Зміни показників карбонільно-оксидативного стресу в щурів з експериментальною ішемією міокарда під впливом доксицикліну

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміни показників карбонільно-оксидативного стресу в щурів з експериментальною ішемією міокарда під впливом доксицикліну

В. Ткаченко, викладач, А. Шевцова, д-р біол. наук, проф., ДЗ "Дніпропетровська медична академія МОЗ України", Дніпро, Україна



Ішемічна хвороба серця (ІХС) є найбільш серйозним та загрозливим за негативними наслідками захворюванням у всьому світі. Незважаючи на велику кількість досліджень, біохімічні механізми виникнення ІХС та процесу постінфарктного ремоделювання міокарда до кінця не з'ясовані. Карбонілько-оксидативний стрес (КОС) розглядається як невід'ємний учасник розвитку та прогресування ускладнень у пацієнтів ІХС, тому перспективним напрямом є пошук терапевтичних заходів, що були б здатними до знешкодження проміжних та кінцевих продуктів КОС. Серед таких препаратів розглядаються антиоксиданти флавоноїдної структури, а також інгібітори процесів карбонілювання та глікації білків. Останнім часом з`явились дослідження стосовно кардіопротекторної дії антибіотика тетрацикліно- вого ряду доксицикліну (ДЦ), у яких доведено його роль як інгібітору процесів протеолізу. Водночас наявність бага- тозаміщеного фенольного кільця може забезпечити здатність ДЦ до знешкодження вільних радикалів. У цій статті здійснено порівняльний аналіз впливу малих (4,2 мг/кг) і великих (16,8 мг/кг) доз ДЦ з ефектами класичних антиоксидантів корвітину та аміногуанідину на показники КОС та активність ферментів антиоксидантного захисту в крові та субклітинних фракціях серця щурів з експериментальною ішемією міокарда, індукованою комбінованим введенням питуїтрина та ізадрина. Визначено, що ДЦ виявляє кардіопротекторні властивості, знижуючи утворення продуктів карбонільної і окислювальної модифікації біомолекул ТБК-активних речовин, флуоресціюючих кінцевих продуктів глікації (фКПГ) альдегідфенілгідразонів (АФГ) та кетонфенілгідразонів (КФГ), причому більш виражений ефект спостерігається за малих доз цього препарату. Одночасно ДЦ активує ферменти антиоксидантного захисту, передусім глу- татіонпероксидазу. Ефекти малих доз ДЦ порівнянні або перевищують дію аміногуанідину й корвітину, що визначає перспективність використання ДЦ у лікуванні постінфарктної серцевої недостатності.

Ключові слова: карбонільно-оксидативний стрес, антиоксидантна система, доксициклін, пітуїтрин-ізадринове ушкодження міокарда.



Ишемическая болезнь сердца (ИБС) во всем мире является наиболее серьезным заболеванием, которое сопровождается осложнениями и часто приводит к смерти. Несмотря на большое количество исследований, биохимические механизмы возникновения ИБС и процесса постинфарктного ремоделирования миокарда до конца не выяснены. Карбонилько-оксидативный стресс (КОС) рассматривается как важный участник развития и прогрессирования осложнений у пациентов ИБС, поэтому перспективным направлением является поиск терапевтических мероприятий, направленных на обезвреживание промежуточных и конечных продуктов КОС. Среди таких препаратов рассматриваются антиоксиданты флавоноидной структуры, а также ингибиторы процессов карбонилирования и гликации белков. В последнее время появились исследования, посвященные кардиопротекторным эффектам антибиотика тетраци- клинового ряда доксициклина (ДЦ), в которых доказана его роль как ингибитора процессов протеолиза. В то же время наличие много- замещенного фенольного кольца в молекуле ДЦ может способствовать обезвреживанию свободных радикалов. В данной статье проведен сравнительный анализ влияния малых (4,2 мг/кг) и больших (16,8 мг/кг) доз ДЦ с эффектами классических антиоксидантов корвитина и аминогуанидина на показатели КОС и активность ферментов антиоксидантной защиты в крови и субклеточных фракциях сердца крыс с экспериментальной ишемией миокарда, индуцированной комбинированным введением питуитрина и изадрина. Установлено, что ДЦ проявляет кардиопротекторные свойства, снижая образование продуктов карбонильной и окислительной модификации биомолекул ТБК-активных веществ, флуоресцирующих конечных продуктов гликации (фКПГ) альдегидфенилгидразонов (АФГ) и кетонфенилгидразонов (КФХ), причем более выраженный эффект наблюдается при действии низких доз этого препарата. Одновременно ДЦ активирует ферменты антиоксидантной защиты, в первую очередь, глутатионпероксидазы. Эффекты низких доз ДЦ сопоставимы или превышают действие аминогуанидина и корвитина, что определяет перспективность использования ДЦ в лечении постинфарктной сердечной недостаточности.

Ключевые слова: карбонильно-оксидативный стресс, антиоксидантная система, доксициклин, питуитрин-изадриновое повреждение миокарда.



Heart diseases, especially acute myocardial infarction (AMI), belong to the most severe illnesses that often lead to death. Despite a large number of studies, the biochemical mechanisms of AMI and post-infarction myocardial remodeling are poorly understood. Carbonyl-oxidative stress (COS) is one of the more important triggers of the post-infarction complications in these patients, so the neutralizing of the intermediates and final products of COS are a perspective direction in the treatment of AMI. Flavonoide antioxidants as well as inhibitors of carbonylation and glycation of proteins shown the cardioprotective effects but their use have some limitations. Recently, new studies have appeared concerning the cardioprotective action of the doxycycline (DC). This tetracycline antibiotic can inhibit matrix metalloproteinases and proteolysis in extracellular matrix. At the same time, the presence of a multiple-substituted phenol ring can provide the ability of DC to neutralize free radicals, so we hypothesized that it can inhibit the COS. This article compares the effects of small (4,2 mg/kg) and of large (16.8 mg/kg) doses of DC with the effects of classical antioxidants, corvitin and aminoguanidine. The COS-markers and activity of antioxidant enzymes were determined in the blood and subcellular heart fractions of the rats with pituitrin-isoproterenol-induced myocardial damage. It has been established that DC exhibits cardioprotective properties, reducing the formation of products of carbonyl and oxidative modification of biomolecules TBA-active substances, fluorescent end products of glycation (fAGE), aldehyde phenylhydrazones (AFH) and ketone phenylhydrazones (CPH), and a more pronounced effect was shown for the low doses of this drug. Simultaneously, the DC activates enzymes of antioxidant protection, first of all, glutathione peroxidase. Effects of small doses of DC are comparable or exceed the action of aminoguanidine and corvitin, so DC can be useful in the treatment of postinfarction heart failure.

