Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

РОЛЬ INOS В КОРРЕКЦИИ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ ПРИ ADMA-ПОДОБНОМ ГЕСТОЗЕ КОРОТКИМИ ЭПИЗОДАМИ ИШЕМИИ-РЕПЕРФУЗИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Гуреев В.В. 1
1 Курский государственный медицинский университет
Моделирование экспериментального ADMA-подобного гестоза осуществляли путем введения крысам L-NAME с 14 по 20 сутки беременности. У животных наблюдалось повышение артериального давления, протеинурия, нарушение микроциркуляции в плаценте, нарушение регуляции сосудистого тонуса и деструктивные изменения в плаценте ишемического генеза. Воспроизведение коротких эпизодов ишемии-реперфузии приводило к выраженной коррекции морфофункциональных нарушений возникающих при моделировании экспериментального гестоза. Это выразилось в снижении артериального давления, уменьшении протеинурии, увеличении показателя микроциркуляции в плаценте, восстановлении вазоделатирующей функции сосудов и предотвращение деструктивных явлений в плаценте по сравнению с группой не леченных животных. Введение селективного блокатора iNOS – аминогуанидина практически полностью устраняло протективное влияние коротких эпизодов ишемии-реперфузии. Об этом свидетельствует возвращение исследуемых нами показателей, кроме коэффициента эндотелиальной дисфункции, к уровню статистически не отличающегося от группы не леченных животных. Приведенные данные позволяют говорить о значительной роли iNOS в реализации положительных эффектов коротких эпизодов ишемии-реперфузии в коррекции морфофункциональных нарушений возникающих при моделировании ADMA-подобного гестоза.
крысы
преэклампсия
L-NAME
лечение
ишемическое прекондиционирование
аминогуанидин
1. Возможности фармакологической коррекции хронической ишемии конечности в эксперименте / Е.Б. Артюшкова, Д.В. Пашков, М.В. Покровский и др. // Эксперим. и клинич. фармакология. - 2008. - Т. 71. № 3. - С. 23-25.
2. Гуреев В.В. Эндотелиальная дисфункция - центральное звено в патогенезе гестоза // Научные ведомости Белгородского государственного университета. - 2011. - № 4 (123). - С. 5-12.
3. Гуреев В.В., Покровский М.В., Должиков А.А. и др. Коррекция дистантным ишемическим прекондиционированием эндотелиальной дисфункции при adma-подобном экспериментальном гестозе // Научные ведомости Белгородского государственного университета. - 2011. - № 4 (123). - С. 128-134.
4. Коррекция ADMA-подобного гестоза в эксперименте / В.В. Гуреев, С.А. Алехин, А.А. Должиков, А.С. Мостовой // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». - 2012. - №1. - С. 14-19.
5. Гуреев В.В., Полянская О.С., Должиков А.А. Коррекция ADMA-подобного гестоза в эксперименте с помощью ингибитора аргиназы L-норвалина и препаратов, входящих в стандартную схему лечения // Человек и его здоровье. - 2012. - №2. - С. 14-20.
6. Зайнулина М.С., Петрищев Н.Н. Эндотелиальная дисфункция и ее маркеры при гестозе // Журнал акушерства и женских болезней - 1997. - № 3. - С. 18-22.
7. Корокин М.В., Покровский М.В., Новиков О.О. и др. Влияние L-аргинина, витамина В6 и фолиевой кислоты на показатели эндотелиальной дисфункции и микроциркуляции в плаценте при моделировании L-NAME-ин- дуцированного дефицита оксида азота // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2011. - Т. 152. - № 7. - С. 77-80.
8. Кулаков В.И., Мурашко Л.Е., Бурлёв В.А. Клинико-биохимические аспекты патогенеза гестозов // Акуш. и гинекол. - 1995. - № 6. - С. 3-5.
9. Эндотелиальная дисфункция при гестозе. Патогенез, генетическая предрасположенность, диагностика и профилактика: метод. рекомендации / Е.В. Мозговая, О.В. Малышева, Т.Э. Иващенко и др.. - СПб., 2003.
10. Методические подходы для количественной оценки развития эндотелиальной дисфункции при L-NAME-индуцированной модели дефицита оксида азота в эксперименте / М.В. Покровский, В.И. Кочкаров, Т.Г. Покровская и др. // Кубанский науч. мед. вестн. - 2006. - № 10 (91). - С. 72-77.
11. Фармакологическая коррекция ADMA-eNOS-ассоциированных мишеней при преэклампсии / М.В. Покровский, Т.Г. Покровская, В.В. Гуреев и др. // Акушерство и гинекология. - 2011. - № 2. - С. 16-20.
12. Kloner R.A., Jennings R.B. Consequences of Brief Ischemia: Stunning, Preconditioning, and Their Clinicсоавт Implications. Part 2 Circulation. - 2001. - №104. - Р. 3158-3167.
13. Kuzuya T., Hoshida S., Yamashita N., et al. Delayed effects of sublethal ischemia on the acquisition of tolerance to ischemia. Circ Res. - 1993. - №72. - Р. 1293-1299.
14. Rezkalla S.H., Kloner R.A. Preconditioning in humans // Heart Fail Rev. - 2007. - №12. - Р. 201-206.

