регистрации АД.

На рис.6 данные представлены как изменения параметров, наблюдаемые во время иммобилизационного стресса, относительно исходного уровня.

У самцов SHR-SP систолическое и диастолическое АД в условиях иммобилизационного стресса снижалось, тогда, как у WKY в первые 5 минут повышалось, а затем наблюдали его постепенное снижение к исходному уровню.

У самок SHR-SP систолическое и диастолическое АД в первые 5 минут стрессорного воздействия повышалось, так же как и у самок WKY. Затем в условиях иммобилизационного стресса у гипертензивных самок наблюдали резкое снижение АД ниже исходного уровня, тогда как у WKY снижение АД было более медленное и только до исходных значений. У самцов SHR-SP гипотензивная реакция на стрессорное воздействие была выражена в большей степени, чем у самок.

У крыс WKY половых различий в характере и величине гипертензивной реакции на иммобилизацию обнаружено не было.

Как у WKY, так и SHR-SP в условиях эмоционального напряжения отмечали повышение ЧСС, однако, у WKY тахикардия была выше, чем у SHR-SP, и сопровождалась она повышением АД, что оправдано с точки зрения мобилизации функциональных сил организма в ответ на стрессорное воздействие.

Рис. 6. Изменения систолического (А, Б), диастолического (В, Г) АД и ЧСС (Д, Е) у бодрствующих самцов (А, В, Д) и самок (Б, Г, Е) крыс WKY (светлые кружки, самцы - n=8, самки - n=7) и SHR-SP (темные кружки, самцы - n=18, самки - n=22) в условиях иммобилизационного стресса.

Примечание: * - P<0.05 по ANOVA-2 между группами.

У SHR-SP же тахикардия сочеталась с развитием гипотензии, что указывает на рассогласованность регуляторных механизмов, направленных на усиление кровоснабжения жизненно важных органов при эмоциональном напряжении.

В заключении следует подчеркнуть, что обнаруженная нами особенность стресс-реакции сердечно-сосудистой системы при выраженной гипертензии, позволяет рекомендовать крыс SHR-SP для изучения фармакологических веществ, обладающих корректирующим действием на регуляторные механизмы, принимающие участие в стресс-реакции сердечно-сосудистой системы, а также для исследования механизмов нарушения адаптации к стрессорным воздействиям.

Изучение гемодинамических эффектов антидепрессантов у крыс SHR-SP. Был проведен сравнительный анализ влияния таких антидепрессантов, как дезипрамин (ингибитор обратного нейронального захвата моноаминов) и тетриндол (обратимый ингибитор моноаминооксидазы), на гемодинамику у крыс SHR-SP. В тесте «Открытое поле» было показано, что однократное введение зондом в желудок дезипрамина в дозе 10 мг/кг или тетриндола в дозе 100 мг/кг вызывает сходные седативные эффекты.

При введении дезипрамина статистически значимых изменений ни в АД, ни в ЧСС обнаружено не было. У животных, получавших тетриндол, было обнаружено статистически значимое снижение уровня АД через 2 часа после введения препарата. Тетриндол также статистически достоверно вызывал уменьшение ЧСС. Гипотензия и брадикардия сохранялись до окончания эксперимента, продолжительность которого составляла 7 часов.

Таким образом, были обнаружены различия в гемодинамических ответах гипертензивных крыс на антидепрессанты, не смотря на то, что они вызывали сходные седативные эффекты. Дезипрамин не оказывал влияния на параметры гемодинамики, тогда как тетриндол снижал АД и ЧСС, что указывает на преимущество его применения в условиях гипертонии.

