Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время стало очевидным, что эндотелий сосудов – это активная метаболическая система, которая функционирует как рецепторно-эффекторный орган, реагирующий на любой физический или химический стимул/раздражитель с выделением/секрецией соответствующего вещества, с помощью которого он может поддерживать вазомоторный баланс и сосудисто-тканевый гомеостаз (Гомазков О. А., 2000; Рacher P., 2007, Esper R. J., 2006, Luscher T. F., 1997). Эндотелий играет ключевую роль в модуляции сосудистого тонуса, продуцируя различные вазоактивные вещества, наиболее важным из которых является оксид азота (NO) - лабильная субстанция, высвобождаемая эндотелиальными клетками во время катаболизма L-аргинина при активном участии NO-синтазы, являющаяся наиболее мощным из известных в настоящее время вазодилататоров (Граник В. Г., 2004; Покровский В. И., 2005; Forstermann U. T., 2006; Rabelink T. J., 2006).
Широкий спектр биорегуляторных эффектов сосудистого NO указывает на то, что снижение его уровня в ЭК под влиянием тех или иных факторов должно вызывать существенные изменения их функций и системы кровообращения в целом. Эти нарушения включают: снижение эффектов эндотелийзависимых вазодилататоров и повышение вазоконстрикторных влияний, рост АД, нарушения системной и региональной гемодинамики, функций сердца, увеличение экспрессии адгезивных молекул эндотелия, агрегации тромбоцитов, прилипание их и лейкоцитов к сосудистой стенке, пролиферацию и миграцию гладкомышечных клеток с образованием неоинтимы, синтез внеклеточного матрикса и др. (Shiffrin E. L., 2001; Egashira K., 2002; Feletou M., 2006; Сooke J. P., 2003, Endemann D. H., 2004, Зотова И. В., 2000; Марков Х. М., 2005)
Исследования последних лег убедительно показали, что в различных комбинациях отмеченные нарушения, составляющие дисфункцию эндотелия в целом, имеют место при многих сердечно-сосудистых заболеваниях (артериальная гипертония, атеросклероз, ИБС, сердечная недостаточность, нарушения кровообращения в почках, легких, головном мозге, конечностях, кишечнике (Белоусов Ю. Б., 2000; Маколкин В. И., 2004; Сооke J. P., 2003; Landmesser U., 2004), а также их факторах риска (гиперхолестеринемия, курение табака, сахарный диабет, резистентность к инсулину, ожирение, гипокинезия, старение организма, наследственная отягощенность) (Шестакова М. В., 2001; Бувальцев В. И., 2002; Петрищев Н. Н., 2003; Мазуров В. И., 2006; Bonetti P. O., 2003; Barbato J.E., 2004; Spieker L. E., 2006;Giannotti G., 2007)
Эндотелиальные клетки могут предстать и в роли первоочередного этиологического фактора и органа-мишени при развитии сердечно-сосудистых изменений, связанных со снижением уровня эстрогенов (Кrug E., 2002; Modena M. G. 2002; Таddei S., 2006). Патогенетические механизмы постменопаузального повышения АД являются достаточно запутанными и многофакторными – они гораздо более сложные, чем просто влияние сниженного уровня эстрадиола в крови. Но очевидно, что один из них связан с нарушением эндотелийзависимой вазодилатации, вызванной снижением биодоступности NO (Карпов Ю. А., 2001; Hinojosa-Laborde C., 2004; Zanchetti A., 2005; Rosano G. M., 2007; Сoylewright M., 2008). Это может быть обусловлено повышением активности ренина плазмы, стимуляцией окислительного стресса, увеличением соль-чувствительности, ожирением, повышением симпатического тонуса (Majmudar N. G., 2000; Simon T., 2000; Dubey R. K., 2002; Scuteri A., 2003; Teerlink T., 2003; Thompson L. P., 2005; Miller V. M., 2007). Поэтому коррекция эндотелиальной дисфункции в постменопаузальном периоде считается одним из важных аспектов терапии для восстановления баланса регуляции сосудистого тонуса, гемостаза, иммунного ответа, предупреждения миграции клеток крови в сосудистую стенку, уменьшения синтез факторов воспаления, укрепления барьерные функции эндотелия (Сметник В. П., 2001;Ольбинская Л. И.,2001; Herrington D.M., 1999; Diamanti-Kadarakis E., 2001; Harman S. M., 2005; Minkin M. J., 2007).