Key words: carbonyl-oxidative stress, antioxidant system, doxycycline, pituitrin-isoproterenol myocardial damage.



Вступ

Серцево-судинні захворювання (ССЗ), особливо ішемічна хвороба серця (ІХС), є головною причиною смерті у всьому світі: за офіційними даними серед мільйона померлих від ССЗ у 2012 році 42,3 % страждали на ІХС [6]. Поточна лікувальна допомога на сучасному рівні дозволяє пережити серцеві напади більшій частині хворих, ніж у минулому, проте багато з тих, хто залишився в живих, і далі страждають на серцеву недостатність і потребують госпіталізації пізніше. Причини серцевої недостатності після серцевого нападу ще остаточно не з'ясовані. Згідно зі спрощеною моделлю патофізіологічного кола прогресування постіше- мічного ушкодження міокарда надлишок кисню, що надходить у серце після відновлення коронарного кровообігу, призводить до утворення великої кількості активних форм кисню (АФК) і розвитку оксидативного стресу, наслідком чого є ушкодження мембранних ліпідів та функціонально важливих білків кардіоміоцитів [11, 20]. Важливий внесок у патогенез серцевої недостатності вносить також карбонільний стрес, підсилюючи негативні наслідки оксидативного стресу [33]. У зв'язку з цим перспективним напрямом у попередженні та лікуванні ІХС і постішемічного синдрому є пошук препаратів, здатних послаблювати негативний вплив карбонільно- оксидативного стресу на серцевий м'яз.

Аналіз літературних даних свідчить, що кардіопротекторні ефекти антиоксидантів та гіпоглікемізуючих препаратів мають окремі обмеження. Дослідження впливу корвітину, що є водорозчинним аналогом біо- флавоноїда кверцетину, показало, що його відновлююча дія після ішемії обумовлена регулюванням активності антиоксидантної системи та зниженням карбонілю- вання протеїнів [27], але цей препарат відновлює активність антиоксидантних ензимів не в повному обсязі [31]. Класичний гіпоглікемізуючий препарат аміногуані- дин знижує кількість кінцевих продуктів глікації в разі тривалого застосування, але має побічну токсичну дію [26]. Останнім часом з'явились дослідження стосовно кардіопротекторної дії антибіотика тетрациклінового ряду доксицикліна. Попередні результати свідчать про те, що доксициклін знижує постінфарктне ремоделювання лівого шлуночка [18] та проявляє захисний ефект у тваринних моделях серцевої недостатності [29,32], проте його точний молекулярний механізм поки що невідомий. Більшою частиною обговорюється здатність цього антибіотика інгібувати матриксні металопротеїна- зи, що відповідають за процеси ремоделювання серцевого м'яза. Крім цього відзначається різноспрямова- ність його дії залежно від дози та тривалості застосування [17]. Дані стосовно впливу доксицикліну на показники карбонільно-оксидативного стресу у клітинах пос- тішемізованого міокарда поодинокі та дуже суперечливі. Отже, метою дослідження було порівняння впливу різних доз доксицикліну, корвітину та аміногунідину на показники карбонільно-оксидативного стресу у плазмі та субклітинних фракціях серця щурів з експериментальною ішемію міокарда.



Матеріали та методи

Дослідження було проведено на білих щурах лінії Вістар. Експериментальне ушкодження міокарда, подібне до гострого перебігу ішемічної хвороби серця людини, моделювали шляхом комбінованого введення ізадрину та пітуїтрину за схемою, що описана нами в попередніх дослідженнях [1]. Щурів було розділено на 6 груп по 10 тварин в кожній групі: Перша група - контрольна - отримувала 0,9 % NaCl; друга група - щури з пітуїтрин-ізадрин- індукованим ушкодженням міокарда (ПіУм); щурам третьої та четвертої груп після моделювання ПіУМ вводили перорально доксициклін протягом 6 днів у дозі 4,2 мг/кг (Д1) та 16,8 мг/кг (Д2) (РУП "Бєлмедпре- парати", Республіка Білорусь); у п'ятій групі після ПіУм застосовували аміногуанідин (АГ) протягом 6 днів у дозі 200 мг/кг (Sigma-AldrichInc, StLouis, MO, USA); у шостій вводили інтраабдомінально корвітин (Борщагівський ХФЗ) протягом 5 днів після ПІУМ за схемою, описаною в попередніх роботах [9]

Функціональний стан міокарда оцінювали наприкінці експерименту за даними електрокардіограми у другому стандартному відведенні за допомогою комп'ютерного кардіографічного комплексу CardioLab2000 ("ХАИ- Медика", Харків). Індекс маси серця (ІМС) розраховували як відсоток маси серця до маси тіла тварин. Виведення тварин з експерименту здійснювали відповідно до вимог Міжнародної конвенції з правил гуманного поводження з дослідними тваринами та етичним кодексом МОЗ України.

