Содержание к диссертации
Введение
2. Фармакокинетика. энергетический обмен (обзор литературы) 10
2.1. Основные положения фармакокинетики 10
2.1.1. Фармакокинетические свойства каптоприла 13
2.2. Система энергопродукции 15
2.2.1. Фазы ответной реакции системы энергопродукции на нагрузку 21
2.2.2. Гуморальная регуляция системы энергопродукции 27
2.3. Энергетика фармакокинетических процессов 29
3. Материалы и методы исследования
3.1. Экспериментальные животные 37
3.2. Препараты. Фармакологическая и физико-химическая характеристика каптоприла 37
3.3. Модели нагрузки на систему энергопродукции 39
3.3.1. Иммобилизационный стресс 39
3.3.2. Введение серотонина 39
3.4. Определение концентрации каптоприла в плазме крови 40
3.5. Определение концентрации инсулина и серотонина в крови мышей 46
3.6. Расчет фармакокинетических показателей 48
3.7. Методика выделения и инкубации митохондрий печени 50
3.8. Оценка функционального состояния митохондрий 51
Обработка полученных результатов 53
Результаты исследования 54
Влияние иммобилизационного стресса на систему энергопродукции 54
Анализ изменения концентрации инсулина и серотонина в плазме крови мышей при иммобилизациионном стрессе 54
Анализ функционального состояния MX печени при иммобилизационном стрессе 56
Влияние серотонина на систему энергопродукции 63
Анализ фармакокинетики каптоприла при иммобилизационном стрессе 65
Анализ фармакокинетики каптоприла при введении серотонина 67
Влияние интермедиатов ЦТК на систему энергопродукции и фармакокинетику каптоприла при введении серотонина 67
Влияние интермедиатов ЦТК на систему энергопродукции и фармакокинетику каптоприла при иммобилизационном стрессе 71
Обсуждение 80
Выводы 89
Список литературы 90
- Фазы ответной реакции системы энергопродукции на нагрузку
- Определение концентрации каптоприла в плазме крови
- Анализ функционального состояния MX печени при иммобилизационном стрессе
- Влияние интермедиатов ЦТК на систему энергопродукции и фармакокинетику каптоприла при введении серотонина
Введение к работе
Интенсивное развитие фармакокинетики привело к разработке направлений исследований, связанных с изучением влияния на метаболизм лекарственных веществ факторов различной природы. В литературе широко обсуждается вариабельность фармакокинетики от возраста, пола, принимаемой пищи, генетического полиморфизма ферментов метаболизма, в зависимости от состояния печени, почек, значения суточных ритмов [27, 45, 46, 53, 60, 62, 102, 151]. Однако до сих пор остается не изученным вопрос о влиянии состояния системы энер го продукции на фармакокине-тику лекарственных средств. Энергетический обмен является основой для обеспечения функций всех систем организма, а его нарушение - пусковым механизмом начала многих патологических процессов и старения [30, 37, 41, 42, 77, 95]. В настоящее время установлена фазность формирования адаптивной реакции системы энергопродукции на нагрузку, которая предполагает смещение доминирующих потоков восстановительных эквивалентов в дыхательной цепи на разных стадиях адаптации. Каждая стадия характеризуется определенным уровнем энергизации и функционального состояния митохондрий (MX), что предположительно влияет на процессы всасывания, распределения, метаболизма и выведения лекарственных средств, многие из которых энергозависимы. С этих позиций, оценка фармакокинетики лекарственного препарата при фазном формировании ответной реакции системы энергопродукции на нагрузку является новой [67, 74, 75, 81, 95, 98].
Несомненный интерес также представляет изучение возможности фармакологической коррекции фармакокинетической вариабельности, путем воздействия на систему энергопродукции интермедиатами ЦТК [87, 90, 98].
