Влияние новых производных пиримидин-4-она на показатели ауторегуляции мозгового кровообращения и вазодилатирующую функцию эндотелия сосудов головного мозга крыс на фоне хронической гемической гипоксии
Автор: Воронков А.В., Лысенко А.С., Бандура А.Ф.
Журнал: Анализ риска здоровью @journal-fcrisk
Рубрика: Экспериментальные модели и инструментальные исследования для оценки риска в гигиене и эпидемиологии
Статья в выпуске: 1 (21), 2018 года.
Бесплатный доступ
Изучалось влияние новых производных пиримидин-4-она под шифрами БЛ0 и БЛ2 на показатели ауторегуляции церебральной гемодинамики и вазодилатирующую функцию эндотелия сосудов головного мозга как факторов риска развития ишемических и геморрагических инсультов на фоне хронической гемической гипоксии. В эксперименте на белых крысах линии Wistar доказано, что эндотелиальная дисфункция, которая развивается на фоне хронической гемической гипоксии, приводит к нарушению эндотелийопосредованных механизмов ауторегуляции мозгового кровообращения у крыс. Гипоксия моделировалась путем свободного доступа животных к 0,2 % раствору нитрита натрия вместо обычной питьевой воды. Эндотелиальную дисфункцию подтверждали по нарушению реакции вазодилатации и вазоконстрикции при внутривенном введение ацетилхолина (0,1 мг/кг) и нитро-L-аргинина метилового эфира гидрохлорида (10 мг/кг). Скорость мозгового кровотока измеряли при помощи ультразвукового допплерографа ММ-Д-К-Minimax Doppler v.2.1. Ауторегуляцию мозгового кровообращения оценивали по результатам компрессионного теста, который позволяет рассчитать коэффициент овершута и силу ауторегуляции. Исследуемые производные пиримидин-4-она и препараты сравнения вводили перорально за 60 минут до снятия показателей. Доза мексидола рассчитывалась исходя из межвидового пересчета максимальной суточной дозы для человека. Доза ницерголина была взята как наиболее эффективная по литературным данным Применение на фоне хронической гемической гипоксии новых производных пиримидин-4-она БЛ0 и БЛ2 увеличивает коэффициент овершута достоверно выше, чем в группе негативного контроля, но не оказывает положительного влияния на показатель коллатерального резерва - силу ауторегуляции. БЛ0 и БЛ2 улучшают вазодилатирующую функцию эндотелия на внутривенное введение ацетилхолина (0,1 мг/кг) и не оказывают влияния на вазоконстрикторную функцию при внутривенном введение L-NAME (10 мг/кг). Исследуемое вещество БЛ0 оказывает более выраженный фармакологический эффект, превосходя второе соединение БЛ2 и препараты сравнения (мексидол и ницерголин) по некоторым показателям.
Крысы, хроническая гемическая гипоксия, ауторегуляция церебральной гемодинамики, новые производные пиримидин-4-она, мексидол, ницерголин
Короткий адрес: https://sciup.org/142212866
IDR: 142212866 | DOI: 10.21668/health.risk/2018.1.11
Текст научной статьи Влияние новых производных пиримидин-4-она на показатели ауторегуляции мозгового кровообращения и вазодилатирующую функцию эндотелия сосудов головного мозга крыс на фоне хронической гемической гипоксии
развития патологий, связанных с нарушением ауторегуляции церебральной гемодинамики в условиях гипоксических состояний головного мозга, является актуальной и интересной.
Цель исследования – изучить влияние новых производных пиримидин-4-она БЛ0 и БЛ2 на показатели ауторегуляции мозгового кровообращения и вазодилатирующую функцию эндотелия сосудов головного мозга крыс на фоне хронической гемической гипоксии.
