Кардио- и эндотелиопротективное действие макролидных антибиотиков

Температура тела крыс в течение исследуемого периода была выше интактной группы на 2-3^оС, достигая максимального повышения к шестым суткам эксперимента (40,1±0,2^оС) и снижаясь до исходных величин к 15-м суткам эксперимента (38,2±0,1^оС), что демонстрируют динамику генерализованного вялотекущего воспалительного процесса, стихающего самостоятельно к данному сроку.

Рисунок 17. Значения коэффициента эндотелиальной дисфункции при моделировании сепсис-индуцированной эндотелиальной дисфункции на 3-и, 6-, 9-,12- и 15-е сутки.

Примечание: * - p<0,05 - в сравнении с интактными.

Использование азитромицина приводило к достоверному снижению коэффициента эндотелиальной дисфункции (1,3±0,0 усл. ед.) по сравнению с группой нелеченых животных (2,1±0,3 усл. ед.), и эти цифры оказались сопоставимыми с таковыми у интактной группы без патологии (1,1±0,1 усл. ед.) (рис. 18).

Температура тела животных под влиянием макролида снизилась с 40,1±0,2^оС до 37,8±0,1^оС, что свидетельствует о снижении выраженности воспалительных процессов в организме.

Результаты бактериологического исследования приведены на рисунке 2. Показано, что макролидный препарат достоверно снижал бактериемию в 2 раза, однако полной элиминации стафилококка из крови не наблюдалось (рис. 19).

Рисунок 18. Влияние азитромицина в дозе 30 мг/кг на коэффициент эндотелиальной дисфункции при моделировании сепсис-индуцированной эндотелиальной дисфункции. 6-е сутки эксперимента

Примечание: * - p<0,05 - в сравнении с интактными; .** - p<0,05 - в сравнении с животными с сепсисом на 6-е сутки.

Рисунок 19. Влияние азитромицина в дозе 30 мг/кг на количество колониеобразующих единиц Staphylococcus aureus в крови животного при моделировании сепсис-индуцированной эндотелиальной дисфункции. 6-е сутки эксперимента. Примечание: * - p<0,05 - в сравнении с животными с сепсисом на 6-е сутки

Уровень в плазме провоспалительного цитокина ФНОб в интактной группе составлял 16,7±0,5 пг/мл. Моделирование хрониосепсиса вызывало закономерное повышение ФНОб до 75,0±3,5 пг/мл. Введение азитромицина приводило к значительному снижению уровня данного цитокина и составило 35,7±4,0 пг/мл (рис. 20 А).

NO-продуцирующая функция эндотелия исследована на основании данных содержания нитрит-ионов NO_x (рис. 20 Б). Обнаружено, что генерализованный воспалительный процесс приводит к повышению концентрации в сыворотке крови нитрит-ионов. Азитромицин достоверно предотвращал избыточное образование оксида азота, о чём свидетельствует снижение концентрации нитрит-ионов NO_x.

Рисунок 20. А - влияние азитромицина на концентрацию ФНОб; Б - влияние азитромицина на концентрацию нитрит-ионов (NO_x) в сыворотке крови животных при моделировании сепсис-индуцированной эндотелиальной дисфункции на 6-е сутки эксперимента.

Примечание: * - p<0,05 - в сравнении с интактными; ** - p<0,05 - в сравнении с животными с сепсисом на 6-е сутки.

I - интактные самцы

II - сепсис-индуцированная ЭД

III - сепсис-индуцированная ЭД+азитромицин 30 мг/кг

Морфологическое исследование внутренних органов животных выявило признаки генерализованного инфекционного процесса в виде воспалительных поражений почек и миокарда с периваскулярными воспалительными инфильтратами из нейтрофилов, эозинофилов, макрофагов и лимфоцитов, что свидетельствует об адекватности использованной модели сепсиса. Изучение состояния сосудов показало, что у животных контрольной группы развиваются тяжелые повреждения эндотелия сосудов в виде их пикноза, набухания и слущивания, которые свидетельствовали о тяжелой эндотелиальной дисфункции (рис. 21 а). Положительные сдвиги под влиянием лечения зарегистрированы при морфологическом исследовании сосудов почек и сердца. В группе животных, получавших внутрижелудочно азитромицин, поражения сосудов были заметно менее выраженными (рис. 22 б).