Выяснение данного вопроса создаст предпосылки для рационального использования лекарственных средств и индивидуализации фармакокинети В качестве модели патологии, позволяющей воссоздать в эксперименте фазы адаптивной реакции системы энергопродукции, выбрана модель иммо-билизационного стресса. Кроме того, использован серотонин, метаболиты которого являются ингибиторами сукцинатдегидрогеназы - ключевого фер-мента наиболее интенсивного пути энергопродукции организма [37, 41]. В качестве тестового препарата выбран каптоприл - наиболее изученный из класса ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента, активно метабо-лизируемый в печени.
Цель работы. Исследовать фармакокинетику каптоприла при формировании адаптивной реакции в системе энергопродукции при экспериментальной патологии и действии интермедиатов цикла трикарбоновых кислот.
Задачи исследования.
1. Разработать хроматографический метод определения каптоприла в плазме крови.
2. Оценить функциональное состояние митохондрий печени при иммобилизационном стрессе.
3. Оценить функциональное состояние митохондрий печени при введении серотонина
4. Оценить фармакокинетику каптоприла в норме и при фазных состояниях системы энергопродукции.
5. Оценить влияние интермедиатов ЦТК на фармакокинетику кап топрила в норме и при фазных состояниях системы энергопродукции. Научная новизна.
1. Исследовано влияние при введении внутрь янтарной, изолимон-ной и глутаминовой кислот на фармакокинетику каптоприла в стадию истощения ответной реакции системы энергопродукции на нагрузку (иммобилизационный стресс, введение серотонина). 2. Оценена фармакокинетика каптоприла в стадию тревоги, резистентности и истощения ответной реакции системы энергопродукции при нагрузке. Сопоставлены механизмы развертывания адаптивной реакции в системе энергопродукции с метаболизмом препарата.
3. Показана возможность изменения фармакокинетических показателей каптоприла путем воздействия на систему энергопродукции интермедиатами цикла трикарбоновых кислот.
Практическая значимость.
1. Разработан хроматографический метод определения каптоприла в плазме крови, позволяющий определить суммарную концентрацию связанного и свободного препарата и приемлемый для изучения его биоэквивалентности.
2. Выявленная взаимосвязь фармакокинетики каптоприла и состояния системы энергопродукции может использоваться для оптимизирования фармакотерапии.
3. Обосновано применение интермедиатов ЦТК в качестве веществ, модулирующих фармакокинетику лекарственных средств, путем влияния на энергетический обмен печени.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на итоговых научных конференциях НИИ Фармакологии ТНЦ СО РАМН «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины» (Томск, 2001, 2002), на Всероссийской научно-практической конференции «Настоящее и будущее технологичной медицины» (Ленинск-Кузнецкий, 2002), на Всероссийской научно-практической конференции «Многопрофильная больница: проблемы и решения» (Ленинск-Кузнецкий, 2003), на III Российском симпозиуме «Регуляторы энергетического обмена. Клинико фармакологические аспекты» (Томск, 2004).
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 10 научных статьях и материалах конференций, в том числе 1 в центральном журнале.
Фазы ответной реакции системы энергопродукции на нагрузку
Внимание экспериментаторов и клиницистов к фармакокинетике и фармакодинамике гипотензивных средств можно объяснить высокой частотой гипертонической болезни среди сердечно-сосудистых заболеваний. Изучение фармакокинетики гипотензивных средств способствует оптимизации фармакотерапии и повышает ее эффективность.
При пероральном приеме каптоприла абсорбция в слизистой оболочке тонкого кишечника проходит быстро и достигает 75%. Прием пищи может снизить ее на 30-40%. Биодоступность препарата - 35-40%, из-за эффекта первого прохождения лекарственного вещества через печень (first-pass effect). Попадая в кровоток, каптоприл связывается с белками плазмы на 25-30%), преимущественно с альбуминами. Метаболизируется препарат в печени с образованием дисульфидного димера каптоприла и каптоприл-цистеиндисульфида. Биотрансформация препарата может осуществляться как при участии ферментов, так и не ферментативными процессами [141]. Первая фаза метаболизма осуществляется при участии цитохрома Р450 семейства 2D6. Дальнейшему преобразованию молекулы препарата способствуют процессы s-диметилирования и конъюгации. Метаболиты фармакологически неактивны.