Гестоз второй половины беременности является самым частым заболеванием беременных и занимает первое место в причинах материнской и перинатальной смертности. В основе его патогенеза, по мнению многих авторов, лежит острый эндотелиоз, поэтому для коррекции этого грозного осложнения одним из перспективных направлений, которое получило экспериментальное обоснование [4, 5, 7, 11], является поиск новых лекарственных препаратов среди группы препаратов, улучшающих функцию эндотелия. Поскольку ишемические явления служат пусковым моментом и вместе с эндотелиальной дисфункцией замыкают порочный круг в длинной цепи патофизиологических событий, приводящих к манифестации гестоза [6, 8, 9], снижение ишемических явлений в плаценте также является обоснованным направлением [2, 3].

В исходной гипотезе, послужившей предпосылкой для проведения эксперимента, было предположение о том, что в основе механизма положительных эффектов на функцию эндотелия коротких эпизодов ишемии-реперфузии лежат биологические процессы феномена ишемического прекондиционирования [2, 3]. Одним из основных его моментов является увеличение синтеза NO, которое может в какой-то мере скомпенсировать его недостаток и уменьшить явления эндотелиальной дисфункции. Одной из причин манифестации эндотелиальной дисфункции является достижение концентрации асимметричного диметиларгинина (ADMA) и его аналогов уровня, вызывающего конкурентное ингибирование эндотелиальной NO-синтазы (eNOS). Активность индуцибельной NO-синтазы (iNOS) в 1000 больше eNOS, поэтому можно предположить, что влияние ADMA на активацию iNOS в отсроченную фазу ишемического прекондиционирования [12] не носит принципиального характера. Для подтверждения правильности гипотезы необходимо было исследовать влияния блокады iNOS на коррекцию эндотелиальной дисфункции короткими эпизодами ишемии-реперфузии в условии ADMA-подобного гестоза.

Цель - исследовать влияние селективного блокатора iNOS - аминогуанидина на коррекцию морфофункциональных нарушений короткими эпизодами ишемии-реперфузии при ADMA-подобном гестозе в эксперименте.

Материалы и методы исследования

Эксперимент выполнен на 40 белых крысах-самках линии Wistar массой 250-300 г. ADMA-подобный агент - неселективный блокатор NO-синтазы N-нитро-L-аргинин-метиловый эфир (L-NAME) вводили внутрибрюшинно в дозе 25 мг/кг/сут в течение семи дней (14-20 сутки беременности) [7, 11]. На 21-е 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) [10]. Беременные самки были разделены на группы (n = 10): I - интактные; II - с введением L-NAME ежедневно с 14-х по 20-е сутки беременности; III - с введением L-NAME и ежедневным воспроизведением 10-минутного ишемического эпизода задних конечностей попеременно с 10-х по 20-е сутки беременности; IV - с введением L-NAME, ежедневным воспроизведением 10-минутного ишемического эпизода задних конечностей попеременно с 10-х по 20-е сутки беременности и введением селективного блокатора iNOS аминогуанидина в дозе 300 мг/кг (внутрибрюшинно). Ишемический эпизод воспроизводили 10-минутным пережатием бедренной артерии путем наложения манжеты на проксимальную треть бедра. Контролем правильности наложения манжеты служило отсутствие пульса на артериях голени. 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-продуцирующую функцию эндотелия оценивали на основании данных содержания стабильных метаболитов NO - нитрит-ионов NOx в сыворотке крови.

Проведено морфологическое исследование плацент вместе с имплантационным участком рога матки. Гистологические срезы после стандартной заливки материала в парафин изготавливали в строго вертикальном направлении через середину плацентарного диска с захватом всех слоев плаценты и стенки рога матки. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Изучение микропрепаратов, фотопротоколирование и морфометрию проводили на микроскопе Leica DM4000B с системой видеорегистрации и обработки изображений.

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) (таблица). 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/дл (р < 0,05). 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-подобной L-NAME-индуцированной преэклампсии в эксперименте у крыс характеризовалось выраженным повышением АД, явлениями эндотелиальной дисфункции, снижением плацентарной микроциркуляции и NO-про- дуцирующей функции эндотелия, деструктивными изменениями в плаценте.

