Введение к работе
Актуальность проблемы. Изучение роли эндотелия в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний привело к пониманию концепции о нем как о мишени для профилактики и лечения данных патологий.
Как известно, эндотелиальная дисфункция (ЭД) рассматривается как предиктор целого ряда заболеваний, в том числе артериальной гипертензии, ишемической болезни сердца, хронической сердечной недостаточности, а также патогенетическим компонентом органных повреждений при сахарном диабете, гипоэстрогенных и других состояниях (Бабак О.Я., 2004, Сидоренко Б.А., 2003, Napoli C., 2001).
Этому способствуют такие модифицируемые факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний, как курение, гипокинезия, солевая нагрузка, различные интоксикации, нарушения углеводного, липидного, белкового обменов, инфекции и др. (Гогин Е.Е., 1998, Маколкин В.И., 2002, Cai H., 2000, Cullen P., 2005).
При этих заболеваниях эндотелий сосудов предстает в роли первоочередного органа-мишени, поскольку участвует в регуляции сосудистого тонуса, гемостаза, иммунного ответа, миграции клеток крови в сосудистую стенку, синтезе факторов воспаления и их ингибиторов, осуществляет барьерные функции (Гомазков О.А., 2001, Petrak О., 2006, Feletou M., 2006).
Участие эндотелия в возникновении и развитии различных патологических состояний многогранно и связано как, с регуляцией сосудистого тонуса, так и с участием в процессе атерогенеза, тромбообразования, защиты целостности сосудистой стенки и др. (Schiffrin E.L., 2001, Verma S., 2002). В качестве основных стимулов, вызывающих ответ эндотелиальной клетки следует выделить изменение скорости кровотока (увеличение напряжения сдвига), тромбоцитарные медиаторы (серотонин, АДФ, тромбин), а также циркулирующие и/или "внутристеночные" нейрогормоны (катехоламины, вазопрессин, ацетилхолин, эндотелин, брадикинин, гистамин и др.) (Luscher T.F., 1995).
Среди изобилия биологически активных веществ, вырабатываемых эндотелием, важнейшим является оксид азота - NO. Нормально функционирующий эндотелий отличает непрерывная базальная выработка NO с помощью эндотелиальной NO-синтазы (eNOS) из L-аргинина. Это необходимо для поддержания нормального базального тонуса сосудов (Мартынов А.И., 2005. В то же время, NO обладает ангиопротективными свойствами, подавляя пролиферацию гладкой мускулатуры сосудов и моноцитов (Бабак О.Я., 2004) и предотвращая тем самым патологическую перестройку сосудистой стенки (ремоделирование), прогрессирование атеросклероза.
Недостаточная продукция NO в сосудистом русле является ранним признаком ЭД. С одной стороны это связано со снижением биодоступности NO, с другой - со сниженной активностью eNOS, в результате присутствия эндогенных или экзогенных ингибиторов её функционирования или снижения доступности его субстрата, L-аргинина. В основе снижения биодоступности NO лежат изменения продукции синтезируемых сосудистыми эндотелиальными клетками биологически активных соединений, среди которых наибольшее значение имеют свободные радикалы кислорода, которые, соединяясь с NO, образуют избыточное количество такой реактивной формы кислорода (РФК) как пероксинитрит (ONOO-) (C. Szabo С., 2002). Пероксинитрит являясь высокотоксичным соединением повреждает мембраны и ДНК клетки, вызывает мутации и перекисное окисление липидов низкой плотности (O'Donnell V.B., 1997). При этом возникает оксидантный стресс, активирующий большое количество оксидантчувствительных факторов транскрипции (таких как нуклеарный фактор каппа-В (NF-В), которые повышают экспрессию адгезивных молекул эндотелия (ICAM-1, VCAM-1), а также различного рода факторов роста и хемокинов, способствующих развитию воспалительных и других процессов протекающих при атеросклерозе (Griendling, K. K., 2000, Taniyama, Y., 2003).
ЭД проявляется снижением образования и биодоступности оксида азота (NO) при одновременном повышении уровня супероксид аниона и продукции мощных вазоконстрикторов, что приводит к дисбалансу медиаторов, обеспечивающих в норме эндотелийзависимые процессы (Марков Х.М., 2005, Яковлев В.М., 2000, Loscalzo J., 2004).
В свою очередь оценка ЭД как основного патогенетического звена сердечно-сосудистых, требует пересмотра терапевтических стратегий с целью профилактики или уменьшения повреждений сосудистой стенки.
Учитывая возможные механизмы реализации предотвращения развития ЭД, следует отметить, что на роль эффективного эндотелиопротекторного средства подходит вещество - резвератрол (3, 5, 4-тригидрокси-транс-стильбен).