Рисунок 22. а - гематогенный интерстициальный нефрит у крыс. Периваскулярные воспалительные инфильтраты, выраженные повреждения эндотелия сосудов в виде слущивания и пикноза; б -состояние сосудов почек с экспериментальным сепсисом на фоне введения азитромицина: пикноз и слущивание единичных эндотелиальных клеток, периваскулярная воспалительная инфильтрация слабая. Окраска гематоксилином и эозином. а, б - х 280. Очевидно, положительное фармакодинамическое воздействие применяемых макролидов при L-NAME-индуцированной эндотелиальной дисфункции связано с их разными точками приложения: ингибированием протеинкиназы С (Mitsuyama Т., 1995); снижением ПОЛ (Aktan B., 2003); мембраностабилизирующими эффектами (Klochkov V.A., 2005; Bakar O., 2007); повышением внутриклеточных уровней циклического АМФ и циклического гуанозин монофосфата (Aoshiba K., 1995; Bouwman J.J., 2005), увеличением уровня глюкокортикоидов (Spahn J.D., 2001). Кроме того, макролиды обладают эндотелийзависимым вазодилатирующим эффектом, ингибируя продукцию вазоконстрикторов эндотелина 1 и тромбоксана В2 (Sharma, 2007), а также повышают эндотелиальную NO продукцию за счет увеличения экспрессии эндотелиальной eNOS (Bouwman J.J., 2005), открывают митохондриальные K+-ATP каналы и воздействуют на кальциевые каналы, снижая уровень кальция в цитозоле (Berman M., 2005) (рис. 23).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 23. Схема механизма возможных путей реализации эндотелиопротективных эффектов макролидных антибиотиков при L-NAME-индуцированной эндотелиальной дисфункции.

Примечание: Здесь и на следующем рисунке: ЭК - эндотелиальные клетки сосудов, ГК - гладкомышечные клетки сосудов, ГКК - глюкокортикоиды, НАДФ - никотинамид-адениндинуклеотид-фосфат, НАДФН - восстановленная форма НАДФ, ГТФ - гуанозинтрифосфат, ГЦ - гуанилатциклаза, ЦГМФ - циклический гуанозинмонофосфат, ЭТ1 - эндотелин 1, ЕТА - эндотелиновые рецепторы подтипа А, ONOO_- - пероксинитрит, еNOS - эндотелиальная NO-синтаза, ФАД - флавин-адениндинуклеотид, ФНОб -фактор некроза опухоли б, NF kappaB - ядерный фактор каппа В, VCAM-1 - васкулярная молекула клеточной адгезии 1, ICAM-1 - молекула межклеточной адгезии 1, ФЛ - фосфолипиды, ТФ - тканевый фактор, ФВ - фактор Виллебранда, цАМФ - циклический аденозинмонофосфат, МСР1 - моноцитарный хемотаксический белок 1, ММР - матричные металлопротеиназы, ПОЛ- перекисное окисление липидов, ADMA - асимметричный диметиларгинин, СОД - супероксиддисмутаза, iNOS - индуцибельная NO-синтаза, ЛПНП - липопротеиды низкой плотности, окЛПНП - окисленные липопротеиды низкой плотности.

