.

Експериментальна гостра ішемія-реперфузія міокарда:роль системи оксиду азоту (автореферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
121 2966
Скачать документ

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМIЯ НАУК УКРАЇНИ

IНСТИТУТ ФIЗIОЛОГIЇ ім. О.О.БОГОМОЛЬЦЯ

ЮЗЬКІВ МАРТА ЯРОСЛАВІВНА

УДК 616-092.9+616.127-005.8+

612.173+615.22+615.27

Експериментальна гостра ішемія-реперфузія міокарда:роль системи оксиду
азоту

14.03.04.- Патологічна фізіологія

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Київ – 2004

Дисеpтацією є pукопис.

Pоботу виконано у відділі експериментальної кардіології

Інституту фізіології ім. О.О.Богомольця НАН Укpаїни

Науковий кеpівник: академік НАН України, доктор медичних наук

Мойбенко Олексій Олексійович,

Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН Укpаїни,

завідувач відділом експериментальної кардіології

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук

Соловйов Анатолій Іванович,

Інститут фармакології та токсикології АМН України, головний науковий
співробітник відділу експериментальної терапії

доктор медичних наук

Орлова Ніна Миколаївна,

Інституту кардіології ім. М.Д. Стражеска АМН України, провідний науковий
співробітник

Провідна установа:

Кафедра патологічної фізіології

Національного медичного університету ім.О.О.Богомольця АМН України

Захист відбудеться 24 лютого 2004 p. о 14 годині на засіданні
спеціалізованої вченої pади Д-26.198.01 пpи Iнституті фізіології ім.
О.О.Богомольця НАН Укpаїни за адpесою: 01024, м. Київ-24, вул.
Богомольця, 4.

З дисеpтацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту фізіології

ім. О.О.Богомольця НАН України за адресою: 01024, м. Київ-24, вул.
Богомольця, 4.

Автоpефеpат pозісланий “22” січня 2004 p.

Вчений секpетаp

спеціалізованої вченої pади,

доктоp біологічних наук
Соpокіна-Маpіна З.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Згідно з сучасними дослідженнями оксид азоту (NО)
розглядається як новий важливий фізіологічний регулятор функцій
організму та метаболізму клітин, з яким пов’язане уявлення про NО/NOS
систему, що здатна впливати на активність ендогенних систем організму.

Протягом останніх двох десятиліть накопичено значний експериментальний
матеріал про вплив NО на клітини крові та ефекторні елементи
серцево-судинної системи за фізіологічних і патологічних умов. Але нині
їх численність не пояснює механізми та напрямки дії цієї універсальної
сполуки. Ціла низка публікацій вказує на участь NО, як патогенетичного
фактора, у розвитку патологічних станів, зокрема інфаркту міокарда,
гіпертензії, стенокардії, атеросклерозу, діабетичної ангіопатії та інших
[Panza J. et al., 1990; Dusting G., 1995; Marin J. et al., 1999].

Незважаючи на численні дослідження, присвячені ролі оксиду азоту в
патогенезі гострого інфаркту міокарда, досі не існує єдиної думки з
цього приводу, більше того дані різних авторів суперечливі. З одного
боку вважають, що оксид азоту відіграє кардіопротекторну роль [Рabla R.
et al., 1996; Toit E. et al., 1998; Jones S. et al., 2003] і гальмування
його синтезу погіршує, а активація біосинтезу NО досить ефективно
зменшує ішемічні та реперфузійні пошкодження міокарда [Pernov J. et al.,
1996; Kumar K. et al., 2003; Yamashiro S. et al., 2003] і зменшує
кількість фібриляцій серця [Рabla R. et al., 1996]. З іншого – є дані
про те, що інгібування утворення NO зменшує пошкодження серця при
гострому інфаркті міокарда [Naseem S. et al., 1995; Matsuoka H., et al.,
1998]. Такі протилежні думки можуть бути обумовлені різними умовами
проведення дослідів, більшість з яких здійснені на ізольованому,
перфузованому штучними сольовими розчинами серці, що повністю виключає
більшу частину нервової та гуморальної регуляції функціонування серця.
Інша велика частина досліджень виконана на тваринах з відкритою грудною
порожниною та перикардом, що викликає значні вегетативні розлади в
респіраторній та серцево-судинній сиcтемі, а також в ланках нервової та
гуморальної регуляції і значні зміни в діяльності серця після
торакотомії (наприклад, значне падіння ударного об’єму). Така
травматична процедура викликає зміни гормонального та цитокінового фону,
що не може не впливати на реакції системи NO, яка тісно пов’язана з
іншими ланками регуляції. Виходячи з вище сказаного виникає потреба в
проведенні досліджень щодо встановлення ролі системи оксиду азоту в
розвитку порушень кардіо- та гемодинаміки, периферичного судинного
тонусу, порушень ритму діяльності серця, а також розмірів некротичного
ураження серця при гострій ішемії-реперфузії міокарда в умовах дослідів,
максимально наближених до фізіологічних.

