Рецепторная природа антиаритмического эффекта дельторфина-II при кратковременной коронароокклюзии и реперфузии

Автор: Лишманов Ю.Б., Маслов Л.Н., Крылатов А.В., Барзах Е.И.

Журнал: Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины @cardiotomsk

Рубрика: Лабораторные и экспериментальные исследования

Статья в выпуске: 2 т.28, 2013 года.

Бесплатный доступ

Установлено, что активация периферических ?2-опиоидных рецепторов способствует увеличению устойчивости сердца к аритмогенному влиянию коронароокклюзии и реперфузии. Эндогенные опиоиды не участвуют в патогенезе окклюзионных и реперфузионных аритмий у неадаптированных крыс.

Опиоидные рецепторы, сердце, ишемия, реперфузия, аритмии

Короткий адрес: https://sciup.org/14919854

IDR: 14919854

Текст научной статьи Рецепторная природа антиаритмического эффекта дельторфина-II при кратковременной коронароокклюзии и реперфузии

Проблема терапии и профилактики сердечных аритмий, возникающих при ишемии-реперфузии миокарда, продолжает оставаться актуальной [3, 15]. В подтверждение этой точки зрения можно привести данные литературы о том, что у 41% из числа пациентов с Q-волновым инфарктом миокарда развиваются потенциально злокачественные желудочковые аритмии, резистентные к терапии как β -адреноблокаторами или антагонистами кальция, так и антиаритмическими препаратами III класса [3]. Следовательно, для успешного лечения резистентных к медикаментозной терапии желудочковых аритмий, возникающих при инфаркте миокарда, необходимо создание лекарственных препаратов с принципиально иным механизмом действия.

Ранее нами было показано, что внутривенное введение пептидного агониста µ- и δ-опиоидных рецепторов (ОР) даларгина (D-Ala2,Leu5,Arg6-энкефалин) в дозе 100 мкг/кг предупреждает возникновение окклюзионных желудочковых аритмий у наркотизированных крыс [9], а предварительная инъекция блокатора ОР налоксона полностью устраняет указанный эффект. Из литературы из- вестно, что даларгин при внутрибрюшинном введении способен проникать через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) только в дозах, превышающих 0,5 мг/кг [4]. Опираясь на эти факты, мы предположили, что антиаритми-ческий эффект даларгина является следствием активации периферических ОР [9]. Оставалось неясным, с активацией какого субтипа периферических опиоидных рецепторов связан антиаритмический эффект даларгина. По нашим данным [1], единственным пептидом, эффективно предупреждающим аритмии в ишемическом периоде длительной (45 мин) коронароокклюзии, оказался дель-торфин-II. Возобновление коронарного кровотока в этих условиях сопровождалось возникновением только единичных желудочковых экстрасистол [1]. При этом осталось неясным, способен ли дельторфин-II предупреждать появление реперфузионных аритмий после кратковременной коронароокклюзии, и с активацией какого субтипа ОР связан возможный антиаритмический эффект дельторфина II.

Цель работы: оценить возможное антиаритмическое действие дельторфина-II на модели кратковременной ишемии-реперфузии и выяснить рецепторную природу этого эффекта.

Материал и методы

Эксперименты проведены на крысах-самцах линии Вистар массой 250–280 г.

Для моделирования коронароокклюзии крысы были наркотизированы с помощью внутрибрюшинного введения α -хлоралозы в дозе 50 мг/кг. В ходе всего последующего эксперимента через интубационную трубку осуществляли искусственную вентиляцию легких с помощью модифицированного аппарата “РО-6” (ОАО “Красногвардеец”, Санкт-Петербург, Россия). Правую сонную артерию крыс канюлировали для измерения артериального давления (АД), которое регистрировали с помощью датчика давления SS13L (“Biopac System Inc.”, Goleta, Калифорния, США), сопряженного с аппаратом для электрофизиологических исследований MP35 (“Biopac System Inc.”, Goleta, США). Этот же аппарат был использован нами для записи ЭКГ. Количественную обработку полученных данных осуществляли с помощью программного обеспечения INSTBSL-W фирмы-производителя.

