Ежегодно в России от сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) умирает более 1 млн человек, что гораздо больше, чем в развитых странах мира [7]. В связи с этим одной из важнейших задач современной кардиофармакологии является поиск эффективных методов кардиопротекции. В основе первичной и вторичной профилактики ССЗ, в том числе и инфаркта миокарда лежат мероприятия, направленные на коррекцию основных факторов риска: низкой физической активности, ожирения, липидных нарушений, повышенного артериального давления, курения и т.д. [1]. Ряд указанных факторов могут быть устранены путем применения высокоактивных биологически-активных добавок, компоненты которых, способны влиять на ключевые звенья патогенеза острой коронарной недостаточности.
Учитывая данные литературы [3, 4, 5, 11, 17] весьма перспективными являются препараты, содержащие в своем составе L-карнитин и коэнзим Q10. В связи с этим наше внимание привлек парафармацевтик лонголайф-IBMED, полученный на основе активных составляющих компонентов - L-карнитина, α-липоевой кислоты, коэнзима Q10, биотина и рутина. Целью настоящей работы явилось изучение кардиопротекторного действия парафармацевтика лонголайф-IBMED в сравнении с предукталом на модели экспериментального инфаркта миокарда.
Материал и методы исследования
Работа содержит два раздела. Первый раздел посвящен оценке летальности животных с экспериментальным инфарктом и динамике ЭКГ-признаков ишемии. Экспериментальный инфаркт миокарда (ЭИМ) воспроизводили на 60 беспородных крысах-самцах (массой 180-230 г), содержащихся в виварии при естественном световом режиме на стандартной диете со свободным доступом к воде. Животные были разделены на 4 группы (по 15 особей): I-я группа - интактный контроль, II-я группа - ЭИМ (без лечения), III-я группа - ЭИМ + предуктал (50,0 мг/кг) и IV-я группа - ЭИМ + парафармацевтик лонголайф-IBMED (150,0 мг/кг). Препараты вводили в крахмальной взвеси внутрижелудочно один раз в сутки курсом 5 дней до ЭИМ и один раз в сутки курсом 7 дней после ЭИМ. Интактным животным и животным без лечения вводили крахмальную взвесь.
Моделирование инфаркта миокарда проводили перевязкой левой коронарной артерии [14]. Контроль наступления ишемии миокарда проводили электрокардиографически через 1 час и на 7 сутки после окклюзии коронарной артерии. Регистрацию ЭКГ проводили с помощью полиграфа RM-6000 (Япония). ЭКГ записывали в I отведении.
Второй раздел исследования выполнен для анализа биохимических изменений в миокарде крыс через 24 часа после окклюзии коронарной артерии. В опыт включили 60 крыс, сопоставимых по полу и возрасту с животными из первого раздела исследования. Методика моделирования инфаркта миокарда и распределение животных по экспериментальным группам были аналогичными. По окончанию периода наблюдения выживших животных из каждой группы усыпляли, декапитировали, забирали кровь с гепарином и приготавливали гомогенат миокарда на трис-буфере (1:1) на холоду. Определяли активность ЛДГ в сыворотке крови животных, а также содержание малонового диальдегида (МДА), восстановленного глутатиона, гликогена, молочной кислоты, АТФ, МДА, активность каталазы, сукцинатдегидрогеназы (СДГ) и интенсивность тканевого дыхания в левом желудочке сердца крыс. Описание использованных нами биохимических методов исследования приведены в [8, 9, 10].
Содержание, питание, уход за животными и выведение их из эксперимента осуществляли согласно «Правилам работ с использованием экспериментальных животных».
