Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,674

CORRECTION OF ENDOTHELIAL DYSFUNCTION BY NICORANDIL, TETRAHYDROBIOPTERIN AND RESVERATROLY FOR MODELING EXPERIMENTAL PREECLAMPSIA

Gureev V.V. 1 Zhilinkova L.A. 2 Stupakova E.G. 3
1 The Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Professional Education «Belgorod National Research University» of the Ministry of Education and Science RF
2 Of the Kursk Institute of Social Education (branch) of the Federal State Educational Institution of Higher Professional Education «Russian State Social University»
3 State educational institution of higher professional education «Kursk State Medical University» of the Ministry of health of the RF
Modeling of the experimental ADMA-like preeclampsia in rats was achieved by L-NAME administration from 14-th up to 20-th days of pregnancy. Arising of blood pressure, proteinuria, impairment of placenta microcirculation, blood vessels tonus disregulation, placenta destructive changes of ischemic genesis were observed in animals. Introduction tetrahydrobiopterin, nicorandil and resveratrol led to the expression of morphological and functional correction of violations occurring in modeling experimental preeclampsia. Those were reflected by reduction of hypertension level, proteinuria deterioration, placenta microcirculation improving, vasodilation function recovery and prevention of destructive changes in placenta in a comparison with intact group of animals, enhancing final concentration of NO metabolites in blood plasma. The provided data allow to speak about pronounced correction of morphofunctional disorders occurring in modeling ADMA-like preeclampsia the studied preparations and the prospects for further research to find new drugs with endothelium-protective properties for correction of preeclampsia in the second half of pregnancy …
rats
preeclampsia
L-NAME
treatment
tetrahydrobiopterin
nicorandil
resveratrol
1. Artjushkova E.B., Pashkov D.V., Pokrovskij M.V. i dr. Vozmozhnosti farmakologicheskoj korrekcii hronicheskoj ishemii konechnosti v jeksperimente // Jeksperim. i klinich. farmakologija. 2008. Т. 71. no. 3. рр. 23 25.
2. Vlijanie L-arginina, vitamina V6 i folievoj kisloty na pokazateli jendotelial’noj disfunkcii i mikrocirkuljacii v placente pri modelirovanii L-NAME-inducirovannogo deficita oksida azota / M.V. Pokrovskij, O.O. Novikov, V.V. Gureev [i dr.] // Bjulleten’ jeksperimental’noj biologii i mediciny. 2011. Т. 152, no. 7. рр. 77–80.
3. Gureev V.V. ADMA eNOS determinirovannye puti farmakologicheskoj korrekcii gestoza / Gureev V.V., Pokrovskij M.V., Korokin M.V. i dr. Belgorod : Izd-vo BelGU, 2014.  265 р.; il.
4. Gureev V.V. Korrekcija ADMA-podobnogo gestoza v jeksperimente s pomoshh’ju ingibitora arginazy L-norvalina i preparatov, vhodjashhih v standartnuju shemu lechenija / V.V. Gureev, O.S. Poljanskaja, A.A. Dolzhikov // Kurskij nauchno-prakticheskij vestnik «Chelovek i ego zdorov’e». 2012. no. 2. рр. 14–20.
5. Gureev V.V. Jendotelial’naja disfunkcija central’noe zveno v patogeneze gestoza / V.V. Gureev // Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Medicina. Farmacija. 2012. no. 4 (123), vyp. 17/1. рр. 5–12.
6. Zajnulina M.S., Mozgovaja E.V., Nianuri D.A. Diagnosticheskoe znachenie jendoteliogrammy u beremennyh s pozdnim gestozom i saharnym diabetom//Zhurnal akusherstva i zhenskih boleznej. 1999. no. 2. рр. 22–24.
7. Zajnulina M.S., Petrishhev N.N. Jendotelial’naja disfunkcija i ee markery pri gestoze//Zhurnal akusherstva i zhenskih boleznej 1997. no. 3. рр. 18–22.
8. Ispol’zovanie L-arginina v korrekcii jendotelial’noj disfunkcii pri jeksperimental’noj prejeklampsii / M.V. Pokrovskij, T.G. Pokrovskaja, V.V. Gureev [i dr.] // Jeksperimental’naja i klinicheskaja farmakologija. 2012. T. 75, no. 2. рр. 14–16.
9. Korrekcija ADMA-podobnogo gestoza v jeksperimente / V.V. Gureev, S.A. Alehin, A.A. Dolzhikov, A.S. Mostovoj // Kurskij nauchno-prakticheskij vestnik «Chelovek i ego zdorov’e». 2012. no. 1. рр. 14–19.
10. Korrekcija distantnym ishemicheskim prekondicionirovaniem jendotelial’noj disfunkcii pri ADMA-podobnom jeksperimental’nom gestoze / V.V. Gureev, M.V. Pokrovskij, A.A. Dolzhikov [i dr.] // Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Medicina. Farmacija. 2012. no. 4 (123), vyp. 17/1. рр. 128–134.
11. Pokrovskij M.V., Kochkarov V.I., Pokrovskaja T.G. i dr. Metodicheskie podhody dlja kolichestvennoj ocenki razvitija jendotelial’noj disfunkcii pri L-NAME-inducirovannoj modeli deficita oksida azota v jeksperimente // Kubanskij nauch. med. vestn. 2006. no. 10 (91). рр. 72–77.
12. Puti korrekcii NO-deficitnogo sostojanija pri patologii beremennyh v jeksperimente / V.V. Gureev, M.V. Pokrovskij, O.S. Poljanskaja [i dr.] // Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Medicina. Farmacija. 2011. no. 4 (99), vyp. 13/2. рр. 40–43.
13. Realii i perspektivy farmakologicheskoj korrekcii ADMA-eNOS associirovannyh putej pri prejeklampsii / M.V. Pokrovskij, N.G. Filippenko, V.V. Gureev [i dr.] // Racional’naja farmakoterapija v kardiologii. 2010. no. 6 (6). рр. 882–887.
14. Rol’ narushenij okislitel’nogo metabolizma v razvitii jendotelial’noj disfunkcii prejeklampsii. Georgian Medical News. Tbilisi-New York. N7-11 (115) Oktjabr’ 2004. рр. 21–24.
15. Rol’ okislitel’nogo stressa v placente v patogeneze prejeklampsii. Georgian Medical News. Tbilisi-New York. no. 10 (115). Oktjabr’ 2004. рр. 21–24.
16. Suprjaga O.M. Rol’ jendotelial’noj disfunkcii v geneze gipertenzivnyh sostojanij u beremennyh // Akush. i ginekol. 1995. no. 6. рр. 5–9.
17. Tjurenkov I.N., Perfilova V.N., Popova T.A. i dr. Izmenenie oksidantnogo i antioksidantnogo statusa u samok s jeksperimental’nym gestozom pod vlijaniem proizvodnyh GAMK // Bjulleten’ jeksperimental’noj biologii i mediciny. 2013 г. Т. 155. no. 3. рр. 340–344.
18. Farmakologicheskaja korrekcija ADMA-eNOS-associirovannyh mishenej pri prejeklampsii / M.V. Pokrovskij, T.G. Pokrovskaja, V.V. Gureev [i dr.] // Akusherstvo i ginekologija. 2011. no. 2. рр. 16–20.
19. Hecuriani T. Faktory, uchastvujushhie v narushenii metabolizma oksida azota i razvitii jendotelial’noj disfunkcii pri prejeklampsii / T. Hecuriani // Allergologija i immunologija . Moskva, Rossija, t. 5, no. 3. 2004, рр. 393–395.
20. Crocker I. Gabor Than Award Lecture 2006: pre-eclampsia and villous trophoblast turnover: perspectives and possibilities // Placenta. 2007 Apr; 28 Suppl A: рр. 4–13.
21. Ducray J.F., Naicker T., Moodley J. Pilot study of comparative placental morphometry in pre-eclamptic and normotensive pregnancies suggests possible maladaptations of the fetal component of the placenta. // European Journal of Obstetrics Gynecology and Reproductive Biology. 2011 May; 156(1): 29–34.
22. Purkerson M.L. Vekerdy L. A history of eclampsia, toxemia and kidney in pregnancy // Am. J. Nephrol. 1999. 19:2. рр. 313–319.
23. Remote Ischemic Preconditioning Correction in Adma-Like Gestosis Model / Gureev V.V., Alehin S.A., Pokrovskiy M.V. [et al.] // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2014. no. 5. Vol. 1095–1098.
24. Robertson W.B., Khong T.Y. Hypertension in pregnancy // Eds F., Sharp E.M. Symonds. New York, 1987. рр. 101–193.
25. van Oppenraaij R.H., Bergen N.E., Duvekot J.J., de Krijger R.R., Hop Ir W.C., Steegers E.A., Exalto N. Placental vascularization in early onset small for gestational age and preeclampsia // Reproductive Science 2011 Jun; 18(6): 586–93.
26. Yamamoto T., Takahashi Y., Kuno S. et al. International Society for the Study of Hypertension in Pregnancy: Book of Abstract of the 10–th World Congress. Washington, 1996. рр. 238.