Точки приложения макролидов при эндотелиальной дисфункции воспалительного генеза в основном связаны с модуляцией функций нейтрофилов, в которых они аккумулируются и направленно переносятся к воспалительному очагу (Ianaro A., 2000; Erakovic V, 2001). Так, макролиды снижают экспрессию адгезинов и селектинов; снижают избыточную экспрессию индуцибельной NO синтазы, подавляют образование форм активированного кислорода в нейтрофилах, адгезированных на эндотелии сосудов при воспалении; повышают биодоступность NO, подавляют синтез провоспалительных цитокинов ФНОб, интерлейкина-1, 6, 8 на уровне матричной РНК; повышают уровень противовоспалительного цитокина - интерлейкина 10 (Culic O., 2001; Uriarte S.M., 2002; Hillis G.S., 2004; Yamasawa H., 2004; Yukiko I., 2008; Bosnar M., 2009). В настоящее время макрофаг можно рассматривать как бионаномашину, изменяющую процессы воспаления и репарации направленного действия. Существуют современные подтверждения того, что селективная модуляция функции макрофага как по отношению к индуцибельной NOS, так и внутриклеточной аргиназе будет приводить к переключению как метаболической, так и регуляторной функции макрофага (Wang D., 2009).

Поскольку макролиды вмешиваются на нескольких уровнях функционирования нейтрофилов при воспалении, уместно предположить, что они регулируют внутриклеточные сигнальные системы в целом, подавляя активацию факторов транскрипции: нуклеарного фактора-kappaB и активатор-протеина-1, ответственных за продукцию многих цитокинов, хемокинов, ферментов и адгезинов, вовлеченных в хронический воспалительный процесс (Desaki M., 2000; Kikuchi T., 2002; Xue-Mei O., 2008). Поэтому, вероятнее всего, противовоспалительное действие макролидов обусловлено именно ингибированием указанных факторов транскрипции. Макролиды, модифицируя воспалительные процессы, снижая содержание провоспалительных цитокинов, прерывают целый каскад реакций зависящего от эндотелия пути свертывания крови, положительно влияя на сосудистый гомеостаз, к тому же, значительное снижение уровня фактора Виллебранда и Е-селектина приводит к улучшению реологических свойств крови (Parchure N., 2002) (рис. 24).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 24. Схема механизма возможных путей реализации эндотелиопротективных эффектов макролидных антибиотиков при эндотелиальной дисфункции воспалительного генеза.

Таким образом, представленные результаты оценки кардио- и эндотелиопротективных эффектов макролидов на модели острого коронароокклюзионного инфаркта миокарда и трёх различных моделях эндотелиальной дисфункции указывают на то, что наши исследования раскрывают перспективу целенаправленного и патогенетически осмысленного изучения возможностей использования макролидных антибиотиков как существенного дополнения к существующим парадигмам лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

Выводы

макролид инфаркт миокарда азитромицин

1. Для характеристики кардиопротективного действия макролидов выбрана модель коронароокклюзионного инфаркта миокарда с оценкой летальности и величины зоны некроза, как сочетающая в себе ишемический и аритмогенный компоненты с активацией перекисного окисления липидов, формированием лейкоцитарного вала с выбросом провоспалительных цитокинов и экспрессией индуцибельной NO-синтазы. Для интегральной оценки эндотелиопротективного действия макролидов на модели L-NAME-индуцированной эндотелиальной дисфункции использован коэффициент эндотелиальной дисфункции (КЭД) и Total NO. Разработаны оригинальные модели эндотелиальной дисфункции воспалительного генеза: реактивной поствакцинально-васкулитной и сепсис-индуцированной эндотелиальной дисфункции.

2. Экспериментальная L-NAME-индуцированная модель эндотелиальной дисфункции характеризуется более выраженными в сравнении с реактивной поствакцинально-васкулитной и сепсис-индуцированной патологией изменениями основных показателей, характеризующих степень эндотелиальной дисфункции: увеличением КЭД в 5 раз, снижением в 2 раза уровня стабильных метаболитов оксида азота NO_х. КЭД в реактивной поствакцинально-васкулитной и сепсис-индуцированной моделях увеличивался соответственно в 3,5 и 2 раза, уровень стабильных метаболитов оксида азота NO_Х незначительно изменялся во второй модели и возрастал в 1,5 раза в третьей модели патологии. При этом, модели реактивной поствакцинально-васкулитной и сепсис-индуцированной эндотелиальной дисфункции характеризуются повышением уровня ФНО-б в 6,5 и 4,5 раза соответственно.