Материалы и методы. Эксперимент был выполнен на 60 крысах-самцах линии Wistar массой 200–250 грамм. Животные были разделены на шесть групп ( n = 10): первая группа – интактная; вторая – животные с хронической гемической гипоксией; третья – животные с хронической гемической гипоксией, получающие новое производное пиримидин-4-она БЛ0 (50 мг/кг); четвертая – животные с хронической гемической гипоксией, которые получали новое производное пиримидин-4-она БЛ2 (50 мг/кг); 5-я – животные с хронической гемической гипоксией, получающие препарат сравнения мек-сидол (74 мг/кг) [15]; 6-я – животные с хронической гемической гипоксией, получающие препарат сравнения ницерголин (10 мг/кг).
Хроническую гемическую гипоксию моделировали свободным доступом животных к 0,2 % раствору натрия нитрита вместо обычной воды в течение 14 дней [9, 16].
Новые исследуемые производные пирими-дин-4-она и препараты сравнения вводили перорально за 60 минут до снятия показателей. Доза мексидола рассчитывалась исходя из межвидового пересчета максимальной суточной дозы для человека. Доза ницерголина была взята как наиболее эффективная по литературным данным [17].
Через две недели формирования хронической гемической гипоксии проводили оценку функциональности эндотелия сосудов головного мозга [11, 18].
Способность сосудов головного мозга к саморегуляции оценивали по результатам каротидного теста. Компрессия общей сонной артерии приводит к резкому снижению скорости кровотока, а декомпрессия – к резкому увеличению линейной скорости. Данные этого теста позволяют оценить резервы ауторегуляции по расчетным коэффициентам: коэффициенту овершута (КО) (1) и силе ауторегуляции (2):
КО = V 3 , (1)
V 1
САР = V V 3 V 2 2 ,
где V 1 – скорость мозгового кровотока до компрессии;
-
V 2 – скорость мозгового кровотока во время компрессии;
-
V 3 – скорость мозгового кровотока после деокклюзии.
Статистическую обработку данных проводили при помощи стандартного пакета Microsoft Office Excel 2010. Достоверность оценивали по критерию Манна–Уитни.
Результаты и их обсуждение. В результате компрессионного теста значение коэффициента овершута в контрольной группе составило 1,01 ± 0,02 и было достоверно ниже такового в интактной группе – 1,25 ± 0,03. В группах животных, которые за 60 минут до снятия показателей получали новые производные пиримидин-4-она БЛ0 и БЛ2, значения коэффициента овер-шута были достоверно выше данных контрольной группы и ниже, чем в интактной, но превосходили данные, связанные с применением препарата сравнения – мексидола. У животных, которые получали препараты сравнения (мексидол и нецер-голин), значения коэффициента овершута имели тенденцию роста, но значимо не отличались от показателей контрольной группы (рис. 1).

Рис. 1. Значение коэффициента овершута в экспериментальных группах:
* – достоверно относительно интактной группы ( р < 0,05); # – достоверно относительно контрольной группы ( р < 0,05); α – достоверно относительно группы, которая получала мексидол ( р < 0,05)
Сила ауторегуляции в контрольной группе имела значение 0,61 ± 0,041, что достоверно ниже таковых в интактной группе, в которой этот показатель составил 0,80 ± 0,043. У животных, получавших исследуемые вещества БЛ0 и БЛ2, а также мексидол, показатели силы ауторегуляции не имели достоверных отличий от контрольной группы и были ниже, чем значения интактной группы. В группе, которая получала препарат сравнения – ницерголин, показатель силы ауторегуляции не имел достоверных отличий ни относительно контрольной группы, ни относительно интактной (рис. 2).
Исследование реактивности сосудов головного мозга на ультразвуковом допплерогра-фе показало, что в контрольной группе реакция вазодилатации на внутривенное введение АЦХ (0,1 мг/кг) была достоверна ниже, чем в интактной, и составила 12,7 ± 1,58 %, а в интактной группе этот показатель был равен 23,7 ± 2,14 %. Исследуемые новые производные пиримидин-4-она БЛ0 и БЛ2, а также препараты сравнения мексидол и ницерголин достоверно увеличивали реакцию сосудов на внутривенное введение модулятора эндогенного оксида азота относительно контрольной группы. Стоит отметить, что в группе, которая получала мексидол, увеличение скорости мозгового кровотока составило 35,2 ± 2,09 %, что достоверно выше показателей интактной группы. Реакция вазодилатации у крыс, которые получали БЛ0, имела тенденцию превышения данных интактной группы, но не имела достоверного отличия, однако значения были ниже таковых группы, получавшей мексидол, – 28,0 ± 1,81 %.
