Влияние L-аргинина на динамику кардиоспецифических ферментов в крови у кроликов с моделированным атеросклерозом при краткосрочной адаптации к высокогорью

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 616-092.9                                     

Известно, что основная причина смертности среди населения от коронарной болезни сердца — атеросклероз. Атеросклероз — хроническое заболевание, скопление холестерина в стенках сосудов в виде холестериновых бляшек является нарушением липидного обмена. Ежегодно более 17,5 миллионов человек в мире умирают от сердечно - сосудистой патологии. В Кыргызстане этот показатель значительно превышен и достигает более 18 тысяч человек в году [1, 2].

Кыргызстан — горная страна, около 94% нашей страны занимают горы. Из них 41% относится к суровым высокогорьям, расположенным выше 3000 м [3]. С каждым годом увеличивается количество людей, перемещающихся в горные местности. В процессе адаптации к высокогорью, метаболические процессы обеспечения миокарда кислородом приводят к формированию структурных изменений в миокарде [4]. В связи с этим возникает необходимость изучения факторов высокогорья на состояние организма для проведения лечебных и профилактических мер по сохранению их здоровья [5].

Дисфункция эндотелия относится к ранним маркерам сосудистых нарушений и представляется существенным фактором развития атеротромбоза; она характеризуется дисбалансом вазодилатирующих и вазоконстрикторных субстанций, повышенной экспрессией молекул межклеточной адгезии [6-8]. Одним из основных механизмов развития патологии сердечно - сосудистой системы является эндотелиальная дисфункция сосудов. Первопричиной возникновения дисфункции эндотелия является перекисное окисление липидов, играющее основную роль в накоплении модифицированных ЛПНП (липопротеинов низкой плотности). В связи с этим большой контингент людей с атеросклеротическими поражениями подвергается риску развития сердечно - сосудистых заболеваний.

Одним из важных соединений, улучшающих метаболизм кардиомиоцитов при ишемии миокарда, является донор NO — L-аргинин. В качестве испытуемого лекарственного препарата использовали метаболический препарат L-аргинин. Интерес к L-аргинину связан, прежде всего, с его ролью в эндогенном синтезе оксида азота (NO), участвующего в регуляции функционального состояния сосудистой стенки [9]. Согласно многочисленным исследованиям пероральное и парентеральное введение L-аргинина восстанавливает эндотелиальную продукцию NO при таких заболеваниях, как атеросклероз, гипертоническая болезнь. NO-опосредованный эффект L-аргинина проявляется в повышении способности сосудов к вазодилатации, снижении агрегации тромбоцитов, подавлении пролиферации гладкомышечных клеток сосудов [10, 11].

Изучение литературных данных отечественных и зарубежных авторов показало, что до настоящего времени в Кыргызской Республике не проводились экспериментальные исследования по изучению особенностей действия L-аргинина на сердечно-сосудистую систему в условиях высокогорья.

Цель исследования — изучение биохимических показателей кардиоспецифических ферментов в сыворотке крови у кроликов с моделированным атеросклерозом на фоне терапии и профилактики L-аргинином при краткосрочной адаптации к высокогорью.

Материалы и методы исследования

Эксперименты проводились на лабораторных кроликах обоего пола в возрасте 8-12 месяцев массой 3,5-4,5 кг на высокогорной научной базе (перевал Туя - Ашу, 3200 м над у м) и в Межотраслевом Учебно-Научном Центре биомедицинских исследований Кыргызской государственной медицинской академии им. И. К. Ахунбаева (г. Бишкек, 720 м над у м).

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 [12].

В эксперименте использованы 30 лабораторных кроликов, которые были разделены на 5 групп по 6 кроликов в каждой:

• 1    группа — интактные животные в условиях низкогорья,

• 2    группа — интактные животные на 3 сутки пребывания в условиях высокогорья,

• 3    группа — животные с моделированным атеросклерозом (атеросклероз моделировали по методу Аничкова пероральным введением холестерина в дозе 500 мг/кг массы тела 1 раз в сутки),

• 4    группа — животные с моделированным атеросклерозом на фоне применения L-аргинина (пероральное введение L-аргинина в дозе 170 мг/кг массы тела 1 раз в сутки в течение месяца),

• 5    группа — животные, которым вводили холестерин одновременно с L-аргинином в течение 30 дней (профилактика).

При проведении исследований использовался L-аргинин в виде капсул под торговым наименованием «Вазотон», производства Российской компании «Алтайвитамины».

