Експериментальне обґрунтування застосування ліпосом для фармакологічної корекції гіпоксичної легеневої гіпертензії - Автореферат

Наслідком гіпоксії є суттєві зміни в функціонуванні серцево-судинної системи, що проявляються в констрикції судин малого кола кровообігу (гіпоксична легенева вазоконстрикція; ГЛВ) та дилатації судин великого кола кровообігу. Розвиток гіпоксичної легеневої гіпертензії головним чином повязують із порушенням функціональної активності ендотелію легеневих судин, яке, ймовірно, виникає під впливом оксидативного стресу та інших факторів [Budhiraja R. et al., 2004; Leach R. M. et al., 1994]. Отже, вивчення механізмів розвитку гіпоксичної легеневої вазоконстрикції є надзвичайно важливим як з наукової, так і з практичної точки зору, оскільки відкриває перспективи для пошуку ефективних фармакологічних засобів лікування гіпоксичної легеневої гіпертензії. Дисертаційне дослідження виконувалось у відділі експериментальної терапії ДУ "Інститут фармакології та токсикології АМН України" протягом 2006 - 2009 рр. в межах науково-дослідних держбюджетних тем "Модулятори активності протеїнкінази С - нові шляхи лікування артеріальної гіпертензії"; номер державної реєстрації - 0107U000865 та "Фармакологічний аналіз змін калієвої провідності і внутрішньоклітинної концентрації іонізованого Са2 в ефекторних елементах судинної стінки при оксидативному стресі"; номер державної реєстрації - 0106U000869. Метою дисертаційної роботи була оцінка впливу ліпосом різного складу на розвиток гіпоксичної легеневої гіпертензії та виявлення можливих механізмів їх фармакологічної дії.Статистично значущими вважалися зміни в довірчому інтервалі не менше ніж 95 % або р <0,05 (р1 - при порівнянні із значеннями, отриманими при нормоксії у тварин контрольної групи, р2 - при порівнянні із значеннями, отриманими у відповідний період гіпоксії у тварин контрольної групи). Отримані результати демонструють, що тривале (3 години) перебування наркотизованих щурів у вимушеному положенні та штучна вентиляція легень кімнатним повітрям не призводить до істотних змін кардіо-та гемодинаміки у малому та великому колах кровообігу і оксигенації скелетних мязів. При дослідженні впливу сфінгомієлінових та фосфатидилхолінових ліпосом на стан кардіо-та гемодинаміки в умовах нормоксії внутрішньовенне введення тваринам СМЛ (25 мг/кг; в/в) або ФХЛ (25 мг/кг; в/в) не призводило до суттєвих змін систолічного тиску у лівому та правому шлуночах (СТПШ), хвилинного обєму крові або індексу скоротливості міокарда. Статистично значущих відмінностей між величинами параметрів гемодинаміки та РО2м між тваринами, яким вводили, ліпосоми та контрольною групою виявлено не було. Найбільші значення СТПШ та ОЛС під час цього періоду у тварин контрольної групи були зафіксовані на 2,4 ± 0,2 хв гіпоксії і становили 42,1 ± 1,2 мм рт.ст.В даній роботі вперше в умовах in vivo показано, що легенева гіпертензія, індукована гіпоксичної гіпоксією має двофазний характер. Продемонстровано здатність фосфатидилхолінових ліпосом попереджувати розвиток гіпоксичної легеневої гіпертензії. Виявлено ключову роль фосфатидилхолін-специфічної фосфоліпази С у розвитку ГЛГ, у звязку з чим сформульоване уявлення про можливий механізм антигіпертензивної дії фосфатидилхолінових ліпосом. Підвищення тиску у правому шлучноку серця при гіпоксичній гіпоксії має двофазний характер. Блокада NO-синтази викликає підвищення тиску у правому шлуночку серця в обох фазах (на 17 та 18 % відповідно), але не впливає на характер та динаміку розвитку гіпоксичної легеневої гіпертензії.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

В даній роботі вперше в умовах in vivo показано, що легенева гіпертензія, індукована гіпоксичної гіпоксією має двофазний характер. Вивчено вплив фосфотидилхолінових та сфінгомієлінових ліпосом на перебіг ГЛГ. Продемонстровано здатність фосфатидилхолінових ліпосом попереджувати розвиток гіпоксичної легеневої гіпертензії. При цьому ФХЛ головним чином впливають на тривалу (ендотелійзалежну) фазу ГЛВ. Виявлено ключову роль фосфатидилхолін-специфічної фосфоліпази С у розвитку ГЛГ, у звязку з чим сформульоване уявлення про можливий механізм антигіпертензивної дії фосфатидилхолінових ліпосом.

1. Підвищення тиску у правому шлучноку серця при гіпоксичній гіпоксії має двофазний характер. При цьому перша фаза - транзиторна (5,2 ± 0,9 хв), а друга - тривала. Дані фази, імовірно, є проявом відповідних фаз гіпоксичної легеневої вазоконстрикції на системному рівні.

2. Введення сфінгомієлінових ліпосом не впливає як на характер, так і на вираженість гіпоксичної легеневої гіпертензії.

