Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время патология сердечнососудистой системы занимает ведущее место среди неинфекционных заболеваний, в связи с чем весьма важен поиск рациональных подходов к ее терапии. В литературе имеется большое количество данных, указывающих на важную роль интенсификации свободнорадикальных процессов в этиологии и патогенезе ишемической болезни сердца (ИБС) и атеросклероза (Климов А.Н., Никульчева Н.Г., 1999; Панкин В.З, Тихазе А.К., Беленков ЮН., 2000-2004; Steinberg D., Witztum J.L., 2002; Lankin V., Tikhaze A., 2003; Madamanchi N.R. et al., 2005). Свободнорадикальное окисление липопротеидов низкой плотности (ЛНП) при атеросклерозе сопровождается модификацией апопротеина В в окисленных ЛНП (окси-ЛНП), причем окислительная модификация ЛНП способствует увеличению их атерогенности и активному захвату моноцитами-макрофагами в межэндотелиальном пространстве стенки сосуда с последующим образованием пенистых клеток (Климов А.Н., Никульчева Н.Г., 1999; Ланкин В.З, Тихазе А.К., Беленков Ю.Н., 2000-2004; Steinberg D., Witztum J.L., 2002; Madamanchi N.R. et al., 2005). Кластеризация пенистых клеток приводит к возникновению первичных липоидозных поражений стенки сосуда (липидные пятна), причем интенсивное накопление липидов в пенистых клетках вызывает их апоптоз с освобождением факторов, стимулирующих миграцию гладкомышечных клеток из медии в интиму и их последующую пролиферацию, что способствует созданию клеточной основы атеросклеротических бляшек, стенозированию артерий и появлению симптомов ИБС (Климов А.Н., Никульчева Н.Г., 1999; Ланкин В.З, Тихазе А.К., Беленков Ю.Н., 2000-
_>
2004). В настоящее время для реваскуляризации коронарного русла наряду с аортокоронарным шунтированием широко применяется транслюминальная коронарная ангиопластика (ТКА). Тем не менее, одной из проблем, ограничивающих эффективность этого метода, является последующее рестенозирование (Watanabe К. et al., 1996; Беленков Ю.Н. и др., 2002). Важную роль в процессе рестенозирования играют тромбообразование и воспаление, причем продукты свободно-радикального окисления являются медиаторами и тромбообразования, и воспаления (Watanabe К. et al., 1996; Lankin V., Tikhaze A., 2003). Несмотря на отсутствие видимых успехов при попытках клинического использования витаминов-антиоксидантов, что может быть связано с объективными просчетами в проведении этих исследований (Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н., 2003-2004; Madamanchi N.R. et al., 2005), целесообразность включения антиоксидантов в комплексную терапшо ИБС и атеросклероза обсуждается многими авторами (Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н., 2003-2004; (Грацианский Н.А.,2002; Kuller L.H., 2001; Howes R.M., 2006). Широкое использование гиполипидемических препаратов из класса ингибиторов ГМГ-КоА-редуктазы (статины) выявило определенные трудности, возникающие при необходимости применения высоких доз этих препаратов, что связано с возможностью увеличения уровня печеночных трансаминаз в крови пациентов и повышением опасности развития миопатий, рабдомиолиза и почечной недостаточности (Alsheikh-Ali А.А. et al.,2005; Grundy S.M., 2005). Эти побочные эффекты статинов связаны с тем, что ингибиторы ГМГ-КоА редуктазы подавляют не только синтез холестерина (ХС), но и синтез таких важнейших природных антиоксидантов, как восстановленный коэнзим Q и антиоксидантный фермент Se-содержащая GSH-пероксидаза (Bliznakov E.G., Wilkins D.J., 1998; Moosmann В., Behl С., 2004; Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н.,2004). Не вызывает сомнений, что любые попытки повысить эффективность терапии ИБС и атеросклероза
являются весьма актуальными. Исходя из этого, в настоящей работе мы изучали возможность применения низких доз синтетического фенольного антиоксиданта пробукола для уменьшения степени рестенозирования коронарных артерий после транслюминальной коронарной ангиопластики, а также исследовали возможность увеличения антиоксидантной защиты ЛНП при холестеринснижающей терапии больных ИБС путем дополнительного применения коэнзима Q.
