Влияние оригинальных отечественных химических соединений антиоксидантного действия на сочетанные метаболические нарушения в эксперименте

На основании использования комплекса моделей дислипидемии в эксперименте показано, что применение производного никотиновой кислоты с лабораторным шифром ЛБК-149 или глютабианца (деанола ацеглумата) в большей степени позволяет ограничить развивающиеся проатерогенные сдвиги липидного спектра сыворотки крови и повысить антиоксидантную защиту в тканях миокарда и почек, чем при использовании препаратов сравнения ловастатина и пробукола.

дислипидемий у крыс. В качестве препаратов сравнения были выбраны пробукол (20 мг/кг/сут) и ловастатин (2,3 мг/кг/сут).

Материалы и методы исследования.

Эксперименты проводились на 130 нелинейных крысах обоего пола массой 180 — 200 г. Для более наглядного воспроизведения метаболических нарушений, характерных для клинических ситуаций, рассматривали комплекс моделей дислипидемии. Модель № 1 — холестериновая дислипидемия (ХД), вызванная холестерином и витамином D 2 . Животным ежедневно внутрь вводили масляные растворы холестерина в дозе 40 мг/кг и витамина D 2 в дозе 25 000 МЕ/кг в качестве прооксиданта в течение 20 суток по методике S. Y. К. Jowsufzai et al. (1976) в модификации М. В. Есина, С. Е. Хоронеко (2002). Модель № 2 — аллоксан-холестериновая дислипидемия (АХД) — индуцированное аллоксаном и холестерином нарушение углеводного и липидного обмена. Крысам однократно внутрибрюшинно вводили раствор аллоксана в дозе 135 мг/кг, а затем ежедневно внутрь — масляный раствор холестерина в дозе 40 мг/кг в течение 20 сут (Артемьева О. В., 2002).

Проведены 13 серий опытов. В течение первых 20 суток у животных формировались метаболические нарушения, которые мы определяли как условно исходные. В дальнейшем крысы были разделены на группы и продолжали получать нагрузку холестерином или холестерином и витамином D 2 соответственно модели. Подопытные контроль

В настоящее время несомненна высокая актуальность проблемы метаболического синдрома (МС), что обусловлено его большой распространенностью и негативным влиянием на сердечно-сосудистую систему. Распространенность МС достигает 24%у женщин и 23%у мужчин, о чем свидетельствуют результаты крупного проспективного исследования ARIC (Atherosclerosis Risk in Communities Study) с участием 15 792 чел. без сахарного диабета, ишемической болезни сердца и инсульта в анамнезе [6].

Метаболический синдром включает изменения обмена, оказывающие синергическое действие на атерогенез, характеризующиеся гиперхолестеринемией, дислипопротеидемией, гипертриглицеридемией, инсулинрезистент-ностью, нарушением толерантности к глюкозе. Кроме того, доказано, что МС негативно влияет не только на глобальный сердечно-сосудистый риск, но и на функцию почек, печени [3; 4; 5].

Универсальный способ коррекции всего комплекса патологических сдвигов гомеостаза при МС до сих пор не найден, поэтому считаем целесообразными попытки повлиять на сочетанные метаболические нарушения препаратами с антиоксидантным типом действия. В исследованиях мы использовали разработанные отечественными учеными ге-патопротектор глютабианц (25 мг/кг/сут) (Скачилова С. Я., Радкевич Л. А., 1998) и синтетическое производное оксиникотиновой кислоты ЛБК-149 (25 мг/кг/сут) (Смирнов Л. Д., Кесарев О. Г., 1992) на моделях ной серии не подвергались медикаментозному воздействию до конца эксперимента, остальным с 21-го по 30-й день вводились указанные препараты с антиоксидантным типом действия.

Результаты исследования и их обсуждение. ХД вызывала негативные сдвиги в липидном спектре плазмы крови животных, отражающие нарушения, характерные для дислипидемии типа 11а по классификации ВОЗ. Через 20 суток эти нарушения проявлялись в существенном повышении уровня холестерина липопротеидов низкой плотности (ХсЛПНП) и увеличении индекса атеро-генности (ИА). Через 30 суток у животных контрольной группы, помимо перечисленных проатерогенных изменений, наблюдалось повышение уровня триглицеридов (ТГ) и общего холестерина (ОХ) (рис. 1). Кроме того, наблюдались рост активности аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ), снижение общей и эффективной концентрации альбумина, рост индекса токсичности плазмы.

Примечание. * — достоверность различия по сравнению с данными интактной группы (р < 0,05).