Для біохімічного аналізу було використано плазму, еритроцити та клітинні фракції серця експериментальних тварин. Цитозольну, ядерну та мітохондріальну фракції отримували шляхом диференційного центрифугування за стандартною схемою з урахуванням особливостей структури серця [5,7]. Відмите від крові охолодженим 0,9 % NaCl серце гомогенізували у 0,05 М трис-HCl буфері, pH 7,2 (співвідношення тканина/буфер = 1:5), центрифугували при 4 °С протягом 10 хвилин при 600 g. Осад (Р1) ресуспендували у 2 частинах такого ж буфера з додаванням інгібіторів протеолізу, центрифугували протягом 15 хв при 15000 g, отриманий супернатант містив ядерну фракцію. Для отримання цитозольної та мітохондіальної фракцій супернатант S1 центрифугували при 15000 g протягом 15 хв, надосадову рідину (S2) відбирали як цитозольну фракцію, а осад Р2 ресу- спендували у буфері з інгібіторами (1:1), центрифугували 15 хв. при 15000 g і S3 відбирали як фракцію мітохо- ндріальних білків.

Ступінь карбонільно-оксидатвного стресу (КОС) оцінювали за визначенням ТБК-активних речовин (ТБКАР), рівнем флуоресціюючих кінцевих продуктів глікації (фКПГ) [12], а також показників окислювальної модифікації білка - альдегідфенілгідразонів (АФГ) та кетонфе- нілгідразонів (КФГ) [4]. Активність антиоксидантних ензимів: супероксиддисмутази (СОД), каталази, глутатіон- пероксидази (ГП), глутатіонредуктази (ГР) оцінювали за загальноприйнятими методами, що були описані в попередніх дослідженнях [9,31]. Рівень глюкози та активності аспартатамінотрансферази (АсАТ) вимірювали з використанням тест-систем ТОВ НВП "Філісіт-Діагностика". Загальний вміст білка оцінювали методом Бредфорд [16].

Результати оброблялися за допомогою програми Microsoft Excel, 2007 та програмного продукту Statistica 6.0. Для порівняння результатів використовували U-критерій Манна-Уїтні для малих груп, рівень відмінностей розглядався як статистично значущій за ймовірності помилки p < 0,05.

Результати та їх обговорення

Після введення пітуїтрину та ізадрину у щурів другої групи спостерігали значні зміни ЕКГ, що є характерними для ішемічного ушкодження міокарда: підвищення частоти серцевих скорочень (ЧСС) на 17 % від щодо контрольної групи, елевацію ST сегменту, зменшення амплітуди та розширення QRS. У тварин цієї групи відбувалося підвищення індексу маси серця (ІМС) на 13 %, що свідчить про незначну гіпертрофію, зумовлену, скоріше за все, початковими стадіями ремоделювання міокарда. Застосування доксицикліну призвело до зниження ЧСС: у третій групі цей показник повернувся до норми і склав ± 7,5 хв_1, у четвертій - 353,6 ± 6,2 хв_1. Застосування доксицикліну у дозі 4,2 мг/кг призвело до зниження ІМС, а за використання аміногунідину та високих доз доксицикліну ІМС, навпаки, залишався високим і перевищував такі параметри контрольної групи на 19 % та 12 % відповідно. Отже, низькі дози доксицикліну проявляють виражений відновлювальний ефект на фізіологічний стан та функції серцевого м'яза після експериментально набутої ішемії міокарда.

Результати біохімічного аналізу плазми крові експериментальних тварин наведено в табл. 1. Як видно з наведених даних, введення пітуїтрину та ізадрину за обраною нами схемою супроводжувалось розвитком карбонільно-оксидативного стресу: вірогідним

(р < 0,001) підвищенням вмісту ТБКАР, ранніх (АФК) та пізніх (КФГ) карбонільних продуктів вільнорадикального окиснення, а також фКПГ. Ці зміни спостерігались на тлі підвищеного рівня АсАТ (р < 0,001) та глюкози (р < 0,05), що свідчить про ураження серцевого м'яза після ПІУМ та незначну гіперглікемізуючу дію аналога антидіуретичного гормону пітуїтрину.

Таблиця 1. Показники карбонільно-окисного стресу, активність аспартатамінотрансферази та концентрація глюкози в плазмі крові експериментальних тварин (М ± m, n = 10)

" ------^Гдупи тварин Показники^ ----	Контроль	ПІУМ	ПІУМ + Д1	ПІУМ + Д2	ПІУМ + АГ	ПІУМ + К
ТБК-активні речовини [нмоль/мл]	0,74±0,09	2,09±0,11***	1,06±0,14**§§ §	1,28±0,18*§§§	0,64±0,09§§§	1,06±0,09**§§§
АФГ [мкмоль/мл]	1,571±0,08	2,19±0,11***	1,45±0,13§§§	1,62±0,17§	1,72±0,24	1,88±0,06*§§
КФГ [мкмоль/мл]	1,46±0,11	1,71±0,07***	1,41±0,05§	1,54±0,17*	1,33±0,21§§	1,54±0,08***
фКПГ [мг/мл]	0,07±0,003	0,09±0,004***	0,07±0,01§§§	0,08±0,01§	0,07±0,01§§§	0,08±0,002**§
АсАТ [мккат/л]	0,49±0,03	0,64±0,01***	0,56±0,02§§§	0,51±0,03§§§	0,49±0,04§§	0,57±0,02§§
Глюкоза [ммоль/мл]	4,71±0,57	6,03±0,63*	6,98±0,36**	6,32±0,56*	5,02±0,28§§	4,91±0,29§

ПІУМ - пітуїтрин-ізадринове ушкодження міокарда, Д1 - доза доксицикліна 4,2 мг/кг, Д2 - доза доксицикліна 16,8 мг/кг, АГ - аміногунідин, К - корвітин, АФГ - альдегідфенілгідразони, КФГ - кетонфенілгідразони, фКПГ - кінцеві продукти глікації.

* р < 0,05; ** р < 0,01; *** р < 0,001 - щодо групи контролю; § р < 0,05, §§ р < 0,01, §§§ р < 0,001 - щодо групи з ПІУМ.