Влияние эндотелина и оксида азота на АД и ЧСС у крыс WKY и SHR-SP. Было изучено влияние ЕТ-1, L-NAME и нитропруссида натрия (донора NO) на АД и ЧСС у бодрствующих крыс WKY и SHR-SP. АД измеряли прямым методом, была применена катетерная технология регистрации. Внутривенное введение ЕТ-1 в дозе 1 нмоль/кг вызывало резкое снижение АД как у WKY, так и у SHR-SP. Однако у гипертензивных крыс АД вернулось к исходному уровню через 30 секунд, а у нормотензивных - только через 90 секунд. Следует также отметить, что во время гипертензивной фазы действия ЕТ-1 у WKY АД повышалось на 22+3%, тогда как у SHR-SP - на 10+2%. Тахикардия под действием ЕТ-1 у гипертензивных крыс была выражена в меньшей степени, чем у нормотензивных крыс. Таким образом, были обнаружены различия между SHR-SP и WKY в их гемодинамических ответах на введение ЕТ-1.

Блокада синтеза NO с помощью внутривенного введения L-NAME в дозе 1 мг/кг вызывала повышение АД у SHR-SP на 20 мм рт.ст., тогда как у WKY АД повышалось не более чем на 10 мм рт.ст. Однако статистически значимых различий в изменении ЧСС под влиянием L-NAME как у WKY, так и у SHR-SP обнаружено не было. Таким образом, было показано, что у SHR-SP на блокаду синтеза NO гипертензивная реакция выражена в большей степени, чем у WKY.

ЕТ-1 в дозе 1 нмоль/кг, введенный на фоне блокады NO-синтазы, вызывал резкое снижение АД как у крыс SHR-SP, так и WKY. Однако блокада NO-синтазы по-разному повлияла на скорость восстановления АД и на развитие гипертензивной фазы действия ЕТ-1. У нормотензивных крыс после введения ЕТ-1 в условиях блокады NO-синтазы АД вернулось к исходному уровню позже, чем у контрольных животных, не получавших блокатор NO-синтазы. Кроме этого, у крыс WKY, получавших L-NAME, отсутствовала гипертензивная фаза действия ЕТ-1. На фоне блокады NO-синтазы ЕТ-1 у SHR-SP вызывал восстановление АД после гипотензии более интенсивно, чем у контрольных животных, не получавших блокатор NO-синтазы. Следует также отметить, что гипертензивная фаза действия ЕТ-1 на фоне блокады NO-синтазы у SHR-SP наступала раньше, и ее уровень был выше, чем у контрольных животных, не получавших L-NAME. У крыс WKY ЕТ-1 в дозе 1 нмоль/кг, введенный на фоне блокады NO-синтазы, вызывал развитие тахикардии, равно так же, как и нормализацию ЧСС более стремительно, чем у животных не получавших блокатор NO-синтазы. У SHR-SP блокада NO-синтазы не оказывала влияние на повышение ЧСС в ответ на введение ЕТ-1. Итак, были обнаружены различия между SHR-SP и WKY в их гемодинамических ответах на введение ЕТ-1 на фоне блокады NO-синтазы.

Таким образом, показано, что в условиях гипертонии происходят изменения в регуляторных механизмах взаимодействия ЕТ-1 и NO-синтазной системы. Если у нормотензивных крыс блокада синтеза NO усиливала гипотензивное действие ЕТ-1 и ингибировала его гипертензивный эффект, то у гипертензивных крыс в условиях блокады NO-синтазы наблюдалось усиление гипертензивного эффекта ЕТ-1 и отсутствие влияния на его гипотензивную фазу действия. Учитывая тот факт, что ЕТ-1 и NO являются парокринными регуляторами гомеостаза, усиление гипертензивных эффектов ЕТ-1, обнаруженное при снижении синтеза NO, может быть одним из патогенетических факторов гипертонии. В норме снижение функциональной активности NO-синтазной системы приводило к компенсаторному включению механизмов направленных на ослабление гипертензивных эффектов ЕТ-1. При гипертонии такие компенсаторные механизмы нарушены.

Исследование влияния блокады NO-синтазы с помощью L-NAME на гемодинамические эффекты нитропруссида натрия у самцов крыс WKY и SHR-SP показало, что гипотензивная реакция на нитропруссид натрия у гипертензивных крыс была статистически значимо выше, чем у нормотензивных. АД максимально снижалось у SHR-SP на 41+2 мм рт.ст., у WKY - на 25+2 мм рт.ст.

