Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

Сравнительная характеристика кардиотропных эффектов уридина и уридиновых нуклеотидов

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

03.00.13 - физиология

Родионова Ольга

Санкт-Петербург

2007

Работа выполнена в отделе нейрофармакологии им. С.В. Аничкова ГУ Научно-исследовательского института экспериментальной медицины РАМН

Научные руководители: Заслуженный деятель науки РФ,

член-корреспондент РАМН,

доктор медицинских наук, профессор,

Николай Сергеевич Сапронов

Лауреат Государственной премии СССР,

доктор медицинских наук,

Самойленко Анатолий Васильевич

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, профессор,

Цырлин Виталий Александрович

Доктор биологических наук, профессор,

Кривченко Александр Иванович

Ведущее научное учреждение: Санкт-Петербургская Государственная

медицинская академия им. И.И.Мечникова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. По данным Всемирной Организации Здравоохранения около половины всех причин человеческих смертей в высокоразвитых странах и почти 60% в России приходится на болезни системы кровообращения, среди которых первое место занимает острая ишемия миокарда (Захаров, 2001). При данном патологическом состоянии лекарственная терапия направлена прежде всего на повышение выживаемости миокарда и ограничение зоны инфаркта, снижение нагрузки на сердце и устранение нарушений сердечного ритма. Наряду с применением традиционных фармпрепаратов, которые улучшают коронарное кровоснабжение и максимально снижают потребность кардиомиоцитов в кислороде и энергетических субстратах, большое внимание уделяется метаболической защите миокарда. Исследование возможностей лечебного применения природных метаболитов, являющихся естественными факторами адаптации миокарда к патологическим воздействиям, определяется возрастающим интересом к использованию в кардиофармакологии эндогенных регуляторов (Галенко-Ярошевский, Гацура, 2001). К числу таких соединений можно отнести нуклеозиды и нуклеотиды, которые обладают большим набором регуляторных функций, реализующихся на рецепторном уровне, при регуляции метаболических процессов и пластического обмена. В настоящее время хорошо изучены кардиотропные свойства таких представителей этого класса соединений, как аденозин, аденозин-монофосфат, аденозин-трифосфат, гуанозин-монофосфат, инозин, а созданные на их основе лекарственные препараты используются в клинике (Николаева и др., 1975; Stanley et al., 1997; Lopaschuc, 1998).

Потенциальными средствами профилактики и терапии инфаркта миокарда, а также постишемического реперфузионного повреждения сердца могут выступать пиримидиновый нуклеозид уридин и его фосфонуклеотиды: уридин-5'-монофосфат (УМФ), уридин-5'-дифосфат (УДФ) и уридин-5'-трифосфат (УТФ). В экспериментальных и клинических исследованиях была установлена высокая терапевтическая активность уридина и его нуклеотидов при центральной и периферической нейропатиях, дисфункции печени, нарушении репродуктивной функции, при врожденной оротоацидурии и цистическом фиброзе (Connolly, Duley, 1999). В то же время фармакологическая активность этих соединений в отношении сердечно-сосудистой системы остается малоизученной.

Известно, что в условиях ишемии уридин усиливает липидный и углеводный обмен в миокарде, предотвращая гибель кардиомиоцитов, а также восстанавливает функциональную активность мышечных волокон (Зайчик, Чуринов, 2000). Имеются данные о том, что уридин и его нуклеотиды поддерживают энергетический метаболизм миокарда, особенно в условиях дефицита кислорода (Aussedat et al, 1984). Уридиновые нуклеотиды участвуют в синтезе РНК и биомембран, что является важным элементом в регуляции как нормального физиологического, так и патологического состояний (Connolly, Duley, 1999). В последнее время возрос интерес к УДФ и УТФ, являющимися агонистами пиримидиновых P2U - рецепторов (Abracchio, Burnstock, 1998; Kugelgen, Wetter, 2000; Yitzhaki et al., 2005). Этот тип рецепторов был обнаружен в кардиомиоцитах (Yitzhaki et al., 2005), эндотелии и гладкомышечных клетках кровеносных сосудов (Webb et al.,1996; Kugelgen, Wetter, 2000). Активация пиримидиновых рецепторов капилляров и других кровеносных сосудов приводит к улучшению кровотока в кардиоваскулярной системе (Froldi et al., 1994; Зиганшин и др., 1998; 1999). УТФ и УДФ, находясь во внеклеточном пространстве, могут играть роль универсальных модуляторов (Anderson, Parkinson, 1997).

