Изменения уровней кардиоспецифические ферментов у акклиматизированных животных с моделированным некрозом миокарда на фоне применения атенолола в условиях высокогорья

АННОТАЦИЯ

Установлено, что изменения уровней кардиоспецифических ферментов у кроликов с моделированным некрозом миокарда, акклиматизированных к условиям высокогорья, между группами животных, получавших атенолол и плацебо, достоверных отличий не имели.

Ключевые слова: кардиоспецифические ферменты, экспериментальный некроз миокарда, высокогорье, атенолол.

Проблема гор привлекает пристальное внимание исследователей в связи с тем, что в них проживает около 10% населения всего земного шара, и они занимают 1/5 поверхность суши, являясь крупнейшей экосистемой. Около 30% территории Кыргызстана расположено в горных районах, на высоте более 3000 м над уровнем моря. Интенсивное освоение горных территорий, строительство промышленных предприятий, рудников, дорог и средств коммуникаций предъявляет новые требования к использованию фармакологических средств в этих условиях, поскольку сочетанное воздействие высотной гипоксии, пониженных температур и комплекса техногенных факторов вносит чрезвычайную сложность в формировании механизмов приспособления и, естественно, в разработку действенных основ улучшения адаптационных возможностей человека.

Доказано, что приспособление к новым условиям, в том числе и к горному климату, осуществляется с включением механизма стресса [1,2,3]. При длительном и значительном воздействии экстремальных факторов развивается стрессорная реакция, и при этом происходит выброс большого количества катехоламинов, что сопровождается дефицитом энергии, увеличением содержания жирных кислот в миокарде, активацией ПОЛ, ухудшением микроциркуляции, вхождением ионов кальция в клетки, что является фактором риска патогенеза сердечно-сосудистых заболеваний [4,5,6].

При чрезмерной силе и длительности действия экстремальных факторов высокогорья неадекватная адаптивная реакция организма превращается в одну из причин повреждений миокарда [7,8,9,10]. Следовательно, изучение влияния комплекса горноклиматических факторов на организм человека и животных, механизмов течения патологических процессов в горах, их профилактика и лечение продолжают оставаться одной из актуальных проблем современной медицины.

К настоящему моменту накоплена достаточная доказательная база по эффективности применения в- адреноблокаторов при инфаркте миокарда. Так, по данным клинических наблюдений у 20000 больных применение в-адреноблокаторов при инфаркте миокарда (ИМ) способствует снижению смертности на 20%, частоты внезапной смерти - на 35%, повторного ИМ - на 25% [11].

При выборе препаратов данного ряда зачастую предпочтение отдается селективным в- адреноблокатором, не обладающим внутренней симпатомиметической активностью. Именно эти препараты, сохраняя все положительные свойства в-адреноблокаторов, существенно реже вызывают побочные реакции сосудов, бронхов, почек, поджелудочной железы и имеют меньший спектр противопоказаний. Блокируя в невысоких дозах в1-адренорецепторы сердца, они уменьшают стимулированное катехоламинами образование цАМФ из АТФ, снижают внутриклеточный ток Са2+, урежают частоту сердечных сокращений, угнетает проводимость и возбудимость, а также снижают сократительную способность миокарда [12]. Одним из широко используемых в медицинской практике в-адреноблокаторов является атенолол.

Атенолол - кардиоселективный в1-адреноблокатор, ослабляет основные эффекты симпатико- адреналовой системы или полностью устраняет их. Он оказывает антиангинальное, антиишемическое, антиаритмическое действие. Это действие осуществляется за счет уменьшения несоответствия между потребностью миокарда в кислороде и его доставкой. Снижение частоты сердечных сокращений, сократимости миокарда, систолического артериального давления приводит к уменьшению потребности миокарда в кислороде.

В настоящее время методы клинической биохимии и иммунохимии позволяют диагностировать инфаркт миокарда в первые часы его возникновения, провести диагностику ишемии и степени гибели миоцитов, оценить эффективность лечения, что позволяет по-новому подойти к изучению различных аспектов этой проблемы.