Рис. 1. Липидный спектр плазмы крови крыс при моделировании холестериновой дислипидемии, % к данным интактной группы

Моделирование дислипидемии приводило к выраженному дисбалансу оксидантноантиоксидантной системы: наблюдались накопление вторичных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и истощение резерва липидов для перекисного окисления (РЛПО) в тканях внутренних органов. При этом, несмотря на значительное увеличение активности супероксиддисмутазы (СОД) в гомогенатах всех исследованных органов, не был зафиксирован рост активности каталазы, а в почках и плазме крови уровень этого фермента снижался. Изменения ПОЛ в эритроцитах не наблюдалось. Гистологическое исследование внутренних органов крыс показало, что сформировавшиеся к 20-м суткам дистрофические изменения в миокарде в дальнейшем не усиливались, тогда как изменения в почках и печени прогрессировали.

При моделировании сочетанных метаболических нарушений наблюдались изменения липидного спектра, которые были нами условно отнесены к дислипидемии типа 11b. Через 20 суток эксперимента регистрировались увеличение содержания ХсЛПНП, снижение ХсЛПВП, повышение ИА и уровня глюкозы. Увеличение длительности опыта до 30 суток приводило к существенной гипертриглицеридемии, хотя в отношении остальных показателей липидного спектра отмечалась незначительная положительная динамика (рис. 2). Степень выраженности цитолитического синдрома к моменту окончания эксперимента нарастала.

достоверность различия

0Х ХсЛПВП ИА

30 суток 20 суток Интактные ТГ ХсЛПНП

Примечание

к данным интактной группы (р < 0,05)

Рис. 2. Липидный

спектр плазмы крови крыс при моделировании аллоксан-холестериновой дислипидемии, % к данным интактной группы

Существенные нарушения метаболизма у крыс с АХД сопровождались отрицательной динамикой параметров ПОЛ, которые были более выражены по сравнению с моделью ХД. Во всех исследованных органах и эритроцитах ухудшилась собственная антиоксидантная защита: угнеталась активность каталазы в эритроцитах и внутренних органах, активность СОД — в почках и печени. Глубокие нарушения гомеостаза имели морфологическую основу в виде более выраженных дистрофических изменений паренхиматозных органов крыс.

Таким образом, в нашем исследовании были использованы две экспериментальные модели, относительно точно воспроизводящие два типа наиболее атерогенных дислипидемий.

Многочисленные исследования атероге-неза выявили, что патологические изменения метаболизма липидов включают и накопление окисленных форм ЛПНП (гиперлипо-пероксидемия) вследствие нарушения регуляции оксидантно-антиоксидантной системы. Причем все стадии атеросклеротического процесса связаны со свободнорадикальной модификацией липопротеидов, и это требует соответствующей коррекции. Поэтому для исследования были выбраны вещества с антиоксидантным типом действия — глюта-бианц и производное никотиновой кислоты ЛБК-149.

При изучении гепатопротекторных свойств глютабианца [1; 2] было выявлено положительное влияние препарата на показатели обмена липидов. В данной работе введение глютабианца в дозе 25 мг/кг (0,21 % от ЛД 50 ) перорально в течение последних 10 суток моделирования ХД оказывало значительное липидкорригирующее действие в виде увеличения фракции ХсЛПВП, снижения содержания ХсЛПНП и ИА до нормы. Препарат предотвращал повышение маркеров цитолиза в плазме крови.

Антиоксидантное влияние глютабианца на модели ХД проявлялось в виде предотвращения роста МДА в миокарде, почках и плазме крови, снижении уровня МДА в эритроцитах. При этом по сравнению с контролем наблюдалась и менее выраженная активация СОД в миокарде, печени и почках. Значительно возрастал резерв липидов для перекисного окисления (РЛПО) в плазме крови и эритроцитах. В печени наблюдался рост содержания МДА, но одновременно предотвращалось угнетение активности каталазы.

Введение глютабианца животным с АХД оказывало менее выраженное, чем в условиях модели № 1, влияние на биохимические показатели плазмы крови. Повышалось содержание ХсЛПВП и снижался уровень ХсЛПНП, нормализовался ИА, но не предупреждались гипертриглицеридемия и гипер- ферментемия. Глютабианц снижал выраженность гипергликемии. Кроме того, наблюдалось повышение активности каталазы в миокарде, печени и почках. Снижался уровень МДА в миокарде и печени. При этом применение глютабианца на фоне дислипидемий позволило предотвратить нарастание структурных изменений в сердце и почках.

При ежедневном пероральном введении производного никотиновой кислоты ЛБК-149 (25 мг/кг = 0,5 % ЛД50) на фоне моделирования ХД ограничивались проатерогенные нарушения липидного спектра плазмы крови, что проявлялось значительным повышением уровня ХсЛПВП и уменьшением ИА. Снижалось содержание ХсЛПНП. Можно предположить, что липидкорригирующий эффект соединения ЛБК-149 связан со способностью никотиновой кислоты снижать скорость синтеза атерогенных фракций липопротеидов. Также данное соединение, возможно, обладает свойством уменьшать разрушение ЛПВП. Соединение ЛБК-149 предупреждало рост маркеров цитолиза, корригировало негативные изменения оксидантно-антиоксидантной системы при ХД в миокарде. При этом в печени наблюдалась активация окислительных процессов, повышался РЛПО, ограничивалась активность ПОЛ в почках и в плазме крови.