Большое значение в защите миокарда от ишемического и постишемического повреждения придается ишемической адаптации (прекондиции). Конечным эффектором в реализации ее кардиопротективных влияний выступают АТФ-зависимые калиевые каналы (К_АТФ каналы) (Gross, Fryer, 1999). Принципиально новым в лечении и предупреждении сердечных заболеваний является развиваемый в последнее время подход, связанный с активацией этих каналов (Garlid et al., 1997; Liu et al., 1998; Fryer et al., 2000; Маслов и др., 2002). Имеется предположение, что нуклеотид уридина УДФ играет роль эндогенного регулятора АТФ-зависимых К⁺каналов (Mironova et al., 1999).

Способность уридина проникать внутрь клетки и включаться в различные метаболические пути, наличие у его нуклеотидов рецепторного механизма действия, а также предположение о возможности активации с помощью уридиновых соединений внутриклеточных процессов адаптации к ишемии делают этот класс соединений перспективным для разработки новых кардиотропных лекарственных препаратов.

Целью настоящего исследования явилось сравнительное изучение кардиотропных эффектов уридина, УМФ, УДФ и УТФ при ишемическом и реперфузионном повреждении миокарда.

В задачи исследования входило:

Эксперименты выполнены на 535 самцах крыс линии Вистар массой 250_300 г и на 85 беспородных мышах-самцах массой 18-20 г. (питомник “Рапполово” РАМН). Исследования проводились in vivo на крысах и мышах, in vitro на изолированных сердцах крыс и на нативных сердечных митохондриях, выделенных из сердец крыс. При выполнении работы использованы следующие методы.

Острая регионарная и тотальная ишемия сердца крыс (in vitro)

Получение препаратов изолированного перфузируемого сердца Модели острой регионарной и тотальной ишемии воспроизводились на изолированных перфузируемых по Лангендорфу (Dorling, Dehnert, 1988) сердцах крыс. Животных наркотизировали парами эфира, после чего вскрывали грудную клетку, извлекали сердце, промывали его охлажденным до 4?С раствором Кребса-Хенселейта и соединяли с системой для перфузии. Перфузию осуществляли раствором Кребса-Хенселейта (состав в ммоль/л: NaCl - 118.0; KCl - 4.7; CaCl₂ - 2.5; KH₂PO₄- 1.2; MgSO₄ - 1.6; NaHCO₃ - 25.0; Na-ЭДТА - 0.5, глюкоза - 5.5 ммоль/л; PH 7.4), оксигенированным смесью 95% О₂ и 5% СО₂ при 37?С и постоянном давлении 97 см водн.ст. Через разрез левого предсердия в полость левого желудочка помещали латексный баллончик, соединенный катетором с полупроводниковым преобразователем давления ЕМТ-746 («Siemens-Elema», Швеция).

Модель регионарной ишемии Для создания модели регионарной ишемии левого желудочка после 30- минутного периода стабилизации изолированного перфузируемого сердца, осуществляли перевязку нисходящей ветви левой коронарной артерии. После окклюзии сердца продолжали перфузировать раствором Кребса-Хенселейта, в который добавляли уридин, УМФ, УДФ или УТФ в концентрации 50 мкмоль/л. Восстановление коронарного кровотока осуществляли через 60 мин путем снятия лигатуры. Наблюдение продолжалось в течение 60 мин. На данной модели оценивали влияние препаратов на сократительную функцию сердца в период острой ишемии, ранние постокклюзионные и реперфузионные нарушения ритма.

Модель тотальной ишемии Тотальную ишемию воспроизводили после 30-минутного периода стабилизации изолированного перфузируемого сердца путем прекращения подачи перфузионного раствора в течение 30 мин (сердца находились при 37?С). После этого осуществляли реперфузию сердца основным раствором в течение 30 мин (контрольная группа) или раствором Кребса-Хенселейта, содержащим уридин, УМФ, УДФ или УТФ в концентрации 50 мкмоль/л. В период реперфузии определяли влияние препаратов на параметры, характеризующие сократительную функцию миокарда и реперфузионные нарушения ритма.