В плазме крови уровень L-аргинина оказывается сниженным при многих болезнях сердечно-сосудистой системы и их факторах риска. Показано, что пероральное и парентеральное введение L-аргинина в организм больных с этими заболеваниями восстанавливает сниженный у них уровень L-аргинина, NO и функции эндотелия, давая соответствующий терапевтический эффект (Степанов Ю. С., 2005; .Mарков Х. М., 2005, Piatti P., 2003; Piatti P., 2000; Hambrecht R., 2000; Lin K. Y., 2002; Tousoulis D. 2007; Bode-Bger S.M., 2003). Это позволяет считать, что дефицит NO и дисфункция сосудистого эндотелия у таких больных могут быть обусловлены в той или иной степени недостатком L-аргинина в качестве субстрата для eNOS (Schlaich M. P., 2004; Nakamura K., 2003; Kawano H., 2002; Breeders M.A., 2002; Pernow J., 2003; Gornik H.L., 2004).
В последнее время в исследованиях причин развития и прогрессирования сердечно-сосудитых заболеваний обращено внимние к асимметричному диметиларгинину (АДМА), названного новым маркером и фактором риска развития и прогрессирования эндотелиальной дисфункции и атеросклероза (Boger R.H., 1998, 2004; Zoccali C., 2001; Achan V., 2003; Kielstein J., 2003)
Данные клинических и экспериментальных исследований подтверждают предположение, что ферментная активность синтазы окиси азота регулируется соотношением между концентрацией L-аргинина (эндогенный субстрат) и концентрацией ассиметричного диметиларгинина (эндогенный ингибитор). Физиологическая регуляция осуществляется таким образом, что при наличии обычных уровней L-аргинина любое повышение уровней ADMA может стать причиной относительного дефицита L-аргинина в отношении оптимальной активности синтазы окиси азота. Так как ADMA является конкурентным ингибитором синтазы окиси азота, его ингибирующее действие может быть преодолено повышением концентрации ферментного субстрата (L-аргинина) (Lu, T. M., 2003; Bger R.H., 2005; 2004, 2007). Поэтому дополнительное введение L-аргинина может помочь в восстановлении физиологического состояния синтеза оксида азота путём нормализации соотношения «L-аргинин/ADMA». Кроме этого, эстрогены регулируют метаболизм и освобождение асимметричного диметиларгинина (ADMA) – эндогенного ингибитора NO-синтазы (Teerlink T., 2003; Post M.S., 2003). Исследования Holden D. P. et al. (2003) продемонстрировали снижение уровня циркулирующего ADMA после эстрогензаместительной терапии у постменопазуальных женщин, кроме того эстрогены снижают освобождение ADMA из эндотелиальных клеток и стимулируют активность фермента диметиларгининдиметиламиногидролазы, метаболизирующего ADMA в опытах in vivo. Следующим важным факторов, способствующим повышению ADMA у женщин в постменопаузе является повышение сольчувствительности и, как следствие артериального давления, что дополнительно усугубляет развитие эндотелиальной дисфункции, выражающееся в снижении эндотелийзависимой вазодилатации (Scuteri A., 2003).
Исходя из вышеизложенного, существует необходимость исследования потенциальной роли и перспективности терапии L-аргинином как дополнение к существующим парадигмам коррекции дефицита оксида азота при сердечно-сосудистых заболеваниях и в этой связи фармакологическое изучение эндотелиотропных свойств L-аргинина в комбинации с кардиотропными препаратами с доказанной эндотелиотропной активностью является одной из актуальных задач современной экспериментальной кардифармакологии.
Очевидно, что в настоящее время достаточно большое внимание уделяется изучению роли и места L-аргинина, как предшественника NO, в коррекции эндотелиальной дисфункции (Bger RH, Bode-Bger SM., 2001, 2003, 2005; Perticone F., 2005; Siasos G., 2007; Gokce N. L., 2004), а вот сравнительное изучение комбинации L-аргинина с представителями основных групп гипотензивных препаратов, обладающих эндотелиопротективными эффектами (ингибиторы АПФ, блокаторы АТ1-рецепторов, антагонисты кальция, -блокаторы), при различном экспериментальном моделировании эндотелиальной дисфункции в литературе нами не обнаружено.
Работа выполнена по инициативному плану, включена в программу «Разработка и совершенствование методов ранней диагностики, лечения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний с целью улучшения качества и увеличения продолжительности жизни больных» на 2007-2012 гг., номер госрегистрации 0120. 0 710379. Номер государственной регистрации диссертационной темы – 01.2.004 11184.
Цель исследования: изучить и обосновать возможности фармакологической коррекции метаболического пути L-аргинин/NO дополнительным введением L-аргинина и его комбинаций с эналаприлом, лозартаном, амлодипином, индапамидом и небивололом при различных экспериментальных моделях дефицита оксида азота.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи исследования:
-
Исследовать развитие эндотелиальной дисфункции при L-NAME-индуцированной модели дефицита NO в эксперименте с использованием функциональных проб, биохимических маркеров и результатов морфологических исследований.