В своей работе J.H. Yeung et all., исследуя метаболизм каптоприла, обнаружили, что прием препарата в дозах 100-300 мг/кг массы мышей и крыс приводит к время- и доза-зависимому снижению содержания глутатиона в печени [155]. Это явление авторы объяснили тиол-дисульфидными взаимодействиями, обнаруженными в реакциях in vitro при добавлении 3 мМ цис-теина или 1мМ глутатиона в плазму крови животных, принимавших каптоприл. При этом происходила деструкция комплексов С]4-каптоприл-белок, сопровождающаяся спонтанным формированием дисульфидов различной природы, что характеризует препарат как высоко реактивное соединение.
Максимальная концентрация каптоприла, наблюдаемая в плазме крови при приеме терапевтической дозы достигает 114 нг/мл, время достижения максимальной концентрации - 0,5-2 ч, период полувыведения - 2-3 ч. Выводится препарат почками на 95%» (40-50% в неизменном виде, остальная часть в виде метаболитов). Секретируется с материнским молоком; через ГЭБ проникает плохо, около 1%. Через 4 часа после однократного приема в моче содержится около 38% неизменного каптоприла и 28% в виде метаболитов, через 6 часов - только в виде метаболитов; в суточной моче - 38% неизменного каптоприла и 62% - в виде метаболитов [7, 105, 131].
Эффективная и безопасная доза каптоприла для человека составляет 75-150 мг/сут, что позволяет поддерживать его концентрацию в крови на уровне 75-175 нг/мл, при которой наблюдается максимальный гипотензивный эффект и умеренное побочное действие [118].
Фармакокинетика каптоприла зависит от функционального состояния почек, а также меняется в широких пределах при диализе и не зависит от возраста или сердечно-сосудистой патологии. Уровень экскреции каптоприла понижается при восстановлении клиренса креатиннна (0,56 мл/мин); период полувыведения (Тід) препарата может повышаться до 20-40 часов у пациентов с клиренсом креатиннна меньше 20 мл/мин. Некоторые данные свидетельствуют об увеличении Ті/2 каптоприла до 6,5 дней при анурезе, уменьшении его до 3,5-32 ч при почечной недостаточности. При диализе происходит удаление препарата из организма [55, 111].
Проявления энергетического обмена реализуются на всех.уровнях организации биосистемы от организменного до клеточного. Особо важную роль, с точки зрения системы энергопродукции, в организме играет печень. В этом органе осуществляется синтез белков, холестерина, фосфолипидов, желчных кислот, происходит обезвреживание продуктов обмена (синтез мочевины, образование эфирносерных кислот и других соединений), осуществляется катаболизм гормонов и т.д. [28, 50, 68]. Помимо этого, в печени протекает ряд важнейших специфических процессов - образование глюкозы de novo, формирование липопротеидов очень низкой плотности.
Внимание многих исследователей сосредоточено на изучении MX, предположительно некогда существовавших как самостоятельный организм, позже включенных в эукариотическую клетку. MX - динамические внутриклеточные органеллы, играющие центральную роль в окислительном метаболизме и апоптозе. Генетические и метаболические изменения в органеллах проявляются возникновением многих заболеваний человека и старения [140, 142]. Также известны наследственные митохондриопатии, которые выражаются в поражении головного мозга и мышц — синдром Лея (дефицит цито-хрома с), или синдром Кирнса-Сэйра (дефицит креатинина) и.т.д. [28, 138].
Главной функцией MX является энергопродуцирующая, т.е. захват богатых энергией субстратов из цитоплазмы и их окислительное расщепление с образованием воды и углекислоты, сопряженное с синтезом АТФ.
