Перейти на главную страницу
ВОРОНКОВ АНДРЕЙ ВЛАДИСЛАВОВИЧ
Работа выполнена в Государственном общеобразовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития Российской федерации»
профессор Р.С. Мирзоян
профессор В.А. Косолапов
Защита состоится «6» октября 2011 г. в 1100 часов
на заседании Диссертационного совета Д 208.008.02 при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития Российской федерации» (Россия, 400131, Волгоградская область, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, 1).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития Российской федерации» (400131, Волгоградская область, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, 1).
Автореферат разослан «_____»_______________2011 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор медицинских наук А.Р. Бабаева
Актуальность темы
В настоящее время считается общепризнанным, что в основе развития сердечно–сосудистой патологии различного генеза важную роль играет дисфункция эндотелия (ЭД) (Петрищев Н.Н., 2003; Ярек-Мартынова И.Р., Шестакова М.В., 2011; Ding H., 2010; Potenza M.A., 2010; Maltais S., et all., 2011). Эндотелий рассматривается как самостоятельная мишень терапевтического воздействия для коррекции различных сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Исходя из этого, актуальной проблемой экспериментальной и клинической фармакологии является поиск веществ с эндотелиопротекторным действием (ЭПД) как среди известных препаратов, так и новых соединений (Карпов Ю.А. 2010).
К настоящему времени установлено ЭПД препаратов, уменьшающих влияние РААС и СНС на сердечно-сосудистую систему (иАПФ, b-блокаторы и т.д.); снижающих уровень ХСобщ, ХСЛПНП, ХСЛПОНП (особенно статины); регулирующих работу Ca2+ каналов (блокаторы Ca каналов), что очевидно связано, как с прямыми эндотелий зависимыми механизмами действия так и их опосредованным комплексным фармакологическим влиянием (Luscher T.F., Noll G., 1995; Aikawa M., 2010; Egashira K., 2010; Jorge P.A., 2010). Многие из проведенных экспериментальных и клинических исследований по изучению ЭПД сердечно-сосудистых средств достаточно противоречивы и не дают однозначного ответа по направленности и выраженности действия препаратов из этих фармакологических групп. Это обусловлено тем, что многие как экспериментальные, так и клинические исследования выполнены с использованием различных методов оценки функционального состояния эндотелия (биохимических, функциональных, инвазивных, неинвазивных и т.д.), клинические же работы, кроме этого, отличаются выбором больных, различных по возрасту, тяжести заболевания, сопутствующим патологиям, протоколам исследований.
Можно предполагать, что вещества с ГАМК–ергической активностью ограничивающие симпатические влияния на сердце и сосуды, уменьшающие активность РААС, обладающие при этом антиоксидантной и антигипоксантной активностью (Перфилова В.Н., 2009; Тюренков И.Н., 2008; Narahashi T., 1999; Harrison 2000), могут улучшать функцию эндотелия (Недвицкий П.И., 2000; Ishide T., 2005). Однако изучение влияния ГАМК–ергических средств на эндотелий практически не выполнялось.
Учитывая важную роль в развитии ЭД оксидативного стресса, можно предположить, что и антиоксиданты также могут воздействовать на различные звенья развития ЭД: на систему синтеза и биодоступности NO, гемореологические параметры крови, липидный и углеводный обмен, воспаление, пролиферацию (Насибуллин Р.С.,2010; Yamamoto, M.2008; Schiffrin E. L., 2010; Wallace T. C., 2011). Поэтому поиск высоко активных эндотелиопротекторов среди антиоксидантов, в том числе и флавоноидов, вполне оправдан.
На основании изложенного представилось целесообразным провести комплексное сравнительное изучение ЭПД ряда сердечно-сосудистых средств, производных ГАМК, лекарственных средств, обладающих антиоксидантной активностью в том числе и флавоноидов в условиях ЭД различного генеза.
Впервые разработан комплексный подход изучения эндотелиотропных эффектов биологически активных веществ, обоснована возможность моделирования эндотелиальной дисфункции с помощью стрептозотоцин индуцированного сахарного диабета и экспериментально вызванной недостаточности половых гормонов.
