Введение к работе
Актуальность проблемы Важнейшей задачей современной кардиофармакологии является создание новых высокоэффективных и малотоксичных сердечно-сосудистых, в том числе антиаритмических, лекарственных средств [Каверина, 1995; Машковский, 1997].
Нарушения ритма сердца (НРС) могут быть осложнением многих заболеваний, существенно влияя на их течение, явиться причиной внезапной смерти, снижения "качества жизни" [Мазур, 1988; Мамедов, 1989; Куликовский, 1992; Метелица, 1996; Laurence, Bennett, 1991; Mason, 1993; Rosen, 1996; Gadsby, Wit, 1996; Surawicz, 1996]. Это обусловливает необходимость широкого применения ангиаритмических препаратов и оптимизации их терапевтического действия, поиска (с учетом зависимости структура - действие) и изучения оригинальных веществ для лечения и профилактики конкретных форм НРС с достаточной широтой терапевтического действия (ШТД), а также более эффективных и безопасных лекарственных сочетаний, используя как комбинирование антиаритмиков, так и drug helpers ("лекарства - помощники лекарств") [Генденштейн и др., 1990, Какорский, 1993; Каверина и др., 1996; Галенко-Ярошевский и др. 1997, 1998; Машковский, 1997; Артюков, 1997; Лысковцев, 1997; Смирнов, 1997; Болдии, 1998; Deedwania и др., 1987; Tanabe и др., 1988; Woodward и др., 1995; Johnson Robert и др., 1995; Karagueuzian и др., 1996]; значительный прогресс может быть достигнут путем создания систем управления современным доклиническим изучением механизмов аритмий и действия антиаритмических веществ на молекулярном уровне [Шейх-Заде, Галенко-Ярошевский, 1987; Береговая, 1991; Сергеев и др., 1996; Котина, 1997; Якушев, 1998].
В то же время терапия антиаритмическими препаратами связана со значительным риском появления "кардиальных" [проаритмических - "ранних" и "поздних" проаритмий, отрицательного инотропного действия, нарушегаи проводимости; кардиотоксических - угнетение сердечной деятельности: угрожающие нарушения частоты сердечных сокращений (ЧСС) и НРС, падение артериального давления (АД), вплоть до коллапса, желудочковая тахикардия, мерцание и фибрилляция желудочков (ФЖ), остановка сердца] и "экстракардиальньгх" (нарушение зрения, сухость во рту, внутрипечеиочный холестаз, гепатомегалия, гепатит, желтуха и др.) эффектов [Бобров, Куп-новицкая, 1991; Дощицин, 1993; Ефимова, Бора, 1995; Спасов, Гурова, 1997; Гурова, 1998; Alpert, Francis, 1994; Geelen и др., 1995; Rosen, ] 996; Karagueuzian и др., 1996], индуцированных нарушениями соотношения холин-, адрен-, гистамин-, серотонин-, ГАМК-ергических и других регуляторных влияний на сердце, изменениями электролитного обмена (в частности, гипокалие-мия и гипомагниемия считаются триггерным фактором желудочковых аритмий, поскольку способствуют изменению возбудимости и автоматизма клеточных мембран), энергопродукции, ультраструктурных компонентов преимущественно в головном мозге, миокарде и печени [Сергеев, Шимановский, 1987; Меерсон, Пшенникова, 1988; Мохорт, Серединская, 1989; Тихонова, 1990; Чеканова, 1990; Бобров, Кушовицкая, 1991; Мелкумова, 1994; Лемкина, 1994; Бобров и др., 1996; Lambic, Stozinic, 1990; Surawicz, 1996].
В связи с вышеизложенным проблема разработки высоких медицинских технологий для первичного отбора и изучения потенциальных антиаритмических средств в настоящее время является весьма перспективной [Машковский, 1997; Якушев, 1998].