У WKY в условиях блокады NO-синтазы максимальное снижение АД под действием нитропруссида натрия составило 37+4 мм рт.ст., что статистически значимо больше, чем у животных, не получавших L-NAME. У SHR-SP АД максимально снижалось на 48+4 мм рт.ст., и статистически значимо не отличалось от снижения АД у животных, не получавших L-NAME. В то же время, закономерность, что гипотензивная реакция на нитропруссид натрия у гипертензивных крыс была выше, чем у нормотензивных, сохранялась и в условиях блокады NO-синтазы.

Повторное введение L-NAME у WKY вызывало максимальное снижение АД под действием нитропруссида натрия на 38+4 мм рт.ст., что статистически значимо не отличалось от эффекта при первом применении блокады NO-синтазы. У SHR-SP на нитропруссид натрия в условиях повторного введения L-NAME АД максимально снижалось на 70+7 мм рт.ст., что статистически достоверно больше, чем при первом применении L-NAME. Закономерность, что гипотензивная реакция на нитропруссид натрия у гипертензивных крыс была выше, чем у нормотензивных, также сохранялась. Таким образом, были обнаружены различия между SHR-SP и WKY в их гемодинамических ответах на введение NO-донора, а также различные влияния на эти ответы блокады NO-синтазы с помощью L-NAME.

Активация гипертензивного действия ЕТ-1 в условиях гипертонии должна приводить к усилению эффектов NO исходя из принципа плюс-минус взаимодействия этих двух систем, что и было показано в наших исследованиях. У SHR-SP гипотензивная реакция на введение донора NO была выше, чем у WKY.

Снижение синтеза эндогенного NO с помощью однократного введения L-NAME у нормотензивных крыс приводило к незначительному увеличению АД и к статистически значимому повышению реакции на экзогенный NO. В условиях же гипертонии в противоположность нормотензивным животным наблюдали более значительное повышение АД на блокаду NO-синтазы и отсутствие изменений в гипотензивной реакции на введение донора NO в этих условиях. У нормотензивных животных блокада синтеза эндогенного NO приводила к развитию компенсаторных реакций, которые способствовали более эффективному снижению АД под действием донора NO. У гипертензивных крыс такие реакции отсутствовали, однако, они проявлялись только при повторном введении L-NAME, в то время как у нормотензивных крыс этого не наблюдали. Этот факт, очевидно, свидетельствует о том, что у гипертензивных животных происходило суммирование эффектов введений L-NAME. По-видимому, это обусловлено тем, что при гипертонии более продолжителен следовой эффект от блокады NO-синтазы, чем у нормотензивных животных.

Итак, можно заключить, что в основе патологически высокого уровня АД у крыс SHR-SP могут лежать изменения в регуляторных механизмах, отвечающих за реакции на эндотелин и оксид азота. Эти изменения являются важными патогенетическими факторами артериальной гипертонии.

Гемодинамические эффекты эндотелина. Исследование сердечного выброса, параметров регионарной гемодинамики, сердечной сократимости и венозного тонуса у крыс SHR-SP вызывает методические трудности, обусловленные снижением у них эластичности створок клапанов сердца. В связи с этим, изучение влияния ЕТ-1 на данные параметры были выполнены только на крысах WKY. ЕТ-1 вводили в двух дозах 0.1 нмоль/кг и 1.0 нмоль/кг. АД измеряли прямым методом, была применена катетерная технология регистрации. Сердечный выброс и регионарный кровоток определяли с помощью меченых микросфер диаметром 15 мкм.

Через 10 минут после введения ЕТ-1 АД статистически значимо было выше исходного уровня, как у животных получавших препарат в дозе 0.1 нмоль/кг, так и в дозе 1.0 нмоль/кг. Гипертензивная реакция носила дозозависимый характер. ЕТ-1 также дозозависимо уменьшал сердечный выброс и увеличивал общее периферическое сосудистое сопротивление. В дозе 0.1 нмоль/кг он вызывал статистически достоверное снижение кровотока в мышцах, желудке, поджелудочной железе и почках, а в сердце и надпочечниках повышение.