В результате некроза миокарда в крови появляются различные белки, высвобождающиеся из поврежденных кардиомиоцитов: миоглобин, кардиоспецифичные тропонины Т и I (ТрТ, ТрІ), креатинфосфокиназа (КФК), аспартатаминотрансфераза (АсАТ) и др. Повышение в крови больного уровня биохимических маркеров отражает повреждение миокарда, но не указывает на его механизм [13].

В настоящее время маркера, полностью отвечающего всем этим требованиям, не существует [14], поэтому для диагностики инфаркта миокарда рекомендуется параллельно использовать два маркера - «ранний» - креатинфосфокиназа - МВ и «поздний» - тропонин I. Содержание - «раннего» маркера при инфаркте миокарда диагностически значимо повышается в крови в первые часы заболевания, уровень «позднего» достигает диагностически значимого количества только через 7- 9 ч, и сохраняется до 2-х недель, причем обладает высокой специфичностью в отношении некроза миокарда [15,16]

Аспартатаминотрансфераза (АсАТ) несколько десятилетий используется для диагностики инфаркта миокарда. У больных ИМ уровень АсАТ превышает норму через 8-12 часов после начала боли, достигает максимального значения к 20-36-ти часам, при благоприятном течении его, возвращается к норме за 3-4 дней [15,16]. Из-за низкой специфичности АсАТ как для ранней, так и для и поздней диагностики ИМ, она используется в сочетании с более чувствительными и специфичными маркерами.

МВ - КФК (сердечная форма креатинфосфокиназы - КФК). Изофермент КФК-МВ специфичен для миокарда, так как, в кардиомиоцитах его активность составляет 15-42 % от общей активности КФК, а в то же время в ткани скелетных мускулатуры он не превышает 4%. Определение активности КФК-МВ остается самым популярным тестом в диагностике инфаркта миокарда [16]. МВ-КФК при инфаркте миокарда появляется в сыворотке крови через 3-4 часа после начала симптомов и достигает диагностически значимого уровня к 4-6 -и часам. Повышенный ее уровень сохраняется 48-72 ч.

Тропониновый комплекс регулирующий процесс мышечного сокращения в кардиомиоцитах, состоит из трех субьединиц: Т, I, С. [17]. Сердечные тропонины и тропонины скелетных мыщц имеют различную аминокислотную последовательность, что позволяет создавать высокоспецифичную диагностику для определения концентрации сердечных тропонинов I и Т в сыворотке крови. Тропонин I появляетсяв сыворотке крови через 4-6 часов после развития характерного болевого приступа, его уровень достигает максимума в течение первых 16-20 часов и сохраняется в течении 10 дней [16]. Сохранение повышенного уровня сердечного тропонина I в течение 7-10 суток, делает его удобным для мониторинга инфаркта миокарда.

Аналогичных работ выполненные в условиях высокогорья, где исследовались некротические изменения при адреналиновом поражении миокарда на кроликах, и где изучались уровень содержания специфических маркеров миокарда на фоне применения атенолола в доступной нам литературе не встречали.

Целью настоящей работы явилось изучение уровней специфических маркеров повреждения миокарда в сыворотке крови у акклиматизированных к условиям высокогорья кроликов в результате комплексного воздействия катехоламинов и высокогорной гипоксии при экспериментальном некрозе миокарда на фоне применения атенолола.

Материалы и методы. Эксперименты проводились на кроликах массой 2,5-3 кг на 30-е сутки пребывания в условиях высокогорья (п. Туя-Ашу, 3200 м над у. м.). Животные были разделены на 5 групп. 1 группа - интактные животные в условиях низкогорья. 2 группа - интактные животные на 30-е сутки пребывания в условиях высокогорья. 3 группа - кролики в условиях высокогорья с моделированным некрозом миокарда. 4 группа - животные с моделированным катехоламиновым кардионекрозом, получавшие перорально атенолол. 5 группа - животные с моделированным катехоламиновым кардионекрозом, получавшие плацебо.