Гестоз второй половины беременности является самым частым заболеванием беременных и занимает первое место в причинах материнской и перинатальной смертности. Патогенез этого грозного заболевания далеко не полностью понят. Однако, в последние время многие авторы при морфологическом исследовании плаценты описывают специфическую гистологическую картину, заключающуюся в диспропорциях развития ее пограничного участка между материнской и плодными частями [20, 21, 22, 25]. Происходит неполная инвазия цитотрофобласта в спиральные артерии матери. Уровень перестройки самих спиральных артерий при гестозе не достигает уровня при нормальной беременности [24, 26]. Увеличенное пространство между спиральными артериями и ворсинами хориона, а также незрелость самих спиральных артерий приводит к ишемии трофобласта и повышению проницаемости фетоплацентарного барьера. Образовавшиеся гуморальные факторы в ответ на ишемию, а также, возможно, антигены плода, прошедшие через фетоплацентарный барьер с повышенной проницаемостью, при попадании в организм матери провоцируют накопление в плазме асимметричного диметиларгенина (ADMA), развитие генерализованной эндотелиальной дисфункции, вторичных ишемических явлений и оксидативного стресса [5, 6, 7, 14, 15, 16, 19]. В связи с этим актуальными являются направления поиска новых лекарственных препаратов для лечения и профилактики гестоза, обладающих эндотелиопротективной, противоишемической, антиоксидантной активностью [3, 10, 13, 17, 18, 23]. В ранее проведенных исследованиях продемонстрирована эффективность различных препаратов при коррекции морфофункциональных нарушений в условиях экспериментального гестоза [2, 9, 12]. Кроме этого, немаловажным моментом является их эффективность при использовании с препаратами, входящими в стандартную терапию гестоза [4, 8]. Для коррекции эндотелиальной дисфункции в условиях экспериментального гестоза наше внимание привлек тетрагидробиоптерин (BH4), являющийся кофактором эндотелиальной NO-синтазы (eNOS), резвератрол, оказывающий активирующее действие на eNOS и никорандил, являющийся донатором NO и активирующий биологические процессы, протекающие при ишемическом прекондиционировании.