Сучасні методичні можливості дозволяють проводити такі дослідження при
активації та інгібуванні системи оксиду азоту в дослідах з моделюванням
ішемії-реперфузії міокарда. Лишається невстановленою також участь
системи оксиду азоту в реакціях коронарних судин неішемізованої зони при
локальній ішемії та інфаркті міокарда, хоча відомо, що такого роду
реакції можуть відігравати важливу компенсаторну роль при патології
серця [Хомазюк А.І., 1985; Азаров В.І., 2000; Мойбенко O.O. та ін.,
2003].

Слід зауважити, що практично повністю відсутні комплексні дані про зміни
при ішемії-реперфузії міокарда активності ферментів, що входять до
системи обміну L-аргініну. Як відомо, L-аргінін може метаболізуватися
двома основними шляхами: при активації NО-синтаз (еNОS, nNОS, іNОS) з
утворенням оксиду азоту і цитруліну та при активації аргінази з
утворенням сечовини та орнітину. Важливо підкреслити, що за даними
деяких авторів [Chang С. et al., 1998; Boucher J. et al., 1999; Fligger
J. et al., 1999; Gotoh J. et al., 1999, Сагач та ін. 2000] NOS та
аргіназа можуть конкурувати за субстрат – L-аргінін. Звідси з
очевидністю виходить, що уявлення про характер змін системи оксиду азоту
можна отримати при комплексному вивченні активності ферментів цієї
системи.

Крім того, залишається актуальним пошук та дослідження
кардіопротекторних препаратів з таким властивостями як стимуляція
утворення NO, що були б придатними для використання в клінічній
практиці. Тому новий водорозчинний препарат кверцетин – корвітин, який
має такі властивості потребує подальшого комплексного дослідження.

Мета i задачі дослiдження. Метою дослідження, було комплексне вивчення
ролі системи оксиду азоту в розвитку і компенсації порушень діяльності
серцево-судинної системи за умов експериментальної гострої
ішемії-реперфузії міокарда (у собак) за допомогою функціональних,
біохімічних та морфометричних методів. Досягнення поставленої мети
вимагало виконання наступних завдань:

Дослідити зміни показників кардіо- та гемодинаміки, коронарного
кровотоку та розмірів уражень серця, а також активності ферментів, які
беруть участь у метаболізмі L-аргініну — нітрооксидсинтаз (NOS) та
аргіназ, їх кінцевих продуктів – NO2- і сечовини в тканинах серця і
крові.

Оцінити вплив системного інгібування NOS на характер порушень функцій
серцево-судинної системи, біохімічні зміни в міокарді і розмір
пошкодження серця.

Встановити вплив активації синтезу оксиду азоту шляхом введення
L-аргініну на характер порушень функцій серцево-судинної системи,
біохімічні і морфологічні зміни в міокарді.

Дослідити дію препарату корвітину – водорозчинного кверцетину на
характер порушень функцій серцево-судинної системи, біохімічні і
морфологічні зміни в міокарді.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше встановлено, що при
експериментальній гострій ішемії-реперфузії міокарда відбувається
зниження активності NOS та зменшення вмісту NO2- в прилеглій та
некротичній зонах і підвищення активності аргіназ в уражених ділянках
серця. В пошкодженному міокарді зростає вміст кінцевого продукту
аргіназної реакції – сечовини.

Отримало подальший розвиток дослідження впливу L-NNA (інгібітор NOS) і
L-аргініну на перебіг експериментальної гострої ішемії-реперфузії
міокарда. Встановлено, що L-NNA негативно впливає на показники
кардіогемодинаміки, підвищуючи коронарний судинний опір, загальний
судинний опір, значно збільшучи порушення ритму серцевої діяльності,
особливо при реперфузії міокарда. Тоді як введення L-аргініну (за цих же
умов) покращує показники кардіогемодинаміки і знижує постнавантаження на
серце, має виражену антиаритмічну дію, в 2,5 рази зменшує зону некрозу.

Вперше показано, що при гострій ішемії-реперфузії міокарда введення як
L-аргініну, так і L-NNA призводить до зниження в зоні некрозу активності
аргінази і вмісту сечовини, дієнових кон’югатів, лейкотриєну С4 і
тромбоксану В2.

Вперше встановлено, що введення L-NNA (в дозі 50,0 мг/кг ваги, в/в)
призводить до зникнення вазодилятоторної реакції коронарних судин
неішемізованої ділянки міокарда і до зростання коронарного судинного
опору в неішемізованому міокарді.