Катехоламиновый некроз провоцировался однократным внутривенным введением адреналина в дозе 0,015 мг/кг массы тела в условиях высокогорья. Атенолол вводился перорально в дозе 20 мг/кг массы тела 1 раз в сутки в течение 14 дней после введения адреналина через 2 часа. После моделирования катехоламинового некроза определялись кардиоспецифические маркеры - креатинфосфокиназа - МВ фракция в сыворотке крови «Диагностическими наборами для определения КФК-МВ» на автоанализаторе «SYNCHRON -CX 4» фирмы «ВЕСКМАН COULTER» через 6 часов после введения адреналина, аспартатаминотрансферазы в сыворотке крови наборами реагентов «Аминотрансфераза AST 360» фирмы PLIVA-Lachema Diagnostika» на фотоэлектроколориметре и тропонин I наборами реагентов «Тропонин I - ИФА»ООО «ХЕМА» г. Москвы в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа.

Аспарататаминотрансфераза и тропонин I определялись через 20 часов после введения адреналина.

После перорального введения атенолола животным в сыворотке крови нами определялись только аспартатаминотрансфераза и тропонин I. Поскольку КФК-МВ относится к «ранним» маркерам, и при ИМ диагностически значимо повышается в первые часы заболевания, определять ее после 2-х недельного лечения было бы нецелесообразно.

Результаты и их обсуждение. МВ-КФК (сердечная форма креатинфосфокиназы - КФК. На 30-й день пребывания животных в условиях высокогорья было выявлено, что количество КФК-МВ, по сравнению с интактной группой низкогорья, уменьшилось с 195,1 ± 50,5 до 134,6±17,3 МЕ, а после введения экзогенного адреналина количество его повысилось еще больше с 134,6±17,3 до 475,8±37,0 МЕ ( р< 0,001) [17].

Таблица 1 - Количество КФК-МВ ( МЕ) в сыворотке крови у контрольных и подопытных кроликов при моделировании катехоламинового некроза миокарда

Примечание: *р<0,001 при сравнении 2 гр. с 1 гр ; 3 гр. с 2 гр;

Аспартатаминотрансфераза- АсАТ (мкмоль/л). Как видно из таблицы 2, уровень аспартатаминотрансферазы на 30-е сутки пребывания животных в условиях высокогорья повысился с 0,07 ± 1,25 до 0,11 ± 0,01 мкмоль/л ( р<0,001). После введения адреналина наблюдалось достоверное увеличение уровня аспартатаминотранферазы в сыворотке крови кроликов с 0,11±0,01 до 0,17±0,01 мкмоль/л (р<0,001) [17].

Таблица 2 - Количество АсАТ (мкмоль/л) в сыворотке крови у контрольных и подопытных кроликов с катехоламиновоым некрозом миокарда в условиях высокогорья после лечения атенололом.

Примечание: *р<0,001при сравнении 2 гр. с 1 гр; 3 гр. с 2 гр; 4 гр. с 3 гр; 5 гр. с 3 гр.

В условиях высокогорья у животных, получавших атенолол, по сравнению с группой с моделированным некрозом миокарда, отмечалось достоверное снижение уровня аспартатаминотрансферазы с 0,17 ± 0,01 до 0,12±0,005 мкмоль/л (р<0,001). Обследование кроликов, получавших плацебо, также показало уменьшение АсАТ с 0,12±0,005 до 0,13±0,004 мкмоль/л, что соответствует верхнему пределу физиологической нормы для данного вида животных. В то же время при сравнении уровней аспартатаминотрансферазы у подопытных кроликов, получавших атенолол и плацебо достоверных изменений не отмечалось.

Тропонин I. Определение тропонина I в сыворотке крови у акклиматизированных кроликов в условиях высокогорья по сравнению с интактными животными низкогорья, показало, что количество тропонина I увеличилось с 0,47 ± 0,13 до 0,83 ± 0,09 нг/мл [17]. После введения в высокогорье адреналина у животных наблюдалось увеличение тропонина I с 0,83 ± 0,09 до 2,31 ± 0,15 нг/мл (р<0,001).

