Электрическая активность миокарда крыс линии Wistar при курсовом введении метионина

Среди многообразия биологически активных добавок доказанную эффективность в обеспечении метаболических процессов, повышении функциональных возможностей и выносливости организма показывают аминокислоты с разветвлённой цепью (BCAA). В то же время роль других незаменимых серосодержащих аминокислот, в частности метионина, в коррекции оксидативного стресса при повышенных нагрузках остается актуальной темой исследований [6].

Метионин – алифатическая серосодержащая аминокислота, участвующая в синтезе белка и биологически активных соединений, способствующих регенерации клеток и восполнению энергетических ресурсов организма. Изучение биологических эффектов метионина в экспериментах на крысах ранее проводилось рядом исследователей [7]. Однако данные о влиянии метионина на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы представлены в литературе недостаточно. Учитывая специфику электрокардиографии у лабораторных животных как базового метода доклинических исследований [8, 9], изучение влияния метионина на электрическую активность сердца крыс является необходимым этапом для оценки безопасности его применения.

Цель исследований – изучить влияние курсового приема метионина на показатели электрической активности миокарда крыс линии Wistar для оценки его функциональной безопасности.

Условия, материалы и методы. Исследование проведено на базе ФГБОУ ВО «Казанский государственный аграрный университет». Объектом исследования служили две группы крыс породы Wistar в возрасте 10 недель с массой тела 258,0±19,0 г: контрольная (n = 5) и опытная (n = 5). Животные содержались в виварии в групповых клетках. Условия содержания и кормления у исследуемых крыс были одинаковыми, доступ к питьевой воде не ограничивался. Крысы опытной группы в течение 30 суток дополнительно получали с водой метионин в дозе 6 мг/кг массы тела. Выбор дозировки метионина (6 мг/кг) и методов оценки его безопасности основывался на общепринятых принципах токсикологических испытаний [9].

Влияние метионина на функциональное состояние сердца животного оценивали по результатам электрокардиограммы, полученной во II стандартном отведении. Для записи электрокардиограммы использовали электрокардиограф Medinova ECG-9801. Исследование проводили на бодрствующих животных для исключения изменений в системе кровообращения, описанных А. Ю. Дубенским и соавторами [10]. Электроды накладывали по общепринятой методике: на правую грудную конечность крысы накладывали красный электрод (-), на левую – желтый, на левую тазовую конечность – зеленый (+), на правую - черный («заземление»). Скорость записи составляла 50 мм/с, стандартная амплитуда ЭКГ – 10 мм/мВ.

Результаты и обсуждение. Автоматизм сердца обеспечивается проводящей системой, способной генерировать электрические импульсы, вызывающие возбуждение и последующее сокращение мышц предсердий и желудочков.

При расшифровке электрокардиограммы анализировали зубцы P, Q, R, S, T, сегменты PQ, ST, интервалы RR, QRS, QT, и частоту сердечных сокращений (ЧСС). Основные показатели ЭКГ представлены в таблице 1.

Таблица 1– Параметры электрокардиограммы (ЭКГ) у крыс

Показатель	Контрольная группа	Опытная группа
ЧСС, уд/мин	547,0±12,0	544,0±15
RR, мс	109,7±1,8	110,3±1,4
P, мс	16,3±1,0	17,0±0,7
PQ, мс	42,3±1,7	43,0±2,1
QRS, мс	17,3±1,0	18,3±0,8
ST, мс	10,0±0,7	10,4±0,4
QT, мс	45,3±1,8	46,0±1,4

Примечание: различия с контрольной группой недостоверны (р>0,05)

Зубцы отличались по амплитуде, длительности, форме (острые или округлые зубцы) и полярности относительно изолинии.

Зубец Р отражает процесс деполяризации правого и левого предсердий. У исследуемых животных он имел округлую форму и во всех случаях был положительным, что подтверждает наличие синусового ритма. Данная морфология зубца характерна для процессов деполяризации предсердий у млекопитающих и соответствует классическим описаниям электрического поля сердца [11]. Длительность зубца Р у крыс контрольной группы составила 16,3±1,0 мс, опытной группы – 17,0±0,7 мс.

Сегмент PQ (R) соответствует изолинии от конца зубца P до начала зубца Q. Он отражает время проведения возбуждения от предсердий к желудочкам, его длительность у крыс контрольной группы составила 42,3±1,7 мс, опытной группы – 43,0±2,1 мс.

Комплекс QRS представлен тремя зубцами, имеющими разную полярность: зубцы Q и S – отрицательные, зубец R – положительный. Следует отметить, что зубец Q выражен не во всех случаях. Комплекс QRS указывает на время и характер распространения возбуждения по миокарду желудочков. Его длительность в контрольной группе составила 17,3±1,0 мс, в опытной – 18,3±0,8 мс.

Сегмент ST начинается от конца зубца S и переходит в зубец Т без четкой изоэлектрической линии. Он отражает период полного охвата желудочков возбуждением и его продолжительность у крыс в контрольной группе составила 10,0±0,7 мс, в опытной – 10,4±0,4 мс.

