ОЦЕНКА  КАРДИОПРОТЕКТИВНОГО  ЭФФЕКТА  ПРЕПАРАТА  ГЛЮКАГОНОПОДПБНОГО  ПЕПТИДА-1  В  ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Тучина  Таисия  Павловна

интерн  кафедры  внутренних  болезней  Федеральное  государственное  бюджетное  учреждение  «ФМИЦ  им.  В.А.  Алмазова»,  РФ,  г.  Санкт-Петербург

E -mail:  tayka_91@mail.ru

Зыков  Владислав  Анатольевич

врач-кардиолог,  соискатель  Федеральное  государственное  бюджетное  учреждение  «ФМИЦ  им.  В.А.  Алмазова»,  РФ,  г.  Санкт-Петербург

E -mail:  zikov247bmp@rambler.ru

Бабенко  Алина  Юрьевна

д-р  мед.  наук  заведующий  лабораторией  Федеральное  государственное  бюджетное  учреждение  «ФМИЦ  имени  В.А.  Алмазова»,  РФ,  г.  Санкт-Петербург

E-mail:  

Крылова  Ирина  Борисовна

канд.  биол.  наук  Институт  экспериментальной  медицины  Российской  академии  медицинских  наук,  РФ,  г.  Санкт-Петербург

E -mail: 

Лебедев  Денис  Андреевич

студент  Санкт-Петербургского  государственного  университета,  медицинский  факультет,  РФ,  г.  Санкт-Петербург

E -mail:  fortminor77@yandex.ru

EVALUATION  OF  CARDIOPROTECTIVE  EFFECT  OF  GLUCAGON-LIKE  PEPTIDE-1  ANALOG  IN  EXPERIMENT

Taisiia    Tuchina

intern  of  Department  of  Internal  Medicine  of  the  Federal  Almazov  Medical  Research  Centre,  Russia,  St.  Petersburg

Vladislav  Zykov

cardiologist,  Aspirant  of  the  Federal  Almazov  Medical  Research  Centre,  Russia,  St.  Petersburg

Alina  Babenko

md,  Head  of  the  Laboratory  of  the  Federal  Almazov  Medical  Research  Centre,  Russia,  St.  Petersburg

Irina  Krylova

candidate  of  Medical  Science,  Institute  of  Experimental  Medicine  of  the  Russian  Academy  of  Medical  Sciences,  Russia,  St.  Petersburg

Denis  Lebedev

student  of  St.  Petersburg  State  University,  Faculty  of  Medicine,  Russia,  St.  Petersburg

АННОТАЦИЯ

Оценить  кардиопротективные  эффекты  глюкагоноподобного  пептида-1(экcенатид)  в  эксперименте  на  животных  в  остром  периоде  ИМ  с  сопутствующим  сахарным  диабетом  2  типа.

Экспериментальная  часть:  у  40  крыс  моделирован  СД  2  типа,  ОИМ,  животные  разделены  на  группы  в  зависимости  от  терапии. 

В  группе  животных  получавших  инсулин  до  ишемии  некроз  составил  34,7  %,  эксенатид  до  ишемии  9,13  %,  инсулин  после  ишемии  19  %,  эксенатид  после  ишемии  31,3  %.

Применение  эксенатида  в  период  до  развития  ишемии  показало  свою  кардиопротективную  эффективность. 

ABSTRACT

To  estimate  the  cardioprotective  effects  of  exenatide  in  experiment  on  animals  with  acute  myocardial  infarction(AMI)  with  diabetes  mellitus  type2  (T2DM).

The  experimental  part:  40  rats  were  modeled  with  T2DM,  AMI;  animals  were  divided  into  several  groups  depending  on  the  therapy.

In  the  group  of  animals  treated  with  insulin  before  ishemia,  necrosis  was  34,7  %,  exenatide  before  ischemia  —  9,13  %,  insulin  after  ischemia  —  19  %,  exenatide  after  ischemia  31,3  %.

Using  of  exenatide  previous  to  developing  of  ischemia  showed  cardioprotective  efficiency.

Ключевые  слова:  кардиопротекция;  экспериментальный  инфакрт  миокарда;  сахарный  диабет;  инкретиномиметики;  эксенатид.

Keywords :  cardioprotection;  experimental  acute  myocardial  infarction;  diabetes  mellitus;  incretin  mimetics;  exenatide.