Впервые выполнено сравнительное комплексное изучение влияния представителей различных фармакологических групп, среди сердечно-сосудистых средств, в сопоставимых условиях,: β-адреноблокаторов (небиволол, бисопролол), ингибиторов АПФ (лизиноприл), антагонистов кальциевых каналов (нифедипин), статинов (симвастатин), гипариноида сулодексида, ряда производных ГАМК (фенибут, пикамилон, РГПУ-189, РГПУ-147), веществ, обладающих антиоксидантной активностью (мексидол, предуктал, дибикор), а также флавоноидов (гесперидин, диосмин, кверцетин и флавицин), на вазодилатирующую, антитромботическую функции, на углеводный, липидный обмен и гормональный статус при ЭСД и НПГ. Показано их неоднозначное эндотелиопротекторное действие.
Впервые выявлена высокая эндотелиопротективная активность и комплексно изучено влияние нового производного ГАМК – соединения РГПУ-189 и флавоноида - флавицина на вазодилатирующую, антитромботическую, противовоспалительную и пролиферативную функции эндотелия при ЭСД и НПГ.
По выраженности эндотелиопротекторного действия РГПУ-189 и флавицин превосходят небилет, конкор, мексидол, предуктал, дибикор, нифедипин, фенибут, пикамилон, производное ГАМК - РГПУ-147 и флавоноиды, приближаясь по выраженности действия к Сулодексиду.
Впервые установлено усиление активности е-NOS, снижение эндотелина-1, а так же снижение экспрессии основных генетических маркеров запускающих апоптоз (каспаза-3, «доменов смерти», NF-kB) у животных с ЭСД и НПГ, под влиянием соединения РГПУ-189и флавоноида флавицина, что очевидно лежит в основе их эндотелиопротекторного действия.
Используемый комплексный морфо-функциональный подход может применяться для оценки степени ЭД (вазодилатирующей, антитромботической, противовоспалительной, антипролиферативной функций эндотелия), мощности функционирования NO системы, дает возможность оценить эндотелиотропные свойства исследуемых веществ.
Сравнительный анализ полученных данных о влиянии известных сердечно-сосудистых средств, позволит более дифференцированно их использовать при лечении больных с различной кардиологической патологией, а на основе флавоноидов и производных ГАМК – разработать лекарственные средства для лечения ЭД различного генеза.
Полученные данные об эндотелиопротективном действии производных ГАМК и флавоноидов свидетельствуют о перспективности дальнейшей разработки на основе соединения РГПУ-189 и флавицина эндотелиопротекторов для применения в качестве средств профилактики и лечения сосудистых осложнений различного генеза, обусловленных ЭД.
На основании данных диссертационного исследования разработана дальнейшая программа целенаправленного поиска веществ с сердечно-сосудистыми и эндотелиотропными свойствами среди структурных аналогов ГАМК (кафедра органической химии Российского Государственного Педагогического Университета им. А.И.Герцена (г. Санкт-Петербург)), предложен план поиска веществ флавоновой природы для профилактики и лечения сосудистых осложнений, обусловленных СД и НПГ (Пятигорская фармацевтическая академия).
Разработанная комплексная морфофункциональная система поиска и доклинического фармакологического изучения веществ с эндотелиопртективной активностью используется в научно-исследовательской работе кафедры фармакологии и биофармации ФУВ Волгоградского государственного медицинского университета (ВолгГМУ), НИИ фармакологии ВолгГМУ, кафедрах фармакологии ВолгГМУ и Пятигорской государственной фармацевтической академии. Полученные в ходе исследования результаты оформлены в виде методического пособия «Новая медицинская технология: Использование высокочастотной ультразвуковой допплерографии для изучения влияния фармакологических веществ на региональное кровообращение и эндотелиальную функцию (подписано в печать 04.2010)
Полученные результаты о эндотелиопротекторных свойствах новых производных гамма-аминомасляной кислоты и флавоноидов, а так же сравнительная эндотелиопротекторная активность сердечно-сосудистых средств и веществ, обладающих антиоксидантной активностью, включены в раздел учебных программ курса фармакологии на кафедрах фармакологии и биофармации ФУВ, фармакологии, клинической фармакологии и интенсивной терапии Волгоградского государственного медицинского университета, кафедре биохимии и микробиологии, кафедре органической химии Пятигорской государственной фармацевтической академии, кафедрах фармакологии Воронежской медицинской академии, Ростовского государственного медицинского университета, Белгородского государственного университета. Материалы работы оформлены в виде информационных писем “Изучение эндотелиопротекторных свойств флавоноидов при экспериментальном сахарном диабете”, «Эндотелиопротективные свойства производных ГАМК при недостаточности половых гормонов» которые используются в учебном процессе и научной работе кафедры фармакологии ВолгГМУ (акты о внедрении от 09.2010; 12.2010), фармакологии и биофармации ФУВ ВолгГМУ (акты о внедрении от 09.2010; 12.2010), лаборатории фармакологии сердечно-сосудистых средств НИИ фармакологии ВолгГМУ (акты о внедрении от 09.2010; 12.2010). По материалам настоящей работы получен 1 патент Российской Федерации на изобретение.
