Кардиотропные свойства производных хромон-3-альдегида в условиях экспериментального инфаркта миокарда, осложненного гиперхолестеринемией

Воронков Андрей Владиславович – доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой фармакологии с курсом клинической фармакологии (e-mail: ; тел.: 8 (879) 332-92-66; ORCID: .

Поздняков Дмитрий Игоревич – кандидат фармакологических наук, старший преподаватель кафедры фармакологии с курсом клинической фармакологии (e-mail: ; тел.: 8 (918) 756-08-89; ORCID: .

Руковицина Виктория Михайловна – аспирант кафедры органической химии (e-mail: ; тел.: 8 (918) 750-85-45; ORCID: .

Оганесян Эдуард Тоникович – доктор фармакологических наук, профессор, заведующий кафедрой органической химии (e-mail: ; тел.: 8 (928) 911-43-65; ORCID: .

Воронкова Мария Павловна – доктор медицинских наук, доцент кафедры фармакологии и биоинформатики (e-mail: ; тел.: 8 (8442) 942- 423; ORCID: .

слородом сердечной мышцы – ишемии миокарда [3], при этом деструкция клеток миокарда наступает более чем через 6 часов с момента развития ишемии [4]. Развитию инфаркта миокарда способствует ряд факторов риска, основными из которых являются: гиперлипидемия и атеросклероз, гипергликемия, курение, артериальная гипертензия, алкоголизм [5]. Кроме того, важную роль в развитии инфаркта миокарда играют эндотелиальная дисфункция, воспалительный процесс в сосудистой стенке, цитокиновый каскад, реакции апоптоза [6], представляя собой инициирующие механизмы повреждения.

Существующие на настоящий момент стратегии терапии инфаркта миокарда представляют собой совокупность фармакотерапевтических, инструментальных методов и «стент-технологий» [7], которые являются достаточно эффективными. Их применение способствует снижению летальности в острой фазе инфаркта миокарда [8]. Однако сопряженные с инфарктом миокарда осложнения (механические, аритмические, ишемические и воспалительные), напротив, способствуют увеличению уровня смертности пациентов, что несет существенные риски здоровью населения [9]. В связи с этим профилактику развития инфаркта миокарда и устранение факторов риска можно считать одной из основных задач современной медицины. Одной из фармакотера-певтических групп, оказывающих благоприятное влияние на функцию миокарда и предназначенных преимущественно для профилактического использования, являются кардиопротекторы, классифицируемые на средства прямого и непрямого типа действия [10]. Наиболее перспективными являются кардиопротекторы прямого действия – миокардиальные цитопротекторы, механизм действия которых непосредственно связан с восстановлением функции и стабилизации клеточных мембран, в том числе мембран митохондрий и лизосом [11]. Для непрямых кардиопротекторов данный эффект является плейотропным. В настоящее время насчитывается более 2000 молекул, потенциально обладающих кардиопротекторной активностью, но в клиническую практику введено значительно меньшее количество соединений, что предполагает актуальность целенаправленного поиска кардиотропных средств с мультитаргетным механизмом действия, направленным на стабилизацию работы миокарда и устранение факторов риска [12].

Цель исследования – оценить в эксперименте кардиотропные свойства производных хромон-3-альдегида как средства минимизации риска развития острого инфаркта миокарда, осложненного гиперхолестеринемией.

Материалы и методы. Исследование выполнено на 70 крысах-самцах линии Вистар (половозрелые, массой 220–240 грамм), разделенных на семь равных экспериментальных групп по 10 особей в каждой. Первая группа крыс – ложнооперирован-ные животные (ЛО). У оставшихся 60 крыс модели- ровали атерогенез путем перорального введения 3%-ного раствора холестерина (Panreac, Испания) в подсолнечном масле ежедневно на протяжении 14 дней [13]. При этом вторая группа крыс являлась группой негативного контроля (НК), не получавшей фармакологической поддержки. Третьей группе животных вводили препарат сравнения мельдоний (милдронат, Grindex (Латвия)) в дозе 90 мг/кг [14]. Четвертая, пятая, шестая и седьмая группы животных получали новые производные хромон-3-альде-гида под шифрами Х3АF, Х3АFOK, X3ANO2 и X3ANO2ОК соответственно в дозе 20 мг/кг. Изучаемые соединения и препарат сравнения вводились per os ежедневно на протяжении 14 дней параллельно с введением холестерина (процедуры введения были разделены двухчасовым интервалом), НК-группа животных получала 0,9%-ный раствор натрия хлорида в эквиобъемном количестве. По истечении указанного времени у крыс, за исключением ЛО-груп-пы животных (к данной группе крыс применялись все последовательные манипуляции, что и к оставшимся группам животных, за исключением перевязки коронарной артерии), в условиях хлоралгидрат-ной (350 мг/кг) анестезии воспроизводили острый инфаркт миокарда (ОИМ) путем лигирования шелковой нитью левой нисходящей коронарной артерии [14].