Определение параметров сократительной функции сердца На 5, 10, 20, 30 и 60 мин после окклюзии левой коронарной артерии (модель регионарной ишемии), а также на 10, 20 и 30 мин реперфузии (модель тотальной ишемии) определяли конечное диастолическое давление (КДД), показатели сократительной функции: максимальную скорость сокращения (+dp/dt_max) и расслабления (-dp/dt_max) миокарда. Развиваемое давление в полости левого желудочка (РД) определяли как разницу между систолическим давлением (Рсист) и КДД. Исходную величину КДД устанавливали на уровне 10 мм рт. ст. В ходе эксперимента определяли частоту сердечных сокращений (ЧСС) и величину коронарного тока (КТ), измеряя количество перфузата, протекающего через сосуды сердца за 1 мин.

Определение нарушений сердечного ритма Антиаритмическое или проаритмогенное действие препаратов оценивали в течение 30 мин при регионарной ишемии миокарда левого желудочка и 30 мин последующей реперфузии, а также в течение 30 мин при реперфузии сердца после тотальной ишемии. С этой целью регистрировали нарушения ритма в режиме мониторинга. Оценивали частоту возникновения и выраженность желудочковой экстрасистолии (ЭС), желудочковой тахикардии (ЖТ) и фибрилляции желудочков (ФЖ).

Экспериментальный инфаркт миокарда (in vivo)

Моделирование острого инфаркта миокарда Острый инфаркт миокарда моделировали у крыс по методу Селье (Selye et al., 1960). Животных наркотизировали этаминалом натрия (50 мг/кг), вскрывали грудную клетку, разрезали перикард, накладывали лигатуру на нисходящую ветвь левой коронарной артерии (ЛКА) на уровне нижнего края ушка левого предсердия на 60 минут. Все оперативные вмешательства осуществляли при искусственной вентиляции легких. Тестируемые соединения (уридин, УМФ, УДФ, УТФ), а также ингибиторы АТФ-зависимых К⁺ каналов вводили наркотизированному животному в яремную вену через полиэтиленовый катетер, заполненный гепаринизированным физиологическим раствором. Уридин, УМФ, УДФ или УТФ вводили в дозе 30 мг/кг за 5 мин до окклюзии или сразу после нее. Неселективный ингибитор К_АТФ каналов глибенкламид растворяли в смеси из полиэтиленгликоля (ПЭГ), 95% этилового спирта, 0.1 N раствора NaOH и 0.9% физиологического раствора (в соотношении 1:1:1:2) (Schultz et al.,1997) и вводили в дозе 1 мг/кг за 35 мин до перевязки. Селективный ингибитор митохондриальных АТФ-зависимых К⁺ каналов 5-гидроксидеканоат (5-HD) растворяли в 0.9% физиологическом растворе и применяли в дозе 5мг/кг за 10 мин до окклюзии. Дозы и время введения ингибиторов были выбраны на основании данных литературы как оптимальные для оказания ингибирующего действия (Schultz et al., 1997; Fryer et al., 2000; Tsai et al., 2002).

Оценка антиишемического действия уридина и его нуклеотидов

Определение амплитуды Т-волны на ЭКГ. Запись ЭКГ осуществляли до окклюзии и на 3, 30 и 60 мин после окклюзии во II стандартном отведении со скоростью 50 мм/сек на кардиографе ЭК-2Т-02 (Россия). Одной из особенностей ЭКГ крыс является отсутствие выраженного ST- сегмента (Norman et al., 1961). Поэтому для оценки степени ишемических нарушений использовали измерение амплитуды Т-волны по отношению к изолинии (Beinfield, Lehr, 1968).

