Введение к работе
Актуальность проблемы. Гипоксия и ишемия тканей являются ведущими патогенетическими факторами в альтерации тканей при множестве патологических состояний. В основе таких заболеваний как инсульт, транзиторная ишемическая атака головного мозга и инфаркт миокарда лежит острая нехватка кислорода в тканях. Таким образом, профилактика и коррекция последствий локальной ишемии, развивающейся при различных патологических состояниях и хирургических вмешательствах, является актуальной проблемой современной медицины (Apostolakis E. et
al., 2012).
Этим объясняется возрастающий интерес учёных к явлению ишемического прекондиционирования, суть которого состоит в том, что короткие подпороговые периоды ишемии активируют эндогенные защитные механизмы, снижающие степень повреждения клеток в результате последующего продленного ишемического эпизода (Huerta L. et al., 2012; Wan-Ying Lin et al., 2013).
В 1993 году было открыто дистантное ишемическое прекондиционирование, суть которого состоит в том, что кратковременные эпизоды ишемии одного органа повышают устойчивость других органов к тяжелым ишемическим повреждениям. Открытие данного феномена подтвердило предположение о том, что эффект прекондиционирования реализуется не локально, а представляет систему многоуровневого иерархического дублирования, включающую нейрогенный компонент, гуморальный и внутриклеточный. Последнее привело к необходимости поиска гуморального агента, выделяющегося в ответ на ишемию и способного при экзогенном введении инициировать процесс без локальной ишемии. Это явление названо фармакологическим прекондиционированием (ФПК) (Лупанов В.П., Максименко А.В., 2011; Jensen H.A. et al., 2011;
Adam T. et al., 2013).
С клинической точки зрения прекондиционирование фармакологическими средствами выглядит предпочтительнее, так как технологически проще и лишено потенциальной опасности ишемических эпизодов для патологически измененных тканей. Еще больший интерес для клинического применения представляет возможность дозировать введение фармакологических средств, что делает управляемым временной интервал периода толерантности к ишемии (Колесник И.М., 2010; Ghaemian A. et al., 2012; Lomivorotov V. V. et al., 2012).
Эффект ФПК, по данным литературы, может стимулироваться различными механизмами, но наиболее изученным из них является активация АТФ-зависимых каналов. Открытие даже небольшой части
(0,01-0,1 %) этих каналов во время ишемии может помочь клетке пережить «чрезвычайное положение», в котором его функции становятся нерегулируемыми (Saad A. et al., 2011; Belliard A. et al., 2013).
В литературе имеются данные о положительном влиянии ФПК активаторами АТФ-зависимых калиевых каналов на толерантность тканей головного мозга и миокарда при ишемических эпизодах. При этом возможность прекондиционирования мягких тканей при травматических повреждениях и хирургических вмешательствах остаётся малоизученной (Simn C. et al., 2012; Gross G. J. et. al., 2013).
В связи с этим, наиболее перспективным для изучения с нашей точки зрения является никорандил и миноксидил, которые выступают в роли активаторов АТФ-зависимых калиевых каналов.
Цель исследования: изучить влияние дистантного ишемического и фармакологического прекондиционирования никорандилом и миноксидилом на выживаемость кожного лоскута на питающей ножке и состояние микроциркуляторного русла в ишемизированной мышце голени.
Задачи исследования:
1. Изучить влияние фармакологического прекондиционирования никорандилом и миноксидилом на выживаемость кожного лоскута на питающей ножке.
2. Исследовать состояние микроциркуляции и морфологические изменения в мышечной ткани при моделированной ишемии конечности и применении никорандила и миноксидила.
3. Изучить влияние сочетанного использования дистантного ишемического и фармакологического прекондиционирования никорандилом и миноксидилом на выживаемость кожного лоскута на питающей ножке и состояние микроциркуляторного русла.
4. Установить роль АТФ-зависимых калиевых каналов в реализации эффектов фармакологического прекондиционирования никорандилом и миноксидилом.
5. Определить роль нитроксидэргической системы в формировании эффектов фармакологического прекондиционирования никорандилом и миноксидилом.
Научная новизна исследования
В работе впервые изучена возможность фармакологического прекондиционирования ишемизированного кожного лоскута никорандилом (1,3 мг/кг/сут) и миноксидилом (0,5 мг/кг/сут).