Введение:  В  настоящее  время  остается  высокой  смертность  от  острого  инфаркта  миокарда  (ОИМ)  [1,  с.  7]  ,  в  особую  группу  риска  попадают  пациенты  с  сопутствующим  сахарным  дибетом  второго  типа  (СД2).  Пациенты  с  СД2,  распространённость  которого  в  последние  десятилетия,  по  данным  ВОЗ  и  IDF  ,  приняла  эпидемически  угрожающие  масштабы,  имеют  множественное  диффузное  поражение  коронарных  артерий,  сниженный  вазодилятационный  резерв,  пониженную  фибринолитическую  активность,  повышенную  агрегационную  способность  тромбоцитов,  автономную  дисфункцию  и  не  редко  диабетическую  кардиомиопатию.  Поэтому  выживаемость  более  одного  года  после  инфаркта  миокарда  у  данной  категории  пациентов  ниже  на  25  %.  А  риск  развития  повторного  инфаркта  миокарда  выше  на  28  %.  Многочисленные  проведенные  исследования  показали,  что  применение  инсулинотерапии  в  острый  период  ИМ  улучшает  прогноз  и  уменьшает  некротизирование  миокарда.  Кроме  того,  на  благоприятный  прогноз  при  ОИМ  влияет  также  коррекция  гликемии  и  другие  плейотропные  эффекты  сахароснижающих  препаратов.  Кардиоцитопротективным  эффектам  стараются  уделить  больше  внимания  специалисты  смежных  специальностей  с  целью  улучшения  прогноза  для  пациентов.  К  сожалению,  определённые  сахароснижающие  препараты  (ССП),  на  которые  возлагались  большие  надежды  по  части  потенциальной  профилактики  микрососудистых  осложнений,  как  оказалось,  увеличивают  риск  сердечно-сосудистых  событий  [2,  с.  2459].  Кардиопротективные  эффекты  инсулина  в  настоящее  время  достаточно  детально  изучены.  Это  обусловлено  увеличением  выработки  фосфатидилинозитол  3  —  киназы,  которая  способствует  синтезу  антиапоптатических  протеинкиназ,  ингибируя  апоптоз  и  способствуя  выживанию  кардиомиоцитов.  Также  доказано,  что  применение  инсулина  при  ОИМ  снижает  в  миокарде  концентрацию  свободных  жирных  кислот  и  кетоновых  тел,  в  результате  чего  до  определенной  степени  возрастает  активность  пируватдегидрогеназы  и  уменьшается  накопление  лактата  в  миокарде,  что  достоверно  улучшает  регуляцию  обменных  процессов  поврежденного  миокарда,  а  впоследствии  снижает  смертность  и  продолжительность  госпитализации.  Захват  глюкозы  миокардом  существенно  усиливается  или  даже  нормализуется  при  адекватной  инсулинотерапии,  что  положительно  влияет  на  прогноз  и  улучшает  систолическую  функцию  и  фракцию  выброса  левого  желудочка. 

К  сожалению,  инсулинотерапия  сопряжена  и  с  определенными  отрицательными  моментами,  такими  как  высокий  риск  гипогликемии,  высокая  вариабельность  гликемии,  что  при  определенных  условиях  может  повышать  риск  осложнений  у  пациентов  с  ОИМ.  В  связи  с  чем  актуальным  становится  поиск  других  сахароснижающих  препаратов,  имеющих  при  применении  в  виде  монотерапии  те  же  положительные  свойства  и  не  вызывающие  гипергликемии.  При  использовании  этих  препаратов  в  комбинации  с  инсулином  предполагается  уменьшение  его  отрицательных  эффектов  при  сохранении  и  усилении  положительных.  Такими  свойствами,  в  частности,  обладают  инкретиномиметики  (ГПП-1  агонисты).

Это  сравнительно  новая  группа  препаратов  вызвала  в  последние  годы  повышенный  интерес  в  связи  с  продемонстрированным  в  экспериментальных  и  клинических  работах  положительным  влиянием  на  сердечно-сосудистую  систему.  На  данный  момент  имеются  единичные  исследования  по  влиянию  ГПП-1  агонистов  на  эндотелиальную  функцию  сосудов  у  пациентов  с  СД  2  типа  и  стабильной  стенокардией  напряжения  [3,  с.  10—11],  по  данным  которых  препараты  группы  ГПП-1  значимо  улучшали  эндотелий-зависимую  вазодилатацию  плечевой  артерии  в  пробах  с  ацетилхолином  у  пациентов  с  СД  2  типа.  Проведены  исследования,  показавшие,  что  у  пациентов  с  СД  2  типа  и  тяжелой  сердечной  недостаточностью  инфузия  рекомбинантного  ГПП-1  улучшала  левожелудочковую  функцию  [4,  c.  103—107]. 

