Динамика уровня кардиоспецифических маркеров в крови у экспериментальных животных с моделированным некрозом миокарда в разные периоды реадаптации

Эта статья доступна по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Original article

DYNAMICS OF THE LEVELS OF CARDIOSPECIFIC MARKERS IN THE BLOOD OF EXPERIMENTAL ANIMALS WITH MODELED MYOCARDIAL NECROSIS DURING DIFFERENT PERIODS OF READAPTATION

M. T. Taalaуbekova © , Zh. A. Makhmudova ©

Kyrgyz State Medical Academy named after I.K. Akhunbaev

92 Akhunbaeva St., 720020 Bishkek, Kyrgyz Republic

Introduction. Analysis of biomedical aspects of the development of high-altitude pathology includes the concept of "readaptation" that has recently become a matter of scientific interest. Readaptation is the process of reverse adaptation of the structure and function of the human or animal body to the conditions of the external environment, aimed at maintaining the relative constancy of the internal environment of the body — homeostasis. This article is devoted to the study of the course of myocardial necrosis at different periods of readaptation to low mountain conditions after 3 and 30 days of staying in high mountain conditions.

Materials and methods. The experimental part of the study was performed using 40 white outbred laboratory male rats aged 3-4 months weighing 200-300 g. The course of catecholamine necrosis of the myocardium in different periods of readaptation was the subject of the study. Blood serum enzymes and the myocardium of laboratory animals represented the objects of the study.

Results. It was found that after simulating cardionecrosis on the 3^rd, 7^th and 30^th days of animal readaptation to low mountain conditions, the content of creatine phosphokinase-MB, troponin T, aspartate aminotransferase, the cardiac form of the fatty acid-binding protein in the blood serum was higher than in animals with experimental cardionecrosis in low mountains.

Conclusion. Our study indicates a progressive course of cardionecrosis at different points of readaptation, and, therefore, during the period of readaptation, the body functions undergo significant changes that require further careful studying and evaluation.

This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

В условиях физиологической нормы основная функция сердечно-сосудистой системы заключается в адекватном обеспечении текущих потребностей органов и тканей в кровоснабжении. При этом уровень кровообращения определяется деятельностью сердца, тонусом сосудов и состоянием крови (ее общей и циркулирующей массой, а также реологическими свойствами). Нарушение функции сердца, сосудистого тонуса или изменения в системе крови могут привести к недостаточности кровообращения.

Главной причиной смерти в мире по-прежнему остаются болезни сердца, причем от них умирает все больше людей. По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2019 году в результате сердечно-сосудистых заболеваний скончалось на 2 миллиона человек больше, чем в 2000 году, и сердечнососудистые заболевания являются причиной 16% всех смертей в мире. При этом отмечается, что число смертельных случаев в результате болезней сердца за последние 20 лет в Европейском регионе сократилось на 15% [1].

В Российской Федерации в 2020 году в структуре смертности болезни системы кровообращения занимали первое место с долей 46,2%, на втором месте — смертность от новообразований, на третьем — от внешних причин. За ними идут болезни нервной системы, органов пищеварения и органов дыхания [2].

В Кыргызстане сердечно-сосудистые заболевания по показателю смертности также давно стоят на первом месте, они являются причиной смерти более половины умерших за год граждан нашей страны. По данным Национального статистического комитета Кыргызской Республики в общем числе умерших по причинам смерти в январе-мае 2020 года на болезни системы кровообращения пришлось более половины случаев (54%), новообразования — 13%, внешние причины смерти и болезни органов дыхания — по 6% [3].

Несмотря на значительное число работ, посвященных проблемам адаптации и гипоксии в условиях высокогорья [4-7], в литературе мало освещены вопросы особенностей течения сердечно-сосудистой патологии организма, возвращенного в равнинные (низкогорные) условия после пребывания в горах. При этом следует учесть, что эффективность многих лекарственных препаратов в условиях горного климата может значительно отличаться от их воздействия на организм в условиях равнины [8-11].

Все вышеизложенное определяет необходимость разработки соответствующих мер по предупреждению негативного воздействия факторов высокогорья и обеспечения быстрой реадаптации организма к негативным факторам внешней среды. Одним из таких подходов является метод фармакологической поддержки метаболизма миокарда в условиях высокогорья и при реадаптации к низкогорью.