3. Применение азитромицина, рокситромицина, кларитромицина, джозамицина и мидекамицина в дозах 10 и 30 мг/кг в острый период инфаркта миокарда оказывает выраженное кардиопротективное действие, что выражается как в улучшении выживаемости, ограничении зоны некроза левого желудочка, так и в снижении уровня ФНО б. Наиболее эффективными в отношении снижения летальности и зоны некротизированного миокарда оказался азитромицин, далее следовали рокситромицин и кларитромицин, и затем, джозамицин и мидекамицин. Дозозависимость проявилась в группах 14- и 15-членных макролидов. Морфологические исследования выявили положительную динамику.

4. Макролидные препараты в дозах 10 и 30 мг/кг оказывали эндотелиопротективное действие на модели L-NAME-индуцированного дефицита NO, что выражалось в снижении КЭД до уровня интактных животных и предупреждении снижения содержания уровня стабильных метаболитов оксида азота NO_x при недостижении нормы значений артериального давления. Результаты исследования функционального состояния миокарда при проведении нагрузочных проб выявили предотвращение развития гиперадренореактивности и уменьшение исчерпания миокардиального резерва. Морфометрические исследования обнаружили предотвращение развития гипертрофии миокарда.

5. Анализ эффективности изученных путей фармакологических воздействий на патогенетические механизмы развития ЭД показал, что все группы макролидов проявляют выраженную кардиопротективную и эндотелиопротективную активность на моделях коронароокклюзионного инфаркта миокарда и L-NAME-индуцированного дефицита NO. Интегральный анализ результатов исследования кардио- и эндотелиопротективных свойств макролидных антибиотиков, учитывающих комплекс функциональных, биохимических и морфометрических показателей, выявил наиболее эффективный препарат - 15-членный азалид азитромицин в дозе 30 мг/кг.

6. По совокупности функциональных, биохимических и морфологических показателей азитромицин 30 мг/кг проявил эндотелиопротективные эффекты на модели реактивной поствакцинально-васкулитной эндотелиальной дисфункции, что выражалось в преобладании эндотелийзависимого расслабления сосудов и снижении коэффициента эндотелиальной дисфункции КЭД до уровня интактных животных, в предупреждении повышения уровня ФНОб, а также положительной динамикой морфологических изменений в клубочках почек.

7. Азитромицин в дозе 30 мг/кг проявлял эндотелиопротективное действие на модели сепсис-индуцированной эндотелиальной дисфункции, что выражается в преобладании эндотелийзависимого расслабления сосудов и снижении КЭД до уровня интактных животных, предотвращении избыточной продукции оксида азота, снижении уровня ФНОб. Положительная динамика выявлена при бактериологическом и морфологическом исследовании.

8. К механизмам реализации кардио- и эндотелиотропного действия макролидов следует отнести следующие неантибиотические (плейотропные) свойства препаратов: повышение активности эндотелиальной NO-синтазы, угнетение индуцибельной NO-синтазы, повышение биодоступности оксида азота, снижение биохимических маркеров и морфологических признаков воспаления, антиоксидантные и антиагрегантные свойства.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. К вопросу о новых терапевтических возможностях применения макролидов / Е.С. Пасынкова, И.А. Куликов, Е.В. Губарева, А.В. Лебедев // 66-я науч. конф. студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы медицины и фармации». - Курск, 2001. - С. 267-268.

2. Возможность использования антиоксидантных и прооксидантных свойств макролидов и нитрофуранов для достижения кардиопротективных эффектов / Е.С. Пасынкова, А.В. Лебедев, М.В. Покровский и др. //VIII Рос. нац. конгр. «Человек и лекарство». - М., 2001. - С. 601.