ушкождення міокард хвороба серце

Після застосування доксицикліну спостерігалось вірогідне зниження показників КОС порівняно з групою ПІУМ, причому ступінь змін залежала від дози препарату. У дозі Д1 рівень АФГ знижувався у 1,5 раза, КФГ - у

раза; ТБКАР - у 2 рази стосовно контролю. Подібні зміни, хоча й значно менші, відбувалися і в разі застосуванні дози Д2. Слід зазначити, що рівень кінцевих продуктів знижувався до значень норми, хоча вміст глюкози був підвищений. Отже, доксициклін знижує ступінь карбонільно-оксидативного стресу, не впливаючи на рівень глікемії. Дані літератури стосовно впливу доксицикліну на показники КОС поодинокі і дуже суперечливі. В одних роботах доводиться токсична дія цього препарату на ракові клітини і обговорюється його здатність активувати оксидативний стрес, апоптоз та загибель ракових клітин [30, 36], а в інших дослідженнях, навпаки, доводиться захисна дія доксицикліну, що зумовлена зниженням оксидативного стресу [15, 19]. Однак у всіх дослідженнях розглядається вплив докси- цикліну на показники окисної модифікації без урахування процесів карбонілювання та глікації білків. На наш погляд, зниження активності цих процесів під дією доксицикліну є одним з ключових моментів кардіопро- текторної дії цього антибіотика. Порівняння дії доксици- кліну з ефектами аміногуанідину та корвітину показало, що його малі дози проявляють більш значну дію на рівень ранніх продуктів карбонілювання, ніж зазначені антиоксиданти, хоча пізні продукти карбонілювання (КФГ) та кінцеві продукти глікації (фКПГ) були більш чутливі до дії аміногуанідину. Такий результат пов'язаний з механізмом дії аміногуанідину, що є похідним гідразину. За дослідженням Sho-ichi Yamagishi та ін. доведено, що АГ здатний захоплювати а-дикарбонільні сполуки і таким чином блокувати подальші реакції з аміногрупами білків, утворення КПГ і перехресні зшивки в молекулах колагену [34].

Враховуючи, що зниження рівня КОС може бути наслідком дії антиоксидантної системи, було здійснено аналіз активності СОД, каталази, глутатіонпероксидази та глутатіонредуктази (табл. 2).

За отриманими даними в еритроцитах щурів з ПІУМ було незначне підвищення рівня СОД та зростання активності ГП на тлі незначного зниження ГР. Несподіваним було різке зниження активності каталази в плазмі крові. Відомо, що активність глутатіонпероксидази превалює над іншими ферментами антиоксидантного захисту за високої швидкості утворення перекису водню, а каталаза виявляє захисну дію за низької швидкості утворення цього окисника [24]. Отже, отримані нами результати свідчать про високу швидкість утворення перекису водню за умов ПІУМ. Слід також зазначити, що зниження активності каталази може бути наслідком неферментативної глікації цього ферменту, яка пов'язана з оксидативним стресом [14].

Застосування доксицикліну в дозі Д1 призвело до нормалізації активності ГР та СОД у еритроцитах, підвищення рівня каталази у 2 рази порівняно з групою ПІУМ. Активність ГП у цій групі збільшилась на 70 % та 14 % порівняно з контрольною групою та групою ПІУМ відповідно. Для дози Д2 аналогічні розрахунки становили 22 % та 85 %, а в разі застосування аміногуанідину та корвітину зростання активності ГП стосовно контролю становило 57 % та 72 % відповідно. Отже, є всі підстави стверджувати, що доксициклін активує один з найважливіших ферментів антиоксидантного захисту - глу- татіонпероксидазу. До цього часу кардіопротекторну дію доксицикліну пов'язували здебільшого з його здатністю пригнічувати активність ММР2 та ММП9, які приймають участь у деградації міжклітинного матриксу [22]; знижуючи таким чином процеси ремоделювання та фіброзування у серцевому м'язі [18, 37], але дані щодо активації ГП під дією доксицикліну в науковій літературі відсутні. Антиоксидантні властивості доксицикліну підтверджуються розрахунком індексу окисного стресу (ІОС), що запропонований S. K. Jaiswal [23], за такою формулою: ІОС = ТБКАР / рівень (СОД + гП + ГР). Як видно з табл. 2, значення ІОС в групі тварин з ПІУМ у 2 рази перевищувало норму, а в разі застосування антиоксидантів та доксицикліну поверталось до нормальних значень, причому, результати групи 3, де застосовували доксициклін у малих дозах збігалися з такими групи 6, що приймала корвітин - класичний антиоксидант. Найбільш суттєве зниження було в групі 5, у якій застосовували аміногуанідин, що пояснюється його впливом не тільки на окисні, але й на карбонільні радикали.

Дослідження показників КОС у клітинних фракціях серцевого м'яза експериментальних тварин показало, що за умов ПІУМ рівень ТБКАР, фКПГ та ОМБ збільшується у всіх фракціях. Найбільш значуще підвищення спостерігалось у цитоплазматичній фракції для АФГ та КФГ (рис. 1С), причому рівень ранніх форм ОМБ, а саме АФГ, збільшувався більшою мірою, ніж пізніх, тобто КФГ. У ядерній фракції зміни АФК та КФГ були недостовірними. Отримані результати не суперечать літературним даним, згідно з якими під впливом стресу в організмі тварин різного віку відбувається зменшення активності ферментів катаболізму ендогенних альдегідів в різних тканинах і їхніх субклітинних фракціях [2,3], що призводить до ендогенної інтоксикації і розвитку патологічного стану [10]. На відміну від показників ОМБ, рівень флуоресціюючих кінцевих продуктів глікації більше зростав у ядерній фракції, що може пояснюватись додатковим внеском ДНК-флуоресценції. Слід зазначити, що у мітохондріальній фракції було зафіксовано лише незначне підвищення ТБкаР. За даними літератури, саме в мітохондріях утворюється найбільша кількість вільних радикалів у разі патологічних станів, і вони є найбільш чутливими до окисного стресу [28]. З іншого боку, окисний стрес призводить до фрагментації міто- хондрій, порушенню структури та проникності їхніх мембран [25], що може частково пояснювати слабку реакцію на ТБКАР у мітохондріальній фракції.