В доступной литературе мы нашли единичные работы, где исследовались особенности течения патологии сердечно-сосудистой системы при реадаптации к низкогорью. Так, например, после возвращения животных в долину на 3-и сутки происходит лишь незначительное усиление реабсорбционной способности канальцев почек по сравнению с 30-ми сутками адаптации и исходной величиной, что способствует увеличению минутного диуреза. В дальнейшем канальцевая реабсорбция понижается и к концу эксперимента практически не отличается от исходного уровня. При этом выработанная в течение 30-дневной адаптации устойчивость к стрессорному воздействию (экстремальным факторам высокогорья) сохраняется после повторного стрессорного воздействия (спуск с высокогорья в долину) [12].

Динамика амплитудных значений, частоты следования волн и характеристик спектра мощности электромиографии у крыс после спуска с высоты 3200 м на высоту 760 м над уровнем моря отражают сдвиги регуляции, формирующие новые режимы работы дыхательной мускулатуры. Процесс формирования новых режимов протекает на всем протяжении исследований, но наибольшие изменения наблюдаются на 14-15-е сутки реадаптации, когда регистрируются биотоки «позной» активности в мышцах межреберных промежутков. На 14-15-е сутки реадаптаци-онного периода отмечается наибольшее снижение гипоксической устойчивости крыс, что происходит одновременно с неадекватными сдвигами амплитуды биотоков и характеристик спектра мощности электромиографии дыхательных мышц [13]. Следовательно, в период реадаптации в живом организме также происходят значительные изменения его функций, требующие тщательного изучения и оценки.

Из вышеизложенного следует, что изучение особенностей течения сердечно-сосудистой патологии при реадаптации к условиям низкогорья после пребывания в высокогорье и их фармакотерапия и фармакопрофилактика представляет значительный теоретический и практический интерес для здравоохранения Кыргызской Республики.

Цель исследования — изучить изменения показателей биомаркеров повреждения миокарда крыс в сыворотке крови сравниваемых экспериментальных групп в разные сроки реадаптации после пребывания животных в условиях высокогорья.

Материалы и методы исследования. Эксперименты проводились на лабораторных крысах массой 200-300 граммов на 3, 7 и 30-е сутки реадаптации к низкогорью (г. Бишкек, 720 м над уровнем моря) после 3-дневного и 30-дневного пребывания в условиях высокогорья (п. Туя-Ашу, 3200 м над уровнем моря) до и после моделирования некроза миокарда.

Забор крови у экспериментальных животных осуществлялся в пробирку при декапитации в соответствии с рекомендациями Приложения 4 к Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных Европейской Конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях [14].

Животные были разделены на 4 группы:

1-я группа — животные с моделированным кардионекрозом в условиях низкогорья, 2-я группа — животные с адреналиновым кардионекрозом на 3-и сутки реадаптации, 3-я группа — животные после введения адреналина гидрохлорида на 7-е сутки реадаптации, 4-я группа — животные с моделированным некрозом миокарда на 30-е сутки реадаптации к низкогорью.

Катехоламиновый некроз провоцировался однократным внутрибрюшинным введением адреналина в дозе 0,25 мг/кг массы тела.

Количественное определение КФК–МВ фракции в сыворотке крови производилось на биохимическом анализаторе CobasIntegra 400 plus (Roche, Германия).

Количественное определение концентрации АсАТ в сыворотке крови проводилось на настольном биохимическом автоанализаторе «RESPONS 920» фирмы DiaSysDiagnosticSystemsGmbH, Германия.

Количественное определение концентрации тропонина Т в крови проводилось на биохимическом анализаторе Mindray BS-360Е (Mindray, Китай).

Количественное определение уровня сердечной формы белка, связывающего жирные кислоты, (сБСЖК) в сыворотке крови проводилось на биохимическом анализаторе Mindray BS-360Е (Mindray, Китай)

Статистический анализ полученных данных проводили с помощью программы SPSS 16.0. Данные представляли в виде среднее±стан-дартное отклонение (t-критерий для независимых выборок). За уровень статистической значимости принимали р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. Как видно из таблицы 1, провоцирование катехоламинового некроза миокарда на 3-и сутки реадаптации к низкогорью привело к значимому повышению уровня КФК-МВ в 2 раза (р<0,01). Определение тропонина Т (ТрТ) в сыворотке крови крыс после введения адреналина гидрохлорида на 3-й день реадаптации показало, что количество его по

Показатели кардиоспецифических биомаркеров в сыворотке животных в сравниваемых группах

Таблица 1

Показатели	1-я группа n=10	2-я группа n=10	3-я группа n=10	4-я группа n=10
КФК-МВ, ед/л	390,2 ± 57,2	720,2 ± 84,3	890,2 ± 88,1	657,5 ± 45,1
АсАТ, ед/л	433,5 ± 68,6	788,9 ± 24,3	829,5 ± 22,5	768,6 ± 18,1
ТрТ, нг/мл	1,2 ± 0,5	2,0 ± 1,0	5,6 ± 0,7	3,2 ± 1,8
сБСЖК, нг/мл	3,3 ± 0,3	11,1 ± 3,2	5,1 ± 1,1	16,0 ± 6,5

сравнению с показателями 1-й группы увеличилось (р<0,05). При исследовании уровня АсАТ в сыворотке крови у животных с моделированным некрозом миокарда было выявлено его повышение (р<0,01). Также после введения адреналина гидрохлорида уровень сБСЖК повысился в 3 раза (р<0,01).