Материалы работы докладывались и обсуждались на 5-ой научно-практической конференции «Методы исследования регионального кровообращения и микроциркуляции в клинике» (Санкт-Петербург, 2005); на II международной научной конференции «Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений» (Алматы, Казахстан, 2007); на 13 Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2007); Научно-практической конференции «Диагностика и коррекция нарушений регионального кровообращения и микроциркуляции в клинической практики» (Саратов, 2008); на 14 Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2008); на VIII съезде кардиологов южного федерального округа «Совершенствование оказания медицинской помощи больным с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Новые подходы и перспективы» (Ростов-на-Дону, 2009); 56-ой региональной научно-практической конференции Волгоградского государственного медицинского университета «Инновационные достижения фундаментальных и прикладных медицинских исследований в развитии здравоохранении волгоградской области» (Волгоград 2009); Научно практической конференции «Актуальные вопросы экспериментальной и клинической морфологии» (Волгоград, 2010); II Всероссийском научно-практическом семинаре “Методологические аспекты экспериментальной и клинической фармакологии” (Волгоград, 2010). По материалам диссертации опубликовано 60 печатных работ, в том числе 21 работ в журналах, рекомендуемых ВАК, получен 1 патент на изобретение №2374699 от 27 ноября 2009 года.
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, 6 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и списка используемой литературы, включающего 493 источника, из них 189 отечественных и 304 зарубежных авторов. Диссертация изложена на 296 страницах машинописного текста, содержит таблиц –27, рисунков –55, схем – 1.
Исследование выполнено на 1090 крысах самках и самцах, которые содержались в условиях вивария с естественным световым режимом, на стандартной диете лабораторных животных (ГОСТР 50258-92), с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях, а также правил лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ З 51000.3-96 и 51000.4-96) и Приказу МЗ РФ №267 от 19.06.2003г. «Об утверждении правил лабораторной практики» (GLP). Животные были получены из питомников «Столбовая», «Рапполово». Эксперименты были одобрены комитетом по этической экспертизе доклинических исследований ВолгГМУ (протокол № 54-2007 от 28.04.2007).
Исследование было проведено с помощью комплексного морфо-функционального подхода, используемого для оценки эндотелиальной дисфункции (ЭД) и эндотелиотропного действия (ЭПД) веществ. Комплексный морфо-функциональный подход включал в себя определение вазодилатирующей, антитромботической, противовоспалительной и антипролиферативной функций эндотелия. При изучении эндотелиопротекторного действия на животных с ЭСД дополнительно оценивались нарушения в углеводном и липидном обмене, с целью оценки влияния соединений на развитие ЭД. Кроме этого, у всех групп животных с экспериментально-вызванной недостаточностью половых гормонов определялся уровень половых гормонов в плазме крови.
ЭД на всех этапах исследования моделировалась двумя патологиями стрептозотоцин-индуцированным СД и недостаточностью половых гормонов (НПГ).
Контроль эффективности кастрации производился с использованием цитологического метода определения стадии полового цикла у самок. Для анализа разного уровня эндогенных эстрогенов после операции были выбраны три наиболее характерные фазы полового цикла: диэструс, проэструс и эструс. Определение фаз полового цикла (диэструс, проэструс, эструс) у интактных крыс проводили с помощью характерных морфологических признаков по влагалищным мазкам согласно описанию Я. Д. Киршенблата.
Все проведенные нами исследования проходили тремя блокаи в несколько этапов.
В первом блоке, на первом этапе работы, проводили сравнительное изучение вазодилатирующей функции эндотелия сосудов головного мозга, печени, почек и кожно- мышечной области, на фоне модификации синтеза эндогенного оксида азота у интактных животных. На втором этапе работы оценивалась выраженность и продолжительность эндотелиальной дисфункции у животных с экспериментально вызванными - сахарным диабетом, недостаточностью половых гормонов и операционной травмой (операционным стрессом), как патологии сопутствующей хирургической кастрации (для исключения ее влияния на развитие эндотелиальных нарушений). В ходе проведения второго этапа исследований использовались методические приемы, позволяющие оценить вазодилатирующую и антитромботическую функции эндотелия (таблица 1).