Ишемию (10 мин) и реперфузию (10 мин) миокарда воспроизводили по методике J.E. Schultz и соавт. [14]. Запись ЭКГ осуществляли непрерывно на протяжении всего периода ишемии и реперфузии с помощью аппарата для электрофизиологических исследований MP35 (“Biopac System Inc.”, Goleta, США).

Селективный агонист δ ₂-ОР дельторфин-II (Tyr-D-Ala-Phe-Glu-Val-Val-Gly-NH₂) вводили внутривенно в дозе 150 нмоль/кг (0,12 мг/кг) за 15 мин до коронароокклю-зии. Эта доза была эквимолярна дозе даларгина, которую мы применяли ранее [9]. Антагонист ОР налтрексона гидрохлорид, проникающий через ГЭБ, использовали в дозе 5 мг/кг [6, 18], блокатор периферических ОР налоксона метиодид – в той же дозе [10, 14]. Селективный агонист δ ₁-ОР BNTX (7-Benzylidenenaltrexone maleate) применяли в дозе 0,7 мг/кг [17], а избирательный ингибитор δ ₂-ОР налтрибена месилат – в дозе 0,3 мг/кг [7]. Все антагонисты ОР вводили внутривенно за 25 мин до корона-роокклюзии.

Дельторфин-II, налтрексон и налоксона метиодид растворяли в 0,9%-м растворе NaCl. Налтрибен и BNTX предварительно растворяли в 0,1 мл диметилсульфоксида, а затем в 0,9 мл 20%-го раствора гидроксипропил- β -цик-лодекстрина. Все растворы готовили непосредственно перед использованием.

В группу контроля вошли животные, у которых воспроизводили коронароокклюзию и реперфузию, а вместо лигандов ОР внутривенно вводили 20%-й раствор гид-роксипропил-b-циклодекстрина из расчета 1 мл/кг массы тела.

Дельторфин-II был синтезирован компанией “NeoMPS Inc.” (Сан Диего, США). Гидроксипропил- β -циклодекст-рин, налтрибен, BNTX закуплены в компании “Tocris Bioscience” (Бристоль, Великобритания), а налтрексон, налоксона метиодид, α -хлоралоза – в корпорации “Sigma-Aldrich” (Сент-Луис, США).

Достоверность межгрупповых различий в частоте возникновения желудочковых аритмий оценивали с помощью критерия χ ².

Результаты и обсуждение

Как показано в таблице 1, при коронароокклюзии в группе контроля только 3 из 24 крыс (12%) оказались устойчивыми к аритмогенному действию коронароокклю-зии, а у 21 (88%) особи была зафиксирована желудочковая экстрасистолия. У 19 (79%) животных этой группы развилась, кроме того, желудочковая тахикардия, а у 3 (12%) особей – желудочковая фибрилляция.

На фоне возобновления коронарного кровотока в группе контроля (табл. 2) наблюдалась схожая картина: три крысы из 24 (12%) продемонстрировали резистентность к аритмогенному влиянию реперфузии, у 21 особи из этой выборки (88%) была обнаружена желудочковая экстрасистолия, у 20 (83%) животных была выявлена желудочковая тахикардия, а у 4 (17%) особей – желудочковая фибрилляция.

Совершенно иная картина была отмечена при коро-нароокклюзии у крыс, которым вводили дельторфин-II: пять из 16 (31%) животных оказались устойчивыми к аритмогенному влиянию коронароокклюзии и только у 11 (69%) крыс была обнаружена множественная желудочковая экстрасистолия. У 9 (56%) крыс развилась желудочковая тахикардия, а у двух (13%) – желудочковая фибрилляция (табл. 1). Как показано в таблице 2, семь из 16 крыс (43%), получавших дельторфин-II, оказались устойчивыми к аритмогенному влиянию реперфузии, у 6 (37%) особей была зафиксирована желудочковая экстрасистолия в сочетании с желудочковой тахикардией и ни у одного животного не удалось зафиксировать желудочковую фибрилляцию. Таким образом, дельторфин-II способствовал снижению частоты возникновения желудочковой экстрасистолии и желудочковой тахикардии как в ишемическом периоде, так и во время реперфузии. Кроме того, дель-торфин-II способствовал увеличению процента животных, толерантных к аритмогенному влиянию коронаро-окклюзии и реперфузии.