Таким  образом,  в  мировой  науке  накоплены  данные  о  позитивном  влиянии  ГПП-1  на  состояние  сердечно-сосудистой  системы,  как  за  счет  опосредованных  эффектов  влияющих  на  выработку  инсулина,  метаболические  процессы  связанные  с  усвоением  глюкозы  и  свободных  жирных  кислот,  регуляцию  периферической  и  центральной  нервной  системы,  так  и  за  счет  эффектов  связанных  с  прямым  действием  на  ГПП  1  рецепторы  в  миокарде.  Однако,  исследования  кардиоваскулярных  эффектов  ГПП-1  хотя  и  многочисленны,  но  в  основном  носят  экспериментальный  характер.  Большая  часть  этих  исследований  включала  инфузию  рекомбинантного  ГПП-1,  что  не  применяется  в  реальной  клинической  практике.  В  этом  плане  большой  интерес  вызывает  изучение  эффектов  на  сердечно-сосудистую  систему  тех  препаратов,  которые  вошли  в  реальную  клиническую  практику  в  последние  годы  —  миметиков/аналогов  ГПП-1. 

Цель:  Учитывая  наличие  различных,  дополняющих  друг  друга  эффектов  инсулина  и  ГПП-1,  представляет  интерес  изучение  комбинации  данных  препаратов.  Поэтому  целью  нашей  работы  стало  проведение  исследования  по  влиянию  ГПП-1  в  дополнение  к  стандартной  терапии  инсулином  при  ОИМ. 

Планируется  сравнить  кардиоцитопротективное  действие  в  остром  периоде  инфаркта  миокарда  у  больных  СД  2  типа  и  на  животной  модели,  при  изолированной  инсулинотерапии  (контрольная  группа)  и  сочетании  схемы  инсулина  и  миметика  ГПП-1  (эксенатид)  (группа  c  комбинированной  антидиабитеческой  терапией).

Материалы  и  методы.  Для  выполнения  этого  эксперимента  у  40  белых  крыс-самцов  был  смоделирован  сахарный  диабет  2  типа  (путем  однократной  инъекции  стрептозотоцина  (65  мг  /кг)  в  возрасте  от  4  до  5  дней).  Для  отбора  крыс  в  опыт  производилась  оценка  уровня  гликемии,  в  эксперимент  включались  животные  с  уровнем  гликемии  выше  7  ммоль/л.  Затем  животные  были  разделены  на  следующие  группы: 

1  —  группа,  которой  вводили  инсулин  за  1,5  часа  до  основной  точки  эксперимента  (наложение  лигатуры  на  коронарную  артерию-моделирование  острого  инфаркта  миокарда)  в  дозе  0,1  Ед/кг  массы  тела  —  группа  А.

2  —  группа,  которой  вводили  за  1,5  часа  до  ишемии  эксенатид  в  дозе  140  мкг/кг  —  группа  В. 

3  —  животные,  которым  вводили  инсулин  после  окончания  ишемии  —  группа  C. 
4  —  животные  которым  вводили  эксенатид  в  той  же  дозировке  после  окончания  ишемии  —  группа  D.
5  —  контрольная  группа  животных  с  СД2.
0  (основная  точка)  —  Моделирование  острого  инфаркта  миокарда.
Через  40  минут  от  основной  точки  (наложение  лигатуры  на  коронарную  артерию)  —  Снятие  лигатуры  во  всех  подгруппах.  Продолжение  терапии  в  подгруппах  А  и  В  теми  же  препаратами  в  тех  же  дозировках  и  начало  терапии  в  подгруппах  С  и  D  препаратами:  инсулина  в  дозе  0,1  Ед/кг  массы  тела  (группа  C)  и  комбинацией  инсулина  в  той  же  дозе  с  эксенатидом  в  дозе  140  мкг/кг  (группа  D). 
Через  240  минут  от  основной  точки  (180  минут  от  начала  реперфузии  и  получения  терапии  во  всех  подгруппах)  —  проводилась  морфологическая  оценка  размера  очага  ишемии  путем  аутопсии  сердца,  изготовление  5  срезов  сердца,  обработки  образцов  методикой  двойного  окрашивания:  синим  Эванса  5  %  —  1  мл  в/в  по  окончанию  реперфузии  путем  инъекции  в  бедренную  вену  (рисунок  1,2,5),  трифенилтетразолием  хлоридом  1  %  (путем  погружения  срезов  в  термостат  с  температурой  37  градусов  на  15  мин)  (рисунок  3,4,5).  Изучение  объемов  ишемии  и  некроза  под  микроскопом. 
 