По истечении 24 часов осуществляли электрокардиографию (ЭКГ) – мониторинг экспериментальных животных во II стандартном отведении с применением системы электрокардиографа «Поли-Спектр-8/В» («Нейрософт», Россия) с оценкой изменения величины интервала QT, амплитуды зубцов P, R и T. Также определяли размеры зоны некроза и очага ишемического повреждения в миокарде, используя метод двойной окраски синим Эванса и тетеразолия хлоридом (рис. 1) [15].

Рис. 1. Двойная окраска миокарда синим Эванса и тетеразолия хлоридом, полученная в ходе исследования

Таблица 1

Влияние изучаемых соединений и препарата сравнения на изменение липидного и липопротеинового профиля крови в условиях экспериментальной гиперхолестеринемии

Группа	Общий холестерин, ммоль/л	Холестерин ЛПНП, ммоль/л	Холестерин ЛПВП, ммоль/л	Триглицериды, ммоль/л
ЛО	2,34 ± 0,1	1,38 ± 0,067	0,92 ± 0,033	0,57 ± 0,016
НК	3,61 ± 0,126#	2,57 ± 0,177#	0,64 ± 0,029#	0,77 ± 0,014#
Мельдоний	2,47 ± 0,126*	1,73 ± 0,082*	0,87 ± 0,018*	0,60 ± 0,027*
X3ANO 2	2,89 ± 0,03*	2,11 ± 0,054*	0,73 ± 0,025*	0,64 ± 0,013*
X3ANO 2 OK	2,37 ± 0,054*	1,81 ± 0,026*	0,79 ± 0,022*	0,61 ± 0,006*
X3AF	2,51 ± 0,032*	2,35 ± 0,047	0,77 ± 0,025*	0,64 ± 0,011*
X3AFOK	3,0 ± 0,051*	2,08 ± 0,075*	0,72 ± 0,032*	0,67 ± 0,006*

П р и м е ч а н и е : # – статистически значимо относительно ЛО-группы животных ( p < 0,05); * – статистически значимо относительно НК-группы животных ( p < 0,05).

С целью изучения возможного положительного влияния исследуемых соединений на состояние липидного и липопротеинового профиля крови производили оценку (после воспроизведения ОИМ) изменения концентрации общего холестерина (ОХ), липопротеинов низкой плотности (холестерин ЛПНП, ХЛПНП), липопротеинов высокой плотности (холестерин ЛПВП, ХЛПВП) и триглицеридов (ТГ) сыворотки крови экспериментальных животных (в работе использовались стандартные наборы реактивов «Ольвекс Диагностикум»). Пробоподго-товка и ход анализа соответствовали инструкции, прилагаемой к каждому набору.

Результаты эксперимента статистически обрабатывали в программе Statistica 6.0 (StatSoft, США). Статистически значимые различия между группами средних определяли методом «ANOVA» с пост-тестом Ньюмена – Кейсла при уровне значимости p < 0,05.

Результаты и их обсуждение. Оценивая состояние липидного и липопротеинового состава крови, установлено, что 14-дневное введение 3%-ного раствора холестерина в подсолнечном масле способствует увеличению концентрации общего холестерина, холестерина ЛПНП и ТГ (табл. 1) у группы НК по сравнению с ЛО-группой животных на 54,3 ( p < 0,05), 86,2 ( p < 0,05) и 35,1 % ( p < 0,05) соответственно, а также снижению содержания ХЛПВП на 43,8 % ( p < 0,05).