Следующий раздел нашей работы был посвящен изучению рецепторной природы обнаруженного антиарит-мического влияния дельторфина-II. Нами было установлено, что блокада всех субтипов опиоидных рецепторов налтрексоном полностью устраняет этот эффект (табл. 1, 2). Не удалось нам обнаружить и дельторфин-индуци-рованного увеличения устойчивости сердца к аритмоген-ному влиянию ишемии-реперфузии после блокады периферических опиоидных рецепторов налоксона мети-одидом. Селективная блокада δ ₂-ОР налтрибеном также устраняла антиаритмический эффект дельторфина-II, а в условиях избирательного ингибирования δ ₁-ОР препаратом BNTX защитный эффект дельторфина-II сохранялся.

Представленные факты позволяют говорить о том, что антиаритмический эффект дельторфина-II связан с активацией периферических δ ₂-ОР. Этот факт согласуется с высказанной нами ранее гипотезой, что активация именно периферических опиоидных рецепторов обеспечивает повышение толерантности сердца к действию ишемии-реперфузии [9].

Ни один из использованных нами антагонистов опиоидных рецепторов не повлиял на частоту возникновения ишемических и реперфузионных аритмий (табл. 1,

Таблица 1

Влияние дельторфина-II на частоту желудочковых аритмий в период 10-минутной ишемии на фоне блокады опиоидных рецепторов

Серия	n	БЖА	МЖЭ	ЖТ	ЖФ
Серия	n	n (%)	n (%)	n (%)	n (%)
Контроль	24	3 (12)	21 (88)	19 (79)	3 (12)
Дельторфин-II (0,12 мг/кг)	16	** 5 (31)	* 11 (69)	* 9 (56)	2 (13)
Налтрексон (5 мг/кг)	17	4 (24)	13 (76)	13 (76)	2 (12)
Налоксона метиодид (2 мг/кг)	14	4 (29)	10 (71)	6 (43)	0
BNTX (0,7 мг/кг)	14	2 (14)	10 (71)	9 (64)	2 (14)
Налтрибен (0,3 мг/кг)	14	2 (14)	12 (86)	7 (50)	0
Налтрексон (5 мг/кг)+дельторфин-II (0,12 мг/кг)	14	4 (29)	10 (71)	9 (64)	2 (14)
BNTX (0,7 мг/кг)+дельторфин-II (0,12 мг/кг)	14	* 7 (50)	* 7 (50)	** 5 (36)	0
Налтрибен (0,3 мг/кг)+дельторфин-II (0,12 мг/кг)	14	5 (36)	9 (64)	8 (57)	2 (14)

Примечание: n – количество животных; БЖА – без желудочковых аритмий; МЖЭ – множественные желудочковые экстрасистолы; ЖТ – желудочковая тахикардия; ЖФ – желудочковая фибрилляция. * – р<0,05; ** – р<0,01 – достоверность по отношению к контрольной группе.

Таблица 2

Влияние дельторфина-II на частоту желудочковых аритмий в период 10-минутной реперфузии на фоне блокады опиоидных рецепторов

Серия	n	БЖА	МЖЭ	ЖТ	ЖФ
Серия	n	n (%)	n (%)	n (%)	n (%)
Контроль	24	3 (12)	21 (88)	20 (83)	4 (17)
Дельторфин-II (0,12 мг/кг)	16	* 7 (43)	*** 6 (37)	** 6 (37)	0
Налтрексон (5 мг/кг)	17	3 (18)	14 (82)	14 (82)	4 (24)
Налоксона метиодид (2 мг/кг)	14	2 (14)	12 (86)	10 (71)	3 (21)
BNTX (0,7 мг/кг)	14	2 (14)	11 (79)	10 (71)	4 (28)
Налтрибен (0,3 мг/кг)	14	1 (7)	12 (86)	8 (57)	2 (14)
Налтрексон (5 мг/кг)+дельторфин-II (0,12 мг/кг)	14	4 (29)	10 (71)	10 (71)	3 (21)
BNTX (0,7 мг/кг)+дельторфин-II (0,12 мг/кг)	14	* 6 (43)	** 5 (36)	* 5 (36)	0
Налтрибен (0,3 мг/кг)+дельторфин-II (0,12 мг/кг)	14	4 (29)	10 (71)	10 (71)	3 (21)

Примечание: n – количество животных; БЖА – без желудочковых аритмий; МЖЭ – множественные желудочковые экстрасистолы; ЖТ – желудочковая тахикардия; ЖФ – желудочковая фибрилляция. * – р<0,05; ** – р<0,01; *** – p <0,001 – достоверность по отношению к контрольной группе.