Многочисленные экспериментальные исследования показали, что резвератрол наряду с гиполипидемической, антиоксидантной, эстрогенной, антиагрегационной активностью, обладает также, кардиопротективной и эндотелиотропной активностью в опытах in vitro. Эндотелиотропная активность резвератрола обусловлена активацией фермента еNOS (Leikert J.F., 2002, Naderali E.K., 2000).
В связи с вышеизложенным являлось актуальным изучение эндотелиопротективных свойств резвератрола и его комбинаций с препаратами с доказанной эндотелиопротективной активностью, в частности ингибитором АПФ – эналаприла малеатом, блокатором ангиотензиновых рецепторов (подтип АТ1) лозартаном калия, блокатором кальциевых каналов дигидропиридинового ряда амлодипином, селективным блокатором 1-адренорецепторов - небивололом и тиазидоподобным диуретиком- индапамидом при экспериментальном дефиците оксида азота.
Работа выполнена по инициативному плану, включена в программу «Разработка и совершенствование методов ранней диагностики, лечения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний с целью улучшения качества и увеличения продолжительности жизни больных» на 2007-2012 гг., номер госрегистрации 0120. 0 710379. Номер государственной регистрации диссертационной темы – 01.2.00950596.
Цель исследования: провести комплексное исследование и обосновать возможности фармакологической коррекции эндотелиальной дисфункции 3,5,4- тригидрокси-транс-стильбеном (резвератролом) и его комбинациями с основными антигипертензивными препаратами в эксперименте.
Задачи исследования:
-
Разработать методические подходы и изучить характер развития эндотелиальной дисфункции при L-NAME- и гипоэстрогениндуцированной модели дефицита NO в эксперименте, с использованием функциональных проб, биохимических маркеров и морфологических исследований.
-
Изучить эндотелиопротективную активность резвератрола, эналаприла, лозартана калия, амлодипина, небиволола, индапамида при L-NAME- и гипоэстрогениндуцированной моделях дефицита NO.
-
Провести исследование эндотелиопротективной активности сочетанного применения резвератрола и эналаприла при L-NAME- и гипоэстрогениндуцированной моделях дефицита NO.
-
Исследовать эндотелиотропную активность сочетанного применения резвератрола и лозартана калия при L-NAME- и гипоэстрогениндуцированной моделях дефицита NO.
-
Провести изучение эндотелиопротективной активности сочетанного применения резвератрола и амлодипина при L-NAME- и гипоэстрогениндуцированной моделях дефицита NO, с использованием предложенных методических подходов.
-
Изучить эндотелиопротективную активность сочетанного применения резвератрола и небиволола при L-NAME- и гипоэстрогениндуцированной моделях дефицита NO.
-
Исследовать эндотелиопротективную активность сочетанного применения резвератрола и индапамида при L-NAME- и гипоэстрогениндуцированной моделях дефицита NO.
-
Провести комплексную оценку функциональных характеристик (сосудистой реактивности, нитроксидергической системы, показателей сократимости и морфометрии миокарда) с помощью интегрального векторного анализа и выявить степень вклада резвератрола в эндотелиопротективное действие при сочетанном применении с основными антигипертензивными препаратами при L-NAME- и гипоэстрогениндуцированной моделях дефицита NO.
Положения, выносимые на защиту
1. Экспериментальные L-NAME-индуцированный и гипоэстроген-индуцированный модели эндотелиальной дисфункции являются объективными, информативными, и характеризуются изменениями соотношений сосудистых реакций на ацетилхолин (эндотелийзависимая вазодилатация) и нитропруссид (эндотелийнезависимая вазодилатация) с увеличением КЭД, снижением показателей биохимических маркеров (Тоtal NO, экспрессия NO-синтазы), а также динамикой морфофункциональных показателей сердечно-сосудистой системы (увеличение диаметра миокардиоцитов, повышение адренореактивности, снижением миокардиального резерва).
2. Резвератрол является дополнением к фармакологической коррекции традиционными антигипертензивными средствами при состояниях сопровождающихся эндотелиальной дисфункцией.
3. Резвератрол усиливает эндотелиопротективную активность эналаприла, лозартана калия, амлодипина, небиволола и индапамида.
Научная новизна исследования. В работе впервые предложен способ комбинированной фармакологической коррекции эндотелиальной дисфункции в эксперименте с использованием резвератрола и основных антигипертензивных препаратов. Используя комплекс методических подходов, выявлено, L-NAME- и гипоэстроген-индуцированная эндотелиальные дисфункции характеризуются изменениями соотношений сосудистых реакций на ацетилхолин (эндотелийзависимая вазодилатация) и нитропруссид (эндотелийнезависимая вазодилатация) с увеличением коэффициента эндотелиальной дисфункции (КЭД) в 5 и 2,6 раза соответственно, повышением адренореактивности и снижением исчерпания миокардиального резерва, резким снижением показателей биохимических маркеров (Тоtal NO, экспрессия NO- синтазы), а также отрицательной динамикой морфометрических показателей сердечно-сосудистой системы (диаметр миокардиоцитов).