-
Исследовать развитие эндотелиальной дисфункции при гипоэстроген-индуцированной модели дефицита NO в эксперименте с использованием функциональных проб, биохимических маркеров и результатов морфологических исследований.
-
Изучить эндотелиопротективную активность L-аргинина, ингибитора АПФ эналаприла, блокатора АТ1-рецепторов лозартана калия, антагониста кальция амлодипина, тиазидоподобного диуретика индапамида, -блокатора небиволола при L-NAME- и гипоэстроген-индуцированной моделях дефицита NO.
-
Изучить эндотелиопротективную активность сочетанного применения L-аргинина и ингибитора АПФ эналаприла при L-NAME- и гипоэстроген-индуцированной модели дефицита NO.
-
Изучить эндотелиопротективную активность сочетанного применения L-аргинина и блокатора АТ1-рецепторов лозартана калия при L-NAME- и гипоэстроген-индуцированной модели дефицита NO.
-
Изучить эндотелиопротективную активность сочетанного применения L-аргинина и антагониста кальция амлодипина при L-NAME- и гипоэстроген-индуцированной модели дефицита NO.
-
Изучить эндотелиопротективную активность сочетанного применения L-аргинина и тиазидоподобного диуретика индапамида при L-NAME- и гипоэстроген-индуцированной модели дефицита NO.
-
Изучить эндотелиопротективную активность сочетанного применения L-аргинина и -блокатора небиволола при L-NAME- и гипоэстроген-индуцированной модели дефицита NO.
-
Проведение интегрального векторного анализа для комплексной оценки функциональных характеристик сосудистой реактивности, нитроксидергической системы, показателей сократимости и морфометрии миокарда и последующим расчётом вероятностного коэффициента аддиции L-аргинина в комбинированной фармакологической коррекции нарушений метаболического пути L-аргинин/NO.
Научная новизна исследования. В работе впервые предложен способ комбинированной фармакологической коррекции метаболического пути L-аргинина/NO при моделировании дефицита оксида азота с использованием L-аргинина и препаратов основных антигипертензивных групп с доказанной эндотелиотропной активностью. Используя впервые объединённый комплекс методов, продемонстрировано, что ADMA-подобная L-NAME-индуцированная и гипоэстроген-индуцированная NO-дефицитные эндотелиальные дисфункции характеризуются изменениями соотношений сосудистых реакций на ацетилхолин (эндотелийзависимая вазодилятация) и нитропруссид (эндотелийнезависимая вазодилятация) с увеличением коэффициента эндотелиальной дисфункции (КЭД) в 5 и 2,1 раза соответственно, повышением адренореактивности и снижением исчерпания миокардиального резерва, резким снижением показателей биохимических маркеров (Тоtal NO, экспрессия NO- синтазы), а также отрицательной динамикой морфометрических показателей сердечно-сосудистой системы (диаметр миокардиоцитов).
В работе впервые показано, что L-аргинин в дозе 200 мг/кг (однократно внутрибрюшинно в течение 7 суток) при сочетанном использовании с препаратами основных антигипертензивных групп с доказанной эндотелиотропной активностью, вводимых внутрижелудочно однократно в течение 7 суток - ингибитором АПФ эналаприлом (0,5 мг/кг), блокатором АТ1-рецепторов лозартаном (6 мг/кг), блокатором кальциевых каналов амлодипином (0,5 мг/кг), тиазидоподобным диуретиком индапамидом (2 мг/кг), бета-блокатором небивололом (0,5 мг/кг) оказывает аддитивное эндотелиопротективное действие при моделировании дефицита оксида азота. Таким образом, в работе впервые представлены убедительные доказательства необходимости дополнительной целенаравленной эндотелиотропной терапии к существующим препаратам основных антигипертензивных групп для коррекции нарушений метаболического пути L-аргинин/NO.
Научная новизна подтверждается получением 11 патентов РФ.
Практическая значимость. В работе установлена и обоснована эффективность сочетанного применения L-аргинина с ингибитором АПФ эналаприлом, блокатором АТ1-рецепторов лозартаном калия, антагонистом кальция амлодипином, тиазидоподобным диуретиком индапамидом, -блокатором небивололом для коррекции L-NAME- и гипоэстроген- индуцированного дефицита оксида азота в эксперименте. Показано, что их сочетанное использование позволяет улучшать изменение соотношения сосудистых реакций на ацетилхолин (эндотелийзависимая вазодилатация) и нитропруссид (эндотелийнезависимая вазодилатация) с уменьшением коэффициента эндотелиальной дисфункции (КЭД), который в 5 раз увеличивается при L-NAME- и в 2,1 раза при гипоэстроген- индуцированной NO-дефицитной эндотелиальной дисфункции, предотвратить снижение показателей биохимических маркеров (Тоtal NO, экспрессию NO-синтетазы), а также добиться положительной динамики морфофукциональных показателей сердечно-сосудистой системы (диаметр миокардиоцитов и прирост давления при пробе на нагрузку сопротивлением, диаметр миокардиоцитов и адренореактивности, что подтверждается интегральным расчётным анализом площадей диаграмм данных показателей.