Определение объема поврежденного миокарда. Объем поврежденного миокарда оценивали с помощью планиметрии серийных срезов желудочков сердца после гистохимического определения в них фермента гликоген-фосфорилазы по методу Лойда и соавторов (Loida et al., 1982). Через 60 мин после окклюзии сердца крыс замораживали в криостате при - 20С в течение 30 мин, затем разрезали на 4 сегмента от верхушки к основанию и с каждого сегмента изготавливали по 1 срезу толщиной 50 мкм. В каждом срезе планиметрически определяли площадь участка с потерей ферментативной активности. Индекс ишемического повреждения миокарда (ИПМ) рассчитывали по формуле: ИПМ= ?S_1-4/лин. вел² х вес сердца, где S_1-4- сумма площадей зоны повреждения.

Определение нарушений сердечного ритма Антиаритмическое действие препаратов оценивали по изменению частоты возникновения, выраженности и длительности ранних постокклюзионных аритмий. Для их регистрации запись ЭКГ производили в течение 30 мин после окклюзии в непрерывном режиме со скоростью 25 мм/сек. На ЭКГ определяли время до начала аритмий (латентный период), их общую продолжительность, количество желудочковых экстрасистол (ЭС), суммарную продолжительность желудочковой тахикардии (ЖТ) и суммарную продолжительность фибрилляции желудочков (ФЖ), а также частоту возникновения нарушений сердечного ритма.

Модель энергозависимого набухания митохондрий

Определение энергозависимого входа калия в изолированных митохондриях

Митохондрии выделяли из гомогената сердца крыс общепринятым методом дифференциального центрифугирования. Среда выделения митохондрий содержала 300 мМ сахарозы, 2 мМ этиленгликольтетрауксусной кислоты (ЭГТА), 10 мМ гидроксиэтилпиперазинэтана (Hepes), 1 мг/мл бычьего сывороточного альбумина (БСА), рН 7.2.

Действие уридина и его нуклеотидов на митохондриальные АТФ-зависимые К⁺ каналы оценивали на модели энергозависимого набухания митохондрий. Проницаемость митохондриальной мембраны для калия определяли спектрофотометрическим методом по скорости набухания митохондрий в гипотонической среде с КCl. Кинетику набухания регистрировали по изменению оптической плотности суспензии митохондрий при длине волны 520 нм при постоянном перемешивании и термостатировании при 30°С на спектрофотометре «Uvikon» (Италия).

Ход определения. В кювету (контроль) добавляли следующие реагенты: среду набухания (KCl 50 мM, Hepes 5 мМ, NaH₂PO₄ 5 мМ, янтарная кислота 5 мМ, ЭГТА 2мМ, MgCl₂ 0.5 мМ), цитохром С 5мкМ, ротенон 2мМ и митохондрий - 10 мкл. После регистрации показаний спектрофотометра в другую кювету со средой набухания добавляли 10 мкл 100мМ АТФ и 10 мкл митохондрий и вновь регистрировали показания при отсутствии набухания митохондрий. Уридин, УМФ, УДФ и УТФ добавляли в кювету в количестве 30 мкМ после АТФ. Скорость набухания измеряли в единицах изменения оптической плотности раствора за единицу времени при длине волны 520 нм по формуле: V= [?Е₅₂₀нм/мин Б мх], где Б мх - кол-во белка митохондрий (мг).

Концентрацию белка определяли по методу Лоури (Loury, 1951). Колориметрию растворов проводили на спектрофотометре Backman-35 при длине волны 750 нм, используя бычий сывороточный альбумин (БСА) в качестве стандарта.

Реконструирование каналообразующей субъединицы митохондриального АТФ-зависимого К⁺ канала в бислойные липидные мембраны (БЛМ) Ион-транспортирующую активность белка изучали путем измерения электрических характеристик БЛМ, модифицированных исследуемым митохондриальным АТФ-зависимым К⁺ каналом. БЛМ формировали методом Мюллера (Mueller et al., 1964) из смеси 90 % общих липидов мозга и 10 % кардиолипина в н-декане на перегородке тефлоновой кюветы. Наблюдение за формированием БЛМ вели в отраженном свете с помощью микроскопа МБС- 1.