Під впливом доксицикліну спостерігались різносп- рямовані зміни досліджуваних показників. За дією малих доз цього препарату визначалось зменшення продуктів окисної модифікації та кінцевих продуктів глікації, в основному, в ядерній фракції, а за високих доз різко знижувався рівень АФГ та КФГ в цитозолі, причому, ефекти низьких доз доксицикліну на ці параметри були схожі з дією аміногуанідину. Зміни ТБКАР у всіх субклітинних фракціях серця під дією високих доз цього антибіотика співпали зі змінами, що спостерігались за дії корвітину. (рис. 1А). Слід зазначити, що доксициклін має багатозаміщене фенольне кільце з багатьма гідроксильними групами, тобто за будовою він частково схожій з антиоксидантом кверцетином, що є діючою речовиною корвітину. Така структура може бути ключем до здатності доксицикліну нейтралізувати вільні радикали. Було показано, що реакція фенольного кільця з вільним радикалом породжує фенольний радикал, який стає відносно стабільним і неактивним [21]. Саме цим пояснюється знайдене нами повернення до нормальних значень рівня ТБКАР у цитозольній фракції під дією високих доз доксицикліну.



Рис. 1. Рівень ТБКАР (А), фКПГ (В) та показники ОМБ (С) у субклітинних фракціях серця за впливу доксицикліну та антиоксидантів (М ± m, n = 10)

1 - контрольна група, 2 - щури з ПІУМ; 3 - ПІУМ + Д1, 4 - ПІУМ + Д2; ПІУМ + АГ; ПІУМ + К; АФГ - альдегідфенілгідразони, КФГ - кетонфенілгідразони, фКПГ - кінцеві продукти глікації; ЦФ - цитозольна, ЯФ - ядерна, МФ - мітохондріальна фракції; * p ? 0,05; ** p ? 0,01, *** p ? 0,001 - щодо групи контролю; § р ? 0,05, §§ р ? 0,01- щодо групи з ПІУМ.

Підсумовуючи результати дослідження, можна зробити такі висновки. Доксициклін проявляє кардіоп- ротекторну дію у щурів з пітуїтрин-ізадриновим ушкодженням міокарда, знижуючи утворення продуктів окисної та карбонільної модифікації білків і активуючі ферменти антиокидантного захисту, передусім глута- тіонпероксидазу. Ефект дії доксицикліну залежить від дози: в дозі 4,2 мг/кг він має більш виражені антиоксидантні властивості, ніж у разі застосування дози

мг/кг, причому ефекти його низьких доз порівнянні або перевищують таки за дії аміногуанідину і корвіти- ну. Згідно з отриманими результатами, доксициклін може бути перспективним препаратом для лікування постінфарктної серцевої недостатності.

Список використаних джерел

Фармакологическая коррекция нарушений в сопряженных системах NO-свободные тиолы при экпериментальном инфаркте миокарда с помощью метаболитотропногокардиопротектора "лизиний" / И. Ф. Беленичев, Л. И. Кучеренко и др. // Экспериментальная и клиническая физиология и биохимия. - 2012. - № 2. - С. 7-11.

Грабовецкая Е. Активность энзимов утилизации альдегидов в сердце крыс разного возраста при иммобилизационном стрессе / Е. Р. Грабовецкая, В. В. Давыдов // Укр. біохім. журн. - 2009. - Т. 81, № 1. - С. 99-104.

Давыдов В. Карбонильный Стресс как неспецифический фактор патогенеза / В. В. Давыдов, А. И. Божков // Журн. НАМН України. - 2014. - Т. 20, № 1. - С. 25-34.

Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод ее определения / Е. Е. Дубинина, С. О. Бурмистров, Д. А. Ходов и др. // Вопросы мед. химии. - 1995. - Т. 41, № 1. - С. 24-26.

Егорова М. Выделение митохондрий из клеток и тканей животных и человека: современные методические примеры / М. В. Егорова, С. А. Афанасьев // Сибирский мед журнал. - 2011. - Т. 26, № 1, Вып 1.

С. 22-28.

Коваленко В. Серцево-судинні хвороби: медично-соціальне значення та стратегія розвитку кардіології в Україні / В. М. Коваленко, А. П. Дорогой // Український кардіологічний журнал. - 2016. - Дод. 3. - С .5-13.

Влияние цитозольной фракции кардиомиоцитов и липополиса- харида на функцию моноцитов / В. Г. Матвеева, А. С. Головкин, М. Н. Чернова, И. В. Кудрявцев и др. // Медицинская иммунология. -

- Т. 15, № 5. - С. 439-448.

Біохімічні та біофізичні методи оцінки порушень окислювального гемостазу в осіб, що зазнали радіаційного впливу внаслідок аварії на ЧАЕС / Л. М. Овсяннікова, С. М. Альохіна, О. В. Дробінська та ін. // Методичні рекомендації. - К. : Вид. "Чорнобильінтерінформ". - 1999. - 18 с.

Ткаченко В. Вплив еплеренону на фізіологічні параметри та ступінь карбонільно-оксидативного стресу у щурів з експериментальним ушкодженням міокарда / В. А. Ткаченко // Український біофармацевтич- ний журнал. - 2018. - № 2. - С. 4-12.

Федоров С. В. Корекція ендогенної інтоксикації при серцевій недостатності / С. В. Федоров // Світ медицини та біології. - 2014. - № 4(47). - С. 66-68.

Шарафеев А. Реперфузионные повреждения при остром инфаркте миокарда / А. З. Шарафеев, В. А. Баязитова // Дневник Казанской медицинской школы, Клиническая и єкспериментальная медицина. - 2017. - Вып. 4(16). - С. 49-54.