Запланировано проведение целенаправленных клинических исследований L-аргинина при артериальной гипертензии («Протокол клинического испытания L-аргинина при артериальной гипертензии» ГНИЦ ПМ МЗ и СР РФ от 07.05.2004).
Внедрение результатов научных исследований. Материалы диссертационного исследования, касающиеся антигипертензивной и эндотелиопротективной активности лозартана калия «Блоктран», эналаприла малеата «Рениприл», индапамид «Индапамид» производства ОАО «Фармстандарт-Лексредства», включены в состав документов, поданных на регистрацию в МЗ РФ (РУ № 000084/01-2000).
Материалы диссертационного исследования, касающиеся изучения антигипертензивной и эндотелиопротективной активности L-аргинина включены в состав документов, поданных на регистрацию в МЗ РФ (Свидетельство о государственной регистрации № 77.99.23.3.У.2795.3.05). Результаты работы используются в работе кардиологического отделения МУЗ «Городская больница скорой медицинской помощи», кардиологического отделения МУЗ «Городская больница № 1» г. Курска и в лекционных курсах кафедры фармакологии, клинической фармакологии КГМУ, кафедры фармакологии Орловского государственного университета.
Апробация работы. Материалы работы доложены на итоговых научных сессиях и международных конференциях молодых ученых КГМУ в 2004 - 2007 гг., XIII - ХV национальном конгрессе «Человек и лекарство», I национальном конгрессе терапевтов, VII съезде аллерголов и иммунологов СНГ, международной конференции с участием компании «Натурварен», Германия, посвященной открытию фармацевтического факультета в Белгородском государственном университете, VI международной конференции «Клинические исследования лекарственных средств». Апробация диссертации проведена на научно-практической конференции кафедр фармакологии, клинической фармакологии, патофизиологии, патологической анатомии, биохимии, анатомии, внутренних болезней № 1, 2, внутренних болезней ФПО, хирургических болезней ФПО, акушерства и гинекологии ФПО, травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии, спортивной медицины, биоорганической химии, фармацевтической и аналитической с курсом токсикологической химии, фармацевтической технологии, фармации ФПО, фармацевтической химии и фармакогнозии Белгородского государственного университета, НИИ экологической медицины КГМУ. По материалам диссертации опубликовано 42 печатных работ, в том числе 18 работ в журналах, рекомендуемых ВАК.
Положения, выносимые на защиту
1. L-NAME-индуцированный и гипоэстроген-индуцированный дефициты оксида азота, характеризующиеся изменениями соотношений сосудистых реакций на ацетилхолин (эндотелийзависимая вазодилатация) и нитропруссид (эндотелийнезависимая вазодилатация) с увеличением КЭД, снижением показателей биохимических маркеров (Тоtal NO, экспрессия NO-синтазы), а также динамикой морфофункциональных показателей сердечно-сосудистой системы (увеличение диаметра миокардиоцитов, повышение адренореактивности, снижением миокардиального резерва), являются адекватными и информативными моделями NO-дефицитной эндотелиальной дисфункции.
2. L-аргинин является дополнительной патогенетической опцией коррекции эндотелиальной дисфункции в сочетании с традиционными антигипертензивными средствами.
3. L-аргинин потенциирует эндотелиопротективную активность основных антигипертензивных средств с доказанными эндотелиотропными эффектами и по расчётному значению вероятностного коэффициента аддиции L-аргинина изученные комбинации располагаются в следующий ряд - при L-NAME-индуцированном дефиците оксида азота: L-аргинин + небиволол < L-аргинин + индапамид < L-аргинин + амлодипин < L-аргинин + лозартан < L-аргинин + эналаприл, а при гипоэстроген-индуцированной патологии соответственно: L-аргинин + небиволол < L-аргинин + эналаприл < L-аргинин + индапамид < L-аргинин + лозартан < L-аргинин + амлодипин.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, результатов исследования, обсуждения полученных результатов, выводов и списка используемой литературы, включающего 615 источников, из них 87 отечественных и 528 зарубежных авторов. Диссертация изложена на 407 страницах машинописного текста, содержит таблиц – 52, рисунков – 116, схем – 4.
![Влияние метотрексата и лефлуномида на цитокиновый профиль и метаболизм оксида азота у больных ревматоидным артритом [Электронный ресурс]](/i/i/4502/210545.png "Влияние метотрексата и лефлуномида на цитокиновый профиль и метаболизм оксида азота у больных ревматоидным артритом [Электронный ресурс] Медведь Елена Эдуардовна")