Каждая живая клетка нуждается в поступлении определенного количества энергии [91]. Эта энергия необходима для поддержания нормальной структуры и жизнедеятельности организма, а также для выполнения специфических функций. В нормальных условиях клетки получают энергию главным образом путем окислительного (аэробного) разложения питательных веществ. Для этого в них должны поддерживаться определенные концентрации субстратов и молекулярного кислорода. Химическая энергия в клетках запасается в виде высокоэнергетических метаболитов (макроэргов), обеспечивающих большое число энергозависимых реакций. Одним из таких метаболитов в клетках является АТФ. Хорошо известны способы синтеза АТФ из АДФ и неорганического фосфата — это окислительное фосфорилирование, когда транспортирующая Н АТФ-синтаза использует энергию градиента потенциала, а также, эволюционно более ранний способ синтеза, через перенос фосфатных групп вещества, обладающего высоким потенциалом, например с креатининфосфата на АДФ [28]. Другим видом накопления энергии является образование электрохимического потенциала (ДдН ) на биологической мембране [85].
Определение концентрации каптоприла в плазме крови
Иммобилизационный стресс С целью моделирования фазных состояний системы энергопродукции применили иммобилизацию мышей за шейную складку в течение 24 часов, вызывая реакцию напряжения - стресс [13, 59, 66, 67, 79, 81, 99]. По данным литературы, при данной модели стресса стадия тревоги наступает через 0,5 ч иммобилизации, стадия резистентности длится до 6 ч, а истощение развивается при фиксации мышей на 24 ч [22, 32, 134]. Состояние системы энергопродукции при иммобилизациоином стрессе оценивали через 0,5, 2, 4, 6 и 22 часа после подвешивания мышей, путем оценки уровня и скорости восстановления пиридиннуклеотидов гомогената печени флуориметрическим методом, а также путем мониторинга динамики концентрации инсулина и серото-нина в крови животных в течение эксперимента. Контролем служили интакт-ные животные. Для оценки фармако кинетики каптоприл давали животным через 1, 6 или 22 ч после начала иммобилизации. Уровень каптоприла в плазме крови определяли через 0,5, 1, 2 и 4 ч после однократного, внутриже-лудочного введения 100 мг/кг препарата в виде суспензии с 1% слизью крахмала. Контролем служили получающие в такой же дозе каптоприл интактные животные.
Действие многих гормонов, в первую очередь катехоламинов, направлено на приспособление энергообеспечения биологических функций организма к текущим потребностям [34, 39]. Известно, регуляция окисления субстратов в митохондриях осуществляется биогенными аминами, которая состоит в создании условий для преимущественного функционирования наиболее мощной системы энергообеспечения — окисления ЯК. С целью влияния на систему энергопродукции использовали серотонин.
Серотонин (5-окситриптамин) - биогенный амин, образующийся из триптофана через 5-гидрокситриптофан. Он выполняет нейромедиаторную функцию, связываясь со специфическим рецептором постсинаптической мембраны, тем самым способствуя повышению ее проводимости для ионов Na+ (и К+) в случае передачи возбуждения, либо для К+ или СГ - с развитием торможения. Серотонин содержится в больших количествах во внутренних органах и в тромбоцитах. Оказывает сосудосуживающий эффект и повышает проницаемость капилляров [28, 91]. Также известно, что серотонин участвует в регуляции различных систем организма, в том числе и системы энергопродукции [39, 40, 41]. Серотонин в виде свободного основания нестабилен, поэтому его используют в биохимических исследованиях в виде солей. В эксперименте использовали серотонин-креатининсульфат (СКС) М.в. - 405, Тпл. -207-216 С "Sigma".
СКС вводили внутрижелудочно однократно в дозах 2, 5 и 10 мг/кг сопоставимых с радиопротекторной — 7 мг/кг [32, 40, 95]. Функциональное состояние MX печени животных оценивали спектрофлуориметрически по уровню восстановленности пиридиннуклеотидов печени (УВПН) в различных метаболических состояниях по Чансу [114, 115]. При исследовании влияния серотонина на систему энергопродукции контролем служили ин-тактные животные. Для оценки фармакокинетики каптоприла при введении СКС препарат давали животным внутрижелудочно однократно в дозе 100 мг/кг в виде суспензии с 1% слизью крахмала, через 30 мин после введения СКС в дозе 5 мг/кг. Концентрацию каптоприла в плазме крови определяли через 0,5, 1, 2 и 4 часа после введения. Контролем служили животные после введения серотонина, но не получающие каптоприл.
