Способность каннабиноида HU-210 имитировать феномен ишемического посткондиционирования

Госпитальная летальность у пациентов с острым инфарктом миокарда (ОИМ) в Европе составляет 7,3%, а в России – 13,8% [2]. Столь большая разница объясняется, видимо, тем, что в европейских странах для реканализации инфарктсвязанной коронарной артерии ангиопластику используют в 49% случаев, а в России – только в 17% [2]. Однако и 7,3% летальности при ОИМ – это недопустимо высокий показатель, поэтому ведётся активный поиск новых подходов к лечению данного заболевания. Определённый оптимизм в этом отношении внушает использование так называемого ишемического посткондиционирования (ИП). Феномен ИП был обнаружен в 2003 г. группой физиологов из Атланты (США) во главе с проф. J. Vinten-Johansen [15]. Эксперименты, выполненные на собаках с 60-минутной окклюзией левой нисходящей коронарной артерии и последующей 3-часовой реперфузией миокарда, показали, что если в реоксигена-ционном периоде осуществлять три сеанса 30-секундной коронароокклюзии, чередующиеся с 30-секундными интервалами возобновления коронарного кровотока, то сердечная мышца становится устойчивой к реперфузи- онным повреждениям. Именно такой адаптивный феномен они назвали “ишемическим посткондиционированием”. В настоящее время установлено, что ИП является следствием активации Gi/o-белок-сопряженных рецепторов [10]. Каннабиноидные рецепторы (СВ) также принадлежат к Gi/o-белок-сопряженным рецепторам [5], поэтому мы предположили, что агонисты СВ-рецепторов могут имитировать феномен ИП. Для проверки этой гипотезы был использован препарат HU-210, который на сегодня является наиболее мощным агонистом каннабиноидных рецепторов [7]. Цель работы: изучить способность HU-210 имитировать феномен ИП.

Материал и методы

Эксперименты проведены на крысах линии Вистар массой 250–280 г. Для моделирования коронароокклю-зии 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 лёгких с помощью модифицированного аппарата “РО-6” (ОАО “Красногвардеец”, Санкт-Петербург, Россия). Правую сон- ную артерию 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 (45 мин) и реперфузию (2 ч) миокарда воспроизводили по методике J.E. Schultz и соавт. [9]. После указанного периода реперфузии производили повторное лигирование левой коронарной артерии и вводили внутривенно краситель Patent blue violet (“Sigma-Aldrich”, St. Louis, США) для окрашивания области левого желудочка с нормальным кровотоком. Эвтаназию крыс осуществляли с помощью внутривенной инъекции 15%-го раствора KCl. Сердце после торакотомии иссекали, выделяли левый желудочек и делали пять поперечных срезов толщиной в 1 мм. Эта процедура позволяет визуально дифференцировать неишемизированную область от области риска (ОР), которую отделяли от интактного миокарда и инкубировали 15 мин с 0,1%-м нитротетразолием синим (“Sigma-Aldrich”, St. Louis, США) в 100 мМ фосфатном буфере (pH=7,4; t=37 °С). Этот краситель является индикатором жизнеспособной ткани, поскольку быстро восстанавливается дегидрогеназами живых кардиомиоцитов, окрашивая последние в серебристый цвет. Поскольку нежизнеспособный, инфарцированный миокард не содержит дегидрогеназ, ткань сохраняет бледно-розовую окраску. Затем рассчитывали в процентах соотношение ЗИ/ ОР.

Агонист СВ1- и СВ2-рецепторов HU-210 ((-)-(3R,4R)-7-hydroxy-Д6-tetrahydrocannabinol) [7] мы растворяли в смеси Cremaphor EL/этанол/0,9%NaCl (1:1:18), а для перфузии изолированного сердца – в DMSO, как рекомендовано в литературе [14]. Препарат вводили внутривенно в дозе 0,1 мг/кг за 5 мин до реперфузии. При выборе дозы препарата мы основывались на своих данных, согласно которым HU-210 оказывает инфаркт-лимитирующий эффект при внутривенном введении в дозе 0,1 мг/кг за 15 мин до коронароокклюзии [3]. В группу контроля были включены крысы, у которых моделировали только коро-нароокклюзию и реперфузию. В основную группу были включены животные, у которых перед реперфузией внутривенно вводили HU-210.

Количественные значения выражали как среднее арифметическое (М)±стандартная ошибка среднего (SEM). Метод Манна–Уитни использовали для определения достоверности влияния HU-210 на гемодинамику и соотношение ЗИ/ОР.

