Введение к работе
з
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.
Эндотелиальная дисфункция (ЭД) рассматривается как предиктор целого ряда заболеваний, в том числе артериальной гипертензии (АГ), ишемической болезни сердца, хронической сердечной недостаточности, а также патогенетическим компонентом органных повреждений при сахарном диабете, гипоэстро-генных и других состояниях.
Этому способствуют такие модифицируемые факторы риска сердечнососудистых заболеваний, как курение, гипокинезия, солевая нагрузка, различные интоксикации, нарушения углеводного, липидного, белкового обменов, инфекция и др.
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. Среди изобилия биологически активных веществ, вырабатываемых эндотелием, важнейшим является оксид азота - N0. Нормально функционирующий эндотелий отличает непрерывная базальная выработка N0 с помощью эндоте-лиальной NO-синтетазы (eNOS) из L-аргинина. Это необходимо для поддержания нормального базального тонуса сосудов. В то же время, N0 обладает анги-опротективными свойствами, подавляя пролиферацию гладкой мускулатуры сосудов и моноцитов, и предотвращая тем самым патологическую перестройку сосудистой стенки (ремоделирование), прогрессирование атеросклероза.
ЭД проявляется снижением образования и биодоступности N0, при одновременном повышении уровня супероксид-аниона и продукции мощных вазо-констрикторов, что приводит к дисбалансу медиаторов, обеспечивающих в норме эндотелийзависимые процессы.
В свою очередь, оценка ЭД как основного патогенетического звена сердечно-сосудистых заболеваний, требует пересмотра терапевтических стратегий с целью профилактики или уменьшения повреждений сосудистой стенки.
В то же время, в современной фармакологии и клинической практике отсутствуют препараты целенаправленного эндотелиопротективного действия, а в большинстве случаев используются эндотелиотропные эффекты препаратов основных групп: ингибиторов АПФ, антагонистов кальция, бета-адреноблокаторов, статинов и др.
В рамках развиваемой в последние годы в нашей лаборатории таргетной стратегии воздействия на систему «L-apraHHH-eNOS» исследованы эндотелио-протективные эффекты донаторов N0 (Покровский М.В., Корокина Л.В, 2004), предотвращение ингибирующего воздействия асимметричного диметиларгини-на (АДМА) (Покровская Т.Г. и соавт., 2007, 2009), предотвращение «разобщения eNOS» антиоксидантами (Покровский М.В., Даниленко Л.М., 2007), тетра-гидробиоптерином, фолатами и др. (Корокин М.В., Покровский М.В. и соавт.,
2010), активация eNOS резвератролом (Кочкаров В.И., Покровский М.В., 2009) и т.д.
Представляется, что пути фармакологической коррекции эндотелиальной дисфункции могут быть существенно дополнены за счет использования ингибиторов аргиназ.
Как известно, аргиназа является центральным ферментом цикла образования мочевины, который подвергает гидролизу L-аргинин (до мочевины и L-орнитина). Последние исследования обнаружили аргиназу в сосудистой стенке и установили ее участие в процессе регуляции синтеза N0 и развитии сердечно-сосудистой патологии. Аргиназа ингибирует процесс производства NO посредством нескольких потенциальных механизмов, включающих:
конкуренцию/антагонизм с eNOS в отношении субстрата L-аргинина;
разрыв (uncoupling) eNOS, приводящий к генерации скевинжера NO -супероксида и пероксинитрита;
подавление трансляции и стабильности белка индуцибильной iNOS;
ингибирование активности iNOS посредством генерации мочевины;
сенсибилизации eNOS к ее эндогенному ингибитору - асимметричному диметиларгинину (АДМА).
Повышенная активность аргиназы ингибирует опосредованный eNOS синтез NO. Это может способствовать развитию и усугублению эндотелиальной дисфункции при гипертензии, старении, ишемии/реперфузии и диабете. Кроме того, аргиназа изменяет направление метаболизма L-аргинина на L-орнитин, а также на образование полиаминов и L-пролина, являющихся важными для роста гладкомышечных клеток и синтеза коллагена, следовательно, индуцирование аргиназы может вызывать аберрантное ремоделирование стенок сосудов и образование неоинтимы.