2). Эти данные согласуются с результатами наших более ранних исследований [2], в ходе которых было показано, что сама по себе блокада µ-, δ1-, δ2-, κ1- и κ2-опиоидных рецепторов не влияет на устойчивость сердца к аритмо-генному влиянию ишемии (10 мин) и реперфузии (10 мин) у наркотизированных кетамином крыс. Приведенные факты указывают на то, что эндогенные опиоиды не участвуют в патогенезе окклюзионных и реперфузионных аритмий у наркотизированных хлоралозой или кетамином неадаптированных крыс. Вместе с тем наши результаты противоречат результатам других исследователей, которые обнаружили антиаритмический эффект у антагонистов ОР во время ишемии и реперфузии [5, 8, 11, 12, 16]. Первое сообщение об антиаритмических свойствах налоксона было опубликовано в 1983 г. J.L. Bergey и M.E. Beil, выполнявших эксперименты на наркотизированных свиньях [5]. Позже эти данные были подтверждены группой экспериментаторов из группы проф. J.R. Parratt, проводивших исследования на крысах [11]. В 1992 г. A.Y. Lee [8] на модели коронароокклюзии с последующей реперфузией у собак показал, что только (–)-на-локсон проявляет антиаритмические свойства, в то время как его неактивный стереоизомер (+)-налоксон не влияет на частоту возникновения ишемических и репер- фузионных аритмий. В 1999 г. ирландские фармакологи сообщили об антиаритмическом эффекте метилналтрек-сона у кроликов с лигированием коронарной артерии [12]. В чем же причина несоответствия результатов наших экспериментов и данных литературы? Скорее всего, это связано с тем, что работы цитированных нами авторов выполнялись на животных, наркотизированных барбитуратами, а мы использовали для наркоза хлоралозу или кетамин. В этой связи необходимо обратить внимание на публикацию G. Sander и соавт. [13], которые обнаружили прямо противоположную реакцию сердечно-сосудистой системы на внутривенное введение энкефалинов у собак, наркотизированных барбитуратами или хлоралозой. Возможно, что антагонисты ОР проявляют ан-тиаритмические свойства только у животных, наркотизированных барбитуратами, но не хлоралозой. Следует отметить один парадоксальный факт: в последние 13 лет никто не писал об антиаритмических свойствах ингибиторов ОР, эта тематика исчезла из научных статей. Мы не можем предложить рационального объяснения этому феномену.

Заключение

Полученные в настоящей работе данные свидетельствуют о том, что фармакологическая активация периферических δ ₂-опиоидных рецепторов способствует повышению устойчивости сердца к аритмогенному влиянию коронароокклюзии и реперфузии. Однако эндогенные опиоиды не участвуют в патогенезе окклюзионных и реперфузионных аритмий у неадаптированных крыс.

Работа выполнена при поддержке РФФИ и Министерства образования и науки Российской Федерации (гос. контракт № 11.519.11.2028).

Список литературы Рецепторная природа антиаритмического эффекта дельторфина-II при кратковременной коронароокклюзии и реперфузии