По данным Ф.З.Меерсона, М.Г.Пшенниковой (1988), А.Н.Мингалева (1989), П.А.Галенко-Ярошевского и др. (1990), Л.ДЛукьяновой (1990, 1990а, 1997) В.В.Гапуры (1993), В.В.Скибиц-кого (1993), Т.Б.Рыбниковой (1994), А.Я.Люфи (1994), П.Ф.Литвицкого и др. (1994), А.Ю.Ту-ровой (1996), И.В.Косякова (1997), вещества, активирующие стресс-лимитирующие системы [посредством повышения в центральной нервной системе (ЦНС) содержания серотонина, ГАМК, ГОМК и других биологически активных веществ], блокирующие или регулирующие перенос трансмембранных ионных токов (противосудорожные, местноанестезирующие, калийсодержа-щие, "калийсберегающие" и другие препараты), устраняющие "биоэнергетическую гипоксию" (в частности, органические сукцинатсодержащие соединения), могут нивелировать электрическую нестабильность сердца, оказывать антиангинальное действие, уменьшать ишемические повреждения тканей.
Известно, что производные пиперидина, пиридина, ГАМК, бензимидазола [в частности, имида-зо(1,2-а)бензимидазола], параамшюбензойной кислоты и гамма-карболина, наряду с местноанесте-зирующим, противосудорожным, аіггистрессоріплм, шггиоксидантным, антихолиюстсразным, анти-гистамишшім и другими свойствами [Ильюченок, Матвеева, 1989; Косолапов, 1995; Дюмаев и др., 1995; Ахмедова, 1996; Машковский, 1997; Садыков, 1997; Цорші, 1997] способны проявлять антиаритмический, в том числе противофибрилляторный, антиангинальный и штшшоксический эффекты [Спасов, 1984; Мингалев, 1989; Чеканова, 1990; Уваров, 1991; Мелхумова, 1994: Талаш, 1994; Галыго, 19%; Толстенок, 1996; Кириллов, 1996; Авсеенко, 1997; Шабашсва, 1997; Болдин, 1998; Гурова, 1998].
Большого внимания заслуживает выявление антиаритмических свойств у различных веществ, включая лекарственные, обладающих, в частности, месшоанестезирующей активностью [Рацибо-ринская, 1991; Рыбникова, 1994], механизм действия которых близок к таковому антиаритмических препаратов [Гренадер, 1987; Харкевич, 1989], что позволяет не только значительно сократить продвижение таких веществ от эксперимента к клинике, расширить показания к их применению, но и сделать их экономически выгодными [Гендснштейн, Цыбусов, 1985; Яковлев и др., 1991; Татарчен-ко и др., 1991; Голованов и др., 1992; Галыго, 1997; Leone и др., 1988; Buttington, 1989].
Среди разнообразных путей поиска антиаритмиков особого внимания заслуживают лекарственные средства, обладающие многофункциональным кардиопротекторным действием, в частности способные изменять элсктрофизиологические и энергообеспечивающие процессы миокарда [Гацу-ра, 1993; Якушев, 1998].
Важное значение придается пролонгированию действия лекарственных средств, в том числе антиаритмических, которое может быть достигнуто различными путями, например, сочетанием препаратов с природными (Na-солью карбоксиметилцеллюлозы, декстраном и др.) к синтетическими (поливинилпирролидоном, поливиниловым спиртом и др.) полимерами, отличающимися высокой биосовместимостью и низкой токсичностью [Игнатов и др., 1984; Аляутдин и др., 1995; Егорова и др., 1995; Панкрушева, Ерофеева, 1995].
Снижение кардиотоксического действия известных антиаритмических препаратов, а также перспективных в этом отношении соединений, создание соответствующих кардиопротекторов, пролонгирование антиаритмического действия, поиск и изучение оригинальных антиаритмиков (с учетом материальных затрат на их внедрение в практическую медицину), обладающих высокой избирательностью к той или иной форме НРС и имеющих большую ШТД, проводилось нами по единой методической схеме в плане физиологической (осуществлялся анализ различшлх функциональных изменений со стороны органов и систем, возникающих вследствие воздействия на них веществ) и молекулярной (выяснялись первичные фармакологические реакции, т.е. изучалось взаимодействие веществ с биохимическими структурами) фармакологии. При этом для поиска новых аіггааритми-ков, обладающих высокой активностью и низкой кардиотоксичностью, были избраны следующие вещества (соединения) и лекарственные препараты:
1.17 соединеімй, из которых 10 являются производными пиперидина (I - X), 3 - пиридина1 (XI -ХШ) и 4 - ГОМК (XTV - XVII), синтезированных в Казахском государственном национальном университете им. Аль-Фараби (КазГНУ, г. Алмати) (I - X) доктором химических наук Ш.САхмедовой и Краснодарском политехническом институте (КПИ) (XTV - XVII) доцентом З.И.Тюхтеневой под руководством заслуженного деятеля науки РСФСР профессора Л.А.Бадовской. Вещества были разделены на следующие группы: производные 2,5-диметилпиперидона (I - VII), оксимы 2,5-диметилпиперидина-4 (УШ - X), оксимы 2- и 4-пиридашийкарбальдегидов (XI - ХШ), производные изоксазолин - и изоксазолидин карбонових кислот (XTV, XV), производные р-амино-у-оксимасляной кислоты (XVI, XVII);
2)рихлокаин (бензойный эфир 1-аллил-2,5-диметилпиперидола-4 гидрохлорид) - новый мест-
'Вещества (пралидоксим (XI), аллокснм (XII) и дипироксим (XIII)] получены ю Института фармакологии и токсикологии МЗ Украины (г. Киев).