Дальнейшие эксперименты проводились еще двумя отдельными блоками. Так, во втором и третьем блоке исследований изучалось эндотелиопротективное действие сердечно-сосудистых средств: ингибиторов АПФ, антагонистов кальциевых каналов, статинов, сулодексида, флавоноидов, производных ГАМК у животных с ЭСД и НПГ (3 этап) (таблица 1).
Эндотелиопротекторные свойства изучались среди:
- сердечно-сосудистых средств: ингибитор АПФ – лизиноприл (диротон, «Гедеон Рихтер А.О., Будапешт – Венгрия») - 5мг/кг; b - блокаторы – небивалол (небилет, «Berlin-Chemie», Берлин, Германия)– 2,5мг/кг, и бисопролол (конкор «Nykomed», МеркКГаА, Германия для Никомед) – 5мг/кг; антагонист кальциевых каналов – нифедипин (BalkanpharmaR) – 10мг/кг; гипохолестеринимический препарат –симвастатин ( симваГЕКСАЛ,
Таблица 1 - Дизайн проведения экспериментов
1 блок |
1 этап гетерогенность эндотелия # |
Вазодилатирующая функция эндотелия |
доплеровская флоуметрия при модификации синтеза NO (оценка ЭЗВД при введении ацетилхолина, N-L-аргинина) |
2 этап изучение эндотелиальной дисфункции при ЭСД, НПГ* и ХТ.** |
Вазодилатирующая функция эндотелия |
-доплеровская флоуметрия при модификации синтеза NO (оценка ЭЗВД при введении ацетилхолина, L-аргинина, N-L-аргинина; ЭНЗВД при введении нитроглицерина; мощности и стабильности NO-синтазной системы при многократном введении АЦХ) | |
Антитромботическая функция эндотелия |
-скорость образования тромба (артериальный тромбоз) - измерение вязкости крови -оценка агрегации тромбоцитов - тромбиновое время - протромбиновое время -активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ) -содержание фибриногена -определение фактора Виллебрандта | ||
2-ой и 3-й блок* |
3 этап Изучение эндотелиопротективного действия исследуемых веществ при ЭСД и НПГ |
Вазодилатирующая функция эндотелия |
-доплеровская флоуметрия при модификации синтеза NO (оценка ЭЗВД при введении ацетилхолина, L-аргинина, N-L-аргинина; ЭНЗВД при введении нитроглицерина; мощности и стабильности NO-синтазной системы при многократном введении АЦХ) |
Антитромботическая функция эндотелия |
-скорость образования тромба (артериальный тромбоз) - измерение вязкости крови -оценка агрегации тромбоцитов - тромбиновое время - протромбиновое время -активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ) -содержание фибриногена -определение фактора Виллебрандта | ||
Оценка метаболических эффектов |
-уровень глюкозы в крови -липидный спектр (ХСобщ, ХСЛПВП, ХСЛПНП ТГ, индекс атерогенности) | ||
Оценка гормонального статуса у животных с НПГ |
-уровень эстрогенов | ||
Противоспалительная функция эндотелия |
-уровень СРБ | ||
Антипролиферативная функция эндотелия |
-морфометрическая оценка мозговых сосудов с наличием признаков пролиферации, а так же воспаления, тромбообразования | ||
Структурные изменения эндотелиоцитов |
- ультраструктурная оценка эндотелиальных повреждений | ||
Определение уровня е-NOS и эндотелина-1, TRAIL, NF-kB, каспаза-3 |
- иммуногистохимическая оценка по степени экспрессии и уровню оптической плотности антител |
10 10 2014
5 стр.
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины клиническая фармакология
14 12 2014
1 стр.
11 10 2014
5 стр.
25 12 2014
3 стр.
04 09 2014
4 стр.
Работа выполнена в гу нии фармакологии имени В. В. Закусова Российской академии медицинских наук
14 12 2014
5 стр.
08 10 2014
4 стр.
Работа выполнена в гу научно-исследовательском институте фармакологии Томского научного центра со рамн
09 10 2014
4 стр.