Введение к работе
Актуальность проблемы. Профилактика и коррекция последствий локальной ишемии, развивающейся при различных хирургических вмешательствах, является актуальной проблемой современной медицины. В связи с этим высок интерес к изучению ишемического преконднционирования, суть которого состоит в том, что кратковременные подпороговые периоды ишемии активируют эндогенные защитные механизмы, снижающие степень повреждения клеток в результате последующего продленного ишемического эпизода. Феномен был открыт и описан СЕ. Murry и соавт. в 1986 г., которые впервые продемонстрировали, что четыре пятиминутных эпизода коронароокклюзии, перемежающиеся пятиминутными периодами реперфузии перед сорокаминутной ко-ронароокклюзией, уменьшали размер инфаркта миокарда почти в 2 раза.
Исследования последних лет показали, что одного эпизода преходящей ишемии достаточно, чтобы вызвать прекондиционирование. Защитные свойства проявляются уже через 5 минут реперфузии. Тогда наступает первая защитная фаза. Продолжительность её - 1-2 часа. Затем эффект исчезает и возобновляется в промежуток времени от 24 до 96 часов. Это вторая защитная фаза (Бо-керия Л.А., 2007; Dirnagl U„ Becker К., Meisel А., 2009).
В 1993 году было открыто дистантное ишемическое прекондиционирование - феномен, при котором кратковременные эпизоды ишемии одного органа (почки, брыжейки, нижней конечности) повышают толерантность других органов к тяжелым ишемическим повреждениям (McClanahan Т., 1993; Prziclenk К., 1993; Botker Н.Е., Kharbanda R., Schmidt MR. et al., 2010). Открытие подтвердило предположение о том, что эффект преконднционирования реализуется не локально, а представляет систему многоуровневого иерархического дублирования, включающую нейрогенный компонент, гуморальный и внутриклеточный (Hausenloy D.J., Yellon D.M., 2008). Последнее привело к необходимости поиска гуморального агента, выделяющегося в ответ на ишемию и способного при экзогенном введении инициировать процесс без ишемии. С клинической точки зрения прекондиционирование фармакологическими средствами выглядит предпочтительнее, так как технологически проще и лишено потенциальной опасности ишемических эпизодов для патологически измененных тканей (Sommer С, 2008). Еще больший интерес для клинического применения представляет возможность дозировать введение фармакологических средств, что делает управляемым временной интервал периода толерантности к ишемии.
Наиболее перспективным для изучения, с нашей точки зрения, является эритропоэтин. Это гликопротеиновый гормон, синтез которого стимулирует гипоксия (Захаров Ю.М., 2007; Fantacci М., Bianciardi P., Caretti А., 2006). Период полувыведения эритропоэтина значительно выше, чем у других гумораль-
ных агентов прекондиционирования (аденозин, брадикинин, опиоиды), следо
вательно, временной интервал периода толерантности к ишемии, инициируе
мый им, должен быть существенно шире. Кроме того, открытие рецепторов
' эритропоэтииа на мезангиальных клетках и в миокарде, фибробластах мышеч
ной и нервной ткани позволило изучать неэритропоэтические функции гормона
' (Бакшеев В.И., Коломоец Н.М., 2007; МеШ G„
Jack С, Lambrinos G.L. et al., 2006; Taoufik E., Petit E., Divoux D. et al., 2008). Некоторыми авторами доказано, что применение эритропоэтииа в малых дозах не оказывает влияния на показатели периферической крови, в то время как неэритропоэтические функции его сохраняются (Ferrario М. et al., 2007).
Наиболее изучены эффекты прекондиционирования на сердце и головной мозг. Однако предполагаемый механизм реализации феномена указывает на возможность его универсального использования в хирургии для защиты органов и тканей в условиях нарушения кровообращения и, возможно, стимуляции неоваскулогенеза.
Цель исследования: установить влияние дистантного ишемического прекондиционирования и фармакологического прекондиционирования реком-бинантным эритропоэтнном на выживаемость изолированного кожного лоскута на питающей ножке и неоваскулогенез в ишемизированной скелетной мышце крыс.
Задачи исследования:
-
Изучить влияние дистантного ишемического прекондиционирования на выживаемость изолированного кожного лоскута на питающей ножке и неоваскулогенез в ишемизированной мышце голени крыс.
-
Изучить влияние рекомбинантного эритропоэтииа в субэритростиму-лирующей дозе на выживаемость изолированного кожного лоскута на питающей ножке и неоваскулогенез в ишемизированной мышце голени крыс.
-
Оценить сочетанное влияние дистантного ишемического прекондиционирования и рекомбинантного эритропоэтииа на выживаемость изолированного кожного лоскута на питающей ножке и неоваскулогенез в ишемизированной мышце голени крыс.
-
Определить роль АТФ-зависимых калиевых каналов в механизме реализации цитопротекторного эффекта дистантного ишемического прекондиционирования и рекомбинантного эритропоэтииа.
-
Определить роль эндотелиальной NO-синтазы в механизме реализации цитопротекторного и неоваскулогенного эффектов рекомбинантного эритропоэтииа.