После образования БЛМ оба отсека кюветы заполняли раствором, содержащим по 3 мл 100мМ KCl, 20 мМ трис- HCl буфера, pH 7.4. В один из отсеков с инкубационной средой добавляли К⁺- транспортирующий белок и модуляторы канала. Проводимость немодифицированной мембраны составляла 1-3 пСм. Свойства модифицированной мембраны оценивали по потенциалу, возникающему на мембране при создании градиента ионов между двумя сторонами мембраны. Величину тока и потенциал измеряли с использованием операционного усилителя МАХ406. Регистрация тока на выходе усилителя осуществлялась с помощью компьютера IBM PC/AT286, соединенного с экспериментальной установкой аналого-цифровым преобразователем. Эксперименты на изолированных митохондриях и БЛМ выполнены в лаборатории митохондриального транспорта (рук. - профессор Г.Д. Миронова) Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (Пущино).

Статистическую обработку результатов производили с использованием пакета прикладных программ Statgraphics (Версия 3,0). Вычисляли среднюю арифметическую и среднюю квадратичную ошибку полученных данных (M± m). Достоверность различий между средними двух выборок оценивали по критериям Стьюдента и Фишера. Различия между группами считали статистически достоверными при p<0.05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние уридина и его нуклеотидов на сократительную способность изолированных перфузируемых сердец крыс при регионарной ишемии

Уридин и его нуклеотиды (50 мкмоль/л) ослабляли угнетение инотропной функции миокарда в условиях регионарной ишемии изолированных перфузируемых сердец крыс. К 60-й мин ишемии величина развиваемого давления (РД) в полости левого желудочка во всех подопытных группах превышала соответствующий показатель в контроле в 2-2.5 раза, а максимальная скорость сокращения миокарда (+dP/dt max) была выше, чем в контроле в 5 раз (табл.1). Необходимо подчеркнуть, что, несмотря на некоторые особенности, в динамике изменения показателей сократительной функции миокарда, которые наблюдались при введении препаратов, к концу срока наблюдения различия в их эффективности были незначительными. Так, к 60 минуте значения +dP/dt_max составляли 57, 61, 59 и 70 % от исходного уровня для уридина, УМФ, УДФ и УТФ соответственно.

Уридин и его нуклеотиды различным образом влияли на процессы расслабления ишемизированного миокарда. Уридин и УМФ поддерживали максимальную скорость расслабления и конечное диастолическое давление на исходном уровне в течение всего эксперимента. УДФ был мало эффективен, в то время как УТФ ускорял развитие нарушений по сравнению с контролем(табл.1). Уридин и УМФ достоверно не влияли на коронарный кровоток (КТ). При действии УДФ КТ уменьшался на 64%, а в ответ на УТФ - лишь на 37% по сравнению с 82% в контроле. Уридин и его нуклеотиды незначительно влияли на ЧСС, которая во всех группах имела тенденцию к снижению и на 30-60-й минуте была достоверно меньше, чем до окклюзии коронарной артерии.

Таким образом, все испытуемые соединения предотвращали депрессию сократительной функции миокарда при ишемии, а уридин и УМФ препятствовали нарушению процессов расслабления миокарда, возможно, вследствие предотвращения развития контрактуры. УДФ и в большей степени УТФ усиливали коронарный кровоток, т.е. оказывали коронародилатирующее действие.

Таблица 1. Показатели работы изолированных сердец крыс при регионарной ишемии левого желудочка и перфузии раствором Кребса-Хенселейта, содержащим уридин, УМФ, УДФ или УТФ в концентрации 50 мкмоль/л (М±m)

Примечание: различия статистически достоверны (р<0.05) * - по сравнению с контролем,

^#- по сравнению с исходными данными

Влияние уридина, УМФ, УДФ и УТФ на сократительную функцию левого желудочка и коронарный ток при реперфузии изолированного сердца крысы после тотальной ишемии

При реперфузии изолированных сердец крыс после тотальной ишемии развивалась постишемическая депрессия миокарда (ПДМ): в течение 30 мин реперфузии величина развиваемого давления (РД) в полости левого желудочка была на 55-73%, максимальная скорость сокращения миокарда (+dP/dt_max)- на 60-68%, а максимальная скорость расслабления миокарда (-dP/dt_max) - на 33-60% ниже исходных значений. Конечное диастолическое давление (КДД) превышало исходный уровень в 2 раза, а величина коронарного кровотока (КТ) была ниже на 14-20% (рис.2). Добавление в перфузат уридина сопровождалось быстрым восстановлением функций сокращения и расслабления миокарда.