Введение соединения ЛБК-149 животным с АХД значительно уменьшало содержание ХсЛПНП, нормализовало ИА и уровень ТГ; повышало уровень ХсЛПВП. Кроме того, при применении данного соединения показатели гликемии снижались до уровня интактных животных, нормализовалась активность трансаминаз. Антиоксидантное действие соединения ЛБК-149 было сходным с его эффектом на модели ХД. В миокарде ограничивался рост МДА за счет роста активности СОД и каталазы. В печени отмечалось увеличение содержания МДА и активности СОД. В почках снижался МДА, возрастала СОД. Ограничивались структурные изменения сердца и почек: морфологическая картина соответствовала состоянию этих органов у животных на 20-е сутки эксперимента.

На основе многочисленных экспериментальных и клинических данных о том, что основой атерогенеза является нарушение липидного профиля плазмы крови, при моделировании дислипидемий в качестве препаратов сравнения были выбраны ловастатин из группы ингибиторов ГМГ-/Со-А-редукта-зы, имеющих в настоящее время приоритет в клинике среди других гиполипидемических препаратов, и пробукол, который использо- вался в наших экспериментах как средство, сочетающее антиоксидантный и липидкорригирующий эффекты. Ловастатин вводили ежедневно внутрь в 21—30-е сутки эксперимента в дозе 2,3 мг/кг/сут, рассчитанной для крыс с учетом межвидового переноса доз. Установлено, что введение препарата не приводило к нормализации показателей липидного спектра плазмы крови, за исключением ХсЛПНП, на обеих моделях метаболических нарушений у крыс. В условиях ХД и АХД наблюдался рост уровня ИА и ОХ. Кроме того, в условиях сочетанных метаболических нарушений ловастатин вызывал явное снижение уровня ХсЛПВП, но проявлял гипотриглицеридемическое действие, не предотвращал рост активности АЛТ на обеих моделях.

Определенный антиоксидантный эффект ловастатина проявлялся на обеих моделях в сердце, почках, эритроцитах, плазме крови. Положительное влияние препарата на процессы ПОЛ выражалось повышением РЛПО, уменьшением содержания вторичных продуктов ПОЛ, активацией каталазы и СОД в миокарде на модели АХД. Однако одновременно наблюдалось торможение каталазной активности в эритроцитах, плазме, почках в условиях первой и второй модели. В гепатоцитах при ХД ловастатин усугублял дисбаланс в оксидантно-антиоксидантной системе: не предупреждал угнетение защитных ферментов антиоксидантной защиты, вызывал явное повышение МДА и снижение РЛПО. На модели АХД в печени исследуемый препарат, наоборот, снижал уровень вторичных продуктов ПОЛ по сравнению с контрольными данными на 30-е сутки. Применение ловастатина не предотвращало структурные изменения во внутренних органах подопытных животных, а на модели № 1 степень дистрофических изменений в печени увеличивалась.

Введение пробукола в дозе 20 мг/кг/сут перорально в течение 10 сут как на первой, так и на второй моделях не полностью корригировало дисбаланс фракций липопротеидов: вызывало некоторое снижение уровня ХсЛПНП, но не предотвращало повышение ОХ и ИА. В условиях ХД при этом наблюдалось повышение содержания ХсЛПВП в сравнении с интактными животными. Пробукол предупреждал рост активности аминотрансфераз во всех сериях. У крыс с АХД препарат оказывал гипотриглицеридемическое и гипогликемическое действие. Пробу-кол ограничивал рост МДА в почках, частично предотвращал активацию СОД в печени по сравнению с контролем и снижал ее в почках в условиях модели № 1. При АХД данный препарат предотвращал рост содержания МДА в миокарде, печени, почках; препятствовал снижению активности каталазы в эритроцитах и ткани печени, миокарда, но не влиял на ее активность в почках. Рост активности СОД в миокарде на фоне введения пробукола был менее выраженным, чем в контроле. Пробукол не повлиял на степень дистрофических изменений паренхиматоз ных органов крыс на обеих моделях дислипидемии.

Таким образом, в отличие от препаратов сравнения, ловастатина и пробукола, производное никотиновой кислоты ЛБК-149 и глю-табианц в большей степени корригировали антиоксидантную защиту в ткани миокарда и почек, предотвращая рост маркеров цитолитического синдрома, индекса атерогенно-сти и повышая уровень ХсЛПВП.