Вперше одержано дані, про те, що застосування корвітину – нового,
розробленого нами кардіопротекторного препарату, призводило до зменшення
зони некрозу, стабілізації системного артеріального тиску, тиску в
лівому шлуночку, збереження активності NOS та вмісту нітрит-аніону в
пошкоджених ділянках міокарда, зниження активності аргінази і вмісту
сечовини в пошкодженому міокарді.

Теоретичне i практичне значення роботи. Отримані результати розкрили
NO-залежні ланки патологічного процесу в серцево-судинній системі.
Система NO є необхідною для функціонування міокарда у нормі і
визначальною за патологічних умов (таких як гостра ішемія-реперфузія).
Пошкодження вивільнення NO, яке пов’язане з погіршенням коронарного
кровотоку є фактором ризику при інфаркті міокарда. Недостатнє
вивільнення NO може бути наслідком пошкодження самого міокарда і є
важливим в патогенезі ішемічної хвороби серця. Надлишок L-аргініну –
субстрату для NO в коронарному руслі вносить позитивний вклад в перебіг
експериментальної гострої ішемії-реперфузії міокарда, що має
фундаментальне значення для розуміння механізмів розвитку інфаркту
міокарда.

Доказана кардіопротекторна роль нового препарату корвітину, яка полягає
у збереженні активності нітрикоксидсинтаз та вмісту нітрит-аніону в
пошкодженому міокарді та зниженні вмісту потужних вазоконстрикторів та
хемоатрактантів, таких як ЛТС4 та ТхВ2, а також у вірогідному зменшенні
розмірів некротично ураженого міокарда.

Запропонована нами експериментальна модель для вивчення
експериментальної гострої ішемії-реперфузії може бути використана для
досліджень впливу факторів, які є важливими для збереження функції
міокарда, а також для прикладних досліджень і розробок нових підходів у
терапії гострого інфаркту міокарда.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно здійснено науковий пошук
та обгрунтування напрямку досліджень. Самостійно проведені
експериментальні дослідження, статистична обробка одержаних результатів
та їх аналіз, сформульовано основні висновки роботи, підготовлено до
публікації матеріали стосовно основних положень експериментальних
досліджень.

Апробація результатів дисертації. Основні положення й окремі фрагменти
роботи дисертації доповідалися: на Українській Науковій конференції
“Мікроциркуляція та її вікові зміни” (Київ, 1999), XVI Світовому
конгресі Міжнародного товариства по дослідженню серця (Маастріхт, 1999);
ІІ Російському Конгресі по патофізіології (Москва, 2000), 11 Міжнародній
конференції “Досягнення у вивченні простагландинів та лейкотриєнів”
(Флоренція, 2000), VI Конгресі кардіологів України, (Київ, 2000), ІІІ
національному конгресі патофізіологів України, (Одеса, 2000), XVII
Світовому конгресі (Canada 2001), ІІ міжнародній науково-практичній
конференції “Дисфункция эндотелия” (Витебск, 2002), V Всеукраїнській
конференції молодих учених “Сучасні проблеми гігієни, токсикології та
аналітичної хімії” (Київ, 2003), Науково-практичній конференції з
міжнародною участю “Фізіологія регуляторних систем” (Чернівці, 2003),
VII з’їзді Всеукраїнського лікарського товариства (Тернопіль, 2003), ІІІ
конгресі Федерації європейських товариств фізіологів (Ніца, 2003)

Публікації. Результати дисертації викладено в 6 статтях у наукових
фахових виданнях, 1 статті в збірнику наукових праць та 11 тезах
доповідей на конференціях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, огляду
літератури, розділів описання матеріалів і методів дослідження,
результатів досліджень, аналізу і узагальнення результатів дослідження,
висновків, списку використаних джерел. Робота викладена на 162 сторінках
машинописного тексту та ілюстрована 12 рисунками і 17 таблицями. Список
літератури містить 54 джерелa українською та російською мовами і 260
іноземних джерела.

ОСновний зміст роботи

Матеріали та методи досліджень. Досліди виконувалися на безпородних
собаках-самцях, вагою від 16 до 23 кг під хлоралозо-уретановим наркозом
(0,07 та 0,7 г/кг ваги, внутрішньовенно). Після введення гепарину (500
од/кг) крізь стегнову артерію катетеризували черевний відділ аорти та
через ліву сонну артерію – лівий шлуночок серця, для реєстрації
системного артеріального тиску та тиску в лівому шлуночку, відповідно.
Металевий катетер через праву сонну артерію ретроградно вводили в гирло
лівої коронарної артерії. Після чого, внутрішній пластиковий зонд з
потовщенням на кінці, що знаходився в просвіті металевого катетера
просували вперед на 1 см і розпочинали перфузію коронарної судини,
власною кров’ю тварини із плечової артерії через помпу з постійним
об’ємом. Зовнішній кінець металевого катетера був сполучений через
трійник з манометром, що дозволяло реєструвати тиск в коронарному руслі
і з гнучким тефлоновим катетером, що знаходився в правій плечевій
артерії. Подальше просування внутрішнього зонда з обтуратором приводило
до заклинювання дистального відділу судини і відповідно ішемії ділянки
міокарда. Через декілька секунд після заклинювання розвивалися
характерні ЕКГ-ознаки ішемії. Реперфузії досягали шляхом підтягування
внутрішнього зонда до вихідного рівня.