Таким образом, в научно-фундаментальном аспекте аргиназа может рассматриваться как новая многообещающая «фармакологическая мишень», ингибирование которой вероятно окажется эффективным способом коррекции эндотелиальной дисфункции и профилактики и лечения ассоциированных с ней заболеваний.
Цель исследования: провести комплексное изучение эндотелио- и кар-диопротективного действия ингибитора аргиназы L-норвалина, препарата «Блоктран ГТ» (50 мг лозартана калия + 12,5 мг гидрохлоротиазида) и сочетан-ного применения L-норвалина и препарата «Блоктран ГТ» при моделировании L-NAME- и гипергомоцистеин-индуцированной ЭД.
Задачи исследования:
-
Изучить эндотелио- и кардиопротективную активность монотерапии L-норвалином при моделировании L-NAME-индуцированной ЭД в эксперименте с использованием функциональных проб и биохимических маркеров.
-
Изучить эндотелио- и кардиопротективную активность комбинированного препарата «Блоктран ГТ» (50 мг лозартана калия + 12,5 мг гидрохлоротиазида) и его компонентов при моделировании L-NAME-индуцированной ЭД.
-
Изучить эндотелио- и кардиопротективную активность сочетанного
применения L-норвалина и препарата «Блоктран ГТ» при моделировании L-NAME-индуцированной ЭД.
-
Изучить эндотелио- и кардиопротективную активность монотерапии L-норвалином при моделировании гипергомоцистеин-индуцированной ЭД в эксперименте с использованием функциональных проб и биохимических маркеров.
-
Изучить эндотелио- и кардиопротективную активность комбинированного препарата «Блоктран ГТ» (50 мг лозартана калия + 12,5 мг гидрохлоротиа-зида) и его компонентов при моделировании гипергомоцистеин-индуцированной ЭД.
-
Изучить эндотелио- и кардиопротективную активность сочетанного применения L-норвалина и препарата «Блоктран ГТ» при моделировании ги-пергомоцистеин-индуцированнойЭД.
-
Провести интегральный векторный анализ для комплексной оценки функциональных характеристик сосудистой реактивности, нитроксидергиче-ской системы, показателей сократимости миокарда с последующим расчетом вероятностного процента эндотелиопротекции на модели гипергомоцистеин-индуцированного дефицита оксида азота в сочетании L-норвалин + «Блоктран
ГТ».
Научная новизна исследования. В работе впервые показано, что ингибитор аргиназы L-норвалин 10 мг/кг оказывает эндотелиопротективное действие на модели L-NAME- и гипергомоцистеин-индуцированного дефицита N0 при однократном внутрижелудочном введении в течение 7 суток. Препарат «Блоктран ГТ» (50 мг лозартана калия + 12,5 мг гидрохлоротиазида) также обладает эндотелиопротективными эффектами на выбранных моделях патологии. Сочетанное использование ингибитора аргиназы L-норвалина и препарата «Блоктран ГТ» показало положительное фармакодинамическое взаимодействие, выразившееся в максимальном приближении исследуемых показателей функции сосудистого эндотелия к таковым показателям интактных животных.
Практическая значимость. В работе обоснована эффективность сочетанного применения ингибитора аргиназы L-норвалина и препарата «Блоктран ГТ» для коррекции L-NAME- и гипергомоцистеин-индуцированной ЭД в эксперименте. Показано, что их совместное использование позволяет улучшать изменение соотношения сосудистых реакций на ацетилхолин (эндотелийзави-симая вазодилатация) и нитропруссид натрия (эндотелийнезависимая вазодила-тация) с уменьшением коэффициента эндотелиальной дисфункции (КЭД), который в 5 раз увеличивается при L-NAME-индуцированной ЭД и в 3 раза при гипергомоцистеин-индуцированной ЭД, предотвратить снижение показателей биохимических маркеров (Total NO, концентрация гомоцистеина).