ноансстезирующий препарат для инфильтраіщогаюй анестезии [синтезирован в КазГНУ доктором химических наук, профессором ІПСАхмедовой, разрешен к медицинскому применению в качестве местноанестезирующего средства приказом Минздравмедпрома России (№ 250 от 31.08.95 г)];
-
18 сочетаний рихлокаин + природные полимеры (инулин, коллагены 20 и 80, декстран, желатин , Na-соли карбоксиметилцеллюлозы и альгиновой кислоты, метилцеллкшоза) и рихлокаїш + синтетические полимеры (поливикилпирролидон и поливиниловый спирт). Водные растворы 1% рихлокаина на основе полимеров, взятых в различных концентрациях (инулин - 0,5% раствор, коллагены 20 и 80 - 5% растворы, декстран - 5, 10 и 15% растворы, желатин - 5 и 10% растворы, Na-соли карбоксиметилцеллюлозы и альгиновой кислоы - 0,5 и 1% растворы, метгащеллю-лоза - 0,5 и 1% растворы, іюливинилгмрролидон - 5, 10 и 15% растворы и поливиниловый спирт - 2,5% раствор), готовились в виде ампулировашой формы в лаборатории синтеза полимеров (руководитель - академик НАН Казахстана, доктор химических наук профессор Б.А.Жубанон) Института химических наук НАН Казахстана,
-
леокаин (полиморфная Р-модификация дикаина) - новый местноанестезирующий препарат для терминальной анестезин [синтезирован в Государственном научно-исследовательском институте "Бисоффскт" Госкомитета РФ по науке и технологиям доктором биологических наук Н.Б.Леонидовым, разрешен к медицинскому применению в качестве местноанестезирующего средства приказом Минздравмедпрома России (№ 174 от 29.07.93 г.)];
-
димебон (9-/2(2-метилпиридил-5)этил/-3,б-диметил-1Д,3,4-тетрап1Дро-у-карболина дигид-рохлорид] - антигистаминный препарат, относящийся к блокаторам Ні-рецепторов [Ильюченок, Матвеева, 1989; Машковский, 1997], синтезирован в Новокузнецком научно-исследовательском хішико-фармацевтическом институте старшим научным сотрудником кандидатом химических наук В.П.Четвериковым.
Наряду с изучением кардиотоксического действия выявленных антиаритмических веществ, в этом направлении были исследованы (согласно классификации Vaughan Williams, 1984) ново-каинамид (IA), лидокаин (IB), боннекор (1С), обзидан (II), кордарон (Ш), изоптин (IV), а также новое антиаритмическое вещество ритмидазол (проявляет свойства антиаритмиков І, Ш и IV классов) - 9-дизтиламинозтил-2-третичнс5утилимидазо(1,2-а)бензіімидазола дигидрохлорид (решением Фармакологического комитета МЗ РФ от 18.11.93 г. № 211-15/2500 разрешен к клиническим испытаниям в качестве ангиаритмического средства), синтезированный в НИИ физической и органической химии Ростовского государственного университета под руководством ведущего научного сотрудника кандидата химических наук В.А.Анисимовой.