Результаты и обсуждение

Как показано в таблице, при коронароокклюзии и реперфузии не происходило достоверного изменения частоты сердечных сокращений (ЧСС) в группе контроля (ишемия-реперфузия). В то же время у контрольных особей мы зафиксировали незначительное, но статистически значимое снижение систолического АД на 15 и

HU-210       366±4         133±2        82±3       291±3*** ###    103±3*** ###       74±3* #       230±3*** ###      103±2*** ###        70±4*        204±2*** ###     94±2**** ###       66±3**

n=13

Примечание: n – количество животных в группе; ЧСС – частота сердечных сокращений (уд./мин); САД – систолическое артериальное давление (мм рт. ст.); ДАД – диастолическое артериальное давление (мм рт. ст.);

* – p<0,05, ** – p<0,01, *** – p<0,001 – статистическая значимость различий по отношению к исходным значениям; # – р<0,05, ## – p<0,01, ### – p<0,001 – по отношению к группе контроля.

Рис. 1. Влияние внутривенного введения HU-210 в дозе 0,1 мг/кг за 5 мин до реперфузии на соотношение ЗИ/ОР: * – статистическая значимость различий по отношению к контролю р<0,01

45-й мин реперфузии. Достоверных изменений диастолического АД в группе контроля нам обнаружить не удалось. Внутривенное введение каннабиноида HU-210 за 5 мин до начала возобновления коронарного кровотока способствовало появлению в реперфузионном периоде выраженной брадикардии. Так, ЧСС в группе крыс, получавших HU-210, к 15-й мин реперфузии оказалась на 39% более низкой, чем в контроле. Внутривенная инъекция HU-210 перед возобновлением коронарного кровотока сопровождалась снижением систолического АД относительно группы контроля (максимально на 21% к 45-й мин реперфузии). Достоверной разницы между контрольной группой особей и группой крыс, получавших HU-210, по величине диастолического давления выявить не удалось. Однако в группе крыс, которым вводили HU-210, диастолическое АД во время реперфузии было достоверно ниже исходных значений, а в группе контроля диастолическое АД во время реперфузии не отличалось от исходных значений.

Ранее способность HU-210 индуцировать брадикардию была показана в экспериментах как на наркотизированных, так и на бодрствующих крысах [11]. Брадикардия, по всей видимости, связана с прямым действием каннабиноида на синусный узел, т.к. HU-210-индуцирован-ная брадикардия отмечалась и в экспериментах на изолированном перфузируемом сердце крысы [4]. Установлено, что HU-210 в экспериментах in vivo уменьшает минутный объём кровотока [13]. Видимо, этот эффект также является следствием прямого действия HU-210 на миокард, поскольку в опытах на изолированном перфузируемом сердце этот препарат оказывал отрицательное инотропное действие [4]. Гипотензивный эффект HU-210, по-видимому, является следствием снижения сердечного выброса, т.к. в экспериментах на изолированных сосудах было показано, что названный каннабиноид не оказывает сосудорасширяющего эффекта [6] или проявляет слабые вазодилатирующие свойства [12].

Как показано на рисунке 1, внутривенное введение HU-210 за 5 мин до реперфузии способствовало уменьшению соотношения ЗИ/ОР в 2 раза. Ранее нами было показано, что HU-210 при профилактическом примене- нии оказывает инфаркт-лимитирующий эффект за счёт активации СВ1-рецепторов [1]. В данной работе мы не изучали рецепторную природу кардиопротекторного эффекта HU-210, но считаем весьма вероятным, что названный эффект связан с активацией каннабиноидных рецепторов. В пользу такого предположения говорят два факта: во-первых, HU-210 проявляет высокую селективность и аффинность по отношению к СВ-рецепторам [7]; во-вторых, в литературе отсутствуют данные о том, что он может взаимодействовать с другими рецепторами.

Заключение

Таким образом, результаты наших исследований свидетельствуют о том, что HU-210 способен имитировать феномен ИП, т.е. оказывать инфаркт-лимитирующий эффект после того, как ишемическое повреждение сердца уже произошло. К сожалению, говорить о целесообразности клинических исследований данного каннабиноида пока не приходится, поскольку в использованной нами дозе (0,1 мг/кг) препарат, как правило, оказывает выраженный гипотензивный эффект и вызывает брадикардию. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования, направленные на изучение кардиопротекторных свойств HU-210. Возможно, что в меньших дозировках препарат будет оказывать инфаркт-лимитирующий эффект без существенного влияния на гемодинамику.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 11-04-00467) и Министерства образования и науки Российской Федерации (гос. контракт № 11.519.11.2016).