Введение к работе
Актуальность проблемы
Сохранение жизнеспособности миокарда при операциях на открытом сердце или при его пересадке продолжает оставаться одной из главных проблем кардиохирургии [Surendian А., 2009]. Для продления жизнедеятельности миокарда применяют различные методы консервации. В настоящее время наибольшее распространение получил метод кардиоплегической защиты, включающий гипотермическую и фармакологическую защиту [Allen D.G., 1985; Willund L., 1994]. В связи возрастанием информации о механизмах повреждения миокарда при ишемии и реперфузии появляются новые исследования, направленные на применение этих знаний в практике. Так как важнейшим повреждающим фактором ишемии и реперфузии является разрушение мембран из-за активации в них процессов перекисного окисления липидов, активно изучают защитные возможности различных антиоксидантов [Grattagliano L, 2008]. Рассматривают также возможности фармакологической коррекции энергетического обмена ишемизированного миокарда [Torchilin V.P., 2005; Verma D.D., 2006].
Для защиты от ишемических и реперфузионных повреждений может оказаться перспективными использование липосомальных препаратов [Panwar Р., 2010].
За последнее время описаны десятки способов получения липосом [Sakai Н., 2008]. В состав липосом удалось ввести как углеводные последовательности, так и белки («протеолипосомы»), что послужило поводом к созданию так называемых «иммунолипосом», специфичных к определенным лигандам [Gotoh Т., 2008]. Получены липосомы, способные избегать защитных факторов организма, что значительно продляет время их циркуляции в кровотоке [Дорогова О.А., 2006]. Вместе с тем, пока нет общепринятых методов стандартизации полученных липосомальных препаратов, что затрудняет сопоставление результатов различных исследований, так как авторы используют липосомы, отличающиеся по размеру, составу, способу получения, что может повлиять на их фармакологические свойства.
Включение биологически активных веществ в состав липосом позволяет вводить эти соединения непосредственно в клетку и предохраняет их от разрушения при нахождении в кровяном русле.
Цель исследования: обосновать возможность применения липосомальных форм препаратов, относящихся к группам макроэргических
соединений и антиоксидантов и оценить их эффективность на экспериментальных моделях ишемических и реперфузионных повреждений миокарда.
Задачи исследования
-
Выполнить комплексную оценку углеводно-энергетического обмена тотально ишемизированного миокарда при различных температурных режимах.
-
Исследовать поглощение и распределение липосом в миокардиоцитах в зависимости от температуры.
-
Оценить эффективность способа экструзии для получения и стандартизации липосомальных препаратов.
-
Оценить эффективность системного введения липосомальных препаратов.
-
Оценить эффективность интракоронарного введения липосомальных препаратов на модели перфузии изолированного сердца при различных температурных режимах.
Научная новизна
Установлено, что метод экструзии более приемлем для получения липосом, так как имеет ряд преимуществ: низкий уровень процессов ПОЛ, стабильный размер и состав липосом. Показано, что данный метод не влияет на активность веществ, включенных во внутреннюю фазу липосом.
Установлено, что липосомы активно встраиваются в миокардиоциты и определяются, преимущественно, в митохондриях и грубых плазматических мембранах.
Доказана возможность коррекции ишемических и реперфузионных повреждений миокарда с использованием липосом различного состава. Установлено, что липосомальные препараты антиоксидантов, введенные системно или интракоронарно, значительно восстанавливают функциональную активность миокарда после ишемии и последующей реперфузии.
Практическая значимость
Показана возможность получения липосом стандартного размера, со стабильной липидной фазой и внутренним составом.
Показана эффективность применения липосомальных препаратов при ишемии-реперфузии миокарда. Установлено, что при системном и интракоронарном введении липосом, содержащих антиоксиданты в значительной степени сохраняется функциональная активность сердца.
Положения, выносимые на защиту
1. Метод экструзии позволяет получить липосомы стандартного диаметра и состава с заданно низким уровнем содержания продуктов перекисного окисления липидов.
-
Липосомы активно включаются в субклеточные структуры миокардиоцитов и распределяются в основном в цитоплазматической мембране и мембране митохондрий.
-
Введение а-токоферола в состав липидной фазы липосом стабилизирует липосомальную мембрану и значительно ограничивает процессы липопероксидации в ней.
-
Липосомальные препараты антиоксидантов и макроэргических фосфатов эффективно предотвращают ишемические и реперфузионные повреждения миокарда как при системном, так и при интракоронарном введении.
Введение результатов исследования в практику
Научные положения и практические рекомендации, сформулированные в диссертации, введены в научную деятельность ФГБУ «НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний» СО РАМН, в учебно-методический процесс кафедры кардиологии и сердечно-сосудистой хирургии ГБОУ ВПО «Кемеровская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России.
Апробация работы
Материалы настоящего исследования были доложены и обсуждены на VIII международном конгрессе по адаптивной медицине (ISAM) (Москва, 2006), XIII Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2007), III съезде фармакологов России (Санкт-Петербург, 2007), Международном форуме по нанотехнологиям «RUSNANOTECH» (Москва, 2008), Международном молодежном научном форуме «ЛОМОНОСОВ 2010» (Москва, 2010), XIV ежегодной сессии НЦССХ им. А.Н. Бакулева (Москва, 2010), Первом Российско-Греческом симпозиуме «Biomaterials and bionanomaterials: recent adnances and safety - toxicology issues» (Гераклион, Греция, 2010), 60-м конгрессе европейского общества кардиоваскулярных и эндоваскулярных хирургов (ESCVS) (Москва, 2011).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК для публикации материалов диссертаций на соискание ученой степени кандидата медицинских наук.
Объем и структура работы