Определение концентрации каптоприла в плазме крови. Определению концентрации каптоприла посвящено много работ [6, 105, 106, III, 123, 135]. В британской фармакопее в качестве основного тода количественного определения каптоприла предлагается использовать высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ). За последнее время, благодаря развитию хроматографических методов, они стали широко использоваться в фармацевтическом анализе. Хроматография позволяет проводить исследование многокомпонентных смесей (включая плазму) с большой избирательностью и чувствительностью. Все виды хроматографии можно определить как совокупность элементарных миграционных процессов, в которых различные по химическому составу компоненты пробы в разной степени удерживаются неподвижной фазой (НФ).
Таким образом, хроматография - это метод разделения смеси веществ, основанный на различии сорбционного распределения компонентов между подвижной фазой (ПФ) и НФ [10, 88]. Существует множество классификаций хроматографии - в зависимости от агрегативного состояния ПФ и НФ, от принципа взаимодействия разделяемых веществ с НФ, от формы размещения НФ.
В последнее время жидкостную хроматографию на колонках проводят при очень большом давлении элюента (до 3-4 МПа), так называемая высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). Данный вид требует использования специальной аппаратуры: колонки, детекторы, насосы и т.д. Использование этого метода позволяет быстро и качественно проводить сложнейшие анализы микроколичеств смеси веществ [10, 88].
Большинство лекарственных веществ сейчас анализируют с использованием обращено-фазового вида ВЭЖХ. В качестве НФ при этом используют модифицированный силикагель, т.е. с привитыми Cg-Ci8 алкильными группами, придающими неполярные свойства всей фазе. Для получения таких фаз поверхность силикагеля, несущую активные силанольные группы, обрабатывают активными хлор- или алкокси-силанами.
Использование обращенной фазы имеет ряд преимуществ по сравнению с немодифицированным силикагелем: лучшая воспроизводимость времен удерживания разделяемых компонентов, быстрая устанавливаемость равновесия системы.
В качестве ПФ используют водные растворы метанола или ацетонит-рила, в которые для оптимизации процесса разделения веществ, добавляют различные компоненты: органические кислоты, соли, буферные растворы. При этом разделяемые компоненты элюируются в порядке снижения их полярности. Детектирование веществ осуществляется различными физико-химическими методами — спектроскопическим в ультрафиолетовой области спектра, спектрофлуориметрическим, масс-спектрофотометрическим и.т.д. [75].
Согласно британской фармакопее каптоприл определяют хрома-тографически с использованием спектрофотометрического детектора при 220 нм. В качестве ПФ используют состав - фосфорная кислота : метанол: вода (0,05:50:50 об.ед.). В качестве НФ используют стандартную обращено-фазовую стальную колонку - 125x4 мм. Последовательно вводят в хроматограф стандартный и испытуемый раствор препарата. Приготовление стандартного раствора проводится растворением 50 мг субстанции каптоприла в 100 мл подвижной фазы. Исследуемый раствор готовят, растворяя 10 мг субстанции в 100 мл ПФ с добавлением 0,05 М йода. 10 мл полученного раствора помещают в мерную колбу и доводят объем до 100 мл [111].
Анализ функционального состояния MX печени при иммобилизационном стрессе
Анализ изменения концентрации инсулина и серотонина в плазме крови мышей при иммобилизациионном стрессе В изучении гормональных механизмов регуляции энергетического обмена большое значение имеет одновременная оценка продукции гормонов, обладающих как синергизмом (катехоламины, глюкокортикоиды), так и антагонизмом действия (глюкокортикоиды и инсулин) [12, 67, 68]. Известно, что катехоламины и некоторые стероидные гормоны являются важнейшими гуморальными факторами, обеспечивающими при стрессе инициацию всего комплекса метаболических реакций [22, 67, 81]. Используя разработанную нами ВЭЖХ методику, определили концентрацию инсулина и серотонина в крови мышей, подвергнутых иммобилизационному воздействию.
