ОЦЕНКА КАТАЛАЗНОЙ АКТИВНОСТИ ПРИ ВВЕДЕНИИ МИЛДРОНАТА И СУКЦИНАТА ХИТОЗАНА НА ФОНЕ РАЗВИТИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИНФАРКТА МИОКАРДА У КРЫС

АННОТАЦИЯ

Проведено исследование активности каталазы в миокарде крыс при введении сукцината хитозана и милдроната на фоне изопротеренол-индуцированного инфаркта миокарда. Показано, что введение исследуемых средств способствовало изменению ферментативной активности в сторону контрольных значений, что, по-видимому, связано с реализацией их антигипоксантных и антиоксидантных свойств.

ABSTRACT

The study of catalase activity in the rat myocardium was performed when chitosan succinate and Mildronate were administered against the background of isoproterenol-induced myocardial infarction. It is shown that the introduction of the studied agents contributed to a change in the enzymatic activity towards the control values, which is apparently associated with the implementation of their antihypoxant and antioxidant properties.

Ключевые слова: экспериментальный инфаркт миокарда; сукцинат хитозана; милдронат; свободнорадикальное окисление; каталаза.

Keywords: experimental myocardial infarction; chitosan succinate; Mildronate; free radical oxidation; catalase.

Патологии сердечно-сосудистой системы на протяжении многих десятилетий являются главной причиной смертности и инвалидизации во всем мире. Среди заболеваний данной группы наибольшее распространение получила ишемическая болезнь сердца и самая тяжелая ее клиническая форма - инфаркт миокарда (ИМ) [3].

Показано, что в патогенезе ИМ существенную роль играет окислительный стресс. Нарушение коронарного кровотока запускает цепь событий, приводящих к чрезмерной продукции активных форм кислорода (АФК) главным образом за счет активации митохондриальных NADPH-оксидаз, NO-синтаз, липоксидаз, миелопероксидазы, ксантиноксидазы и цитохром Р450 [8].

Важная роль в защите кардиомиоцитов от пагубного воздействия АФК принадлежит компонентам антиоксидантной системы, в первую очередь ферментам. Каталаза – один из таких ферментов, катализирует реакцию разложения пероксида водорода до молекулярного кислорода и воды [6].

В связи с вовлеченностью окислительного стресса в патогенез ИМ перспективным направлением его терапии является применение препаратов с антиоксидантным и антигипоксантными свойствами. В настоящий момент широкое применение в кардиологии получил милдронат (Мельдоний) – цитопротектор, способный ингибировать синтез жирных кислот за счет торможения биосинтеза карнитина [4]. Кроме того, среди потенциальных кардиопротекторов внимание привлекают производные сукцината и хитозана.

Целью работы явилась оценка воздействия сукцината хитозана и милдроната на активность каталазы в ткани сердца крыс с экспериментальным ИМ.

В качестве объекта исследования были выбраны лабораторные крысы-самцы линии Вистар массой 200-250 г. Все процедуры в рамках эксперимента проводились согласно требованиям Международных правил гуманного обращения с лабораторными животными и Санитарными правилами по отбору и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев). Экспериментальный ИМ у животных опытных групп был индуцирован путем подкожного введения синтетического катехоламина изопротеренола (изопреналин, L-β-(3,4-дигидроксифенил)-α-изопропиламиноэтанолгидрохлорид) в дозе 85 мг/кг в виде раствора в 0,5 мл 0,9% NaСl дважды с интервалом в 24 часа [9]. Забор ткани миокарда для исследования производился через 48 часов после первой инъекции изопротеренола.

В ходе эксперимента животные были разделены на 4 группы: первая группа являлась контрольной; во вторую группу вошли крысы с экспериментальным ИМ; третья группа включала животных, которые на фоне ИМ получали внутрибрюшинно сукцинат хитозана в дозе 6 мг/кг 3 раза в день в течение двух суток; крысы четвертой группы на фоне ИМ получали препарат милдронат (в качестве препарата сравнения) в дозе 3,5 мг/кг по аналогичной схеме.

Для оценки каталазной активности использовали метод, основанный на образовании окрашенного комплекса, имеющего максимум поглощения при 410 нм, при взаимодействии пероксида водорода с молибдатом аммония. Содержание общего белка определяли с помощью унифицированного биуретового метода [7].

Для оценки достоверности различий использовали t-критерий Стьюдента. Статистически значимыми считали различия, для которых p≤0,05.