Цель исследования: Разработка подходов к рациональной коррекции окислительного стресса при ТКА и гиполипидемической терапии ингибиторами ГМГ-КоА-редуктазы (статинами)
Задачи исследования:
Исследовать окисляемость ЛНП при введении высоких доз витамина Е и действие синтетического антиоксиданта пробукола в дозе 250 мг/сут на содержание продуктов свободнорадикального окисления и активность утилизирующего липопероксиды фермента GSH-пероксидазы в крови больных ИБС.
Изучить действие синтетического антиоксиданта пробукола в низкой суточной дозе (250 мг) на степень рестенозирования коронарных артерий после транслюминальной коронарной ангиопластики.
Исследовать эффективность антиоксидантного действия коэнзима Q на модели индуцированного окисления биомембран печени.
Изучить влияние ингибиторов ГМГ-КоА редуктазы (симвастатина и аторвастатина) на окисляемость биомембран печени у интактных крыс и крыс с экспериментальной гиперхолестеринемией.
Исследовать влияние ингибитора ГМГ-КоА редуктазы симвастатина на синтез макроэгических фосфатов (АТФ и креатинфосфата) в миокарде крыс и на модели изолированного сердца изучить влияние
аторвастатина на сократительную функцию миокарда в норме и при моделировании окислительного стресса.
6. Исследовать влияние окислительного стресса на активность
миокардиальных антиоксидантных ферментов супероксид-
дисмутазы (СОД) и GSH-пероксидазы у интактных крыс, а также
крыс, предварительно получавших коэнзим Q.
Изучить влияние факторов риска развития атеросклероза -гиперхолестеринемии и сахарного диабета 2 типа на уровень окси-ЛНП в плазме крови больных.
Изучить влияние ингибиторов ГМГ-КоА редуктазы (правастатина, симвастатина и церивастатина) на уровень окси-ЛНП и активность GSH-пероксидазы в крови больных ИБС.
9. Исследовать уровень окси-ЛНП в плазме крови и активность
эритроцитарной GSH-пероксидазы у больных ИБС при введении
комбинации коэнзима Q с правастатином и пробукола с
церивастатином.
Научная новизна исследования: Проведен критический анализ недостатков, отмеченных при проведении клинических исследований с использованием природных антиоксидантов, дана углубленная научно-обоснованная оценка результатов этих исследований и намечены основные пути преодоления существующих трудностей. В клинических исследованиях нами подтверждено, что высокие дозы витамина Е (400 МЕ/сут) не оказывают достоверного влияния на окисляемость ЛНП в плазме крови больных ИБС и, следовательно, не могут быть использованы для эффективного подавления окислительного стресса при атеросклерозе. При проведении модельных экспериментов с использованием ЭПР-спектроскопии, а также в результате клинических исследований установлено, что синтетический антиоксидант пробукол в низкой суточной дозе (250 мг) не обладает гиполипидемическим
действием, однако, проявляет такую же антиоксидантную активность in vivo как и при использовании его в дозе 1000 мг/сут. Впервые показано, что использование пробукола в дозе 250 мг/сут сопровождается значительным снижением параметров, характеризующих окислительный стресс in vivo (уровень окси-ЛНП и МДА в ЛНП), повышает активность GSH-пероксидазы и существенно снижает степень рестенозирования коронарных артерий после транслюминальной коронарной ангиопластики. Установлено, что основные факторы риска развития атеросклероза - гиперхолестеринемия и сахарный диабет одновременно индуцируют образование окисленных ЛНП плазмы крови. В экспериментах на животных продемонстрировано, что восстановленная форма коэнзима Q является значительно более эффективным антиоксидантом, подавляющим свободнорадикальные процессы в биомембранах, чем комплекс витаминов-антиоксидантов и селена. Впервые обнаружено, что введение животным ингибиторов ГМГ-КоА редуктазы, подавляющих