В первые часы эксперимента (1-5 час) уровень инсулина повысился в 4 раза от начального (рис. 18). Затем, в течение 2 ч уменьшился в 1,2 раза и, на протяжении 7 часов продолжал снижаться. С 10 по 21 ч концентрация гормона снова увеличилась до максимального значения. Под воздействием иммо-билизационного стресса уровень серотонина, играющего ключевую роль в формировании ответа стресс-лимитирующей системы, изменился как показано на рис. 18. В течение пяти часов стресса концентрация медиатора выросла в 11 раз по сравнению с исходным состоянием. Далее, в течение 14 ч, снизилась до контрольного уровня, после чего снова увеличилась до максимального значения.
Увеличение концентрации инсулина и серотонина в крови при стрессе говорит о значимости повреждающего фактора. В первые часы иммобилиза-ционного воздействия под влиянием чрезвычайного раздражителя увеличивается продукция КХ, что повышает содержание сахара в крови. КХ через р-адренорецепторы приводят к усилению инкреции инсулина с временной активацией углеводного обмена [68]; компенсаторно повышается уровень серотонина, что подтверждается данными литературы о реципрокных взаимоотношениях адреналин- и серотонинэргической систем [39]. Происходит интенсивный распад гликогена и утилизация основного продукта, активированного катехоламинами углеводного обмена - глюкозы, что характерно для стадии тревоги адаптивной реакции [67]. Одновременно под влиянием КХ усиливается жиромобилизующий эффект в жировой ткани. Это создает предпосылки для активации липидного обмена. Снижение уровня гормонов при продолжающемся иммобилизационном стрессе сигнализирует об инги-бировании (блок ключевых ферментов гликолиза и глюконеогенеза) и возможном переключении углеводного обмена на липидный - процесс, характерный для стадии резистентности. Дальнейшее повышение концентрации инсулина и серотонина в крови происходит компенсаторно, по причине повторного выброса катехоламинов, что свидетельствует об исчерпывающей мобилизации углеводных ресурсов организма с целью предотвращения стадии истощения адаптивной реакции и дезадаптивных сдвигов.
Таким образом, анализ результатов оценки содержания инсулина и серотонина в плазме крови при моделируемом иммобилизационном стрессе позволил выявить характер формирования адаптивной реакции организма животных, проявляющийся развитием стадии активации, резистентности и истощения, что подтверждается существующим в литературе положением о роли данных гормонов в формировании фазного ответа реакции системы энергопродукции на нагрузку (стресс), Состояние системы энергопродукции мышей изучили через 0,5, 2, 4, 6 и 22 ч после начала иммобилизационного воздействия.
В MX печени животных стрессированных в течение 0,5 ч, по сравнению с MX интактных животных, при окислении эндогенных субстратов уменьшалась на 64% скорость восстановления ПН после добавки АДФ. УВПН в состоянии покоя (2п) увеличивался на 13%, в состоянии отдыха (2о) - на 12%, а в состоянии активного фосфорилирования (2аф) - на 24% (табл. 5). Очевидно, наблюдаемые изменения отражают развитие компенсаторного торможения СДГ оксалоацетатом, нарабатываемым в ходе гиперактивного окисления сукцината [30].
Иммобилизационное воздействие (0,5 ч) при окислении сукцината увеличивало УВПН на 7% в состоянии 4п, на 11% в 4о и на 3% в состоянии 3 (табл. 6). Очевидно, наблюдаемые изменения восстановленности пиридин-нуклеотидов отражают динамику состояния их внутримитохондриального пула. Как было показано в ранних исследованиях B.Chance [112, 114], УВПН в MX в значительной мере определяется активностью СДГ. Внесение экзогенного сукцината активирует работу СДГ, увеличивая поток восстановительных эквивалентов по дыхательной цепи, в том числе и обратный перенос электронов на НАДН.