Для коррекции кардиотоксического действия антиаритмиков в качестве кардиопротекторов были использованы антндепрессант бефол - 4-хлор-Ы-(3-морфолинопропил)-бензамида гидрохлорид, относящийся к ингибиторам моноаминооксидазы (МАО) (типа А по субстрату серотоїшн) обратимого действия [Вальдман и др., 1988; Ганкина и др., 1990], и негликозидный кардиотоник суфан - дикалиевая соль Ы-сугащн-Ш-трипгофана [Горчакова, 1986; Гриневич и др., 1994], которые согласно ранее проведенным нами исследованиям обладают также способностью снижать кардиотоксические и проаритмогенные эффекты некоторых антиаритмиков и строфантина-К как в экспериментальных [Галснко-Ярошевский и др., 1995, 1998; Ханкоева, 1995], так и клинических [Скибицкий, 1993; Скибицкий и др., 1996; Болдин, 1998] условиях.
Работа выполнена на кафедре молекулярной фармакологии и радиобиологии Российского государственного медицинского уішверситета (РГМУ) в рамках научной темы "Поиск и создание новых высокоэффективных лекарственных препаратов на основе изучения молекулярного механизма их действия" (шифр темы 10.02) и їй кафедре фармакологии Кубанской государственной медицинской академии (КГМА) в соответствии с научной темой "Поиск и изучение кардио-, ней-ро- и дерматотропных веществ среди производных ГАМК, янтарной кислоты и гетероциклических соединений (№ гос. регистрации 01.860008465).
Цель работы. Поиск антиаритмических веществ с низким кардиотоксическим действием, ис-
следование кардиотоксичности найденных и известных антиаритмиков и ее коррекция; изучение молекулярных механизмов действия.
Основные задачи исследования. Для достижения поставленной цели планировалось решение следующих задач:
-
Исследовать антиаритмическис свойства некоторых производных пиперидина, пиридина и ГОМК.
-
Изучить аіггиаритмические свойства рихлокаина гидрохлорида, влияние его на гемодинамику и функциональное состояние очага ишемии (ФСОИ) миокарда.
-
Исследовать шггиаритмическую активность рихлокаина гидрохлорида на основе природных и синтетических полимеров.
-
Изучить аіггиаритмические свойства сочетания рихлокагаи с декстраном, влияние его на гемодинамику и центральные механизмы сосудистого тонуса.
-
Изучить влияние сочетания рихлокаина с декстраном на потребление миокардом, головным мозгом и печенью кислорода, ультраструктурную оргшшзацию миокарда при острой гипоксической гипоксии.
-
Изучить антиаритмические свойства леокаина, суфана и их сочетаний, влияние леокаина на гемодинамику.
-
Изучить антиаритмические свойства димебона, влияние его на гемодинамику.
-
Исследовать кардиотоксическое действие рихлокаина, сочетания рихлокаин + декстран, леокаина, димебона, бефола, суфана, а также известных (новокаинамида, лидокаина, боннекора, обзи-дана, кордарона, изоптина) и нового (ритмидазола) антиаритмиков.
-
Определить пути коррекции кардиотоксического действия антиаритмических препаратов с помощью бефола, суфана и их комбинаций.
-
Исследовать молекулярные механизмы кардиопротекторного и антиаритмического действия бефола, суфана, рихлокаина, сочетания рихлокаина с полимерами, леокаина и димебона, а также взятых для сравнения некоторых широко применяемых антиаритмических препаратов.
-
Анализ молекулярных механизмов шггиаритмического действия выявленных кардиопро-текторных веществ: влияние на потенциал плазматической и митохондриалькой мембраны изолированных кардиомиоцитов (КМ); влияние на кальциевый обмен в КМ (вход ионов кальция через кальциевые каналы плазматической мембраны КМ, аккумуляция кальция в саркоплазматическом регикулуме, выброс кальция из КМ с участием Са-АТФаз КМ); влияние на диастолическую и систолическую коїщеіпрацию ионов натрия в цитоплазме КМ.
-
Разработка тест-системы для скрининга и оценки антиаритмической активности новых химических соединений в условиях in vitro с использованием изолированных КМ.
Научная новизна. Разработано новое направление поиска и изучения антиаритмических веществ с низкой кардиотоксической активностью и коррекции кардиотоксического действия анги-аритмических препаратов.
