Влияние серотонина на сократи- мость миокарда левого желудочка у неполовозрелых крыс с моделью медикаментозного ринита

Введение. Интраназальные адреномиметики (ИА) применяются во время простудных заболеваний, когда возникает выраженный отек слизистой носа [1, 2]. ИА относятся к селективным α-адреномиметикам смешанного типа. Терапевтический эффект ИА развивается в течение 4–5 дней от начала лечения [3]. Важно обратить внимание на изменение адренорецепторов (АР) при действии ИА [4]. При длительном применении ИА (более 10 дней) развивается десенситизация АР, снижается реакция альфа-адренорецепторов, что приводит к повторному выраженному отеку и застою в слизистой оболочке носа [1, 5].

Десенситизация альфа-АР и интерстициальный отек (подслизистой основы), который развивается из-за изменения проницаемости сосудов, длительного сокращения артериол, приводят к дистрофическим изменениям слизистой оболочки [5, 6]. Механизм десенсити-зации при медикаментозном рините (МР) включает уменьшение количества АР на мембранах гладкомышечных клеток сосудов, нарушение связи с G-белком и развитие та-хифилаксии [3, 7]. К медикаментозному риниту приводит ежедневное использование препарата ИА более 7 дней [5]. Длительность заболевания МР зависит от приема препара- тов (от 1 мес. до несколько лет [6]), распространенность ринита, вызванного приемом лекарств, достигает 1 % [8]. Медикаментозный ринит чаще развивается у пациентов с вазомоторным (ВР) и аллергическим ринитом (АР) [7, 9].

Известно, что рецепторы, действующие через G-белок, могут связываться с другими сайтами, отличающимися от эндогенного [10]. Например, с G-белком взаимодействуют альфа- и бета-адренергические и серотониновые рецепторы (СР) [11]. Следовательно, G-белок при воздействии на него с разных рецепторов может дать схожие физиологические эффекты [12, 13]. Описаны следующие побочные эффекты ИА, которые можно разделить на местные и общие. Местные включают тахифилаксию и синдром зависимости; общие – бессонницу, повышение артериального давления, тахикардию [3]. Ряд авторов предполагает, что механизм активации, вызванный ИА, через схожие вторичные посредники влияет на АР и серотониновые рецепторы [14].

Артериальная гипертония в детском возрасте считается часто встречающимся заболеванием [15]. Ее классифицируют на два вида: первичную и вторичную [15]. Особенный интерес вызывает влияние ИА на сердечно-сосудистую систему. У пациентов на фоне приема ИА увеличивается риск развития сердечной недостаточности с уменьшением сократимости миокарда [3]. В патогенезе МР сердце является органом-мишенью.

Описан метод моделирования МР на взрослых крысах. Авторами показаны морфологические изменения слизистой на 28-й день интраназального введения нафтизина: уменьшение ресничек и дилятированные сосуды, заполненные кровью [16]. Установлено, что в детском возрасте чаще развиваются побочные эффекты применения ИА [17]. Отсутствуют исследования влияния на миокард длительного интраназального введения альфа-адрено-миметмиков у подростков.

Цель исследования. Изучение влияния серотонина на сократимость миокарда левого желудочка у неполовозрелых крыс в модели медикаментозного ринита.

Материалы и методы. Объектом исследования стали неполовозрелые крысы обоего пола линии «Вистар» в возрасте от 49 до 70 дней, вес на момент начала эксперимента варьировал в диапазоне 100–150 г.

Животные содержались в стандартизированных условиях вивария. Крысы были поделены на 4 группы: две контрольные и две основные. В основных группах животным капали називин в дозе 3 мкг/100 г в нос по капле 3 раза в день (суточная доза 9 мкг/100 г) в течение 7 (группа Н 1 ) и 28 дней (группа Н 2 ). В контрольных группах крысам в нос капали физиологический раствор в том же объеме и те же дни (группы К 1 и К 2 ). Проводили исследование инотропной функции миокарда левого желудочка (ЛЖ) на тензометрической установке PowerLab (AD Instruments, Австралия).