биосинтез промежуточного переносчика электронов в митохондриальной цепи окисления - коэнзима Q, сопровождается достоверным снижением синтеза макроэргических фосфатов (АТФ и креатинфосфата) в миокарде экспериментальных животных, при одновременном снижении сократимости сердечной мышцы, причем в условиях окислительного стресса введение статинов приводит к более выраженному снижению сократимости миокарда. Впервые обнаружено, что при введении ингибиторов ГМГ-КоА редуктазы окисляемость биомембран печени как у интактных животных, так и у животных с экспериментальной гиперхолестеринемией резко увеличивается, причем введение антиоксидантов способствует нормализации этих процессов. При проведении двойных слепых плацебо-контролируемых исследований впервые было установлено, что ингибиторы ГМГ-КоА редуктазы способны резко снижать активность зритроцитарной GSH-пероксидазы и провоцировать экстремальное
накопление окси-ЛНП в плазме крови больных ИБС, причем одновременное введение препарата коэнзима Q полностью подавляет процессы свободнорадикального окисления в ЛНП и в значительной степени способствуют сохранению исходной GSH-пероксидазной активности. Показано, что прооксидантное действие ингибиторов ГМГ-КоА редуктазы возрастает в ряду: правастатин, симвастатин и церивастатин, что сопоставимо с увеличением гиполипидемической активности этих препаратов. Полученные данные подтверждают высказанные нами ранее предположения о целесообразности применения низких доз пробукола для снижения степени рестенозирования при ТКА, а также свидетельствуют о целесообразности введения коэнзима Q в комплексную холестеринснижающую терапию больных ИБС при условии биохимического тестирования основных параметров окислительного стресса.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Синтетический фенольный антиоксидант пробукол при применении в
суточной дозе 250 мг эффективно подавляет свободнорадикальное
окисление липидов в крови больных ИБС (снижает накопление окси-ЛНП
и МДА в ЛНП) и увеличивает активность утилизирующей липопероксиды
эритроцитарной GSH-пероксидазы, не влияя на показатели липидного
обмена.
Снижение интенсивности свободнорадикальных процессов путем предварительного введения пробукола в дозе 250 мг/сутки за 7 дней до проведения ТКА и в течение 6 месяцев после ТКА сопровождается снижением степени рестенозирования коронарных артерий.
Введение ингибиторов ГМГ-КоА-редуктазы экспериментальным животным (крысы) вызывает интенсификацию свободнорадикального окисления мембранных фосфолипидов печени, снижает
энергообеспечение миокарда и интенсивность сократительной функции изолированного сердца.
4. Применение ингибиторов ГМГ-КоА-редуктазы сопровождается накоплением окси-ЛНП и снижением активности утилизирующей липопероксиды GSH-пероксидазы, причем добавление к гиполипидемической терапии коэнзима Q подавляет прооксидантное действие статинов.
Практическая значимость работы:
Показано, что синтетический антиоксидант пробукол в дозе 250 мг/сут не оказывает достоверного влияния на липидный обмен, но полностью сохраняет антиоксидантные свойства, характерные для высоких доз (1000 мг/сут) этого препарата, что позволяет использовать его в качестве антиоксидантного препарата в клинике для комплексной терапии заболеваний, сопровождающихся интенсификацией свободнорадикальных процессов.
Установлено, что использование пробукола в дозе 250 мг/сут существенно снижает степень рестенозирования сосудов после транслюминальной коронарной ангиопластики, что повышает эффективность данного метода при минимальных дополнительных затратах.
Обоснована целесообразность добавления коэнзима Q к стандартной и, особенно, интенсивной терапии ингибиторами ГМГ-КоА редуктазы для снижения атерогенной окислительной модификации ЛНП.