Изучение новых оригинальных производных пиперидина, пиридина и ГОМК позволило выявить 6 соединений - бензойный эфир 1-аллш-2,5-диметилпиперидола-4 гидрохлорид (I, или рихлокаина гидрохлорид), 1,4-бис-(6етоксиішпервдсдил-4}-бутен-2 дигидрохлорид (Ш), диоксипропило-вый эфир 1,4-(бисэтилпиперидил)-бутина-2 дигидрохлорид (IV), оксим 1-акролеинил-2,5-диметил-4-бензоксипиперидина-4 гидрохлорид (VII), №,№-(триметилен)-бис-(4-оксимшюметил-пириддавяй) дибромид (ХШ, или дипироксим) и гемисукцинат 4-гидрокси-3-бензиламино-Ы-бензилбу-танамида (XVII), обладающих выраженной антиаритмической активностью; анализ зависимости структура-действие дает основание рекомендовать направленный синтез производных пиперидина и ГОМК, содержащих оксимкый фрагмент (=NOH) и гемисукцинат [0,5(СН]СООН2)].
Показано, что рихлокаина гидрохлорид обладает выраженной антиаритмической, в том числе противофибрилляторной, активностью при предсердных, желудочковых и смешанных формах аритмий, в основе которой лежит блокада быстрых натриевых и в большей мере кальциевых каналов, "калийсберегающее" действие, а также положительное влияние на ФСОИ миокарда; не оказы-6
вает кардиолепрессивного и существенного кардиотоксического действия.
Установлено, что большинство исследованных сочетаний рихлокаина с природными и синтетическими полимерами оказывает антиаритмическое действие при аконитиновой аритмии, тогда как рихлокаин, взятый отдельно, таковым эффектом не обладает. В условиях адреналиновых НРС антиаритмическое действие сочетаний рихлокаин + полимеры, по сравнению с таковым одного рихлокаина, значительно снижается; исключение составляют сочетания рихлокаина с 5, 10 и 15% растворами декстрана, антиаритмическая активность которых выше (или сопоставима), чем рихлокаина. Сочетание рихлокаин + 10% раствор декстрана проявляет более значимое антиаритмическое действие при предсердных, желудочковых и смешанных формах аритмий, чем рихлокаин и лидокаин. Декстран (10% раствор) при НРС, индуцированных инфарктом миокарда (ИМ), также обладает антиаритмической активностью, превосходя по продолжительности действия рихлокаин и лидокаин, однако уступает в этом отношении сочетанию рихлокаин + декстран (10% раствор). Антиаритмические свойства рихлокаина гидрохлорида, декстрана и их сочетаний связаны с их депримирующим влиянием на трансмембранные (преимущественно натриевые) ионные токи. Сочетаїше рихлокаин + декстран (10% раствор) не вызывает кардиолепрессивного и кардиотоксического (аритмогенного) действия, не усугубляет повреждающего эффекта острой гипоксической гипоксии на ультраструктурную организацию миокарда, морфологические изменения имеют меньшую выраженность, чем при использовании одного рихлокаина.
Впервые изучены аіггиаритмические свойства леокаина на моделях предсердных, желудочковых и смешанных форм аритмий. Дана оценка антиаритмической активности суфана и возможности его сочетания с леокаином и лидокаином в плане потенцирования аігтиаритмического эффекта. Показана способность леокаина и в меньшей мере суфана проявлять выраженную анти-аріггмнческую и противофибрилляторігую активность как при раздельном, так и в большей мере сочетанном применении, особенно в условиях реперфузионных аритмий; леокаин (в дозах, близких к токсическим) обладает умеренным кардиодепрессивным и кардиотоксическим действием. Антиаритмические и противофибрилляторные эффекты леокаина обсуловлены преимущественным влиянием его на трансмембранные натриевые токи.
Показано, что димебон обладает выраженным кардиотропным действием: по антиаритмической активности превосходит (или несколько уступает) новокаинамид, хинидин, лидокаин, корда-рон, изоптин, этмозин и этацизин, по кардиопротекторной (уменьшению зоны некроза при экспериментальном ИМ) - близок к финоптину, однако уступает обзидану и кордарону, не оказывает (в условно-терапевтической дозе) значимого кардиодепрессивного действия, проявляет (в дозах, близких к летальным) умеренный кардиотоксический эффект. Механизм антиаритмического и антиангшюльного действия димебона связан с блокадой натриевых и в большей мере кальциевых каналов.