Сократимость миокарда в эксперименте in vitro изучали на полосках миокарда левого желудочка. Серотонина тартрат (Sigma, 5-НТ) использовали в концентрации 0,1, 1,0 и 10,0 мкмоль. Для введения крысы в наркоз использовали 25 % раствор Urethane (Sigma) в дозе 800 мг/кг внутрибрюшинно.

В ходе тензометрии полоску миокарда фиксировали на крючок между двумя электродами к датчику силы MLT 050/D (AD Instruments, Австралия) на 4-канальной установке PowerLab (AD Instruments, Австралия). Используя программу AcqKnowledge, записывали исходные данные после 30–40 мин приработки. Далее в течение 20 мин регистрировали изменение сократимости миокарда ЛЖ при введении 5-НТ в концентрации 0,1 мкмоль. Аналогично проводили регистрацию сократимости миокарда при введении 5-НТ в концентрациях 1,0 и 10,0 мкмоль. Из данных тензометрического исследования получали амплитудно-временные характеристики сокращения миокарда ЛЖ. Рассчитывали реакцию инотропной функции миокарда ЛЖ в процентах от исходных показателей.

Статистическую обработку данных проводили с использованием программы Statisti-ca 6.0. Нормальное распределение признака констатировали при р>0,05 (тест Шапиро – Уилка). При нормальном распределении при- знака рассчитывали среднюю арифметическую (М, Мean), 95 % и 99 % доверительный интервалы (CI). Достоверность различий между группами рассчитывали с использованием t-критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение. Результаты исследования показали (табл. 1), что исходные ве- личины силы сокращения миокарда ЛЖ у крысят в модели медикаментозного ринита с введением називина в течение 7 дней и в контрольной группе не различаются. Однако при введении називина в течение 28 дней установлено статически значимое снижение силы сокращения миокарда ЛЖ по сравнению с контролем (p<0,05).

Таблица 1

Table 1

The effect of serotonin on the contractile force of the left ventricular myocardium

Концентрация Concentration	Сила сокращения, мг Contractile force, mg
	Н 1 (n=11)	К 1 (n=11)	Н 2 (n=11)	К 2 (n=11)
Исходные значения Baseline	27,98±2,81	26,61±0,98	20,05±1,51 ＆	24,27±1,01
0,1 мкмоль 0,1µM	40,31±1,92**	40,58±2,13**	32,68±2,43*	34,70±2,38*
1,0 мкмоль 1,0 µM	53,71±5,23**	58,74±3,31**	49,42±3,24**	50,98±2,89**
10,0 мкмоль 10,0 µM	70,74±6,85**	77,72±4,56**	67,40±3,43**	68,05±3,32**

Примечание. Здесь и далее: * p<0,05, ** p<0,001 – статистически значимые отличия от исходных значений; ^＆ – статистически значимые различия между экспериментальной и контрольной группами.

Влияние серотонина на силу сокращения миокарда левого желудочка

Note. Hereinafter: * p<0.05, ** p<0.001 – the differences are statistically significant compared with the baseline; ^＆ – the differences are statistically significant compared with the control; Н 1 – drug-induced rhinitis model (nasivin, 7-day intranasal administration); К 1 – control (saline solution, 7-day intranasal administration); Н 2 – drug–induced rhinitis model (nasivin, 28-day intranasal administration); К 2 – control (saline solution, 28-day intranasal administration).

Установлено, что у крысят группы Н 1 при введении 5-НТ в концентрации 0,1 мкмоль сила сокращения миокарда ЛЖ увеличивается с 27,98 мг до 40,31 мг (p<0,001) и по мере роста концентрации сила сокращения растет, достигая 70,74 мг (p<0,001). В группе Н 2 также зафиксировано увеличение силы сокращения миокарда ЛЖ в ответ на воздействие 5-НТ в концентрациях 0,1; 1,0 и 10,0 мкмоль (табл. 1).