Проведены целенаправленные доклинические исследования эндотелио-протективных эффектов препарата «Блоктран ГТ» (производства ОАО «Фарм-стандарт-Лексредства», г. Курск) при ЭД.
Полученные данные позволяют рекомендовать целенаправленные клинические испытания L-норвалина, препарата «Блоктран ГТ», а также сочетанного применения L-норвалина и препарата «Блоктран ГТ».
Внедрение результатов научных исследований. Материалы диссерта-
ционного исследования, касающиеся изучения антигипертензивной и эндоте-лиопротективной активности препарата «Блоктран ГТ» производства ОАО «Фармстандарт-Лексредства» (г. Курск) используются в лекционных курсах кафедры фармакологии ГБОУ ВПО КГМУ Минздравсоцразвития России, кафедры фармакологии и фармацевтических дисциплин ИПМО ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» и кафедры фармакологии, клинической фармакологии и фармации медицинского института ФГБОУ ВПО «Орловский государственный университет».
Личный вклад автора. Автором проанализированы отечественные и зарубежные источники по теме диссертационного исследования, проведены серии экспериментов, получены и обобщены результаты исследования, проведена статистическая обработка и анализ полученных данных.
В публикациях №1,2 автором лично проведено моделирование дизайна исследования, в публикации № 3 - научное обоснование и обобщение полученных результатов, № 4 - статистическая обработка полученных результатов.
Апробация работы. Материалы работы доложены на итоговых научных сессиях и международных конференциях молодых ученых ГБОУ ВПО КГМУ Минздравсоцразвития России в 2010-2011гг., ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» в 2011 г., ГБОУ ВПО ВолГМУ Минздравсоцразвития России в 2011 г. Апробация диссертации проведена на научно-практической конференции кафедр фармакологии, клинической фармакологии, анатомии человека, инфекционных болезней и эпидемиологии, НИИ Экологической медицины ГБОУ ВПО КГМУ Минздравсоцразвития России, фармакологии и фармацевтических дисциплин ИПМО ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет». По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 4 работы в журналах, рекомендуемых ВАК для диссертационных работ.
Положения, выносимые на защиту
-
Лозартан калия (8 мг/кг), гидрохлоротиазид (2 мг/кг), «Блоктран ГТ» (лозартан калия 8 мг/кг + гидрохлоротиазид 2 мг/кг) однократно в течение 7 суток внутрижелудочно оказывают эндотелио- и кардиопротективное действие на модели L-NAME-индуцированной ЭД.
-
L-норвалин (10 мг/кг), сочетанное использование L-норвалина (10 мг/кг) и препарата «Блоктран ГТ» (лозартан калия 8 мг/кг + гидрохлоротиазид 2 мг/кг) однократно в течение 7 суток внутрижелудочно оказывают выраженное эндотелио- и кардиопротективное действие на модели L-NAME-индуцированной ЭД.
-
Лозартан калия (8 мг/кг), «Блоктран ГТ» (лозартан калия 8 мг/кг + гидрохлоротиазид 2 мг/кг) однократно в течение 7 суток внутрижелудочно оказывают эндотелио- и кардиопротективное действие на модели гипергомоцистеин-индуцированной ЭД. Гидрохлоротиазид (2 мг/кг) обладает умеренным эндотелио- и кардиопротективным действием на модели гипергомоцистеин-индуцированной ЭД.
4. L-норвалин (10 мг/кг), сочетанное использование L-норвалина (10 мг/кг) и препарата «Блоктран ГТ» (лозартан калия 8 мг/кг + гидрохлоротиа-зид 2 мг/кг) однократно в течение 7 суток внутрижелудочно оказывают выраженное эндотелио- и кардиопротективное действие на модели гипергомоцисте-ин-индуцированной ЭД.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и списка используемой литературы, включающего 206 источников, из них 87 отечественных и 119 зарубежных авторов. Диссертация изложена на 149 страницах машинописного текста, содержит таблиц - 21, рисунков - 26, схем - 4.