Установлено, что рихлокаин, сочетание рихлокаин + декстран, леокаин и димебон способны проявлять слабое или умеренное кардиотоксическое действие только в больших (близких к летальным) дозах, тогда как новокаинамид, лидокаин, боннекор, кордарон, изоптин и ритмидазол оказывают это действие в сравнительно меньших (нередко граничащих с антиаритмическими) дозах. Бефол, суфан и их сочетания зішчительно снижают кардиотоксический (аритмогенный) эффект новокаидамида, лидокшша, боннекора, обзидана, кордарона, изоптина и ритмидазола. Важным свойством бефола, показанным на предыдущем этапе работы [Ханкоева, 1995], и суфана является также способность их самостоятельно проявлять аігґиаритмическую активность на различных моделях НРС и потенцировать антиаритмическое действие антиаритмиков. Так, бефол оказывает антиаритмическое действие при предсердной аритмии, вызванной повреждением синусового узла, ранних и поздних окклюзионных и реперфузионных желудочковых НРС, индуцированных ишемией миокарда, повышает порог электрической ФЖ. По антиаритмической активности бефол превосходит (при сопоставлении изотоксических доз) хинидин, этмозин и боннекор. Сочетания бефол + изоптин и, особенно, бефол + боннекор при поздней желудочковой форме НРС вызывают потенцирование антиаритмических эффектов указанных препаратов. По данным,
полученным с помощью методов физиологической фармакологии, мехаїшзм аігпіаритмического действия бефола связан с его влиянием на ионный обмен в КМ, проявлением антиангинальных свойств, а также, вероятно, с активацией стресс-лимитирующих систем вследствие накопления се-ротонина в ЦНС. Суфан оказывает превентивное и купирующее действие при реперфузионной, строфантиновой и хлоридбариевой аритмиях; по антиаритмической активности близок (или сопоставим) к лидокаину. При введении лидокаина иа фоне суфана (в условиях реперфузионной аритмии) наблюдается потенцирование противофибрилляторного действия препарата. Наличие у суфана ан-тиаригмических свойств обусловлено влиянием его на обмен ионов Са2* в КМ.
Впервые показано, что молекулярные механизмы антиаритмического действия новых кардио-протекторов (бефола и суфана) включают внутриклеточігую регуляцию натриевого и кальциевого обмена в КМ, ингибирование активности системы антипорта NaVH* и Na+/Ca2+ плазматической мембраны КМ.
Разработана тест-система для скрининга и предварительной оценки антиаритмической активности новых химических соединений в условиях in vitro с использованием изолированных КМ. Данный подход включает регистрацию изменений потенциала плазматической и митохондриалъной мембраны КМ в отсутствие и в присутствии изучаемых соединений, определение влияния иссле- дуемых веществ на концентрацию свободных ионов Na*, Са2+ в саркоплазме миоцитов. К преимуществам предлагаемого метода по сравнению с существующими аналогами относятся: репрезентативность выборки, высокая чувствительность, современный уровень аппаратно-программного обеспечения.
Таким образом, полученные результаты исследований подтверждают корректность теоретической концепции и методических подходов к поиску антиаритмических веществ с минимальными "кардиалъными" побочными эффектами и снижению кардиотоксического действия антиаритмических препаратов.
Научно-практическая значимость работы. По результатам исследования антиаритмической активности соединений VII (оксим 1-акролешпм-2,5-диметил-4-бснзоксипиперидина-4 гидрохлорид), Vm (оксим 1-бешил-2,5-диметилпиперидона-4 гидрохлорид), ГХ (оксим 1-аллил-2,5-диметилпиперидока-4) и X (проїтоновый эфир 1-аллил-2,5-диметштиперидона-4 гидрохлорид) поготовлены (совместно с химиками-синтетиками КазГНУ) заявки на изобретения. К настоящему времени на VII получено авторское свидетельство № 1823441.
Анализ зависимости структура-действие позволил рекомендовать химикам-синтетикам кафедры органической химии КазГНУ и проблемной лаборатории КПИ пути направленного синтеза -новых антиаритмических (и местноанестезирующих) веществ среди производных пиперидина и ГОМК. Это послужило основанием к синтезу (в КПИ) соединения гемиглугарат 3-бешиламиио-4чжси-Ы-бензилбутанамида, проявившего высокую антиаритмическую и местноанестезирующую активность (а.с. № 1663928).