Выразив реакцию силы сокращения ЛЖ на 5-НТ в процентах, мы установили, что в основной группе Н 1 при введении 5-НТ в концентрации 0,1 мкмоль она составляет 44,07 %, а в контроле – 55,2 % (p<0,05), т.е. выявлено

ее дозозависимое увеличение (табл. 2). В основной группе Н 2 в ответ на действие 5-НТ в концентрации 0,1 мкмоль реакция была выше на 25,68 %, чем в контроле (p<0,05), а при введении 5-НТ в концентрациях 1,0 и 10,0 мкмоль – на 44,74 % и 66,87 % (p<0,001). Следовательно, у крысят основной группы, которым интра-назально вводили називин в течение 28 дней, 5-НТ увеличивает силу сокращения миокарда ЛЖ; кроме того, реакция миокарда ЛЖ на 5-НТ у крысят с МР выше, чем в контроле. Сравнив реакцию силы сокращения миокарда ЛЖ в обеих основных группах, мы установили, что реакция на 5-НТ в группе Н 2 была статистически значимо выраженнее по сравнению с

Таблица 2

Table 2

Left ventricular myocardial contractility response to serotonin

Концентрация Concentration	Реакция силы сокращения, % Reaction of the contractile force, %
	Н 1 (n=11)	К 1 (n=11)	Н 2 (n=11)	К 2 (n=11)
0,1 мкмоль 0,1µM	44,07±3,10 ＆	52,50±2,81	62,99±8,50 ＆ , ＆＆	37,32±5,18
1,0 мкмоль 1,0µM	91,96±8,90 ＆	120,74±7,31	146,48±12,48 ＆ , ＆＆	101,74±9,12
10,0 мкмоль 10,0µM	152,82±12,16 ＆	192,07±14,98	236,16±15,40 ＆ , ＆＆	169,05±15,32

Примечание. Здесь и далее: ^＆＆ – статистически значимые различия между экспериментальными группами.

Н 1 при всех изученных концентрациях: при 0,1 мкмоль – на 18,93 %, при 1,0 мкмоль – на

54,52 %, при 10,0 мкмоль – на 83,34 % (p<0,05, табл. 2).

Реакция силы сокращения миокарда левого желудочка на серотонин

Note . Hereinafter: ^＆＆ – the differences are statistically significant between experimental groups.

Установлено, что исходные показатели времени сокращения (Tс) не отличаются в обеих экспериментальных группах (Н 1 и Н 2 ) по сравнению с контрольными (К 1 и К 2 ). При этом Tс миокарда ЛЖ дозозависимо уменьшается под влиянием 5-HT по сравнению с ис-

ходным временем (табл. 3). Межгрупповые различия выявлены только при концентрации 5-HT, равной 1,0 мкмоль, когда этот показатель значимо меньше в обеих экспериментальных группах по сравнению с контролем (p<0,05).

Таблица 3

Table 3

Влияние серотонина на длительность сокращения миокарда левого желудочка

Также результаты исследования показали (табл. 4), что исходные величины времени

расслабления (Tр) миокарда ЛЖ не различаются у крысят групп Н 1 и К 1 . Однако в группе

The effect of serotonin on the duration of the left ventricular myocardium contraction

Концентрация Concentration	Время сокращения (Tc), с Contraction time (Tc), sec.
	Н 1 (n=11)	К 1 (n=11)	Н 2 (n=11)	К 2 (n=11)
Исходные значения Baseline	0,145±0,002	0,144±0,001	0,144±0,002	0,143±0,002
0,1 мкмоль 0,1µM	0,138±0,02*	0,139±0,001**	0,137±0,002*	0,139±0,002*
1,0 мкмоль 1,0µM	0,132±0,01**, ＆	0,137±0,001**	0,133±0,001**, ＆	0,136±0,001**
10,0 мкмоль 10,0µM	0,128±0,01**	0,131±0,002**	0,130±0,001**	0,130±0,001**

Н 2 выявлено увеличение исходных значений Tр на 0,147 с по сравнению с контролем (p<0,001). Миокард ЛЖ крысят под влиянием

5-НТ в концентрациях 0,1, 1,0 мкмоль расслабляется медленнее, чем в контроле, на 23,6 % и 21,3 % соответственно.