Результаты исследования и их обсуждение
Моделирование инфаркта миокарда у животных контрольной серии сопровождалось гибелью 6 подопытных животных (40 %). У 7 крыс из 9 выживших через 1 час после лигирования коронарной артерии регистрировали подъем сегмента ST до 2,15 ± 0,23 мм (табл. 1), что является достаточно надежным электрокардиографическим признаком возникновения острой ишемии миокарда. Препарат сравнения предуктал и лонголайф-IBMED не оказывали статистически значимого влияния на летальность животных при ЭИМ. Однако, в отличие от препарата сравнения предуктала, парафармацевтик лонголайф-IBMED существенно уменьшал развитие электрокардиографических признаков острой ишемии миокарда. У выживших животных четвертой группы - подъем сегмента ST составил лишь 1,21 ± 0,39 мм через 1 час после окклюзии коронарной артерии и на седьмые сутки - данная величина практически нормализовалась.
Таблица 1. Влияние парафармацевтика лонголайф-IBMED и предуктала на летальность и частоту возникновения экспериментального инфаркта миокарда у крыс
|
Показатели |
2 группа контроль 2 |
3 группа предуктал |
4 группа лонголайф-IBMED |
|
Количество выживших животных |
9 (60 %) |
10 (67 %) |
11 (73 %) |
|
из них с ИМ, % |
7 (78 %) |
6 (60 %) |
5 (46 %) |
|
Средняя величина подъема ST, мм (через 1 час после ЭИМ) |
2,15 ± 0,23 |
1,94 ± 0,67 |
1,21 ± 0,39* |
|
Средняя величина подъема ST, мм (через 7 суток после ЭИМ) |
1,40 ± 0,32 |
1,05 ± 0,47 |
0,26 ± 0,12* |
Примечания: * - отличия от контроля 2 достоверные при р < 0,05.
На следующей группе подопытных животных (табл. 2) мы исследовали изменения ряда биохимических показателей, отражающих степень ишемических изменений в миокарде левого желудочка крыс с экспериментальным инфарктом миокарда. Полученные результаты свидетельствуют о том, что окклюзия левой коронарной артерии существенно снижает активность аэробного метаболизма миокарда, что подтверждается падением активности СДГ в сочетании со снижением интенсивности тканевого дыхания миокарда до 37 ± 3 мкл О2/100 мг/ч, против 60 ± 5 мкл О2/100 мг/ч у интактных животных. Экспериментальный инфаркт миокарда приводит к снижению энергетического потенциала кардиомиоцитов - падению запасов гликогена и АТФ на фоне развивающегося лактацидоза. Комплекс указанных изменений создает условия для активации процессов перекисного окисления липидов (МДА) с параллельным снижением антиокислительных механизмов (активность каталазы и количество восстановленного глутатиона). Увеличение активности ЛДГ в плазме крови свидетельствует о развитии цитолиза кардиомиоцитов. Следовательно, биохимические маркеры, использованные нами в работе подтверждают развитие экспериментальной патологии у крыс при окклюзии левой коронарной артерии.
Препарат сравнения предуктал, и в большей степени парафармацевтик лонголайф-IBMED, существенно корригируют большинство биохимических маркеров ишемии миокарда. Парафармацевтик существенно повышал активность СДГ и интенсивность тканевого дыхания, тогда как предуктал практически не улучшал активность аэробного метаболизма миокарда. Однако, оба препарата существенно повышали энергетический потенциал кардиомиоцитов. При этом предуктал более эффективно нормализовал запасы гликогена, а парафармацевтик эффективнее восстанавливал запасы АТФ. Энергообеспечивающий эффект парафармацевтика лонголайф-IBMED реализовался на фоне снижения лактацидоза, тогда как препарат сравнения не влиял на ишемически-опосредованный прирост молочной кислоты в миокарде.