Уменьшение скорости мозгового кровотока на внутривенное введение L-NAME (10 мг/кг) в контрольной группе составило – 11,5 ± 1,43 %, что достоверно меньше значений интактной группы, в которой этот показатель составил – 22,0 ± 1,44 %. У животных, которые получали БЛ0, БЛ2 и мексидол, реакция вазоконстрикции была достоверно ниже значений интактной группы и не имела значимого отличия от таковой в контрольной. На фоне применения ницерголина

Рис. 2. Значения силы ауторегуляции церебральной гемодинамики в экспериментальных группах: * – достоверно относительно интактной группы ( р < 0,05)
уменьшение скорости мозгового кровотока при внутривенном введение ингибитора e-NOS составило – 21,0 ± 2,1 %, что достоверно выше значений контрольной группы и не отличается от показателей у интактных животных (рис. 3).
Уменьшение реакции вазодилатации при внутривенном введении ацетилхолина и вазоко-стрикции при внутривенном введении L-NAME на 50 % в контрольной группе относительно интактной на фоне хронической гемической ишемии с учетом достоверного снижения коэффициента овершута и силы ауторегуляции свидетельствует о нарушении эндотелийопос-редованных механизмов ауторегуляции церебральной гемодинамики.
Выводы. Применение новых производных пиримидин-4-она БЛ0 и БЛ2 в равной степени увеличивает коэффициент овершута относительно контрольной группы, превосходя препараты сравнения. Изучаемые соединения и препараты сравнения не оказали положительного влияния на силу ауторегуляции. БЛ0, БЛ2, мек-сидол и ницерголин восстанавливали вазодилатирующую функцию эндотелия на внутривенное введение ацетилхолина относительно контрольной группы. Несмотря на превосходство мекси-дола, новое производное пиримидин-4-она БЛ0 уступает ему в незначительной степени.
Таким образом, исходя из совокупности полученных данных, можно сделать вывод, что новые производные пиримидин-4-она БЛ0 и БЛ2 оказывают положительное влияние на показатели ауторегуляции церебральной гемодинамики и вазодилатирующую функцию эндотелия и превосходят по некоторым показателям препараты сравнения, что вызывает интерес к их дальнейшему исследованию с позиции оценки и минимизации рисков для здоровья человека.

Рис. 3. Доля (%) изменения скорости мозгового кровотока на внутривенное введение АЦХ и L-NAME: * – достоверно относительно интактной группы ( р < 0,05); # – достоверно относительно контрольной группы ( р < 0,05); @ – достоверно относительно группы, которая получала мексидол ( р < 0,05)
Список литературы Влияние новых производных пиримидин-4-она на показатели ауторегуляции мозгового кровообращения и вазодилатирующую функцию эндотелия сосудов головного мозга крыс на фоне хронической гемической гипоксии
- Vatter H., Konczalla J., Seifert V. Endothelin related pathophysiology in cerebral vasospasm: what happens to the cerebral vessels?//Acta Neurochirurgica Supplementum. -2011. -Vol. 110. -P. 177-180.
- Peterson E.C., Wang Z., Brits G. Regulation of Cerebral Blood Flow//International Journal of Vascular Medicine. -2011. -Vol. 2011. -Article ID 823525. -8 p DOI: 10.1155/2011/823525
- Time-dependent correlation of cerebral blood flow with oxygen metabolism in activated human visual cortex as measured by fMRI/A.L. Lin, P.T. Fox, Y. Yang, H. Lu, L.H. Tan, J.H. Gao//Neuroimage. -2009. -Vol. 1, № 44. -P. 16-22.
- Воронков А.В., Поздняков Д.И., Мамлеев А.В. Изучение вазодилатирующей и антитромботической функций эндотелия сосудов головного мозга крыс на различных моделях его ишемического повреждения//Современные проблемы науки и образования. -2015. -№ 5. -С. 264.