Таблица 4

Table4

Влияние серотонина на длительность расслабления миокарда левого желудочка

Таким образом, у неполовозрелых крысят выявлено уменьшение силы сокращения миокарда левого желудочка, увеличение реакции силы сокращения и времени расслабления на повышающиеся концентрации серотонина.

Уменьшение сократимости миокарда ЛЖ у неполовозрелых крыс при действии серотонина отражает снижение чувствительности серотониновых рецепторов [14]. В первые 7 дней применения називина интраназально не происходит достоверных изменений в сократимости миокарда ЛЖ у неполовозрелых крыс. Наиболее выраженные изменения развиваются к 28-му дню [16]. В основной группе

на 28-й день уменьшается сила и удлиняется время сокращения миокарда ЛЖ.

Серотониновые и адренергические рецепторы взаимодействуют через ИТФ и ДАГ (диа-цилглицерин активирует каналы TRPC3 и TRPC6). При длительном воздействии на рецепторы происходит уменьшение их количества – десенсибилизация. При временной невосприимчивости клетки к разным агентам развивается гетерологичная десенсибилизация [19].

Десенсибилизация вторичных посредников ДАГ связана с притоком Са2+. Межгрупповые различия по Тс выявлены только при концентрации 5-НТ, равной 1,0 мкмоль: показатель значимо меньше в обеих экспериментальных группах Н 1 и Н 2 по сравнению с контролем – на 0,005 с и 0,003 с соответственно (p<0,05). Tр миокарда ЛЖ в Н 2 дозозависимо увеличивается по сравнению с Н 1 под влиянием 5-HT: в исходных концентрациях, при 0,1, 1,0 мкмоль на 31,9, 31,5, 27,3 % (0,18 с, 0,17 с, 0,13 с) соответственно (табл. 4).

Десенсибилизация ДАГ происходит через локальную сигмосому, состоящую из ДАГ, ДСКу (диацилглицеринкиназа γ преобразует диацилглицерин (DG) в фосфатидную кислоту (PA) и косвенно регулирует активность PKCγ), ДАГ-киназы, РКСу (протеинкиназа Cγ

The effect of serotonin on the duration of the left ventricular myocardium relaxation

Концентрация Concentration Длительность расслабления (Тр), с Relaxation time (Тр), sec. Н1 (n=11) К1 (n=11) Н2(n=11) К2(n=11) Исходные значения Baseline 0,384±0,008 0,415±0,020 0,564±0,020＆＆ 0,417±0,024 0,1 мкмоль 0,1µM 0,369±0,016 0,401±0,010 0,539±0,021＆＆ 0,412±0,010 1,0 мкмоль 1,0µM 0,348±0,015 0,375±0,005* 0,479±0,019*＆＆ 0,377±0,005* 10,0 мкмоль 10,0 µM 0,345±0,014* 0,356±0,009* 0,390±0,008**＆ 0,357±0,009* приводит к фосфорилированию и десенситиза-ции активного канала TRPC3 и фосфорилированию и активации DGKγ). Изоформа активного PKCγ создает эффект десенсибилизации и фосфорилирования канала TRPC3 путем отрицательной обратной связи. При постоянной активации TRPC3 происходит активация ДСКу и РКСу с фосфорилированием ДАГ [20].

Заключение. Сила сокращения миокарда левого желудочка у крысят в модели медикаментозного ринита снижена по сравнению с

контролем. Серотонин повышает силу сокращения и увеличивает время расслабления миокарда левого желудочка у неполовозрелых крыс в модели медикаментозного ринита по сравнению с контролем.

Влияние деконгестантов на сократимость миокарда левого желудочка и чувствительность серотониновых рецепторов приоткрывает механизм их побочных действий на сердечно-сосудистую систему.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-15-00417 (URL: .