В коже, головном мозге, тонком кишечнике и селезенке ЕТ-1 в малой дозе не оказывал статистически значимое влияние на кровоток. Под действием большой дозы пептида кровоток уменьшался во всех изученных регионах, исключение составило кровоснабжение сердца, где кровоток был увеличен по сравнению с исходным уровнем. Гетерогенность ответных реакций на ЕТ-1 в органах и тканях объясняется наличием нескольких типов рецепторов к нему и различной плотностью этих рецепторов в разных регионах.

В следующей серии экспериментов было изучено влияние ЕТ-1 на центральное венозное давление и среднее давление наполнения венозных сосудов. Центральное венозное давление статистически значимо увеличивалось во время гипотензивной фазы действия ЕТ-1. Во время гипертензивной фазы действия пептида центральное венозное давление не отличалось от исходного уровня, наблюдалась лишь тенденция к его снижению. В дозе 0.1 нмоль/кг ЕТ-1 не оказывал статистически значимых влияний на среднее давление наполнения венозных сосудов, имелась лишь тенденция к его снижению. В дозе 1 нмоль/кг ЕТ-1 вызывал снижение этого параметра.

Было изучено также влияние ЕТ-1 на конечное диастолическое давление, максимальную скорость нарастания давления во время систолы и его уменьшения во время диастолы в левом желудочке сердца. Давление в левом желудочке измеряли прямым методом, была применена катетерная технология регистрации. ЕТ-1 в дозе 0.1 нмоль/кг во время гипотензивной фазы своего действия не оказывал влияния на конечное диастолическое давление, максимальную скорость нарастания давления во время систолы и его уменьшения во время диастолы в левом желудочке сердца.

Во время гипертензивной фазы действия пептида максимальная скорость нарастания давления во время систолы и максимальная скорость уменьшения во время диастолы в левом желудочке сердца уменьшались, конечное диастолическое давление при этом не изменялось. ЕТ-1 в дозе 1.0 нмоль/кг во время гипотензивной фазы своего действия статистически значимо уменьшал конечное диастолическое давление и увеличивал максимальную скорость нарастания давления во время систолы и максимальную скорость уменьшения во время диастолы в левом желудочке сердца.

Во время гипертензивной фазы действия большой дозы ЕТ-1 наблюдались противоположные эффекты - конечное диастолическое давление увеличивалось, а максимальная скорость нарастания давления во время систолы и максимальная скорость уменьшения давления во время диастолы в левом желудочке сердца уменьшались.

Таким образом, было показано, что у крыс WKY ЕТ-1 оказывает влияние на параметры системной и регионарной гемодинамики, сердечную сократимость и венозный тонус, что указывает на его участие в регуляции всех звеньев гемодинамики. Можно предположить, что у гипертензивных крыс ЕТ-1 также инициирует широкий спектр гемодинамических эффектов, и можно ожидать, что даже незначительные изменения в его регуляторных воздействиях могут вызвать существенные нарушения в сердечно-сосудистой системе.

Изучение центральных эффектов ЕТ-1 на АД и ЧСС у крыс WKY и SHR-SP. Были изучены изменения АД и ЧСС у наркотизированных крыс WKY и SHR-SP при введении в ростральное вентролатеральное ядро продолговатого мозга (RVLM) ЕТ-1, блокаторов ET_B- и ET_A-рецепторов (BQ788 и N-Acetyl-[D-Trp¹⁶]-Endothelin-1, соответственно), а также ЕТ-1 на фоне блокады ET_B или ET_A рецепторов. АД измеряли прямым методом, была применена катетерная технология регистрации. Введение ET-1 в RVLM вызывало у крыс обеих линий двухфазное изменение АД - кратковременное повышение и последующее более продолжительное снижение. У WKY АД снижалось на 5-7%, а у SHR-SP - более чем на 20%. Уровень ЧСС при этом также снижался. Брадикардия была выражена в одинаковой степени как у SHR-SP, так и WKY. Кроме этого, только у крыс SHR-SP при введении ET-1 в RVLM наблюдалась гибель, связанная с развивающимся у них апноэ.