Зубец T у всех животных был положительным и отражал процесс реполяризации желудочков.

Интервал QT представляет собой суммарное время деполяризации и реполяризации желудочков. Он измеряется от начала зубца Q и до конца зубца T, его продолжительность у животных контрольной группы составила 45,3±1,8 мс, опытной – 46,0±1,4 мс. Интервал QT признан универсальным индикатором для оценки безопасности воздействия лекарственных препаратов и БАД, функционального состояния миокарда при метаболических нарушениях в эксперименте на грызунах [8, 12]. Удлинение этого интервала свидетельствует о повышенном риске развития желудочковых аритмий, так как создаются условия для формирования электрической нестабильности миокарда. Это может приводить к опасным нарушениям ритма, прежде всего к полиморфной желудочковой тахикардии.

Данные таблицы 1 показывают, что у крыс показатели сегмента PQ и интервала QT, отражающие разные по масштабу физиологические процессы, очень близки по значениям (разница всего в несколько миллисекунд), подобная близость значений обусловлена видовой особенностью электрокардиограммы крыс, связанной с высокой частотой сердечных сокращений [8].

Частоту сердечных сокращений определяли на основе интервала RR. У крыс контрольной группы ЧСС составила 547,0±12,0 уд/ мин, в опытной – 544,0±15,0 уд/мин (табл. 1). Согласно методическим рекомендациям по изучению физиологического статуса грызунов [9], сердечный ритм считается нормальным, если колебания интервалов не превышает 10% [8].

Сравнительный анализ показателей электрокардиограммы (ЭКГ) крыс в опытной и контрольной группах выявил отсутствие клинически значимых отклонений (рис. 1).

У животных в опытной группе интервал RR составил 110,0 мс, что лишь на 1,0 мс превышает показатели контроля – 109,0 мс. Такая минимальная разница является статистически малозначимой и свидетельствует о сохранении стабильного сердечного ритма и нормальном функционировании синусового узла на фоне применения метионина.

Показатели предсердного комплекса также выросли ровно на 1,0 мс: длительность зубца P увеличилась до 17,0 мс (в контроле – 16,0 мс), а интервала PQ – до 43,0 мс (в контроле - 42,0 мс).

Это указывает на отсутствие выраженного замедления охвата возбуждением миокарда предсердий и проведения импульса по атриовентрикулярному узлу [2]. Сегмент ST, отражающий период полной деполяриза-ции желудочков, у крыс в обеих группах был идентичен и составил 10,0 мс, что исклю-чает развитие признаков ишемии или оксида-тивного стресса миокарда при данной дозировке.

Рисунок 1 – Сравнительный анализ показателей ЭКГ крыс при введении метионина

Для более наглядной оценки межгрупповых различий был проведен анализ относительных отклонений основных параметров ЭКГ опытной группы в сравнении с контролем (рис. 2). Как видно из рисунка 2, у животных опытной группы отклонение длительности зубца Р от контроля составило 6,2%, интервала PQ – 2,4%, а интервала RR – 0,9%. Незначительные колебания длительности комплекса QRS (5,8%) и интервала QT (2,2%) находились в пределах физиологической нормы.

Полученные данные подтверждают отсутствие негативного влияния исследуемого фактора на процессы деполяризации и реполяризации желудочков, а также общую стабильность электрофизиологических процессов в миокарде. Результаты исследования показывают, что выявленные отклонения не превышают 6,2%, находятся в узком диапазоне 0,9-6,2%, что свидетельствует об отсутствии статистически значимых межгрупповых различий и подтверждает кардиологическую безопасность метионина в дозе 6 мг/кг массы тела.

Рисунок 2 – Относительные отклонения основных параметров ЭКГ у крыс опытной группы по отношению к контролю, %

Полученные данные о стабильности сердечного ритма при курсовом введении аминокислоты согласуются с результатами исследований А. И. Гирфанова и соавт. (2022) [4], также указывающими на отсутствие негативного влияния подобных дозировок на физиологический статус крыс в целом.

Выводы . В рамках эксперимента курсовое введение препарата метионина в дозе 6 мг/кг массы тела в течение 30 суток не привело к появлению достоверных патологических изменений электрической активности миокарда крыс. Основные показатели ЭКГ - зубцы P, T, комплексы QRS, интервалы PQ, QT у крыс в опытной группе сохранялись в пределах физиологической нормы. Отсутствие выраженного удлинения интервала QT

(отклонение от контроля составляет лишь 2%) указывает на стабильность процессов реполяризации желудочков. В свою очередь, стабильная ЧСС (544,0±15,0 уд/мин) и физиологические колебания RR-интервалов подтверждают сохранность автоматизма синусового узла. Таким образом, метионин в исследуемой дозе 6 мг/кг массы тела может рассматриваться как перспективная биологически активная добавка, не оказывающая выраженного негативного воздействия на сердечно-сосудистую систему в условиях проведенного опыта. Полученные данные создают предпосылки для дальнейших расширенных исследований с целью возможной экстраполяции данных на организм человека и оценки антиоксидантного потенциала аминокислоты.