Спосіб визначення флуоресціюючих кінцевих продуктів глікації у плазмі крові. Пат. 116929 UA, МПК G 01 N 1/00, 21/39, 21/64, 33/49 / A. I. Шевцова, В. A. Ткаченко, O. A. Коваль та ін. // Заявл. 21.12.2016; опубл. 12.06.2017, Бюл. № 11.

Quercetin as afiner substitute to aminoguanidine in the inhibition of glycation products / J. Ashraf, U. Shahab, S. Tabrez et al. // Int J Biol Macromol. - 2015. - Vol. 77. - P. 188-92. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2015.03.021.

Catalase, at arget of glycation damage in rat liver mitochondria withaging / H. Bakala, M. Hamelin, J. Mary at al. // Biochim Biophys Acta. - 2012. - Vol. 1822(10). - Р. 1527-34.

L-NAME improves doxycycline and ML-7 cardioprotection from oxidative stress / I. Bil-Lula, A. Krzywonos-Zawadzka, J. Sawicka et al. // Front Biosci (Landmark Ed). - 2018. - Vol. 23. - Р. 298-309.

Bradford M. M. A rapid and sensitive for the quantitation of microgram quantitites of protein utilizing the principle of protein-dye binding / M. M. Bradford // Analytical Biochemistry. - 1976. - Vol. 72. - Р. 248-254.

Combined subthreshold dose inhibition of myosin light chain phosphorylation and MMP-2 activity provides cardioprotection from ischaemic/reperfusion injury in isolated rat heart / V Cadete, J. Sawicka, L. Bekar, G. Sawicki // Br.J. Pharmacol. - 2013. - Vol. 170(2). - Р. 380-90. doi: 10.1111/bph.12289.

Early short-term doxycycline therapy in patients with acute myocardial infarction and left ventricular dysfunction to prevent the ominous progression to adverse remodelling: the TIPTOP trial / G Cerisano, P. Buonam- ici, R. Valenti et al. // Eur Heart J. - 2014. - Vol. 35(3). - Р. 184-91. doi: 10.1093/eurheartj/eht420.

Protective outcomes of low-dose doxycycline on renal function of Wistar rats subjected to acute ischemia/reperfusion injury / A. Cortes,

S. Gonsalez, L. Rioja et al. // Biochim Biophys Acta. - 2018. - Vol. 1864(1).

Р.102-114. doi: 10.1016/j.bbadis.2017.10.005

Csвnyi G. Oxidative Stress in Cardiovascular Disease / G. Csanyi, F. J. Jr. Miller // International Journal of Molecular Sciences. - 2014. - Vol. 15(4). - Р. 6002-6008. doi:10.3390/ijms15046002.

Hepatoprotective and anti-tumor effects of targeting MMP-9 in hepatocellular carcinoma and its relation to vascular invasion markers / M. Elewa, M. Al-Gayyar, M. Schaalan et al. // Clin Exp Metastasis. - 2015.

Vol. 32(5). - Р. 479-93. doi: 10.1007/s10585-015-9721-6.

Effects of Doxycycline on Cx43 Distribution and Cardiac Arrhythmi Susceptibility of Rats after Myocardial Infarction / Xi-zhen Fana, Hong-jun Zhu, Xu Wu, Ji Yan et al. // Iranian Journal of Pharmaceutical Research. -

- Vol. 13(2). -Р. 613-621. PMCID: PMC4157037.

Curcumin Mediated Attenuation of Carbofuran Induced Oxidative Stress in Rat Brain [Electronic resource] / S. Jaiswal, A. Sharma, K. Vivek et al. // Biochemistry Research International. - 2016. - Vol. 2016, № 7637931.

7 p. - Access mode : http://dx.doi.org/10.1155/2016/7637931.

Kazimirko V. Antioxidant system and its functioning in the human body / V. K. Kazimirko, V. I. Maltsev // Healthy Ukraine. - 2006. - Vol. 98. - Р. 21-24.

Marin-Garcia J. Mitochondria in heart failure: the emerging role of mitochondrial dynamics / J. Marin-Garcia, A. Akhmedov, G. Moe // Heart Fail Rev. - 2013. - Vol. 18(4). - Р. 439-56. doi: 10.1007/s10741-012-9330-2.

Aminoguanidine inhibits ventricular fibrosis and remodeling process in isoproterenol-induced hypertrophied rat hearts by suppressing ROS and MMPs / A. Parthasarathy, V. Gopi, K. Devi, N. Balaji et al. // Life sci. - 2014.

Vol. 118(1). - Р. 15-26. doi: org/10.1016/j.lfs.2014.09.030.

Therapeutic potential of quercetin as a cardiovascular agent / R. Patel, B. Mistry, S. Shinde, R. Syed et al. // Eur J Med Chem. - 2018. - Vol. 155. - Р. 889-904. doi: 10.1016/j.ejmech.2018.06.053.

Sawyer D. Mitochondrial oxidative stress in heart failure: "oxygen wastage" revisited / D. Sawyer, W. Colucci // Circ Res. - 2000. - Vol. 86(2).

Р. 119-20. PMID:10666404.

Smith J. Protective effects of doxycycline in mesenteric ischemia and reperfusion / J. Smith, W. Gabler // Res Commun Mol Pathol Pharmacol. - 1995. - Vol. 88(3). - Р. 303-15. PMID:8564386.

Induction of Mitochondrial Dysfunction and Oxidative Damage by Antibiotic Drug DoxycyclineEnhances the Responsiveness of Glioblastoma to Chemotherapy / Q. Tan, X. Yan, L. Song, H. Yi et al. // Med Sci Monit. - 2017. - Vol. 23. - Р. 4117-4125. PMID: 28842551. PMCID: PMC5584825.