При локальном унилатеральном введении в RVLM блокатора ET_B-рецепторов BQ788 были обнаружены статистически значимые различия в изменении АД и ЧСС у гипертензивных и нормотензивных крыс. У SHR-SP под действием BQ788 на фоне тахикардии наблюдалась тенденция к повышению АД. У WKY при введении блокатора ET_B-рецепторов развивались гипотензия и брадикардия. В условиях блокады ET_A-рецепторов в RVLM как у SHR-SP, так и WKY наблюдалась тенденция к снижению АД и ЧСС.

У крыс обеих линий при введении ET-1 в RVLM на фоне блокады ET_B-рецепторов отсутствовало кратковременное повышение АД, наблюдаемое при введении ЕТ-1 у контрольных животных. Как у WKY, так и у SHR-SP АД снижалось на 5-7% в первые 5 минут после введения ЕТ-1. Затем у WKY АД стало возвращаться к исходному уровню, и к 15-ой минуте уже наблюдалась тенденция к его повышению. У SHR-SP АД продолжало снижаться, и с 15-ой минуты на протяжении последующих 10-ти минут эксперимента было статистически значимо ниже, чем у WKY. Уровень ЧСС при этом снижался как у SHR-SP, так и у WKY. Статистически значимых различий между группами в изменении ЧСС обнаружено не было.

Как у WKY, так и у SHR-SP при введении ET-1 в RVLM на фоне блокады ET_А-рецепторов АД повышалось. Затем у WKY на 10 минуте АД стало возвращаться к исходному уровню, тогда как у SHR-SP АД стало ниже исходного уровня уже на 5 минуте. На протяжении последующих 20 минут эксперимента АД у SHR-SP было статистически значимо ниже, чем у WKY. Уровень ЧСС у WKY статистически значимо не отличался от исходного уровня, у SHR-SP он был ниже исходного уровня, и ниже чем у WKY.

Итак, обнаружены различия в гемодинамических эффектах ЕТ-1, введенного в RVLM, у нормотензивных и гипертензивных крыс. ЕТ-1 вызывает более выраженную гипотензию у SHR-SP, чем у WKY, не смотря на одинаковый уровень брадикардии.

При введении в RVLM блокатора ET_В-рецепторов наблюдались еще более выраженные различия между нормотензивными и гипертензивными животными: у WKY - гипотензия и брадикардия, у SHR-SP - тахикардия и тенденция к повышению АД. Не было обнаружено статистически значимых различий между SHR-SP и WKY в гемодинамических ответах на блокатор ET_А-рецепторов. Однако блокада ET_А-рецепторов только у нормотензивных крыс полностью предотвращала гемодинамические эффекты ЕТ-1. У гипертензивных животных снижение АД и ЧСС под действием ЕТ-1 сохранилось, хотя и было выражено в меньшей степени. Блокада ET_В-рецепторов также вызывала существенные различия в эффектах ET-1 у SHR-SP и WKY. Таким образом, показано, что ЕТ-1 играет важную роль в центральных механизмах регуляции сердечно-сосудистой системы, и при гипертонии эти механизмы существенно изменены, что и может быть одной из причин повышения АД на патологически высокий уровень.

ВЫВОДЫ

1. Впервые проведено комплексное исследование функциональных характеристик сердечно-сосудистой системы у крыс SHR-SP.

Повышенный симпатический тонус сердца и сосудов, пониженная чувствительность барорефлекса, фактор наследуемости высокого артериального давления с участием Y-хромосомы и митохондриальной ДНК, возможность фармакологической коррекции уровня артериального давления с помощью моксонидина (гипотензивного препарата центрального действия), проявляющего аналогичные наблюдаемым у человека терапевтический гипотензивный и побочный седативный эффекты, свидетельствуют о том, что крысы, имеющие артериальное давление диастолическое около 150 мм рт.ст. и систолическое около 200 мм рт.ст., являются адекватной моделью артериальной гипертонии.

Крысы SHR-SP являются адекватной моделью для изучения физиологических механизмов повышения симпатического тонуса сердца и сосудов, а также барорефлекторной регуляции.