Применение мельдония в условиях экспериментально воспроизведенного атерогенеза способствовало восстановлению липидного обмена (см. табл. 1), что выражалось в снижении концентрации ОХ, ХЛПНП и ТГ плазмы крови у крыс, получавших мельдоний, по отношению к НК-группе животных на 46,2 ( p < 0,05), 48,6 ( p < 0,05) и 28,3 % ( p < 0,05) соответственно, а также в повышении содержания ХЛПВП на 35,9 % ( p < 0,05).

Анализируя данные, полученные при оценке влияния исследуемых соединений на липиднолипопротеиновый профиль крови, установлено, что введение соединений под шифрами X3ANO2 и X3AFOK оказывает практически равноценное влия- ние на изменение изучаемых показателей (см. табл. 1). Так, концентрация ОХ снизилась (относительно НК-группы крыс) при применении соединений X3ANO2 и X3AFOK на 24,9 (p < 0,05) и 20,3 % (p < 0,05) соответственно, содержание ХЛПНП также уменьшилось (на 21,8 (p < 0,05) и 23,6 % (p < 0,05) соответственно), концентрация ТГ снизилась на 20,3 (p < 0,05) и 15,0 % соответственно. Концентрация ХЛПВП при введении соединений X3ANO2 и X3AFOK, напротив, увеличилась по сравнению с НК-группой крыс на 14,0 (p < 0,05) и 12,5 % (p < 0,05) соответственно.

Применение соединения X3AF способствовало уменьшению, по сравнению с НК-группой животных, содержания ОХ и ТГ в плазме крови крыс на 43,8 ( p < 0,05) и 20,3 % ( p < 0,05) соответственно. Плазменная концентрация ХЛПВП при применении данного соединения, напротив, увеличилась (по отношению к НК-группе крыс) на 20,4 % ( p < 0,05). На фоне введения соединения X3ANO 2 OK у крыс отмечено снижение концентрации ОХ, ХЛПНП и ТГ, а также увеличение содержания ХЛПВП в плазме крови на 52,3 ( p < 0,05), 42,0 ( p < 0,05), 26,2 ( p < 0,05) и 23,4 % ( p < 0,05) соответственно.

Оценивая изменение биоэлектрических параметров работы сердца (табл. 2) в условиях острого инфаркта миокарда, установлено, что у крыс группы НК относительно ложнооперированных животных наблюдалось увеличение амплитуды зубцов Р и Т, удлинение интервала QT в 3 ( p < 0,05), 6 ( p < 0,05) раза и на 87,8 % ( p < 0,05) соответственно. Кроме того, у НК-группы крыс отмечено снижение амплитуды зубца R в 3,3 ( p < 0,05) раза по сравнению с ЛО-группой животных, что согласуется с литературными источниками [16]. Профилактическое введение мельдония привело к положительной динамике изменений электрофизиологии сердечной мышцы крыс в условиях инфаркта миокарда, что выражалось в уменьшении амплитуды зубца Р и продолжительности интервала QT относительно данных НК-группы животных в два раза ( p < 0,05) и 68,7 % ( p < 0,05) соответственно, а также увеличении амплитуды зубца R в 3,2 раза ( p < 0,05) (табл. 2).

Таблица 2

Влияние исследуемых соединений и препарата сравнения на изменение биоэлектрических параметров работы сердца в условиях ОИМ на фоне экспериментальной гиперхолестеринемии

Группа	P, мВ	R, мВ	Т, мВ	QT, мс
ЛО	0,02 ± 0,004	0,2 ± 0,027	0,04 ± 0,01	81,11 ± 6,127
НК	0,06 ± 0,004#	0,06 ± 0,017#	0,24 ± 0,027#	152,36 ± 3,269#
Мельдоний	0,03 ± 0,005	0,19 ± 0,013*	0,2 ± 0,007	90,33 ± 4,235*
X3ANO 2	0,04 ± 0,002	0,11 ± 0,011*	0,2 ± 0,015	110,04 ± 9,783*
X3ANO 2 OK	0,04 ± 0,004	0,16 ± 0,01*	0,18 ± 0,009*	66,85 ± 2,459*
X3AF	0,02 ± 0,002	0,14 ± 0,005*	0,21 ± 0,009	139,12 ± 3,297
X3AFOK	0,03 ± 0,004	0,19 ± 0,013*	0,23 ± 0,022	100,5 ± 1,269*

П р и м е ч а н и е : # – статистически значимо относительно ЛО-группы животных ( p < 0,05); * – статистически значимо относительно НК-группы животных ( p < 0,05).