Цель исследования – изучить влияние тетрагидробиоптерина, нокорандила и резвератрола на развитие морфофункциональных изменений при моделировании ADMA-подобного гестоза.

Материалы и методы исследования

Опыты проводились на белых крысах-самках линии wistar массой 250–300 г. ADMA-подобный агент – неселективный блокатор NO-синтазы N-нитро-L-аргинин-метиловый эфир (L-NAME) вводился внутрибрюшинно в дозе 25 мг/кг/сут в течение 7 дней (14–20 сутки беременности). На 21 сутки беременности под наркозом (хлоралгидрат 300 мг/кг) вводили катетер в правую сонную артерию для регистрации показателей артериального давления (АД), болюсное введение фармакологических агентов осуществляли в правую бедренную вену. Проводили сосудистые пробы на эндотелийзависимую вазодилатацию (ЭЗВ) – внутривенное введение ацетилхолина (АХ) в дозе 40 мкг/кг, и эндотелийнезависимую вазодилатацию (ЭНЗВ) – внутривенное введение нитропруссида натрия (НП) в дозе 30 мкг/кг с расчетом коэффициента эндотелиальной дисфункции (КЭД) [11]. Беременные самки были разделены на группы (n = 10): I – интактные; II – с введением L-NAME ежедневно с 14 по 21 сутки беременности; III – с введением L-NAME и тетрагидробиоптерина (10 мг/кг); IV – с введением L-NAME и никорандила (2∙10 мг/кг); V – с введением L-NAME и резвератрола (2 мг/кг). Исследование микроциркуляции в плаценте проводили с помощью оборудования компании «Biopac systems»: полиграф MP100 с модулем лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) LDf100C и датчиком TSD144. Регистрация результатов ЛДФ производилась программой Acqknowledge версии 3.8.1, значения микроциркуляции выражались в перфузионных единицах (ПЕ) [1]. NO-продуцирующая функция эндотелия оценивалась на основании данных содержания стабильных метаболитов NO – нитрит-ионов NOx в сыворотке крови.

Результаты исследования и их обсуждение

Блокада NO-синтазы, вызванная семидневным введением L-NAME, приводила к нарушению взаимоотношений вазодилатирующих и вазоконстрикторных механизмов регуляции сосудистого тонуса, о чем свидетельствовало увеличение КЭД с 1,28 ± 0,23 у интактных беременных животных до 3,06 ± 0,32 (р < 0,05). Кроме этого, наблюдался значительный подъем систолического и диастолического артериального давления с 125 ± 6,3 и 82,0 ± 5,8 до 183,1 ± 9,4 и 136,7 ± 7,4 мм рт. ст. соответственно. Введение блокатора NO-синтазы приводило к значительному снижению показателя микроциркуляции в плаценте с 425,90 ± 39,55 до 210,00 ± 21,08 (р < 0,05), а также к снижению содержания стабильных метаболитов NOх в сыворотке крови с 2,35 ± 0,21 до 1,33 ± 0,09 мкмоль/л (р < 0,05) (табл. 1). При микроскопическом исследовании плаценты наблюдаются неравномерное кровенаполнение спонгиозного слоя, вакуольная дистрофия гигантского трофобласта, очаги некроза на границе гигантского трофобласта и децидуальной ткани, дистрофические изменения и малокровие децидуального слоя.