Барзах Е.И. Использование лигандов дельта опиоидных рецепторов для патогенетически обоснованной защиты сердца при ишемии и реперфузии: aвтореф. дис. … канд. мед. наук. -Томск, 2006. -23 с.
Маслов Л.Н., Лишманов А.Ю., Буданкова Е.В. и др. Вклад эндогенной опиоидной системы в регуляцию устойчивости сердца к аритмогенному действию кратковременной ишемии и реперфузии//Известия РАН. Серия биологическая. -2005. -Т. 32, № 4. -С. 453-459.
Муллабаева Г.У., Курбанов Р.Д., Аккиев Б.Т. и др. Динамика вариабельности ритма сердца и желудочковых аритмий у больных Q-волновым инфарктом миокарда//Сибирский медицинский журнал (Томск). -2011. -Т. 26, № 2, вып. 1. -С. 47-51.
Полонский В.М., Ярыгин К.Н., Кривошеев И.Г. и др. Место приложения (центральное или периферическое) противоязвенного действия синтетического аналога эндогенных опиоидов даларгина в экспериментальной модели цистеаминовых дуоденальных язв у крыс//Бюл. экспер. биол. и мед. -1987. -Т. 103, № 4. -С. 433-434.
Bergey J.L., Beil M.E. Antiarrhythmic evaluation of naloxone against acute coronary occlusion induced arrhythmias in pigs//Eur. J. Pharmacol. -1983. -Vol. 90, No. 4. -P. 427-431.
Birch P.J., Rogers H., Hayes A.G. et al. Neuroprotective actions of GR89696, a highly potent and selective к opioid receptor agonist//Br. J. Pharmacol. -1991. -Vol. 103, No. 3. -P. 1819-1823.
Kamei J., Saitoh A., Ohsawa M. et al. Antinociceptive effects of the selective non peptidic d opioid receptor agonist TAN 67 in diabetic mice//Eur. J. Pharmacol. -1995. -Vol. 276, No. 1-2. -P. 131-135.
Lee A.Y. Stereospecific antiarrhythmic effects of naloxone against myocardial ischaemia and reperfusion in the dog//Br. J. Pharmacol. -1992. -Vol. 107, No. 4. -P. 1057-1060.
Maslov L.N., Lishmanov Yu.B. The anti arrhythmic effect of D Ala2,Leu5,Arg6 enkephalin and its possible mechanism//Int. J. Cardiol. -1993. -Vol. 40, No. 2. -P. 89-94.
Maslov L.N., Lishmanov Y.B., Solenkova N.V. et al. Activation of peripheral δ opioid receptors eliminates cardiac electrical instability in a rat model of post infarction cardiosclerosis via mitochondrial ATP dependent K+ channels//Life Sci. -2003. -Vol. 73, No. 7. -P. 947-952.
McIntosh M., Kane K., Parratt J. Effects of selective opioid receptor agonists and antagonists during myocardial ischaemia//Eur. J. Pharmacol. -1992. -Vol. 210, No. 1. -P. 37-44.
Murphy D.B., Murphy M.B. Opioid antagonist modulation of ischaemia induced ventricular arrhythmias: a peripheral mechanism//J. Cardiovasc. Pharmacol. -1999. -Vol. 33, No. 1. -P. 122-125.
Sander G.E., Lowe R.F., Giles T.D. The effects of barbiturates upon the hemodynamic responses to intravenous methionine enkephalin in dogs: modulation by the GABA complex//Peptides. -1986. -Vol. 7, No. 2. -P. 259-265.
Schultz J.E., Hsu A.K., Gross G.J. Ischemic preconditioning is mediated by a peripheral opioid receptor mechanism in the intact rat heart//J. Mol. Cell. Cardiol. -1997. -Vol. 29, No. 5. -P. 1355-1362.
Shturman A., Bickel A., Atar S. The predictive value of P wave duration by signal averaged electrocardiogram in acute ST elevation myocardial infarction//Isr. Med. Assoc. -2012. -Vol. 14, No. 8. -P. 493-497.
Sitsapesan R., Parratt J.R. The effects of drugs interacting with opioid receptors on the early ventricular arrhythmias arising from myocardial ischaemia//Br. J. Pharmacol. -1989. -Vol. 97, No. 3. -P. 795-800.
Sofuoglu M., Portoghese P.S., Takemori A.E. 7 Benzylidenenaltrexone (BNTX): a selective δ1 opioid receptor antagonist in the mouse spinal cord//Life Sci. -1993. -Vol. 52, No. 8. -P. 769-775.
Vaupel D.B., Cone E.J. Pharmacodynamic and pharmacokinetic actions of ketocyclazocine enantiomers in the dog: absence of sigma or phencyclidine like activity//J. Pharmacol. Exp. Ther. -1991. -Vol. 256, No. 1. -P. 211-221.

Еще

Статья научная