На фоне введения изучаемых соединений X3ANO 2 , X3ANO 2 OK, X3AF, X3AFOK у крыс группы НК отмечено увеличение амплитуды зубца R на 83,3 ( p < 0,05); 166,7 ( p < 0,05); 133,3 и 216,7 % ( p < 0,05) соответственно. Кроме того, величина интервала QT уменьшилась по отношению к данным НК-группы при введении соединений X3ANO 2, X3ANO 2 OK и X3AFOK на 38,5 ( p < 0,05); 127,9 ( p < 0,05) и 51,6 % ( p < 0,05) соответственно. Амплитуда зубца Т на фоне применения соединения X3ANO 2 OK уменьшилась на 33,3 % ( p < 0,05) по отношению к НК группе крыс.

Анализируя данные, полученные при оценке изменения величины зоны ишемии/некроза миокарда, установлено, что применение мельдония способствовало уменьшению размеров как участка ишемии, так и некротического очага по отношению к группе НК на 59,9 ( p < 0,05) и 52,7 % ( p < 0,05) соответственно (рис. 2).

На фоне применения соединений X3ANO 2 , X3ANO 2 OK, X3AF и X3AFOK величина зоны ишемического повреждения миокарда уменьшилась относительно таковой в НК-группе животных на 63,7 ( p < 0,05); 82,0 ( p < 0,05); 48,8 ( p < 0,05) и 59,1 % ( p < 0,05) соответственно.

Размер некротического очага по отношению к группе НК статистически значимо снизился при введении соединений X3ANO₂OK и X3AFOK – на 37,7 ( p <  0,05) и 32,3 % ( p <  0,05) соответственно.

■ Зона ишемии ■ Зона некроза

# – статистически значимо относительно ЛО-группы животных ( p < 0,05);

* – статистически значимо относительно НК-группы животных ( p < 0,05)

Рис. 2. Изменение величины зоны ишемии/некроза сердечной мышцы в условиях коррекции инфаркта миокарда, отягощенного гиперхолестеринемией, изучаемыми соединениями и мельдонием

Подобное кардиотропное действие производных хромон-3-альдегида может объясняться наличием у данной группы соединений антицитокиновых свойств. Известно, что производным хромона присуща способность подавлять образование фактора некроза опухоли альфа (ФНО-α) [17]. ФНО-α является активатором внешнего пути апоптоза, что в условиях инфаркта миокарда способствует увеличению некротического очага и, как результат, ухудшается систолическая функция левого желудочка [18]. Кроме того повышение концентрации ФНО-α способствует развитию воспалительного каскада и фиброза миокарда, что неблагоприятно отражается на течении заболевания [19]. Положительное влияние исследуемых производных хромона на липидный обмен может быть связано с регулирующей способностью данных соединений в отношении белков-сиртуинов [20], играющих значительную роль в реакциях метаболизма липопротеинов, жирных кислот и глюкозы [21, 22].

Выводы. Проведенное исследование показало, что новые производные хромон-3-альдегида обладают гипохолестеринемическим и кардиотропным действием. Гипохолестеринемическое действие изучаемых объектов выражалось в нормализации липиднолипопротеинового профиля крови, в то время как кардиотропное действие, оцененное в условиях острого инфаркта миокарда, отягощенного гиперхолестеринемией, проявлялось в восстановлении электрофизиологических свойств и уменьшении величины зоны ишемии/некроза сердечной мышцы. При этом по совокупности полученных данных можно предположить, что соединения X3ANO 2 OK и X3AFOK проявляют более выраженную фармакологическую активность, нежели соединения X3ANO 2 и X3AF. При этом изучаемый объект под шифром X3ANO 2 OK обладает сопоставимыми фармакологическими свойствами с референтным препаратом – мельдонием. В целом соединения можно рассматривать как средства минимизации риска развития острого инфаркта миокарда, осложненного гиперхолестеринемией.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.