Через 10 мин после начала реперфузии РД, КДД и -dP/dt_max достигали исходного уровня и поддерживались на нем до конца эксперимента. Уридин не влиял на КТ. УМФ оказывал сходное с уридином по силе и направленности действие. Оба препарата вызывали резкое увеличение +dP/dt_max через 10 мин после начала реперфузии, однако к 30 мин максимальная скорость сокращения уменьшалась, оставаясь в 2 раза больше, чем в контроле.

Под влиянием УДФ незначительно увеличивались РД, +dP/dtmax и -dP/dtmax, несколько снижалось КДД, и практически не изменялся КТ по сравнению с таковыми в контрольной группе. УТФ проявлял отрицательный эффект, ухудшая показатели сокращения и расслабления миокарда, а также значительно уменьшая КТ.

Таким образом, только уридин и УМФ предупреждали развитие миокардиального станнинга при постишемической реперфузии. УДФ оказался малоэффективным, а УТФ усиливал проявление постишемической реперфузи-онной дисфункции сердца.

Влияние уридина, УМФ, УДФ и УТФ на развитие ранних постокклюзионных аритмий при регионарной ишемии изолированных перфузируемых сердец крыс

Острая ишемия миокарда сопровождается развитием ранних постокклюзионных аритмий. Перфузия сердец раствором, содержащим уридин, способствовала ослаблению возникающих нарушений сердечного ритма: снижению количества желудочковых экстрасистол (ЭС) на 78%, продолжительности желудочковых тахикардий (ЖТ) - на 85% и фибрилляции желудочков (ФЖ) - на 87% (табл.2). Добавление в перфузат УМФ также приводило к снижению количества ЭС и длительности ЖТ в 2 и 8 раз соответственно по сравнению с контрольными значениями и препятствовало возникновению ФЖ.

Антиаритмический эффект УДФ проявлялся в уменьшении экстрасистолии и сокращении длительности ФЖ и был сопоставим с действием уридина. В отличие от последнего УДФ сокращал длительность ЖТ лишь на 44%. УТФ оказывал антиаритмическое действие, несколько превосходящее эффект уридина и УМФ: количество ЭС и длительность ЖТ уменьшались в 8-9 раз по сравнению с контролем, а возникновение ФЖ полностью предотвращалось. Помимо этого частота возникновения ЖТ и ЭС была соответственно в 2.3 и в 2 раза меньше, чем в контроле.

Рис.2. Влияние уридина и уридиновых нуклеотидов (50 мкмоль/л) на РД, +dP/dt max, КДД, -dP/dt max и КТ.

1- контроль, 2- уридин, 3- УМФ, 4- УДФ, 5- УТФ.

* p<0.05 по сравнению с контролем

Таблица 2. Влияние уридина и уридиновых нуклеотидов на развитие ранних постокклюзионных аритмий на модели регионарной ишемии изолированных перфузируемых сердец крыс

Примечание: * - отличия от группы контроля статистически достоверны (р<0.05)

Таким образом, уридин и его нуклеотиды активно влияли на выраженность желудочковых аритмий на модели регионарной ишемии изолированного сердца крыс. Наибольшую антиаритмическую активность проявили УМФ и УТФ, которые наряду с ослаблением экстрасистолии и тахикардии полностью предотвращали развитие фибрилляции желудочков сердца. По антиаритмической активности соединения можно расположить в следующем порядке: УТФ > УМФ > уридин > УДФ.

Влияние уридина, УМФ, УДФ и УТФ на развитие реперфузионных аритмий на моделях регионарной и тотальной ишемии изолированных перфузируемых сердец крыс

Развитие реперфузионных аритмий на модели регионарной ишемии отмечались через 4-5 мин после снятия лигатуры. По сравнению с ранними постокклюзионными аритмиями они характеризовались менее выраженной экстрасистолией и ЖТ и увеличением продолжительности ФЖ (табл.3). Добавление в перфузат уридина приводило к уменьшению количества ЭС на 55%, длительности ФЖ - на 82% и предотвращало возникновение эпизодов ЖТ. Антиаритмический эффект УМФ практически не отличался от уридина. Добавление в перфузат УДФ не сопровождалось позитивными изменениями по сравнению с контролем. Наоборот, наблюдалось увеличение длительности ЖТ. УТФ незначительно уменьшал продолжительность ФЖ, но в его присутствии было отмечено усиление экстрасистолии и ЖТ.