В работе впервые показано, что сочетанное использование резвератрола (2 мг/кг/сут.) с ингибитором АПФ эналаприлом (0,5 мг/кг/сут.), блокатором АТ1-рецепторов лозартаном (6 мг/кг), блокатором кальциевых каналов амлодипином (0,5 мг/кг/сут.), тиазидоподобным диуретиком индапамидом (2 мг/кг/сут.), бета-блокатором небивололом (0,5 мг/кг) и тиазидоподобным диуретиком- индапамидом (2 мг/кг/сут.) оказывает аддитивное эндотелиопротективное действие при моделировании эндотелиальной дисфункции. Полученные результаты доказывают необходимость наряду с традиционной терапией основными антигипертензивными препаратами дополнительной эндотелиотропной терапии. Научная новизна подтверждается получением 10 патентов РФ.
Практическая значимость. В работе обоснована эффективность сочетанного применения резвератрола с ингибитором АПФ эналаприлом, блокатором АТ1-рецепторов лозартаном калия, блокатором кальциевых каналов дигидропиридинового ряда амлодипином, селективным блокатором 1-адренорецепторов небивололом и тиазидоподобным диуретиком индапамидом для коррекции L-NAME- и гипоэстрогениндуцированной NO-дефицитной ЭД в эксперименте. Показано, что их сочетанное использование позволяет нормализовать изменение соотношения сосудистых реакций на ацетилхолин (эндотелийзависимая вазодилатация) и нитропруссид (эндотелийнезависимая вазодилатация) с увеличением коэффициента эндотелиальной дисфункции (КЭД) соответственно в 5 и 2,6 раза, предотвратить снижение показателей биохимических маркеров (Тоtal NO, экспрессию NO-синтазы), а также добиться положительной динамики морфофункциональных показателей сердечно-сосудистой системы (диаметр миокардиоцитов и прирост давления при пробе на нагрузку сопротивлением, диаметр миокардиоцитов и адренореактивности, соотношение интима-медиа и т.д.).
Полученные данные позволяют рекомендовать целенаправленные клинические испытания резвератрола и его комбинаций при состояниях, сопровождающихся эндотелиальной дисфункцией.
Внедрение результатов научных исследований. Материалы диссертационного исследования, касающиеся антигипертензивной и эндотелиопротективной активности лозартана калия «Блоктран», эналаприла малеата «Рениприл», индапамид «Индапамид» производства ОАО «Фармстандарт-Лексредства», включены в состав документов, поданных на регистрацию в МЗ РФ (РУ № 000084/01-2000).
Материалы диссертационного исследования, касающиеся изучения антигипертензивной и эндотелиопротективной активности резвератрола включены в состав документов, поданных на регистрацию в МЗ РФ (Свидетельство о государственной регистрации № 154/032.43.07). Материалы диссертационного исследования, касающиеся изучения эндотелиопротективной активности резвератрола используются и в лекционных курсах кафедры фармакологии КГМУ и кафедры фармхимии и фармакогнозии БелГУ.
Публикации
По результатам исследования опубликовано 42 научных и научно-методических работ, в том числе 18 работ в журналах, рекомендуемых ВАК.
Апробация работы. Материалы работы доложены на итоговых научных сессиях и международных конференциях молодых ученых КГМУ в 2004 - 2007 гг.; XIII - ХV национальном конгрессе «Человек и лекарство»; II национальном конгрессе терапевтов, г. Москва; международной научно-практической конференции «Лекарственные препараты: традиции и новации», апрель 2005 г., г. Белгород; VI международной конференции «Клинические исследования лекарственных средств». Апробация диссертации проведена на научно-практической конференции кафедр медико-биологических дисциплин, биохимии и фармакологии, внутренних болезней №1, акушерства и гинекологии, фармацевтической химии и фармакогнозии, фармации ГОУ ВПО «БелГУ Федерального агентства по образованию», и кафедр фармакологии, клинической фармакологии и фармакотерапии, фармакогнозии, инфекционных болезней, внутренних болезней № 2, хирургии ФПО, биохимии, внутренних болезней ФПО, научно-исследовательского института экологической медицины ГОУ ВПО «КГМУ Росздрава».
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов исследования, заключения, выводов и списка используемой литературы, включающего 490 источников, из них 75 отечественных и 415 зарубежных авторов. Диссертация изложена на 380 страницах машинописного текста, содержит таблиц – 50, рисунков – 129, схем – 1.