3. Кардиопротективный эффект макролидов при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда / Е.С. Пасынкова, А.В. Лебедев, М.В. Покровский и др. // II Рос. науч.-практ. конф. «Актуальные проблемы экологии, экспериментальной и клинической медицины». - Орел, 2001. - С. 100-101.

4. Черноморцева, Е.С. Противоишемическое свойство азитромицина и его влияние на функциональные возможности миокарда при моделировании коронароокклюзионного инфаркта миокарда / Е.С. Черноморцева, Е.И. Смирнова // Курский науч. - практ. вест. «Человек и его здоровье». - 2001. - №3(9). - С.119-124.

5. Черноморцева, Е.С. Новые представления о возможности применения макролидов при ИБС / Е.С. Черноморцева, М.В. Покровский, Е.И. Смирнова // Курский науч.-практ. вест. «Человек и его здоровье». - 2001. - № 3(9). - С. 125-129.

6. Черноморцева, Е.С. Клинические исследования противовоспалительного эффекта современных макролидов / Е.С. Черноморцева, Ю.П. Клявс // Науч. тр. «Актуальные проблемы образования и медицины» / Курский гос. мед. ун-т, 2002. - С. 87-88.

7. Нетрадиционное использование азитромицина при ишемических повреждениях миокарда / Е.С. Черноморцева, И.С. Лоюкова, Т.Г. Покровская и др. // Сборник тезисов Российского национального конгресса кардиологов «От исследований к клинической практике». - СПБ, 2002. - С. 387.

8. Использование антиоксидантных свойств азитромицина для достижения кардиопротективных эффектов / Е.С. Черноморцева, Е.В. Губарева, И.А. Куликов, И.Н. Бикеева // VI Междунар. конф. «Биоантиоксидант». - М., 2002. - С. 653.

9. Черноморцева, Е.С. Исследование влияния азитромицина на показатели сократимости миокарда при проведении нагрузочных проб у животных с моделированием коронароокклюзионного инфаркта миокарда / Е.С. Черноморцева // Сб. работ 68-й итог. науч. сес. КГМУ и отд. мед.-биол. наук Центрально-Чернозем. науч. центра РАМН. - Курск, 2002. - С. 383-384.

10. Черноморцева, Е.С. К вопросу о нетрадиционном использовании макролидов при ишемических повреждениях миокарда/ Е.С. Черноморцева // 67-я межвуз. науч. конф. студентов и молодых ученых. - Курск, 2002. - С. 289.

11. Черноморцева, Е.С. Экспериментальное изучение выживаемости изолированного кожного лоскута «на ножке» у животных при применении азитромицина / Е.С. Черноморцева, Т.В. Кокорева // Науч. тр. «Современные вопросы медицинской науки и практики» / Курский гос. мед. ун-т, 2004. - С. 281-282.

12. Черноморцева, Е.С. Интегральная характеристика кардиопротективного действия азитромицина / Е.С. Черноморцева, Т.Г. Покровская, И.В. Степина, М.П. Гладченко // Научн. тр. юбилейной науч. конф. КГМУ и сес. Центрально-Чернозем. науч. центра РАМН, посвящ. 70-летию КГМУ «Университетская наука: Взгляд в будущее». - Курск: Курский гос. мед. ун-т, 2005. - Т. 2. - С. 139-140.

13. Влияние азитромицина на летальность и зону некроза при моделировании острого коронароокклюзионного инфаркта миокарда / Е.С. Черноморцева, А.В. Лебедев, М.В. Покровский и др. // Russian journal of immunology.- 2006. - Vol. 9, supp. 3. - P. 64-68.

14. Влияние современных макролидов на смертность и зону некроза при моделировании острого коронароокклюзионного инфаркта миокарда / Е.С. Черноморцева, Т.Г. Покровская, М.В. Покровский и др. // Биомедицина. - 2006. - № 4. - C. 119-121.