При окислении НАД-ЗС MX стрессированных в течении 0,5 ч животных по сравнению с интактными показатель V3 увеличился на 18%, а УВПН в метаболических состояниях 4п, 3 и 4о уменьшался на 3, 11 и 10% соответственно (табл. 7). После добавления малоната, блокирующего сукцинат-зависимое дыхание MX, скорость перехода системы энергопродукции из метаболического состояния 3 в 4о уменьшилась на 31%, а время восстановления ПН на 8% (табл. 8). Увеличение скоростей и уровней восстановленности ПН при окислении сукцината, НАД-зависимых и эндогенных субстратов, а также чувствительность к малонату указывает на высокий вклад ЯК в дыхание MX и активацию сукцинат-зависимого звена системы энергопродукции, что можно объяснить активацией СДГ при увеличивающихся энергозапросах в первые часы стресса. Использование ингибитора аминотрансфераз АОА при окислении НАД-ЗС (табл. 9) у стрессированных животных привело к увеличению Тгз на 26% и уменьшению V3 на 31% по сравнению с таковой при окислении только НАД-ЗС, что указывает на значительную зависимость функционального состояния MX от окисленил эндогенного сукцината, образующегося в реакциях переаминирования, и активацию быстрого метаболического кластера по сравнению с контролем [30, 36].
Влияние интермедиатов ЦТК на систему энергопродукции и фармакокинетику каптоприла при введении серотонина
У стрессированЕіьіх в течение 22 ч животных увеличивалась AUCoo препарата на 36%, Стах - на 58% и уменьшался общий клиренс на 36% по сравнению с контролем (табл. 11). Распределение препарата в ткани, как и при стрессе длительностью 6 ч уменьшалось по сравнению с контролем (параметр Vj достоверно уменьшался на 47%), а скорость всасывания, напротив, увеличивалась на 34%. Данные показывают, что накопление каптоприла в крови (увеличение Стах и уменьшение Vj по сравнению с контролем), возможно, происходит за счет снижения активности процесса биотрансформации, и выведения вследствие снижения в стадию истощения адаптивной реакции организма на стресс (22 ч) наработки в организме энергии, необходимой для нормального протекания процесса.
На рис. 21в и 216 представлены концентрационные кривые каптоприла интактных и стрессированных в течение 22 ч животных. Очевидно, скорость метаболизма каптоприла снижается на фоне продолжающейся нагрузки. Возможно при этом фармакологический эффект достигнет своего максимума, равно как увеличится и токсическое действие препарата.
Таким образом, с позиции формирования общего адаптационного синдрома по Селье, можно выделить фазное изменение фармакокинетики каптоприла у животных, испытывающих иммобилизационный стресс. Выявленные различия фармакокинетических показателей препарата при стрессе показы 67 вают, что в стадию тревоги усиливается метаболизм каптоприла, в стадию резистентности и истощения адаптивной реакции - угнетается.
Анализ фармакокинетики каптоприла при введении серотонина На фоне угнетения системы энергопродукции печени при введении животным 5 мг/кг СКС, кинетика всасывания, распределения и выведения каптоприла менялась в следующих пределах - параметр Стач препарата увеличился на 50%, AUCoo на 66%, при уменьшении параметра всасывания на 35% по сравнению с контролем. Общий клиренс каптоприла уменьшился на 69%, а объем распределения молекул препарата на 49% по сравнению с контролем (табл. 12), что говорит об ингибировании процессов выведения и накоплении лекарственного вещества в центральной камере (крови). При этом априори можно исключить всякое взаимодействие каптоприла с серотонином. На рис. 22 изображены усредненные концентрационные кривые каптоприла нормальных животных и на фоне введения серотонина. Очевидно, при введении серотонина в ингибирующей СДГ дозе 5мг/кг происходит замедление метаболизма препарата по сравнению с контролем.
Влияние интермедиатов ЦТК на систему энергопродукции и фар-макокинетику каптоприла при введении серотонина В работе исследовали возможность янтарной кислоты (ЯК) и ее смеси с изолимонной (Иц) и глутаминовой кислотами (Глу) при введении животным внутрь препятствовать ингибированию СДГ серотонином (СКС), а также нормализовать измененные фармакокинетические параметры препарата.