Согласно полученным данным, через 48 часов после первой инъекции изопротеренола в миокарде крыс наблюдалось снижение активности каталазы, выраженной в Е/г с. м. (единица активности на грамм сырой массы), в 1,8 раза, активности, выраженной в Е/мг белка – в 1,3 раза по сравнению с контрольной группой, что связано, по видимому, с избыточной генерацией АФК (рис. 1А и 1Б). Согласно литературным данным, в основе токсического действия изопротеренола на миокард лежит его аутоокисление, сопровождающееся гиперпродукцией свободных радикалов. Кроме того, при этом также наблюдается перегрузка кардиомиоцитов ионами кальция, что приводит к активации процессов, сопровождающихся усилением генерации свободных радикалов [9].

Введение исследуемых соединений приводило к увеличению активности каталазы. Так, в третьей и четвертой экспериментальных группах наблюдалось увеличение ферментативной активности, выраженной в Е/г с. м., в 1,3 и 1,6 раза соответственно по сравнению с патологией, а удельной активности – в 1,2 раза (рис. 1А и 1Б). По-видимому, изменение активности исследуемого фермента в сторону контрольных значений связано с антиоксидантными и антигипоксантными свойствами сукцината хитозана и милдроната. Сукцинат обладает способностью активировать ферментативное звено антиоксидантной системы, стабилизировать клеточные мембраны, а также ингибировать цепные реакции пероксидного окисления липидов [5]. В свою очередь, хитозан способен инактивировать свободные радикалы напрямую, а также ингибировать реакции Фентона и Хабера-Вайса за счет хелатирования металлов переменной валентности [1]. Предполагают, что антиоксидантное действие милдроната связано с накоплением γ-бутиробетаина, который, в свою очередь ингибирует локальные воспалительные реакции, активирует эндогенную антиоксидантную систему. Противогипксическое действие препарата обусловлено ингибированием β-окисления жирных кислот и усилением синтеза АТФ за счет окисления глюкозы [2].

Рисунок 1. Активность каталазы, выраженная в Е/г с. м.(А) и Е/мг белка (Б), в миокарде крыс в норме (1); при экспериментальном ИМ (2);при введении сукцината хитозана (3) и милдроната (4) на фоне развития патологии

Список литературы:

1. Аллам Айман Юнес Фатхи Разработка технологии получения хитозана из панциря креветки Penaeus Semisulcatus и изучение возможности его использования в качестве пищевых покрытий и добавок: дисс. канд. техн. наук. – Астрахань, 2018. – С. 26.
2. Афанасьев В.В., Мурашко Н.К. Милдронат — лечение кардионеврологической патологии в условиях ишемии и гипоксии// Міжнародний неврологічний журнал. – 2012. – №. 6. – С. 129-134.
3. Бунин В. А. Ишемическая болезнь сердца и инфаркт миокарда: от патогенеза к молекулярным маркерам диагностики //Успехи физиологических наук. – 2020. – Т. 51. – №. 1. – С. 33-45.
4. Гордеев И.Г., Лучинкина Е. Е., Люсов В. А. Антиоксидантный эффект кардиопротектора милдроната у пациентов, подвергшихся коронарной реваскуляризации // Российский кардиологический журнал. – 2009. – №. 1. – С. 31-37.
5. Евглевский А.А. Биологическая роль и метаболическая активность янтарной кислоты //Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. – 2013. – №. 9. – С. 67-69.
6. Лексина К.С. Оксидативный стресс и возможности его коррекции ингибиторами ангиотензинпревращающего фермента у больных инфарктом миокарда в сочетании с сахарным диабетом 2 типа //Рациональная фармакотерапия в кардиологии. – 2007. – Т. 3. – №. 2. – С. 53-58.
7. Рахманова Т.И., Матасова Л.В., Попова Т.Н., Сафонова О.А. Методы оценки оксидативного статуса: учебно-методическое пособие. – Воронеж: ИПЦ ВГУ 2009. – 62с.
8. Cervantes Gracia K., Llanas-Cornejo D., Husi H. CVD and oxidative stress //Journal of clinical medicine. – 2017. – Vol. 6. – №. 2. – P. 22-45.
9. Korkmaz-Icöz S. Administration of zinc complex of acetylsalicylic acid after the onset of myocardial injury protects the heart by upregulation of antioxidant enzymes //The Journal of Physiological Sciences. – 2016. – Vol. 66. – № 2. – P. 113-125.