The cardio- and neuroprotective effects of Corvitin and

2-oxoglutarate in rats with pituitrin-isoproterenol-induced myocardial damage [Electronic resource] / V. Tkachenko, Y. Kovalchuk, N. Bondarenko et al. // Hindawi. - 2018. - № 9302414. - Access mode :

https://www.hindawi.com/journals/bri/aip/9302414/

Chronic doxycycline exposure accelerates left ventricular hypertrophy and progression to heart failure in mice after thoracic aorta constriction /

Vinet, P Rouet-Benzineb, X Marniquet, N. Pellegrin et al. // Am J Physiol Heart Circ Physiol. - 2008. - Vol. 295(1). - Р. H352-60. doi:10.1152/ajpheart.01101.2007.

The role of advanced glycation end-products and their receptor on outcome in heart failure patients with preserved and reduced ejection fraction / S. Willemsen, J. Hartog, D. Veldhuisen, A. Voors // American heart journal. - 2012. - Vol. 164(5). - Р. 742-749. e3. doi:10.1016/ j.ahj.2012.07.027.

Inhibitors of Advanced Glycation End Products (AGEs):Potential Utility for the Treatment of Cardiovascular Disease / S. Yamagishi, K. Nakamura, T. Matsui et al. // Cardiovascular Therapeutics. - 2008. - Vol. 26. - Р. 50-58. doi: 10.1111/j.1527-3466.2007.00038.x.

Enhancement of glyoxalase 1, a polyfunctional defense enzyme, by quercetin in the brain in streptozotocin-induced diabetic rats / X. Zhu, Y. Cheng , Q. Lu et al. // Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. - 20018. doi: 10.1007/s00210-018-1543-z. PMID:30062553.

Doxycycline inhibits proliferation and induces apoptosis of both human papillomavirus positive and negative cervical cancer cell lines / Y. Zhao, X. Wang, L. Li, C. Li // Can J Physiol Pharmacol. - 2016. - Vol. 94(5). - Р. 526-33. doi: 10.1139/cjpp-2015-0481.

Doxycycline ameliorates aggregation of collagen and atrial natriu

retic peptide in murine post-infarction heart / H. Zhu, X. Sun , D. Wang at al. // Eur J Pharmacol - 2015. - Vol. 754. - Р. 66-72.

doi: 10.1016/j.ejphar.2015.02.026.



References

Belenichev I., Kucherenko L. et al. Pharmacological correction of disorders in conjugated systems NO-free thiols in experimental myocardial infarction with the help of metabolitotropic cardioprotector "lysinium". Experimental and Clinical Physiology and Biochemistry. 2012; 2:7-11.

Grabovetskaya E., Davydov V. Activity of enzymes for the utilization of aldehydes in the heart of rats of different ages under immobilization stress The Ukrainian Biochemical Journal. 2009;81(1):99-104.

Davydov V., Bozhkov А. Carbonyl Stress as a Nonspecific Factor of Pathogenesis. JNAMS of Ukraine. 2014;20(1):25-34.

Dubinina E., Burmistrov S., Khodov D., Porotov I. Oxidative modification of human serum proteins, method of its determination. Voprosy meditsinskoi khimii. 1995;41(1):24-26.

Egorova M., Afanasyev S. Isolation of mitochondria from cells and tissues of animals and human: modern methodical approaches. Siberian Medical Journal. 2011;26(1):22-28.

Kovalenko V., Dorogoi A. Cardiovascular disease: medical and social value and strategy of cardiology in Ukraine. Ukrainian Journal of Cardiology. Materials of the xViI National Congress of Сardiology of Ukraine. 2016;3:5-13.

Matveeva V., Golovkin A., Chernova M., Kudryavtsev I. et al. Effects of myocardial cytosolic fraction and lipopolysaccharide upon monocytic functions. Medical Immunology. 2013;15(5):439-448

Ovsyannikova L., Alohina S., Drobinska O. et al. Biochemical and biophysical methods for evaluating the disturbances of oxidative hemostasis in people who have been exposed to radiation due to the Chernobyl accident. Metodichni rekomendatsiyi. ChornobilInter Inform, 1999:18.

Tkachenko V. Effects of eplerenone on behavioral responses and indicators of сarbonyl/oxidative stress in rats with experimental myocardial damage. Ukrainian biopharmaceutical jornal. 2018;2:4-12.

10 Fedorov S. Endogenous intoxication correction in patients with heart failure. World of Medicine and Biology. 2014;4(47):66-68.

Sharafeev A., Bayazitova V. Reperfusion injury in acute myocardial infarction. Kazan medical school diary; Clinical and experimental medicine. 2017;4(16):49-54.

Shevtsova A. I., Tkachenko V. A., Koval O. A. et al. The method for the determination of fluorescing glycated end-products in blood plasma. Pat. 116929 UA, MPК G 01 N 1/00, 21/39, 21/64, 33/49 / Dnipropetrovs'ka medychna akademija MOZ Ukrai'ny. - zajavl. 21.12.2016; opubl. 12.06.2017, Bjul. № 11.

Ashraf J., Shahab U., Tabrez S., Lee E., Choi I., Ahmad S. Querce

tin as afiner substitute to aminoguanidine in the inhibition of glycation products. Int J Biol Macromol. 2015;77:188-92. doi: 10.1016/

j.ijbiomac.2015.03.021.

Bakala H. Hamelin M., Mary J., Borot-Laloi C., Friuet B. Friuet. Catalase, at arget of glycation damage in rat liver mitochondria withaging. Biochim Biophys Acta. 2012;1822(10):1527-34.

Bil-Lula I., Krzywonos-Zawadzka A., Sawicka J., Bialy D. et al. L-NAME improves doxycycline and ML-7 cardioprotection from oxidative stress. Front Biosci (Landmark Ed). 2018;23:298-309.,

Bradford M. A rapid and sensitive for the quantitation of microgram quantitites of protein utilizing the principle of protein-dye binding / M. M. Bradford // Analytical Biochemistry. 1976;72:248-254.