Таким образом, моделирование ADMA-подобного L-NAME-индуцированного гестоза в эксперименте у крыс характеризовалось выраженным повышением АД, явлениями эндотелиальной дисфункции, снижением плацентарной микроциркуляции и NO-продуцирующей функции эндотелия, деструктивными изменениями в плаценте.

Результаты коррекции ADMA-подобного гестоза у крыс (М ± m; N = 10)

Группа

САД, мм рт. ст.

ДАД, мм рт. ст.

КЭД, усл. ед.

Микроциркуляция, пер. ед.

Концентрация нитритионов (NOx) мкмоль/дЛ

Интактные

133,8 ± 2,45y

95,36 ± 2,82y

1,17 ± 0,10y

452,4 ± 27,16y

2,22 ± 0,07y

L-NAME

181,3 ± 4,58*

144,7 ± 4,09*

3,36 ± 0,23*

213,7 ± 14,97*

1,27 ± 0,04*

L-NAME + BH4

157,4 ± 7,87y*

116,7 ± 8,84y*

1,73 ± 0,24y*

402,0 ± 26,20y

1,86 ± 0,07y*

L-NAME + Никорандил

174,1 ± 6,14*

126,9 ± 6,3y*

1,96 ± 0,13y*

377,9 ± 18,8y*

1,80 ± 0,07y*

L-NAME + Резвератрол

154,6 ± 7,53y*

110,90 ± 8,7y

3,36 ± 0,41*

409,9 ± 30,57y

1,78 ± 0,05y*

Примечания: САД, ДАД – систолическое и диастолическое артериальное давление (мм рт. ст.); КЭД – коэффициент эндотелиальной дисфункции (у.е.); микроциркуляция в плаценте (Пер/ед); концентрация нитрит-ионов (NOx);

*– р < 0,05 в сравнении с группой интактных животных;

y– р < 0,05 в сравнении с группой L-NAME.

Введение тетрагидробиоптерина приводило к статистически значимому снижению систолического и диастолического артериального давления (р < 0,05), нормализации взаимоотношения вазодилатирующих и вазоконстрикторных реакций, о чем свидетельствует снижение КЭД до 1,73 ± 0,24, увеличению концентрации конечных метаболитов NO в плазме крови, повышение показателя микроциркуляции до уровня, статистически не различимого по сравнению с животными интактной группы (402,0 ± 26,20 ПЕд) (р > 0,05). При микроскопическом исследовании морфологическая картина приближалась к группе интактных животных.

Введение никорандила приводило к нормализации взаимоотношения вазодилатирующих и вазоконстрикторных реакций при экспериментальном гестозе, о чем свидетельствует снижение КЭД до 1,96 ± 0,13. Кроме этого, отмечалось статистически значимое снижение диастолического артериального давления до 126,9 ± 6,3 мм рт. ст. (р < 0,05). Исследование микроциркуляции плаценты выявило ее существенное улучшение, однако целевого уровня оно не достигало.

При биохимическом исследовании сыворотки крови обнаружено статистически значимое предотвращение снижения содержания стабильных метаболитов NO. Микроскопическое исследование плаценты выявило резко выраженную положительную динамику гистологической картины, заключающуюся в отсутствии деструктивных повреждений.

Введение резвератрола приводило к существенной коррекции морфофункциональных изменений при моделировании ADMA-подобного гестоза. Это выразилось в снижении систолического и диастолического артериального давления. Уровень микроциркуляции в плаценте и содержание конечных метаболитов NO в плазме крови достигали уровня, статистически не отличимого от группы интактных животных. Однако нужно отметить, что КЭД оставался на прежнем уровне.

Выводы

Таким образом, анализ результатов проведенного эксперимента дает основание утверждать о перспективности нового направления поиска лекарственных препаратов для коррекции гестоза второй половины беременности и необходимости дальнейшего исследования препаратов, обладающих эндотелиопротективными свойствами и противоишемической активностью.

Рецензенты:

Резников К.М., д.м.н., профессор, зав. кафедрой фармакологии, Воронежская государственная медицинская академия имени Н.Н. Бурденко, г. Воронеж;

Якушева е.Н., д.м.н., профессор, зав. кафедрой фармакологии с курсом фармации ФДПО, Рязанский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова, г. Рязань.

Работа поступила в редакцию 12.02.2015.