15. Черноморцева, Е.С. Исследование кардиопротективного влияния азитромицина и джозамицина при коронароокклюзии / Е.С. Черноморцева, Т.В. Чуева, М.Г. Шумакова // I Нац. конгр. терапевтов «Новый курс: консолидация усилий по охране здоровья нации». - М., 2006. - С. 234.

16. Эндотелиопротективные эффекты азитромицина при экспериментальном дефиците оксида азота / Е.С. Черноморцева, К.К. Муминова, И.Ю. Коренькова и др. // XIV Рос. нац. конгр. «Человек и лекарство». - М., 2007. - С. 895.

17. Принципы фармакологической коррекции эндотелиальной дисфункции / Т.Г. Покровская, В.И. Кочкаров, М.В. Покровский и др. // Кубанский науч. мед. вестн. - 2007. - № 1-2 (94-95). - С. 146-150.

18. Кардио- и эндотелиопротективные эффекты макролидных антибиотиков в эксперименте / Е.С. Черноморцева, Т.Г. Покровская, Е.И. Смирнова и др. // Кубанский науч. мед. вестн. - 2007. - № 1-2 (94-95). - С. 184-187.

19. Черноморцева, Е.С. Современные макролидные антибиотики в коррекции эндотелиальной дисфункции / Е.С. Черноморцева, Ю.А. Легкова, А.А. Курцева // 72-я итог. межвуз. конф. студентов и молодых ученых КГМУ «Молодежная наука и современность». - Курск, 2007. - С. 94-95.

20. Черноморцева, Е.С. Сравнительное исследование кардиопротективной активности рокситромицина и кларитромицина в эксперименте / Е.С. Черноморцева, Ю.А. Легкова, А.И. Маяков, И.А. Антонова // II Нац. конгр. терапевтов «Новый курс: консолидация усилий по охране здоровья нации». - М., 2007. - С. 236-237.

21. Морфофункциональные изменения миокарда при экспериментальном моделировании дефицита азота / Ю.П. Клявс, Е.С. Черноморцева, Т.Г. Покровская и др. // II Нац. конгр. терапевтов «Новый курс: консолидация усилий по охране здоровья нации». - М., 2007. - С. 177.

22. Проявление эндотелиопротективной активности азитромицина в эксперименте / Е.С. Черноморцева, В.А. Малыхин, Е.Б. Артюшкова и др. // VI Междунар. конф. «Клинические исследования лекарственных средств». - М., 2007. - С. 128-129.

23. Черноморцева, Е.С. Интегральная характеристика кардиопротективного действия азитромицина при различном антиоксидантном статусе / Е.С. Черноморцева // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. - 2007. - Т. 6, № 3. - С. 662-665.

24. Обоснование использования рокситромицина и джозамицина в реабилитационном периоде коронароокклюзионного инфаркта в эксперименте / Е.С. Черноморцева, Т.Г. Покровская, М.В. Покровский и др. // Аллергология и иммунология. - 2008. - Т. 9, № 1. - С. 44.

25. Черноморцева, Е.С. Сравнительное исследование эндотелиопротективной активности азитромицина и джозамицина / Е.С. Черноморцева // II Междунар. конф. молодых ученых-медиков. - Курск, 2008. - Т. 1. - С. 138-139.

Приложение

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АД - артериальное давление

ИБС - ишемическая болезнь сердца

ЛЖД - левожелудочковое давление

NO - оксид азота

L-NAME - N^G-нитро-L-аргинин метиловый эфир

ЭД - эндотелиальная дисфункция

КЭД - коэффициент эндотелиальной дисфункции

Total NO, NO_x - суммарная концентрация нитратов и нитритов

САД - систолическое артериальное давление

ДАД - диастолическое артериальное давление

ЧСС - частота сердечных сокращений

Aдр - адренореактивность

ДМ - диаметр кардиомиоцитов

КЭД - коэффициент эндотелиальной дисфункции

eNOS - эндотелиальная синтаза оксида азота

iNOS - индуцибельная синтаза оксида азота

ФНОб - фактор некроза опухоли альфа

Размещено на Allbest.ru