При тотальной ишемии, вызванной прекращением подачи перфузата, до момента исчезновения сердечных сокращений регистрировались только единичные ЭС. Через 3-4 мин после возобновления перфузии возникали нарушения ритма преимущественно в виде ЭС и ФЖ, которые прекращались к 25-27-ой мин реперфузии. Добавление в перфузат уридина и УМФ существенно сокращало проявления реперфузионной аритмии. Уридин предотвращал развитие ЖТ и ФЖ и уменьшал количество ЭС в 2.5 раза (табл.4). УМФ уменьшал частоту возникновения и выраженность экстрасистолии и ФЖ, предотвращал развитие ЖТ. УДФ не вызывал значительных изменений в характере и выраженности нарушений сердечного ритма. При перфузии сердец УТФ наблюдалась тенденция к усилению всех компонентов реперфузионной аритмии, особенно- ЖТ.

уридин нуклеотид аритмия ишемический

Таблица 3. Влияние уридина и уридиновых нуклеотидов на развитие реперфузионных аритмий на модели регионарной ишемии изолированных перфузируемых сердец крыс

Примечание: * - отличия от группы контроля статистически достоверны (р<0.05)

Таблица 4. Влияние уридина и уридиновых нуклеотидов на развитие реперфузионных аритмий на модели тотальной ишемии изолированных перфузируемых сердец крыс

Примечание: * - отличия от группы контроля статистически достоверны (р<0.05)

Таким образом, при реперфузии после регионарной и тотальной ишемии изолированных сердец крыс были выявлены следующие закономерности: выраженную антиаритмическую активность продемонстрировали уридин и УМФ, в то время как УДФ и УТФ были неэффективны и, более того, УТФ проявил проаритмогенное действие.

Кардиопротекторное действие уридина и его нуклеотидов в остром периоде экспериментального инфаркта миокарда у крыс

Антиишемический эффект уридина, УМФ, УДФ и УТФ. Степень ишемического повреждения миокарда крыс оценивали по индексу ишемического повреждения и величине амплитуды Т- волны на ЭКГ крыс через 60 мин после окклюзии левой коронарной артерии (ЛКА) (табл.5).

Уридин, введенный до окклюзии, снижал индекс ишемического повреждения миокарда на 50% (табл.5). Введение препарата сразу после окклюзии было значительно менее эффективным. ИПМ был лишь на 27% меньше, чем в контроле, и это изменение было статистически недостоверно (с>0.05).

Таблица 5. Антиишемическое действие уридина, УМФ, УДФ и УТФ в остром периоде инфаркта миокарда у крыс

Примечание. *- отличия от группы контроля статистически значимы (p<0.05),

^{# -} отличия от группы уридина статистически значимы (p<0.05).

При введении УМФ наблюдалась такая же закономерность в проявлении антиишемической активности: максимальный эффект был отмечен в условиях превентивного применения препарата (уменьшение ИПМ на 76%), а при его введении после окклюзии антиишемический эффект был в два раза слабее (35%). Сравнение активности уридина и УМФ показало, что при введении препаратов до окклюзии эффективность УМФ была достоверно выше, чем у уридина (с>0.05). УДФ и УТФ оказались в одинаковой степени мало эффективными. Они снижали ИПМ только на 26% и 29% при введении до окклюзии и на 28% и 35% при введении после окклюзии соответственно. Введение уридина и УМФ до окклюзии ЛКА позволило снизить амплитуду Т-волны в 1.5 раза. Это указывает на ограничение развития ишемического повреждения миокарда в течение первого часа острого инфаркта миокарда у крыс. Введение обоих препаратов после окклюзии не снижало амплитуду Т-волны.