До и после моделирования атеросклероза, а также после введения L-аргинина исследовались следующие показатели кардиоспецифические маркеры – высокочувствительного С-реактивного белка в сыворотке крови на автоматическом биохимическом анализаторе Vitros 250 и тропонин I на планшетном фотометр — анализаторе HUMAREADER HS методом иммуноферментного анализа.

Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью программы SPSS 16.0. Данные представляли в виде среднее значение ± средняя статистическая ошибка (Independent Samples T-Test). За уровень статистической значимости принимали р <0,05.

Результаты исследований и их обсуждение

В крови у кроликов на 3 сутки пребывания животных в условиях высокогорья, по сравнению с интактными животными низкогорья отмечалось возрастание количества в сыворотке крови высокочувствительного С-реактивного белка с 1,96±0,3 до 42,7±1,4 мг/л (р < 0,01), и недостоверное снижение уровня тропонина I с 0,12±0,02 до 0,10±0,01 нг/мл (р <0,6).

У кроликов с моделированным атеросклерозом на 3-и сутки пребывания животных в условиях высокогорья отмечалось снижение уровня высокочувствительного С-реактивного белка — с 42,7±1,4 до 28,3±1,0 мг/л (р<0,001), и повышение уровня тропонина I с 0,10±0,01 до 0,45±0,02 нг/мл (р<0,01).

После лечения кроликов с атеросклерозом L-аргинином в сыворотке крови животных наблюдалось снижение количества кардиоспецифических маркеров: высокочувствительного

С-реактивного белка — с 28,3±1,0 до 11,4±0,3 мг/л (р < 0,001), и тропонина I значительно снизилось с 0,45±0,02 до 0,07±0,01 нг/мл, при р < 0,001.

У кроликов, получивших холестерин одновременно с L-аргинином в течение 30-дней, уровень С-реактивного белка снизился почти в 2 раза по сравнению с животными 3 группы, и составил 13,1±0,2 ммоль/л, при р≤0,001. Уровень тропонина I в крови у данной группы животных также снизился по сравнению с животными с моделировааным атеросклерозом с 0,45±0,02 до 0,28±0,008 нг/мл, при р≤0,001 (Рисунок).

Рисунок. Динамика показателей кардиоспецифических маркеров в сыворотке крови контрольных и опытных кроликов на 3-и сутки адаптации к высокогорью: * - р <0,05 при сравнении 2 группы с 1 группой; 3 группы со 2 группой; 4 группы с 3 группой; 5 группы с 3 группо.

Данное исследование является одним из вариантов оценки уровня высокочувствительного С-реактивного белка, предназначенного для дополнительного выявления сердечно-сосудистых рисков у пациентов, отнесенных в группу умеренного риска по базовым факторам. Для более точной оценки этой группы, целесообразно определять дополнительные биомаркеры, в том числе маркер воспаления: интерлейкины (IL-1β, IL-6, IL-8), фактор некроза опухоли-α (TNF-α), трансформирующий фактор роста бета (TGF-β), циклооксигеназы (COX-1 и COX-2) и простагландины (PGE2 и PGH2).

Воспаление сосудистой стенки, которое невозможно обнаружить с помощью общего анализа крови, возможно определить с помощью высокочувствительного С-реактивного белка, активно реагирующего на воспалительный процесс. Его незначительное повышение, особенно в сочетании с увеличением коэффициента атерогенности, ростом триглицеридов и общего холестерина является достоверным критерием диагностики. Оно позволяет точно оценить риск развития патологии сердца и сосудов у конкретного пациента.

Белок сердечной мышцы внутриклеточного типа называется тропонином и бывает 2 типов: тропонин T и тропонин I. Тропонин I исчезает из крови больного через 10 дней после острого состояния, а тропонин T остается в кровотоке в течении 2 недель. Тропониновый тест помогает не только поставить правильный диагноз, но и определить срок давности заболевания.

NO-опосредованный эффект L-аргинина проявляется в повышении способности сосудов к вазодилатации, снижении агрегации тромбоцитов, подавлении пролиферации гладкомышечных клеток сосудов. Эффект наиболее выражен у больных с гиперхолестеринемией и исходно сниженной реактивностью кровеносного русла. Длительный пероральный прием L-аргинина замедляет прогрессирование атеросклероза.

Вывод

Резюмируя результаты изучения кардиоспецифических маркеров и морфологических изменений сосудов миокарда, можно сделать вывод, что описанные изменения свидетельствуют о корригирующем воздействии L-аргинина на экспериментальный атеросклероз у кроликов при краткосрочной адаптации к высокогорью.