Предложенный метод оценки антиаритмической активности фармакологических соединений в условиях in vitro может быть использован: 1) в качестве тест-системы при скрининге новых аігги-аритмических препаратов; 2) для выявления молекулярных мишеней антиаритмического действия фармакологических препаратов; 3) для анализа молекулярных механизмов развития диеритмий различного генеза в дальнейших научных исследованиях.
Проведенные исследования являются основанием к изучению "хронической" токсичности рих-локаина гидрохлорида, сочетания рихлокаин + декстран (10% раствор) и леокаина с целью внедрения их в практическую медицину в качестве антиаритмических лекарственных средств; подачи (совместно с Научно-исследовательским инстутом "Биоэффект" Госкомитета РФ по науке и технологиям) заявки на изобретение "Антиаритмическое средство лсокаин".
По результатам иследования димебона готовятся материалы для представления в Фармакологический комитет МЗ РФ для получения разрешения на клинические испьггшшя (по новым показаниям) в качестве антиаритмического препарата.
Впервые (в эксперименте на животных) изучены кардиотоксические свойства рихлокаина, сс-
четаїшя рихлокаин+декстран, леокаииа и димебона, а также антиаритмических препаратов ново-каинамида, лидокаина, боннекора, обзидана, кордарона, изоптшга и ритмидазола; кардиопротек-торная активность бефола и суфана. Выявлены антиаритмические, в том числе противофибрил-ляторные [в условиях острой транзиторной коронарной недостаточности (ОТКН)] свойства суфана. Бефол и суфан могут быть использованы дія снижения кардиотоксического и проаритмоген-ного действия отмеченных антнаритмиков, что уже нашло подтверждение в клинических условиях [Скибицкий, 1993; Скибицкий и др., 1996; Болдин, 1998]. Это открывает перспективные пути коррекции кардиотоксического действия антиаритмических препаратов, одним из которых, в частности, является энергообеспечение проведения импульсов по атипичным миоцитам сердца и стабилизация экстра- и интракардиальной нервной регуляцші. Данные о кардиопротекторньгх свойствах бефола и суфана вошли в учебник для студентов фармацевтических и медицинских вузов «Фармакотерапия с основами клинической фармакологии» (Волгоград 1996) и монографию «Сердечные гликозиды. Фармакология. Клиническое применение» (М: Медицина, 1998). Оаинные положения, ыносимие на защиту.
-
Показанная зависимость структура-действие исследованных производных пиперидина, пиридина и ГОМК может служить предпосылкой для направленного синтеза веществ, обладающих антиаритмическими свойствами.
-
Рихлокаина гидрохлорид проявляет выраженное антиаритмическое действие, превосходит, сопоставим или несколько уступает (в зависимости от модели НРС) по активности и ШТД препараты сравнения - новокаинамид, хинидин, лидокаин, тримекаин, аймалин, кордарон, этмозин, этацизин и изоптшг, не оказывает существенного кардиотоксического действия.
-
Выявленные изменения шгтиаритмической активности и токсичности рихлокаина па основе природных и синтетических полимеров указывают на целесособразность поиска и изучения новых высокоэффективных комбинаций антиаритмик + полимер.
-
Сочетание рихлокаина с 10% раствором декстрана оказывает выраженное антиаритмическое, в том числе противофибрилляторное, действие, превосходя (или сопоставимо) по антиаритмической активности и ШТД рихлокаин, взятый отдельно, и лидокаин (за исключением аконити-новой аритмии), этмозин и изоптин; не проявляет существенного кардиотоксического действия.
-
Леокаин обладает антиаритмическими и противофибрилляторными свойствами в условиях различных моделей НРС, превосходя по активности и ШТД лидокаин. Комбинирование леокашш и лидокаина с суфаном приводит к потенцированию их ангиаритмического действия. Леокаин по сравнению со своим ближайшим аналогом дикаином проявляет менее значимый кардиотоксиче-ский эффект. Бефол, суфан и их сочетания способны стекать кардиотоксическое действие ди-каина.