Рєєстрація гемодинамічних параметрів проводилася за допомогою
полікардіографа “Mingograph-82”, фірми Siemens-Elema (Швеція). Запис ЕКГ
здійснювався у І та ІІІ стандартних відведеннях, реєстрували коронарний
перфузійний тиск (КПТ), середній артеріальний тиск (САТ), тиск у
порожнині лівого шлуночка (ТЛШ). Скоротливу функцію лівого шлуночка
оцінювали за змінами першої похідної внутрішньошлуночкового тиску та
індексу скоротливості міокарда – (dp/dtmax)/р. Хвилинний об’єм крові
(ХОК) визначали методом термодилюції. За отриманими даними ХОК та САТ
розраховували показник загального периферичного опору.

Протягом експерименту провадився забір артеріальної крові для визначення
сумарної активності NOS, аргінази, вмісту сечовини, NO2-, лейкотрієну С4
(ЛТС4), тромбоксану В2 (ТхВ2), дієнових конюгатів (ДК). Ті ж параметри
визначали також в гомогенатах серця некротичної, прилеглої та
„інтактної” (контрольної) зони. Для визначення активності NOS
використовували комбінацію класичного методу [Selter M., 1991] та
сучасну його модифікацію [Chin S. et al., 1999], пристосовану для
спектрофотометричного вимірювання продуктів реакції – нітрит-аніона
[Vodovotz Y. et al., 1994]. Активність NOS представляли в наномолях NO,
що утворювався за 1 хв на 1 мг загального білка гомогенату серця. Вміст
загального білка в пробах визначали загальновживаним методом Бредфорда
[Bradford M., 1976]. Активність аргінази визначали за кількістю сечовини
– одного з продуктів реакції L-аргінін ( сечовина+орнітин, яку визначали
колориметричним методом [Колб В.Г., 1976.] за кольоровою реакцією з
диацетилмонооксимом. Вміст дієнових кон’югатів визначали
спектрофотометрично [Гаврилов В.Б. и др., 1988]. Вміст ЛТС4 та ТхВ2
визначали в пробах за допомогою РІА-методу з застосуванням добірки
реактивів фірми “Amersham” i “Du Pont”, відповідно. Площу некротичної
зони та площу зони “ризику” розраховували планіметрично. Зону “ризику”
виявляли шляхом забарвлення інтактних ділянок міокарда за допомогою
введення 80-100 мл 1% розчину метиленового синього в аорту безпосередньо
після вилучення серця із грудної порожнини при затягнутому турнікеті в
місці оклюзії коронарної артерії. Виділяли лівий шлуночок та розрізали
його перпендикулярно його осі на блоки товщинною 0,5 см. Непошкоджений
міокард забарвлювався у темносиній колір, а зона “ризику” залишалася
незабарвленою. Після вимірювання площі зони “ризику” зразки фарбували
нітросинім тетразолієм, який виявляє сумарну активність дегідрогеназ;
некротичні ділянки залишались незабарвленими.

Експерименти проведені в 4 серії: 1 – регіональна ішемія міокарда (90
хв) з наступною реперфузією (180 хв); 2 – регіональна ішемія міокарда
(90 хв) з наступною реперфузією (180 хв), на фоні введення 50 мг/кг ваги
тіла тварини L-(- nitro-arginine (L-NNA) – неселективного інгібітора
нітрикоксидсинтаз (за 20 хв до початку ішемії і через 2 год по ходу
досліда); 3 – регіональна ішемія міокарда (90 хв) з наступною
реперфузією (180 хв), на фоні введення L-аргініну (1000 мг в/в
одномоментно з подальшим внутрішньокоронарним введенням препарату в дозі
1 мг/кг/хв протягом всього експерименту; 4 – регіональна ішемія міокарда
(90 хв) з наступною реперфузією (180 хв), на фоні введення корвітину (5
мг/кг ваги тіла, в/в). Дані представлені як середнє значення 9-12
повторів (n) ( середня квадратична похибка. Статистичний аналіз
отриманих результатів проводився за допомогою методів варіаційної
статистики з використанням t-критерію Стьюдента для оцінки вірогідності
відмінностей груп даних. Статистично вірогідними вважалися результати
для яких РI” – ? A i I4 – ? ? A A i ?????? в некротичній зоні контрольної групи (Р

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Ответить

Курсовые, Дипломы, Рефераты на заказ в кратчайшие сроки
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020