Рисунок  1.  Окраска  синим  Эванса,  светлый  участок  ишемии
 

Рисунок  2.  Окраска  синим  Эванса,  выделена  зона  ишемии
 

Рисунок  3.  Окраска  Трифенилтетразолием  хлоридом
 

Рисунок  4.  Окраска  трифенилтетразолием  хлоридом,  выделена  зона  некроза
 

Рисунок  5.  Окрашенные  срезы  сердца
 

Проводилась  оценка  соотношения  зоны  некроза  к  зоне  ишемии  по  каждому  срезу,  затем  высчитывался  средний  процент  некроза  по  непосредственному  образцу  целого  сердца.  Потом,  согласно  правилам  статистики,  подсчитывалось  среднее  значение  некроза  в  каждой  группе  животных.  В  группе  животных  получавших  инсулин  до  ишемии  некроз  составил  34,7  %,  эксенатид  до  ишемии  12,02  %,  инсулин  после  ишемии  17,43  %,  эксенатид  после  ишемии  21,5  %  (таблица  1,  гистограмма  1).

Гистограмма  1.  Процент  некроза  от  зоны  риска  при  применении  разных  препаратов,  средние  значения(%)  1  —  В  —  эксенатид(баета)  за  1,5  часа  до  ишемии.  2  —  контрольная  группа  животных  с  СД2,  3  —  А  —  инсулин  за  1,5  часа  до  ишемии,  4  —  С  —  инсулин  после  окончания  ишемии.  5  —  D   —  эксенатид  (баета)  после  окончания  ишемии

Таблица  1. 

Процент  некроза  от  зоны  риска  при  применении  разных  препаратов,  средние  значения(%).  1  —  В  —  эксенатид(баета)  за  1,5  часа  до  ишемии.  2  —  контрольная  группа  животных  с  СД2.  3  —  А  —  инсулин  за  1,5  часа  до  ишемии.  4  —  С  —  инсулин  после  окончания  ишемии.  5  —  D   —  эксенатид(баета)  после  окончания  ишемии

Выводы:  Согласно  полученным  данным  можно  сделать  следующие  выводы:  Применение  эксенатида  в  период  до  развития  ишемии  показало  свою  кардиопротективную  эффективность,  однако  применение  препарата  после  развития  ишемии  не  дало  положительных  результатов,  что  связано  возможно  с  недостаточной  длительностью  реперфузии  для  проявления  эффективности  препарата.  Применение  инсулина  в  период  до  развития  ишемии  не  имеет  кардиопротективного  эффекта.  Таким  образом  в  проведенном  исследовании  мы  доказали  и  подтвердили  положительный  эффект  терапии  инкретиномиметиками  на  течение  ОИМ,  однако  только  при  заблаговременном  протективном  приеме  данных  препаратов.  Инсулинотерапия  оказалась  относительно  эффективной  при  введении  инсулина  в  острый  период  ИМ.  Следующей  частью  нашей  работы  будет  изучение  влияния  терапии  инкретиномиметиками,  вводимыми  до  ишемии,  в  сочетании  с  терапией  инсулином  в  остром  периоде  ИМ. 

Список   литературы:

1.Дедов  И.И./  Russian  Association  of  Endocrinologists  expert  consensus  document  on  initiation  and  intensification  of  antyhyperglycaemic  therapy  in  type  2  diabetes  mellitus.

2.Effect  of  Rosiglitazone  on  the  Risk  of  Myocardial  Infarction  and  Death  from  Cardiovascular  Causes  /Steven  E.  Nissen  M.D.,  and  Kathy  Wolski  M.P.H  //  The  new  England  journal  of  medicine.  2007.

3.Endothelial  dysfunction  induced  by  triglycerides  is  not  restored  by  exenatide  in  rat  conduit  arteries  /Nystrom  et  al.  //  Regul  Pept  2005. 

4.Thrainsdottir  IS,  von  Bibra  H,  Malmberg  K,  Ryden  L./  Effects  of  trimetazidine  on  left  ventricular  function  in  patients  with  type  2  diabetes  and  heart  failure.//  Cardiovasc  Pharmacol  2004.