2. Впервые обнаружено, что эндотелин, введенный внутривенно на фоне блокады синтеза оксида азота с помощью L-NAME, вызывает у бодрствующих мышей и крыс экстрасистолию и атриовентрикулярный блок.

Уретановый наркоз уменьшает, а ганглиоблокатор гексаметоний полностью подавляет аритмогенные свойства эндотелина в условиях блокады NO-синтазы.

Аритмия, вызванная эндотелином, уменьшается при блокаде парасимпатической нервной системы атропином главным образом за счёт устранения последствий снижения синтеза оксида азота.

Атенолол (блокатор симпатической нервной системы) подавляет собственные аритмогенные эффекты эндотелина.

3. Доказано, что билатеральная окклюзия сонных артерий в течение 40-50 минут у бодрствующих крыс SHR-SP вызывает структурные нарушения митохондрий в дендритах пирамидных нейронов области СА1 гиппокампа, сопровождается гипертензией и тахикардией, которые являются компенсаторной реакцией сердечно-сосудистой системы на ишемию головного мозга, а также является причиной гибели животных, что указывает на адекватность данной модели глобальной ишемии головного мозга, в отличие от нормотензивных крыс, у которых для создания ишемии головного мозга требуется дополнительный отягощающий фактор - снижение АД до 50 мм рт.ст.

4. Разработана новая экспериментальная модель, позволяющая количественно изучать процессы фильтрации и реабсорбции жидкости в микроциркуляторном сосудистом русле у наркотизированных крыс путем измерения артериовенозной разности плотности крови при постуральных изменениях.

Впервые показано, что такие фармакологические препараты, влияющие на транскапиллярный обмен жидкости, как дафлон, фуросемид и каррагенин, оказывают влияние на артериовенозную разность плотности крови при постуральных изменениях у наркотизированных крыс, что доказывает адекватность данной биомодели для изучения механизмов развития отеков и для исследования противоотечных препаратов.

5. Гипотензивная реакция, обнаруженная у крыс SHR-SP при стрессе, позволяет рекомендовать эту модель для исследования механизмов нарушения адаптации сердечно-сосудистой системы на стрессорное воздействие.

6. Обнаружено, что антидепрессанты дезипрамин и детринтол, вызывая одинаковые седативные эффекты у крыс SHR-SP, по-разному воздействуют на артериальное давление и частоту сердечных сокращений. Крысы SHR-SP могут быть использованы при исследовании антидепрессантов с целью выявления у них гемодинамических эффектов при артериальной гипертонии.

7. Показано, что эндотелин является важным регуляторным пептидом периферического и центрального действия, имеющий широкий спектр влияния на сердечно-сосудистую систему.

Доказано, что важными патогенетическими факторами артериальной гипертонии у крыс SHR-SP являются изменения во взаимодействии эндотелина и оксида азота.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Медведев О.С., Мартынова Е.Р., Мурашев А.Н., Дугин С.Ф. Показатели системной и регионарной гемодинамики у бодрствующих и наркотизированных нембуталом или уретаном крыс // Физиол. журн. СССР. - 1989. №1. - С.143-145.

Мартынова Е.Р., Мурашев А.Н., Давыдова С.А., Медведев О.С. Седречно-сосудистые эффекты эндотелина у бодрствующих крыс с нормальным и искусственно повышенным уровнем атриопептида в крови // Физиол. журн. СССР. - 1991. №2. - С.73-81.

Medvedev O.S., Martynova E.R., Murashev A.N. Regional peculiarities of vascular effects of opioid peptides and endothelin in experiments on conscious rats // Sov. Med. Rev. A. Cardiology. - 1991. Vol.3. - P.51-87.

Мурашев А.Н., Медведев О.С., Давыдова С.А. Руководство по экспериментальной физиологии кровообращения. Саратов.: Из-во Саратов-ского университета. 1992. - 46 c.

Давыдова С.А., Мурашев А.Н., Медведев О.С. Влияние эндотелина на гемодинамику и сердечную сократимость бодрствующих крыс с нормальным и искусственно увеличенным уровнем атриопептида в крови // Эксперим. и клин. фармакол. - 1994. Т.57, №4. - С.21-24.