В нормальных условиях (интактные животные) применение ЯК за 15 мин до введения каптоприла уменьшало максимальную концентрацию препарата в крови в 6 раз, а его площадь под фармакокинетической кривой в 4 раза. По полученным данным, ЯК не может оказывать прямого действия на всасывание каптоприла, т.к. период полувыведения для ЯК, применяемой внутрижелудочно, составляет 0,3-0,48 ч, тогда как для каптоприла он колеблется в пределах 1-2 ч; время достижения ЯК максимальной концентрации — 0,75 ч, а каптоприла —1ч. Принадлежность каптоприла к субстратам цито-хрома Р45о (CYP2D6), а ЯК к преимущественному субстрату окисления дает основание полагать, что активирующее влияние кислоты в большей степени связано с ускорением метаболизма лекарственного средства за счет изменения состояния системы энергопродукции.
Профилактическое введение ЯК до инъекции СКС (5 мг/кг) вызывало парадоксальное ингибирование СДГ и реакций быстрого метаболического кластера MX, о чем свидетельствует уменьшение скоростей восстановления ПН при добавлении АДФ при окислении эндогенных и экзогенных субстратов, уменьшение уровня их восстановленности по сравнению с контрольными животными (рис. 15). Ингибиторный анализ (введение малоната и амино-оксиацетата совместно с НАД-зависимыми субстратами) показал в этой ситуации уменьшение скорости синтеза и окисления эндогенного сукцината. Полученные данные указывают на исчерпание в данных условиях компенсаторных возможностей метаболических путей утилизации ингибитора СДГ -оксалоацетата.
Максимальная концентрация каптоприла в плазме крови при введении СКС и ЯК увеличилась на 36% по сравнению с таковым показателем при действии только СКС (рис. 16).
Вводимая животным смесь ЯК и Иц незначительно усиливала сниженную под действием СКС (5мг/кг) энергопродукцию MX печени. Уровень восстановленности ПН при окислении сукцината в состояниях 4п, 3 и 4о повышался на б, 10 и 7% соответственно по сравнению с MX животных, подвергшихся воздействию СКС. Скорость восстановления ПН после добавки АДФ при этом увеличивалась на 22%, уменьшалось время фосфорилирова-ния (рис. 15). Ингибитор СДГ малонат уменьшал скорость восстановления ПН при окислении НАД-зависимых субстратов (НАД-ЗС) на 28%, что гово 69 рит о существенном вкладе окисления эндогенного сукцината в суммарное дыхание MX. Использование АОА выявило значительную зависимость функционального состояния MX от окисления эндогенного сукцината, образующегося в реакциях переаминирования (уменьшение скорости восстановления ПН на 17% по сравнению с таковой при окислении только НАД-ЗС). В основе механизма действия Иц на систему энергопродукции лежит способность устранять оксалоацетатное торможение СДГ и восстанавливать начальный участок дыхательной цепи MX, что оказывает активирующее действие на СДГ [31, 41]. Однако, при введении 5 мг/кг СКС торможение СДГ формируется не только за счет накопления оксалоацетата, но и продуктов окисления серотонина и адреналина [51], поэтому, на наш взгляд, данная смесь кислот оказалась недостаточно эффективной для восстановления работоспособности митохондриальных ферментов.
Анализ фармакокинетики каптоприла при ингибировании СДГ СКС и ведении смеси ЯК и Иц показал увеличение Стах препарата на 19% по сравнению с таковым показателем при действии только СКС (рис. 16).
Введение животным смеси ЯК и Глу нормализовало сниженную серо-тонином активность СДГ, увеличивало сукцинат- и НАД-зависимое дыхание MX (рис. 15). Уровень восстановленности ПН при окислении сукцината приближался к контрольным величинам, а скорость восстановления увеличивалась на 77% по сравнению с таковой у животных, подвергшихся воздействию СКС (5мг/кг). АОА показал незначительную зависимость функционального состояния MX от окисления эндогенного сукцината, образующегося в реакциях переаминирования (снижение скорости восстановления ПН MX, окисляющих НАД-ЗС под действием АОА только на 6%, что указывает на активацию альтернативных путей наработки эндогенного сукцината).