Апробация работы и публикации: Основные положения и материалы диссертации были доложены или представлены на: 2-ом съезде биохимического общества РАН (Пущино, 1997); 10-ой международной конференции по химии органических и элементоорганических пероксидов
(Москва, 1998); 1-ой региональной конференции по медицинским наукам «Роль свободных радикалов в норме и при патологии» (Jerusalem, Israel& Amman, Jordan, 1998); международной конференции «Регуляция биологических процессов свободными радикалами» (Москва-Ярославль, 1998); 7-ом конгрессе европейского общества по исследованию атеросклероза (Geneva, Switzerland, 1998); 10-ой международной конференции по сосудистой биологии (Cairns, Australia, 1998), 5-ой международной конференции «Биоантиоксидант» (Москва, 1998); 1-ой Всероссийской конференции по проблемам атеросклероза, посвященной 100-летию со дня рождения А.Л.Мясникова (Москва, 1999); международной конференций «Антиоксиданты, адаптация и старение» (Dresden,Germany, 1999); национальной научно-практической конференции с международным участием «Свободные радикалы и болезни человека» (Смоленск, 1999); международном симпозиуме «Окислительный стресс и атеросклероз» (Oslo, Norway, 2000); 10-ой конференции международного общества по исследованию свободных радикалов (Kyoto, Japan, 2000); 6-ой международной конференции «Биоантиоксидант» (Москва, 2002); 17-ом международном конгрессе по тромбозам (Bologna, Itali, 2002); 11-ой конференции международного общества по исследованию свободных радикалов (Paris, France, 2002); 1-ом Российский съезде интервенционых кардиоангиологов (Москва, 2002); 73-ем конгрессе европейского общества по исследованию атеросклероза (Austria, Zalzburg, 2002); международной конференции «Активные формы кислорода и азота, антиоксиданты и болезни человека» (Смоленск, 2003); Российском национальном конгрессе кардиологов (Томск, 2004); 74-ом конгрессе европейского общества по исследованию атеросклероза (Seville, Spain, 2004); 12-ом Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2005); международном симпозиуме «Молекулярные механизмы регуляции функции клетки» (Тюмень, 2005); международном междисциплинарном конгрессе «Достижения современной медицины», (Судак, Крым, Украина, 2005); 75-ом
конгрессе европейского общества по исследованию атеросклероза (Prague, Czech Republic, 2005); 14-ой международной конференции «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии», (Гурзуф, Крым, Украина, 2006); 14-ом международном симпозиуме по атеросклерозу (Rome, Italy, 2006).
Апробация диссертации была проведена 14 ноября 2006 г. на заседании Ученого Совета НИИ кардиологии им.А.Л.Мясникова ФГУ РКНПК Росздрава. По теме диссертации опубликовано 50 научных работ, включая 16 статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ и 8 публикаций в зарубежных научных журналах.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 250 стр., состоит из 8 глав, разделов «Введение» и «Заключение», содержит 26 таблиц, 38 рисунков. Список литературы содержит 415 источников.
![Коррекция суправентрикулярных нарушений ритма у больных ишемической болезнью сердца нибентаном (клинико-экспериментальное исследование) [Электронный ресурс]](/i/i/4344/201135.png "Коррекция суправентрикулярных нарушений ритма у больных ишемической болезнью сердца нибентаном (клинико-экспериментальное исследование) [Электронный ресурс] Гайфуллина Раушания Фаритовна")
![Коррекция патогенетических механизмов болезни Паркинсона в комплексной терапии с применением фитоадаптогена (клинико-экспериментальное исследование) [Электронный ресурс]](/i/i/4264/185481.png "Коррекция патогенетических механизмов болезни Паркинсона в комплексной терапии с применением фитоадаптогена (клинико-экспериментальное исследование) [Электронный ресурс] Бочаров Евгений Валериянович")