Показана возможность стимуляции микроциркуляции в ишемизированой мышце голени крысы фармакологическим прекондиционированием никорандилом и миноксидилом.
Сопоставлены механизмы реализации дистантного ишемического и фармакологического прекондиционирования никорандилом и миноксидилом при их сочетанном использовании.
Доказана возможность сохранения эффекта фармакологического прекондиционирования никорандилом при блокаде АТФ-зависимых калиевых каналов на модели кожного лоскута на питающей ножке.
Установлена роль индуцибельной NO-синтазы в реализации механизмов фармакологического прекондиционирования как никорандилом, так и миноксидилом при моделировании кожного лоскута на питающей ножке и ишемии мышц голени.
Практическая значимость
В работе экспериментально обоснована эффективность применения фармакологического ишемического прекондиционирования никорандилом и миноксидилом для профилактики и коррекции ишемических повреждений мягких тканей. Выявлено стимулирующее действие исследуемых препаратов на состояние микроциркуляторного русла в ишемизированной скелетной мышце голени крысы.
Полученные данные позволяют рекомендовать целенаправленные клинические испытания никорандила и миноксидила для профилактики и коррекции ишемических повреждений мягких тканей.
Внедрение результатов научного исследования
Материалы диссертации вошли в учебный процесс и научно-исследовательскую работу кафедры клинической фармакологии и фармацевтических дисциплин иститута последипломного медицинского образования ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», кафедр фармакологии и клинической фармакологии ГБОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет, кафедры фармакологии ГБОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко».
Личный вклад автора. Автору принадлежит ведущая роль в выборе дизайна исследования, определении целей и задач работы. Автором проанализированы отечественные и зарубежные источники по теме диссертационного исследования, выполнены серии экспериментов, получены и обобщены результаты исследования, проведены статистическая обработка и анализ полученных данных (доля участия 100%). В публикациях в соавторстве доля участия автора 80%.
Связь с планом НИР. Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет». Номер государственной регистрации темы – 01201277256.
Апробация работы
Материалы работы были представлены на совместном заседании кафедр медицинского и фармацевтического факультетов ФГАОУ ВПО НИУ «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»; X итоговой научно-практической конференции клинических ординаторов, интернов, молодых ученых «Актуальные вопросы современной клинической и экспериментальной медицины» (Белгород, 27 апреля, 2012); IV съезде фармакологов России «Инновации в современной фармакологии» (18-21 сент. 2012 г., г. Казань); IV всероссийском научно-практическом семинаре молодых ученых с международным участием «Современные проблемы медицинской химии. Направленный поиск новых лекарственных средств» (Волгоград, 2012); VIII международной научно-практической конференции «Образование и наука в XXI веке – 2012» (17-25 октября 2012, София).
По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ,
5 из них – в журналах, рекомендуемых ВАК для публикации основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук, согласно п.10 «Положения о порядке присуждения ученых степеней», в которых содержится необходимый объем информации, касающейся темы диссертации.
Положения, выносимые на защиту
-
Фармакологическое прекондиционирование никорандилом
(1,3 мг/кг/сут) и миноксидилом (0,5 мг/кг/сут) увеличивает выживаемость кожного лоскута на питающей ножке и стимулирует микроциркуляцию в ишемизированной мышце голени крыс, сводит к минимуму гистологические проявления ишемической альтерации мышечной ткани и приводит к повышению экспресии маркера роста сосудов – CD-105 (эндоглина) и iNOS. -
Совместное применение дистантного ишемического и фармакологического прекондиционирования исследуемыми препаратами не приводит к увеличению показателей выживаемости кожного лоскута на питающей ножке и уровня микроциркуляции в ишемизированной мышце голени в сравнении с их одиночным использованием.
-
Блокада АТФ-зависимых калиевых каналов глибенкламидом уменьшает эффект фармакологического прекондиционирования никорандила и полностью нивелирует действие миноксидила на модели кожного лоскута на питающей ножке; блокада iNOS аминогуанидином приводит к снижению прекондиционирующего эффекта никорандила на моделях кожного лоскута на питающей ножке и ишемии мышцы голени крыс и полностью отменяет фармакологического прекондиционирования миноксидилом на данных моделях.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 230 источников, из которых 83 отечественных и 147 зарубежных авторов. Диссертация изложена на 127 страницах машинописного текста, содержит
14 таблиц и 21 рисунок.