Давыдова С.А., Мурашев А.Н., Беспалова Ж.Д., Медведев О.С. Действие эндотелина на артериальное давление и венозный тонус у бодрствующих крыс с нормальным и искусственно увеличенным уровнем атриопептида в крови // Эксперим. и клин. фармакол. - 1994. Т.57, №3. - С.11-15.

Вундер П.А., Мурашев А.Н. Принцип "плюс-минус" взаимодействия и роль основных типов нейро-гормональных взаимосвязей в осуществлении гомеостазиса и развития организма // Успехи соврем.биол. - 1994. Т.114, Вып.2. - С.171-182.

Майоров Д.Н., Мурашев А.Н., Медведев О.С. Гипотензивный эффект клонидина в условиях прямой и радиотелеметрической регистрации артериального давления у крыс // Эксперим. и клин. фармакол. - 1995, Т.58, №6. - C.19-21.

Мурашев А.Н., Кундузова О.Р., Хохлова О.Н., Медведева Н.А., Медведев О.С. Хронобиологические аспекты гемодинамических эффектов клонидина у крыс Вистар в условиях иммобилизационного стресса // Эксперим. и клин. фармакол. - 1997. Т.60, №4. - С. 32-34.

Кундузова О.Р., Мурашев А.Н., Медведева Н.А., Медведев О.С. Сравнительный анализ действия препаратов клонидинового ряда в зависимости от метода регистрации артериального давления // Эксперим. и клин. фармакол. - 1997. Т.60, №6. - С.10-12.

Medvedev O.S., Kunduzova O.R., Murashev A.N., Medvedeva N.A. Chronopharmacological dependence of antihypertensive effects of the imidazoline-like drugs in stroke-prone spontaneously hypertensive rats // J. Auton. Nerv. Syst. - 1998. Vol.72, №2-3. - P.170-176.

Medvedev O.S., Kunduzova O.R., Murashev A.N., Medvedeva N.A. Influence of sino-aortic barodenervation on the cardiovascular effects of imidazoline-like drugs //J. Auton. Nerv. Syst. - 1998. Vol.72, №2-3. - P.205-209.

Монастырская Е.А., Мурашев А.Н., Хохлова О.Н., Сапрунова В.Б., Коршунов В.А., Кошелев В.Б. Генетические аспекты артериальной гипертен-зии: роль Y-хромосомы и митохондриальной ДНК // Рос. физиол. Журн. им. И.М. Сеченова. - 2000. Т.86, №6. - C.671-680.

Коршунов В.А., Мурашев А.Н., Ивашев М.Н., Дугин С.Ф., Медведев О.С. Гемодинамические эффекты тетриндола в условиях блокады синтеза оксида азота у бодрствующих нормотензивных мышей и крыс // Бюлл. эксперим. биол. мед. - 2000. Т.130, №8. - C.193-195.

Кузьмин А.И., Лодыгин Д.Н., Каленикова Е.И., Бычкова Е.Ю., Хохлова О.Н., Мурашев А.Н., Медведев О.С. Фармакологический анализ роли центральных ?₂-адренергических и имидазолиновых рецепторов в механизме гипотензивного действия клонидина у крыс // Эксперим. клин. фармакол. - 2000. Т.63, №4. - С.24-28.

Коршунов В.А., Мурашев А.Н., Ивашев М.Н., Дугин С.Ф., Медведев О.С. Сравнительное изучение гемодинамических эффектов антидепрессантов (тетриндола и дезипрамина) при иммобилизационном стрессе у гипертензивных крыс // Эксперим. клин. фармакол. - 2000. Т.63, №5. - С.18-20.

Петров В.П., Медведев О.С., Соломин М.Ю., Мурашев А.Н. Методические указания по изучению гипотензивной активности фармакологических веществ / Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - М.: 2000. - С.220-224.

Хохлова О.Н., Мурашев А.Н., Лаврова Л.Н., Медведев О.С. Эффекты хронического введения моксонидина у гипертензивных крыс SHR-SP // Эксперим. клин. фармакол. - 2000. Т.63. №5. - С. 21-23.