-
Димебон оказывает четкое шггиаритмическое (при предсердной, желудочковой и смешанной формах аритмий) и Гфотивофибрилляторное (в условиях электростимуляции блуждающего нерва и миокарда, реперфузии коронарных сосудов) действие, превосходя (или несколько уступая) по активности и ШТД новокаинамид, хинидин, лидокаин, кордарон, изоптин, этмозин, этацизин и фенкарол, являющийся, подобно димебону, блокатором Hi-рецепторов; обладает антиан-гинальными свойствами и уменьшает размеры зоны некроза При экспериментальном ИМ, причем в этом отношении близок к финоптину, однако уступает обзидану и кордарону, проявляет тенденцию к кардиодепрессивному (в условно-терапевтических дозах) эффекту и вызывает умеренное кардиотоксическое (в дозах, близких к летальным) действие. В основе кардиотропного действия димебона лежит его способность селективно взаимодействовать с Ні-рецепторами гистамина в миокарде.
-
Разработана тест-система для отбора и изучеїшя антиаритмической активности новых соединений в опытах in vitro с использованием изолированных КМ. Предложенная схема скрининга включает последовательную трехстадийную оценку влияния химических веществ на изменения Афп, Na- и Са-обмен клеток.
-
Антиаритмические препараты - новокаинамид, лидокаин, боннекор, обзидан, кордарон,
изоптин, а также новое антиаритмическое средство ритмидазол, представляющие все группы анти-аритыиков согласно классификации Vaughan Williams (1984), оказывают в той или иной степени хардиотоксическое (аритмогенное) действие; наименее выраженный кардиотоксический эффект проявляют кордарон и лидокаин.
9. Бефол, суфан и их сочетания значимо снижают кардиотоксическое действие новокаинамида,
лидокаина, боннакора, обзидана, кородарона, изогггина и ритмидазола; самостоятельно проявляют
антиаритмическую активность на различных моделях аритмий и потенцируют ангиаритмические
эффекты антиаритмиков.
-
Выявлено различие механизмов действия оригинальных кардиопротекторов бефола и суфака на натриевый и кальциевый обмен в КМ и обнаружено существовшше специфической мишени действия для каждого из них.
-
С учетом собственных приоритетных фактических данных, а также с позиций существующих теоретических представлений сформулирована концепция, описывающая молекулярные и клеточные механизмы развития нарушений ритма сердца и ишемической альтерации, выделены возможные точки приложения действия исследованных кардиопротекторов и антиаритмических веществ.
Апробация работы. Материалы и положения диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях Краснодарского краевого отделения Российского научного общества фармакологов (1996, 1997, 1998) с приглашением представителей кафедр патологической физиологии, пропедевтики внутренних болезней, госпитальной терапии с курсом клинической фармакологии КГМА, научной конференции кафедры молекулярной фармакологии и радиобиологии РГМУ (1998), 1-м Съезде Российского научного общества фармакологов (Волгоград, 1995), П Международном славянском конгрессе по элеггростимуляции и клинической электрофизиологии сердца (Санкт-Петербург, 1995), П, Ш и V Российских национальных конгрессах "Человек и лекарство" (Москва, 1995, 1996, 1998), XVII Европейском конгрессе международного общества по изучению сердца (Болонья, 1996), TW Международном симпозиуме по сравнительной электрокардиологии (Сыктывкар, 1997).
Публикации: По материалам диссертации опубликовано 64 работы, из них 38 статей, в том числе в центральных научных журналах и изданиях 32, за рубежом - 3, авторских свидетельств на изобретения - 1; изданы (в соавторстве) учебник для студентов фармацевтических и медицинских вузов "Фармакотерапия с основами клинической фармакологии" (Волгоград, 1996) и книга "Очерки биохимической фармакологии" (Москва, 1996. Часть 1: глава 2 "Фармакодинамика" и глава 3 "Фармакоишетика"; часть П: глава 3 "Биохимическая фармакология гистамина", глава 4 "Биохимическая фармакология серотонина").
Объем и структура роботи. Диссертация изложена на 353 страницах машинописного текста, иллюстрирована 71 рисунком. Работа состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания материалов и методов исследования (глава 2), изложения результатов собственных исследований (часть I главы 3 - 10, часть П глава 11), обсуждения полученных результатов, выводов, указателя литературы (463 источника, в том числе 227 отечественных и 236 шюстранных), приложения (142 стр.), включающего 82 таблицы и 15 рисунков.