3. Введення фосфатидилхолінових ліпосом при гіпоксичній гіпоксії призводить до зниження тиску у правому шлуночку серця у транзиторній фазі на 58 % та практично повного пригнічення тривалої фази.

4. Блокада NO-синтази викликає підвищення тиску у правому шлуночку серця в обох фазах (на 17 та 18 % відповідно), але не впливає на характер та динаміку розвитку гіпоксичної легеневої гіпертензії. Величина абсолютного приросту тиску при гіпоксичній гіпоксії відносно вихідної величини не відрізняється від такої у тварин без введення блокатору NO-синтази.

5. Блокада протеїнкінази С призводить до повного усунення першої фази гіпоксичної легеневої гіпертензії та пригнічення другої на 36 %. Отже, активація протеїнкінази С обумовлює розвиток транзиторної фази гіпоксичної легеневої вазоконстрикції та модулює перебіг тривалої фази.

6. Блокада фосфатидилхолін-специфічної фосфоліпази С призводить до практично повного пригнічення обох фаз гіпоксичної легеневої

7. гіпертензії, що вказує на можливу центральну роль фосфатидилхолін-специфічної фосфаліпази С в ініціації процесу гіпоксичної легеневої вазоконстрикції.

8. Отримані результати свідчать про непричетність змін активності ферментативної системи синтезу оксиду азоту до здійснення антигіпертензивної дії фосфатидилхолінових ліпосом. В той же час, ефект ліпосом може бути повязаний із усуненням наслідків активації фосфатидилхолін-специфічної фосфоліпази С при гіпоксії.

1. Стрєлков Є. В. Механізми порушень системної гемодинаміки при артеріальній гіпертензії та сучасні підходи до її профілактики та лікування (огляд літератури) / О. С. Хромов, Л. Б. Доломан, Н. В. Добреля, Є. В. Стрєлков // Ліки. - 2003. - № 5-6. - С.16-23. (Особистий внесок: пошук та аналіз літературних джерел).

2. Стрєлков Є. В. Гіпоксична легенева гіпертензія: роль фосфатидилхолін-специфічної фосфоліпази С / Є. В. Стрєлков, О. С. Хромов // Фізіологічний журнал. - 2009. - T. 55. - № 6. - С. 34-38. (Особистий внесок: пошук та аналіз літературних джерел, визначення мети дослідження, проведення дослідів, статистична обробка отриманих даних, формування висновків).

3. Стрєлков Є. В. Механізм розвитку гіпоксичної легеневої гіпертензії та її фармакологічна корекція / Є. В. Стрєлков, О. С. Хромов // Фармакологія та лікарська токсикологія. - 2009. - Т. 11. - № 4. - С. 20-25. (Особистий внесок: пошук та аналіз літературних джерел, визначення мети дослідження, проведення дослідів, статистична обробка отриманих даних, формування висновків).

4. Стрєлков Є. В. Фармакологічна корекція гіпоксичної легеневої гіпертензії за допомогою ліпосом в експерименті / Є. В. Стрєлков // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. - 2009. - Т. 47. - № 3. - С. 27-31.

5. Стрєлков Є. В. Вплив фосфатидилхоліновіх ліпосом на рівень артеріального тиску у опромінених щурів / Є. В. Стрєлков, Н. В. Добреля, О. С. Хромов // IV Всеукраїнська наукова конференція студентів та аспірантів, Київ, 24-25 квітня 2004 р.: тези допов. - К.:Київський університет. - 2004. - С. 46-47.

6. Стрєлков Є. В. Вплив нітро-L-аргініну та S-метилтіоізосечовини на тиск у малому колі кровообігу щурів / Є. В. Стрєлков // ІІ Науково-практична конференція молодих вчених та спеціалістів, Київ, 22 грудня 2005 р.: тези допов. - К.: Архетип. - 2005. - С. 59.

7. Стрелков Е. В. Влияние фосфатидилхолиновых липосом на давление крови в правом желудочке при гипоксической гипоксии / Е. В. Стрелков, А. С. Хромов // Высокогорная гипоксия и геном: міжнар. конференція, Терскол, Росія, 14-17 серпня 2008 р.: тези допов. - Фізіологічний журнал. - 2008. -

8. Т. 54. - № 4. - С.90-91.

9. Стрелков Е. В. Гипоксическая констрикция легочного ствола: роль оксида азота / Е. В. Стрелков, А. С. Хромов // V Національний конгрес патофізіологів України, Запоріжжя, 17-19 вересня 2008 р.: тези допов. - Патологія. - 2008. - Т. 5. - № 2. - С. 48.

10. Strelkov E.V. Inhibition of gap junctions abolishes sustained phase of hypoxic pulmonary vasoconstriction / Strelkov E.V., Kizub I.V., Soloviev A.I., Aaronson P.I., Ward J.P. // Abstracts of Main Meeting of The Physiological Society "Physiology 2010", UK, Manchester, 30 June - 2 July 2010.: abstracts. - London: The Physiological Society. - p. 135-136.