Мурашев А.Н., Бирюков Р.И., Хохлова О.Н., Медведев О.С. Метод измерения транскапиллярного обмена жидкости у наркотизированных крыс // Эксперим. клин. фармакол. - 2000. Т.63. №6. - С. 64-66.

Мурашев А.Н., Бирюков Р.И., Хохлова О.Н., Медведев О.С. Влияние дафлона на транскапиллярный обмен жидкости в задних конечностях у анестезированных крыс Wistar // Эксперим. клин. фарма-кол. - 2001. Т.64. №2. - С.67-68.

Хохлова О.Н., Мурашев А.Н., Медведев О.С. Роль I₁-имидазолиновых и ₂-адренорецепторов в реализации гемодинамических эффектов моксонидина при его локальной инъекции в ростровентролатеральную зону продолговатого мозга // Бюлл. эксперим. биол. мед. - 2001. Т.131, №4. - С.399-402.

Хохлова О.Н., Мурашев А.Н., Медведев О.С. Роль ростровентролатеральной зоны продолговатого мозга в изменении моксонидином кардиохронотропной регуляции // Бюлл. эксперим. биол. мед. - 2001. Т.132, №11. - С.538-541.

Хохлова О.Н., Мурашев А.Н., Лаврова Л.Н., Медведев О.С. Влияние моксонидина на кардиохронотропные механизмы регуляции у гипертензивных крыс SHR-SP // Эксперим. клин. фармакол. - 2001. Т.64, №1. - С.42-45.

Хохлова О.Н., Мурашев А.Н., Лаврова Л.Н., Медведев О.С. Участие I₁-имидазолиновых и ₂-адренорецепторов рецепторов центральной и периферической локализации в реализации гипотензивного и отрицательного хронотропного эффектов моксонидина // Эксперим. клин. фармакол. - 2001. Т.64, №6. - С.23-26.

Пономарева Т.И., Хохлова О.Н., Туховская Е.А., Мурашев А.Н. Эффекты центрального эндотелина-1 у нормотензивных и спонтанно гипертензивных крыс // Бюлл. эксперим. биол. мед. - 2003. Т.135, №3. - С. 275-278.

Мурашев А.Н., Ржевский Д.И., Коршунов В.А., Лобанов А.В. Аритмогенные свойства ET-1 в условиях блокады NO-синтазы с помощью L-NAME у мышей NMRI // Бюлл. эксперим. биол. мед. - 2003. №4. - C.432-436.

Лобанов А.В., Ржевский Д.И., Коршунов В.А., Мурашев А.Н. Влияние блокады холинорецепторов и адренорецепторов на аритмогенные свойства эндотелина-1 в условиях ингибирования синтеза оксида азота у бодрствующих мышей // Бюлл. эксперим. биол. мед. - 2004. Т.137, №2. - С.129-133.

Заргарова Т.А., Мурашев А.Н., Гуськова Т.А., Герасимов В.Б., Аксенова О.Г., Ягудина Р.И. Методические рекомендации по инспектированию лаборатории (организации, выполняющей доклинические исследования) / Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под общей редакцией Р.У.Хабриева. 2-изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 2005. - 832 с. - C.28-41.

Петров В.И., Медведев О.С., Соломин М.Ю., Мурашев А.Н. Методические указания по изучению гипотензивной активности фармакологических веществ / Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под общей редакцией Р.У.Хабриева. 2-изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, 2005. - 832 с. - С.444-452.

Дынник В.В., Грушин К.С., Корыстова А.Ф., Ненов М.Н., Мурашев А.Н., Кокоз Ю.М. Стабилизирующая роль аргинина и NO в регуляции потенциалзависимого Са²⁺-тока L-типа в клетках миокарда // ДАН. - 2005. Т.404, №5. - С.694-697.

Ржевский Д.И., Драницына С.М., Байдакова Л.К., Мурашев А.Н., Костанян И.А. Гемодинамические эффекты пептидных фрагментов фактора дифференцировки HLDF // Бюлл. эксперим. биол. мед. - 2006. №6. - С.652-656.

Размещено на Allbest.ru