Таблица 2. Некоторые биохимические показатели крови и миокарда левого желудочка крыс через 24 часа после окклюзии коронарной артерии
|
Показатели |
1 группа контроль 1 |
2 группа контроль 2 |
3 группа предуктал |
4 группа лонголайф-IBMED |
|
ЛДГ, кровь, моль/ч/л |
5,09 ± 0,31 |
9,17 ± 0,35А |
6,62 ± 0,28* |
4,87 ± 0,39* |
|
Восстановленный глутатион, сердце, мкг/г |
810 ± 10 |
390 ± 5А |
450 ± 5 |
850 ± 15* |
|
Гликоген, сердце, мг/г |
24,88 ± 1,1 |
8,77 ± 0,86А |
13,08 ± 1,01* |
11,09 ± 1,84* |
|
Молочная кислота, сердце, мкмоль/г |
6,54 ± 0,99 |
20,4 ± 1,55А |
18,53 ± 0,97 |
9,10 ± 1,11* |
|
АТФ, сердце, мкмоль/г |
2,24 ± 0,11 |
0,53 ± 0,09А |
1,17 ± 0,13* |
1,58 ± 0,18* |
|
СДГ, сердце, мкг формазана/г белка/ч |
140 ± 15 |
75 ± 10А |
57 ± 14 |
151 ± 121* |
|
Интенсивность тканевого дыхания, сердце, мкл О2/100 мг/ч |
60 ± 5 |
37 ± 3А |
39 ± 4 |
56 ± 7 |
|
МДА, сердце, нмоль/мг белка |
3,63 ± 0,35 |
7,87 ± 0,44А |
4,49 ± 0,34* |
3,37 ± 0,25* |
|
Каталаза, сердце, Н2О2/мг мин |
4,62 ± 0,20 |
2,59 ± 0,35А |
2,61 ± 0,37 |
4,45 ± 0,30* |
Примечания: А - отличия от контроля 1 достоверны при р < 0,05;
* - отличия от контроля 2 достоверные при р < 0,05.
Оба препарата проявляют статистически достоверное прямое (снижают количество МДА) и опосредованное (повышают активность каталазы) антиоксидантное действие. Однако запасы восстановленного глутатиона при экспериментальном инфаркте миокарда поддерживает лишь исследуемый парафармацевтик. Нормализация метаболизма миокарда левого желудочка крыс, вызванная применением парафармацевтика обеспечивает и снижение выраженности синдрома цитолиза, о чем свидетельствует снижение в плазме крови активности ЛДГ.
Кардиопротекторный эффект парафармацевтика лонголайф-IBMED при экспериментальном инфаркте миокарда у крыс, на наш взгляд можно объяснить действием преимущественно двух его компонентов - L-карнитина и коэнзима Q10. Возможный механизм действия экзогенного L-карнитина, с учетом данных литературы, заключается в восстановлении нормального уровня L-карнитина в кардиомиоцитах, чрезвычайно низкого при ишемии [13], и оптимизации клеточного окислительного метаболизма [12].
Действие L-карнитина, по современным представлениям, направлено на установление баланса в окислении миокардом глюкозы и жирных кислот. При ишемии кислород используется в основном для окисления жирных кислот как основного источника ацетил-СоА, причем такое окисление в условиях дефицита кислорода происходит не полностью, что приводит к накоплению жирнокислотных производных СоА, включая ацетил-СоА, который является ингибитором пируватдегидрогеназного комплекса (ПДК). Как следствие - при ишемии активизируется анаэробный гликолиз, возможности которого в качестве источника метаболической энергии весьма ограничены, но при этом он является причиной развития лактат-ацидоза [15, 16].
L-Карнитин способствует превращению ацетил-СоА в ацетилкарнитин и таким образом удаляет мощный ингибитор ПДК. Повышение активности ПДК пролонгирует извлечение энергии за счет окисления глюкозы в условиях лактат-ацидоза [6]. Коэнзим Q10, учитывая точку зрения Гацуры В.В. (1992), способствует снижению уровня лактат-ацидоза и, тем самым, проявляет синнергичноле действие L-карнитину.
Таким образом, результаты проведенного исследования, свидетельствуют, что парафармацевтик лонголайф-IBMED обладает заметным кардиопротекторным действием, сопоставимым с эффектом препарата предуктал. Парафармацевтик не оказывает статистически достоверного влияния на выживаемость животных с экспериментальным инфарктом миокарда, но способствует снижению выраженности электрокардиографических и биохимических признаков ишемии.