Научная новизна исследования. В работе впервые предложены эффективные способы улучшения выживаемости ишемизированных тканей и стиму-
ляции неоваскулогенеза в ишемизированной скелетной мышце с помощью дистантного ишемического прекондиционирования и фармакологического прекондиционирования рекомбинантным эритропоэтином в субэритростимулирую-щей дозе.
Впервые показано, что влияние рекомбинантного эритропоэтина на выживаемость ишемизированных тканей и неоваскулогенез аналогично влиянию дистантного ишемического прекондиционирования.
АТФ-зависимые калиевые каналы являются эффекторным звеном в механизме реализации цитопротекторного действия дистантного ишемического прекондиционирования и рекомбинантного эритропоэтина.
Эндотелиальная NO-синтаза задействована в механизме реализации цитопротекторного эффекта рекомбинантного эритропоэтина, блокада её не влияет на возможность стимуляции им неоваскулогенеза.
Научная новизна подтверждается получением патента на полезную модель РФ № 97615 от 20.09.2010 г. «Устройство для дистантного прекондиционирования»; положительного решения о выдаче патента РФ на изобретение по заявке № 2009140096/14(056915) «Способ коррекции эндотелиальной дисфункции рекомбинантным эритропоэтином при L-NAME индуцированном дефиците оксида азота» от 03.08.2010 г.
Практическая значимость. В работе экспериментально обоснована эффективность применения дистантного ишемического прекондиционирования для профилактики и коррекции ишемических повреждений тканей, развивающихся при различных хирургических вмешательствах, а также возможность инициации процесса прекондиционирования рекомбинантным эритропоэтином.
Полученные данные позволяют рекомендовать целенаправленные клинические испытания дистантного ишемического прекондиционирования и фармакологического прекондиционирования рекомбинантным эритропоэтином в су-бэритростимулирующей дозе, для профилактики и коррекции ишемических повреждений тканей.
Экспериментально обоснованная возможность применения рекомбинантного эритропоэтина для фармакологического прекондиционирования позволяет проводить экспериментальное изучение временного параметра инициируемого им периода толерантности к ишемии и возможностей управления им.
Внедрение в практику. Материалы диссертации используются в учебном процессе и научно-исследовательской работе ряда кафедр ГОУ ВПО КГМУ Росздрава, ГОУ ВПО РГМУ им. Н.И. Пирогова Росздрава, ГОУ ВПО БелГУ, ГОУ ВПО ВГМА им. Н.Н. Бурденко.
Связь с планом НИР. Диссертация выполнена в соответствии с планом НИР ГОУ ВПО КГМУ Росздрава. Номер государственной регистрации темы -01.2.01056141.
Апробация работы.
Материалы работы были представлены на межвузовской научной конференции, посвященной памяти профессора Владислава Васильевича Пичугина и 75-летию КГМУ «Актуальные вопросы фармакологии и фармации» (Курск, 2009), 75-й юбилейной итоговой Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых «Молодежная наука и современность» (Курск, 2010), Всероссийской научно-практической конференции «Биомедицинская инженерия и биотехнология» (Курск, 2010), Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2010).
Апробация диссертации проведена на расширенном научно-практическом заседании кафедр фармакологии, хирургических болезней ФПО; хирургических болезней № 1; хирургических болезней № 2; общей хирургии; оперативной хирургии и топографической анатомии; онкологии; травматологии, ортопедии и военно-полевой хирургии; клинической фармакологии; инфекционных болезней и эпидемиологии; внутренних болезней ФПО; акушерства и гинекологии ФПО; акушерства и гинекологии; патофизиологии; микробиологии, вирусологии и иммунологии; анатомии; биоорганической химии; общей химии; кафедры мобилизационной подготовки, здравоохранения и медицины катастроф; НИИ экологической медицины ГОУ ВПО КГМУ Росздрава (Курск, 2010).
По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 5 из них - в журналах, рекомендуемых ВАК для публикации основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук.
Положения, выносимые на защиту:
-
Дистантное ишемическое прекондиционирование и рекомбинаитный эритропоэтин увеличивают выживаемость изолированного кожного лоскута на питающей ножке.
-
Дистантное ишемическое прекондиционирование и рекомбинаитный эритропоэтин стимулируют неоваскулогенез в ишемизированной мышце голени крыс.
-
Блокада АТФ-зависимых калиевых каналов глибенкламидом полностью нивелирует цитопротекторный эффект дистантного ишемического пре-кондиционирования и рекомбинантного эритропоэтина на модели изолированного кожного лоскута на питающей ножке.
4. Блокада эндотелиальной NO-синтазы нивелирует цитопротекторный эффект рекомбинантного эритропоэтина, не оказывая влияния на возможность стимуляции им неоваскулогенеза.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 225 источников, из которых 72 отечественных и 153 зарубежных авторов. Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 3 таблицы и 43 рисунка.
![Сравнительное исследование влияния на ткани зуба и пародонта пломбировочных материалов для устранения дефектов корня (экспериментальное исследование) [Электронный ресурс]](/i/i/4287/203356.png "Сравнительное исследование влияния на ткани зуба и пародонта пломбировочных материалов для устранения дефектов корня (экспериментальное исследование) [Электронный ресурс] Бойков Михаил Игоревич")