Таким образом, на ранних этапах развития острой ишемии миокарда из четырех изученных препаратов только уридин и УМФ проявили выраженную антиишемическую активность. Этот эффект наблюдался при их превентивном применении. Учитывая тот факт, что при использовании УМФ зона ишемического повреждения была в 2 раза меньше, чем при введении уридина, то в ряду антиишемической активности УМФ можно поставить на первое место.

Антиаритмический эффект уридина, УМФ, УДФ и УТФ. Окклюзия ЛКА у крыс приводила к развитию нарушений ритма у 100% контрольных животных. Из всех изученных препаратов только УМФ достоверно (p<0.05) уменьшал частоту возникновения постокклюзионных аритмий (табл.6).

Таблица 6. Влияние уридина, УМФ, УДФ и УТФ на частоту возникновения нарушений сердечного ритма у крыс в остром периоде инфаркта миокарда

Влияние ингибиторов АТФ-зависимых К⁺ каналов на антиаритмическую активность уридина и УМФ

Влияние ингибиторов АТФ-зависимых К⁺ каналов на антиаритмическую активность уридина и УМФ оценивалось по частоте возникновения, времени начала и общей длительности постокклюзионных нарушений ритма сердца, количеству ЭС, продолжительности ЖТ и ФЖ, а также по частоте возникновения фибрилляций (табл.9, рис.4). Введение крысам глибенкламида (1 мг/кг) за 35 мин до окклюзии ЛКА не приводило к изменению основных характеристик ранних постокклюзионных аритмий кроме тенденции к сокращению длительности ФЖ. 5-HD в дозе 5 мг/кг, введенный за 10 мин до окклюзии, также не проявлял собственной антиаритмической активности.

Введение глибенкламида за 30 мин до уридина или УМФ блокировало антиаритмическое действие последних (табл.9, рис.4). Неизменненным оставался лишь антифибрилляторный эффект уридина и УМФ. В первом случае длительность ФЖ составила 7 ±4с, во втором - 5 ±3с по сравнению с 43±11 в контроле. В то же время частота возникновения ФЖ увеличивалась, оставаясь, однако ниже контрольных значений (p<0.05).

Предварительное введение 5-HD оказывало слабовыраженное блокирующее действие на антиаритмическую активность уридина и УМФ. Прежде всего, оно проявлялось в отношении начала и общей длительности нарушений ритма (табл.9). Блокатор митохондриальных АТФ-зависимых К⁺ каналов не влиял на ослабление экстрасистолии и уменьшение длительности ЖТ под действием уридина и лишь незначительно ослаблял аналогичные эффекты УМФ (рис.4). Так же как и глибенкламид он не менял антифибриляторную активность обоих препаратов.

Таблица 9. Влияние ингибиторов АТФ-зависимых К⁺ каналов на антиаритмическую активность уридина и УМФ

Примечание: уридин, УМФ (30 мг/кг) вводили за 5 минут до окклюзии коронарной артерии;

глибенкламид (1 мг/кг) - за 30 мин, 5-HD (5 мг/кг) - за 5 мин до введения уридина или УМФ.

*p<0.05, по сравнению с контролем;- ^# р<0.05, по сравнению с УМФ; - є р<0.05, по сравнению с уридином

Таким образом, в отличие от антиишемического действия, антиаритмический эффект уридина и УМФ блокировался, главным образом, глибенкламидом. 5-HD оказывал лишь незначительный эффект. Этот факт говорит о том, что в отличие от антиишемического, в осуществлении антиаритмического действия уридиновых препаратов более важную роль играет активация цитоплазматического АТФ-зависимого К⁺ канала. При этом ни глибенкламид, ни 5-HD не блокировали положительное действие уридиновых препаратов на длительность ФЖ, но в 2 раза снижали защитный эффект уридина и УМФ в отношении частоты возникновения фибрилляций.

Влияние уридина и его нуклеотидов на активность митохондриального АТФ-зависимого К⁺ канала изолированных митохондрий кардиомиоцитов и активность каналообразующей субъединицы митохондриального АТФ-зависимого К⁺ канала в модельной системе

Исследование проводили на нативных митохондриях, выделенных из кардиомиоцитов, где митохондриальный АТФ-зависимый К⁺ канал был неизмененным и состоял из двух субъединиц - канальной и регуляторной.

а

Рис.4. Влияние ингиби...