В группе животных с 10-кратным воспроизведением ишемии-реперфузии наблюдалась нормализация взаимоотношения вазодилатирующих и вазоконстрикторных реакций, о чем свидетельствует снижение КЭД до 1,56 ± 0,13. Кроме этого происходило статистически значимое снижение артериального давления: систолического до 141,6 ± 5,5 мм рт. ст., диастолического до 104,2 ± 5,7 мм рт. ст. (р < 0,05). Исследование микроциркуляции в плаценте выявило ее улучшение по сравнению с группой нелеченых животных (р < 0,05), однако целевого уровня она не достигала (табл. 1). При биохимическом исследовании сыворотки крови обнаружено статистически значимое предотвращение снижения содержания стабильных метаболитов NO, уровень которых составил 1,92 ± 0,18 мкмоль/дл. Микроскопическое исследование плаценты при моделировании ADMA-подобного гестоза с 10-кратным воспроизведением эпизодов ишемии-реперфузии выявило выраженную положительную динамику гистологической картины, которая заключалась в относительно равномерном кровенаполнении спонгиозного слоя, отсутствии повреждения слоя гигантского трофобласта и децидуальной оболочки.

Влияние коротких эпизодов ишемии-реперфузии задних конечностей и блокады iNOS аминогуанидином на показатели L-NAME-индуцированного гестоза (М ± m; n = 10)

Показатель

 

 

Группа

САД, мм рт. ст.

ДАД, мм рт. ст

КЭД, усл. ед.

Микроциркуляция ПЕ

Концентрация нитритионов (NOx),
мкмоль/дл

Интактные

125,0 ± 6,3y

82,0 ± 5,8y

1,28 ± 0,23y

425,9 ± 39,6y

2,35 ± 0,21y

L-NAME

183,1 ± 9,4*

136,7 ± 7,4*

3,06 ± 0,32*

210,0 ± 21,1*

1,33 ± 0,09*

L-NAME + ишемия-реперфузия

141,6 ± 5,5y

104,2 ± 5,7y

1,56 ± 0,13y

339,6 ± 20,4y

1,92 ± 0,18y

L-NAME + ишемия-реперфузия + аминогуанидин

181,3 ± 4,6*

133,5 ± 3,3*

2,34 ± 0,09y

256,8 ± 24,6*

1,31 ± 0,06*

Примечание: САД, ДАД - систолическое и диастолическое артериальное давление; КЭД - коэффициент эндотелиальной дисфункции; * - р < 0,05 в сравнении с группой интактных животных; y - р < 0,05 в сравнении с группой L-NAME.

Блокада аминогуанидином iNOS прак- тически полностью снимала положительные эффекты коротких эпизодов ишемии-реперфузии при коррекции морфофункциональных нарушений при ADMA-подобном гестозе. Только уровень КЭД оставался статистически ниже группы нелеченных животных.

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что длительное (в течение семи суток) внутрибрюшинное введение блокатора NO-синтазы L-NAME вызывает у беременных самок крыс комплекс изменений, ассоциированных с NO-де- фицитной эндотелиальной дисфункцией. На 8-е сутки развивалась выраженная гипертензия, в 3 раза увеличивался коэффициент эндотелиальной дисфункции, происходили снижение показателей плацентарной микроциркуляции, снижение конечных метаболитов NO в плазме и наблюдались четко выраженные морфологические изменения в плаценте. Описанный симптомокомплекс можно соотнести с развитием гестоза в клинических условиях.

Временной промежуток защитного эффекта «отсроченной» фазы или «позднего ишемического прекондиционирования», по данным разных авторов, колеблется от 12 до 96 часов [13, 14]. Во время отсроченной фазы ишемического прекондиционирования происходит активация генома, что приводит в том числе и к индукции синтеза оксида азота [12]. Этим объясняется улучшение функции эндотелия в эту фазу. Устранение положительных эффектов коротких эпизодов ишемии-реперфузии аминогуанидином свидетельствует о важной роли в их механизме iNOS.

Выводы

Таким образом, результаты проведенного эксперимента дают основания для предположения важной роли iNOS в реализации положительных эффектов коротких эпизодов ишемии-реперфузии в коррекции морфофункциональных нарушений при ADMA-подобном гестозе. Предположительно, для реализации положительного эффекта может существовать 2 пути: прямая и опосредованная эндотелиопротекция. 1 - компенсирование недостатка NO за счет активации iNOS. 2 - уменьшение ишемических явлений в плацентарной ткани за счет феномена ишемического прекондиционирования. При этом происходит уменьшение выброса плацентой в кровоток гуморальных факторов, приводящих к развитию эндотелиальной дисфункции.

Рецензенты:

  • Покровский М.В., д.м.н. профессор, зав. кафедрой фармакологии и фармацевтических дисциплин ИПМО НИУ БелГУ;
  • Пахомов С.П., д.м.н. профессор, зав. кафедрой акушерства и гинекологии НИУ БелГУ.

Работа поступила в редакцию 10.09.2012.


Библиографическая ссылка

Гуреев В.В. РОЛЬ INOS В КОРРЕКЦИИ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ ПРИ ADMA-ПОДОБНОМ ГЕСТОЗЕ КОРОТКИМИ ЭПИЗОДАМИ ИШЕМИИ-РЕПЕРФУЗИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 8-2. – С. 298-301;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=30356 (дата обращения: 02.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074