- Котова О.В. Дисциркуляторная энцефалопатия: новые возможности комбинированной терапии//Эффективная фармакотерапия. -2013. -№ 32. -С. 64-70.
- Антиоксидантная терапия эндотелиальной дисфункции/И.Н. Тюренков, А.В. Воронков, А.А. Слиецанс, Е.Г. Доркина, Г.Л. Снигур//Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. -2013. -Т. 11, № 1. -С. 14-25.
- Зависимость между антиоксидантным действием флавоноидов и их влиянием на вазодилатирующую функцию эндотелия в условиях эндотелиальной дисфункции/И.Н. Тюренков, А.В. Воронков, А.А. Слиецанси, Е.Г. Доркина//Экспериментальная и клиническая фармакология. -2010. -Т. 73, № 10. -С. 14-16.
- Тюренков И.Н., Воронков А.В., Слиецанс А.А. Роль эндотелиальной дисфункции в развитии сосудистых осложнений сахарного диабета//Патологическая физиология и экспериментальная терапия. -2013. -№ 2. -С. 80-84.
- Воронков А.В., Лысенко А.С. Влияние хронической гемической гипоксии на функцию эндотелия и показатели ауторегуляции церебральной гемодинамики у крыс//Международный научно-исследовательский журнал. -2016. -№ 4-5 (46). -С. 85-88.
- Козловский В.И. Механизмы регуляции коронарного кровотока, опосредованной эндотелиальными сосудорасширяющими факторами: монография. -Гродно: Гр. ГМУ, 2011. -216 с.
- Оценка ауторегуляции церебральной гемодинамики у крыс самок при эндотелиальной дисфункции, вызванной недостаточностью половых гормонов/А.В. Воронков, Н.Г. Лавинский, А.В. Арльт, А.С. Лысенко//Здоровье и образование в XXI веке: журнал научных статей. -2016. -Т. 18, № 3. -С. 107-111.
- Товажнянская Е.Л., Дубинская О.И., Безуглая И.О. Нарушение ауторегуляции мозгового кровотока как фактор развития мозговых дисциркуляций при сахарном диабете 2-готипа//Международный неврологический журнал. -2012. -Т. 50, № 4. -С. 43-47.
- A critical role for the vascular endothelium in functional neurovascular coupling in the brain/B.R. Chen, M.G., Kozberg M.B. Bouchard, M.A. Shaik, E.M. Hillman//J. Am. Heart Assoc. -2014. -№ 3. -Р. e000787 DOI: 10.1161/JAHA.114.000787
- Endothelial dysfunction in diabetes/A.S. De Vriese, T.J. Verbeuren, J. Van de Voorde, N.H. Lameire, P.M. Vanhoutte//British Journal of Pharmacology. -2009. -Vol. 130, № 5. -Р. 963-974.
- Влияние мексидола и сулодексида на уровень специфических маркеров развития эндотелиальной дисфункции у животных с экспериментальным сахарным диабетом/И.Н. Тюренков, А.В. Воронков, А.А. Слиецанс, Г.Л. Снигур//Экспериментальная и клиническая фармакология. -2012. -Т. 75, № 5. -С. 14-16.
- Влияние оксида азота на морфологию плаценты и активность плацентарных макрофагов при неосложненной беременности в эксперименте/А.С. Иванова, Л.П. Перетятко, В.И. Демидов, С.Б. Назаров//Архив патологии. -2014. -№ 4. -С. 35-38.
- Влияние ницерголина на ауторегуляторные реакции сосудов мозга при гипоперфузионных нарушениях мозгового кровообращения/Т.Е. Онбыш, В.Е. Погорелый, Л.М. Макарова, Н.Е. Слюнькова//Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сборник научных трудов. -Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2005. -Вып. 60. -С. 401-402.
- Тюренков И.Н., Воронков А.В. Методический подход к оценке эндотелиальной дисфункции в эксперименте//Экспериментальная и клиническая фармакология. -2008. -Т. 71, № 1. -С. 49-51.