У животных с моделированным некрозом миокарда при реадаптации к низкогорью на 7-е сутки по сравнению с животными с моделированным кардионекрозом в низкогорье наблюдалось повышение уровня КФК-МВ, р<0,01 (рисунок 1).

Введение адреналина гидрохлорида на 3-й день реадаптации вызвало значительное увеличение ТрТ, р<0,01 (рисунок 2).

Провоцирование катехоламинового некроза миокарда на 7-й день реадаптации привело к увеличению количества АсАТ, по срав- нению с показателями животных 1-й группы (р<0,01). Уровень сБСЖК на 7-е сутки реадаптации после введения адреналина гидрохлорида возросло, р<0,01.

На 30-е сутки реадаптации к низкогорью, уровень КФК-МВ у животных с моделированным некрозом миокарда по сравнению с животными 1-й группы повысился в 2 раза, р<0,01. После введения адреналина гидрохлорида на 30-й день реадаптации количество тропонина Т увеличилось, р<0,05. При моделированнии некроза миокарда с помощью введения адреналина гидрохлорида уровень АсАТ по сравнению с животными 1-й группы повысился, р<0,01 (рисунок 3). После провоцирования кардионекроза уровень сБСЖК повысился вплоть до терминальной стадии, р<0,01 (рисунок 4).

1200,00

1000,00

800,00

JL

T

=;

600,00

400,00

200,00

0,00

1‐я группа

2‐я группа

3‐я группа

4‐я группа

Рисунок 1. Уровень КФК-МВ в сыворотке крови опытных крыс после моделирования некроза миокарда в разные сроки реадаптации к условиям низкогорья

8,00

нг/мл                                               ед./л                                               нг/мл

7,00

6,00

5,00

4,00

3,00

2,00

1,00

0,00

1‐я группа

2‐я группа

3‐я группа

4‐я группа

1000,00

200,00

100,00

0,00

25,00

20,00

15,00

10,00

5,00

0,00

Рисунок 2. Уровень ТрТ в сыворотке крови опытных крыс после моделирования некроза миокарда на 3, 7, 30-е сутки реадаптации к условиям низкогорья

900,00

800,00

700,00

600,00

500,00

400,00

300,00

1‐я группа

2‐я группа

3‐я группа

4‐я группа

Рисунок 3. Уровень АсАТ в сыворотке крови опытных крыс после моделирования некроза миокарда в разные сроки реадаптации к условиям низкогорья

1‐я группа

2‐я группа

3‐я группа

4‐я группа

Рисунок 4. Уровень сБСЖК в сыворотке крови опытных крыс после моделирования некроза миокарда в разные сроки реадаптации к условиям низкогорья

Выводы

• 1.    Низкий порог КФК-МВ в крови у крыс с кардионекрозом отмечался на уровне 657,5±45,1 ед/л при реадаптации на 30-й день.

• 2.    При оценке уровня АсАТ было выявлено, что самый низкий порог этого биомаркера составил 768,6±18,1 ед/л в сыворотке крови у животных с кардионекрозом на 30-е сутки реадаптации.

• 3.    При изучении показателя сБСЖК у крыс с кардионекрозом, самый низкий порог этого маркера регистрировался в пределах 5,1± 1,1 нг/мл на 7-е сутки реадаптации к низко-горью.

• 4.    Наиболее низкий порог уровня тропонина Т в крови животных с моделированным некрозом миокарда составил 5,6±0,7 нг/мл на 7-й день реадаптации.

Заключение. Ранее у животных с моделированным некрозом миокарда после перемещения их в низкогорье, по сравнению с животными на 3-и сутки пребывания с катехоламиновым некрозом, отмечалось снижение количества кардиоспецифических ферментов КФК-МВ, ТрТ и АсАТ, но их содержание в сыворотке крови оставалось выше, чем физиологическая норма [15]. Таким образом, проведенное нами исследование свидетельствует о прогрессирующем течении кардионекроза в эксперименте, а также существенно дополняет картину изменений сывороточных кардиоспецифических маркеров у животных с моделированным некрозом миокарда в разные сроки реадаптации после пребывания их в условиях высокогорья.