Cadete V., Sawicka J., Bekar L., Sawicki G. Combined subthreshold dose inhibition of myosin light chain phosphorylation and MMP-2 activity provides cardioprotection from ischaemic/reperfusion injury in isolated rat heart. Br J Pharmacol. 2013;170(2):380-90. doi: 10.1111/bph.12289.

Cerisano G., Buonamici P., Valenti R., Sciagrа R. et al. Early shortterm doxycycline therapy in patients with acute myocardial infarction and left ventricular dysfunction to prevent the ominous progression to adverse remodelling: the TIPTOP trial. Eur Heart J. 2014; 35(3):184-91. doi: 10.1093/eurheartj/eht420.

Cortes A, Gonsalez S, Rioja L, Oliveira S. et al. Protective outcomes of low-dose doxycycline on renal function of Wistar rats subjected to acute ischemia/reperfusion injury. Biochim Biophys Acta. 2018; 1864(1):102-114. doi: 10.1016/j.bbadis.2017.10.005

Csanyi G., Miller F. Oxidative Stress in Cardiovascular Disease. International Journal of Molecular Sciences. 2014;15(4):6002-6008. doi:10.3390/ijms15046002.

Elewa M., Al-Gayyar M., Schaalan M., Abd El Galil K. et al. Hepa- toprotective and anti-tumor effects of targeting MMP-9 in hepatocellular carcinoma and its relation to vascular invasion markers.ClinExp Metastasis. 2015;32(5):479-93. doi: 10.1007/s10585-015-9721-6.

Xi-zhen Fana, Hong-jun Zhu, Xu Wu, Ji Yan, Jian Xu, De-guo Wang. Effects of Doxycycline on Cx43 Distribution and Cardiac Arrhythmi Susceptibility of Rats after Myocardial Infarction. Iranian Journal of Pharmaceutical Research. 2014;13(2):613-621. PMCID: PMC4157037

Jaiswal S., Sharma A., Vivek K., Singh R., Sharma B. Curcumin Mediated Attenuation of Carbofuran Induced Oxidative Stress in Rat Brain. Biochemistry Research International. 2016;2016:7637931. http://dx.doi.org/10.1155/2016/7637931.

Kazimirko V., Maltsev V. Antioxidant system and its functioning in the human body. Healthy Ukraine. 2006;98:21-24.

Marin-Garcia J., Akhmedov A., Moe G. Mitochondria in heart failure: the emerging role of mitochondrial dynamics. Heart Fail Rev. 2013;18(4):439-56. doi: 10.1007/s10741-012-9330-2.

Parthasarathy A., Gopi V., Devi K. et al. Aminoguanidine inhibits ventricular fibrosis and remodeling process in isoproterenol-induced hypertrophied rat hearts by suppressing ROS and MMPs. Life sci. 2014;118(1):15-26. doi.org/10.1016/j.lfs.2014.09.030.

Patel R. Mistry B., Shinde S., Syed R. et al. Therapeutic potential of quercetin as a cardiovascular agent. Eur J Med Chem. 2018;155:889-904. doi: 10.1016/j.ejmech.2018.06.053.

Sawyer D., Colucci W. Mitochondrial oxidative stress in heart

failure: "oxygen wastage" revisited. Circ Res. 2000;86(2):119-20.

PMID:10666404

Smith J., Gabler W. Protective effects of doxycycline in mesenteric ischemia and reperfusion. Res Commun Mol Pathol Pharmacol. 1995;88(3):303--5. PMID:8564386.

Tan Q., Yan X., Song L., Yi H., Li P. et al. Induction of Mitochondrial Dysfunction and Oxidative Damage by Antibiotic Drug Doxycycline Enhances the Responsiveness of Glioblastoma to Chemotherapy. Med Sci Monit. 2017;23:4117-4125. PMID: 28842551. PMCID: PMC5584825.

Tkachenko V., Kovalchuk Y., Bondarenko N. et al. The cardio- and neuroprotective effects of Corvitin and 2-oxoglutarate in rats with pituitrin- isoproterenol-induced myocardial damage. Hindawi. 2018; 9302414. https://www.hindawi.com/journals/bri/aip/9302414/

Vinet L., Rouet-Benzineb P., Marniquet X., Pellegrin N. et al.

Chronic doxycycline exposure accelerates left ventricular hypertrophy and progression to heart failure in mice after thoracic aorta constriction. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2008;295(1):H352-60. doi:10.1152/

ajpheart.01101.2007.

Willemsen S., Hartog J., Veldhuisen D., Voors A. The role of advanced glycation end-products and their receptor on outcome in heart failure patients with preserved and reduced ejection fraction. American heart journal. 2012;164(5):742-749.e3. doi: 10.1016/j.ahj.2012.07.027.

Yamagishi S. Inhibitors of Advanced Glycation End Products (AGEs):Potential Utility for the Treatment of Cardiovascular Disease / S. Yamagishi, K. Nakamura, T. Matsui et al. // Cardiovascular Therapeutics. 2008;26:50-58. doi: 10.1111/j.1527-3466.2007.00038.x.

Zhu X., Cheng Y., Lu Q. et al. Enhancement of glyoxalase 1, a polyfunctional defense enzyme, by quercetin in the brain in streptozotocin- induced diabetic rats. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 20018. doi: 10.1007/s00210-018-1543-z. PMID:30062553.

Zhao Y., Wang X., Li L., Li C. Doxycycline inhibits proliferation and induces apoptosis of both human papillomavirus positive and negative cervical cancer cell lines. Can J Physiol Pharmacol. 2016;94(5):526-33. doi: 10.1139/cjpp-2015-0481.

Zhu H., Sun X., Wang D., Hu N., Zhang Y. Doxycycline ameliorates aggregation of collagen and atrial natriuretic peptide in murine postinfarction heart. Eur J Pharmacol. 2015;754:66-72. doi: 10.1016/j.ejphar.2015.02.026.

Размещено на Allbest.ru

...