После введения атенолола у животных наблюдалось уменьшение количества тропонина I с 2,31 ± 0,15 до 0,81 ± 0,02 нг/мл (р<0,001), у животных, получавших плацебо, также отмечалось снижение уровня тропонина I в сыворотке крови (с 02,31 ± 0,15 до 91 ± 0,01 нг/мл, р<0,001).

При сравнении уровней тропонина I у подопытных животных с экспериментальным некрозом миокарда, получавших атенолол и плацебо, достоверных изменений не выявлялось (р>0,05).

Таблица 3 - Количество тропонина I (нг/мл) в сыворотке крови у контрольных и подопытных кроликов при моделировании катехоламинового некроза миокарда в условиях высокогорья на 30-сутки после лечения атенололом

Примечание: *р<0,001 при сравнении 2 гр. с 1 гр; 3 гр. с 2 гр; 4 гр. с 3 гр; 5 гр. с 3 гр.

Таким образом, после введения адреналина на 30-е сутки пребывания животных в условиях высокогорья наблюдалось повышение уровней кардиоспецифических маркеров в сыворотке крови, которое свидетельствовало о повреждении миокарда с дальнейшим развитием некроза сердечной мышцы.

После лечения атенололом у животных с моделированным некрозом миокарда при длительном пребывании в условиях высокогорья показатели кардиоспецифических ферментов приблизились к показателям маркерных ферментов миокарда акклиматизированных кроликов, что указывает на повышение адаптивных возможностей организма в условиях горного климата. Это явление многими исследователями трактуется как основа саногенного и лечебного действия акклиматизации [7,9].

Анализ полученных данных позволяет заключить, что изменения уровней кардиоспецифических ферментов у акклиматизированных кроликов с моделированным некрозом миокарда, между группами получавших атенолол и плацебо достоверных отличий не имели.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алиев М.А., Лемешенко В.А., Костюченко Л.С., Бекболотова А.К. Стресспротективный эффект горной адаптации. - Фрунзе: Илим, 1989. - 215 с.
2. Черноок Т. Б. Стресс в условиях среднегорной адаптации: Автореф. дис.канд. биол. наук. Ашхабад, 1981. - 23 с.
3. Бекболотова А.К. Роль системных и метаболических компонентов адаптации в развитии и течении стрессорных состояний в горах / А.К. Бекболотова: Дис. ... д-ра мед. наук. - Бишкек, 2002. - 334 с.
4. Горохова Г.И. Течение катехоламинового кардионекроза у собак-«аборигенов» среднегорья: Автореф. дисс.канд. биол. наук. Бишкек, 1993.-20 с.
5. Горохова Г.И. Особенности изменения агрегации эритроцитов при катехоламиновом кардионекрозе у постоянных обитателей среднегорья Актуальные проблемы кардиологии: Тез. докл. XI конференции. Тюмень, 2004.-№ 059.
6. Убашева Ч.А. Влияние высокогорья на процессы перекисного окисления липидов и гемокоагуляцию при катехоламиновом кардионекрозе: Автореф. дисс. . канд. мед. наук. - Бишкек, 2004. - 20 с.
7. Меерсон Ф.З., Шнейдер А.Б., Устинова Е.Е. Сравнительная оценка защитного эффекта адаптации к периодической гипоксии и стрессорным воздействиям при инфаркте миокарда // Кардиология. - 1990. - № 9. - С.67-69.
8. Зурдинов А.З. Фармакологическая коррекция функционального состояния военннослужащих в условиях высокогорья. - Бишкек, 2001 .- С.3.
9. Миррахимов М.М., Мейманалиев Т.С. Высокогорная кардиология. -Фрунзе, 1980 - С. 63-65.
10. Горохова Г.И., Захаров Г.А. Мищенко Г.О. и др. Влияние высокогорья на течение катехоламинового кардионекроза // Материалы II съезда физиологов Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск. -1995. - С.105.
11. Терещенко С.Н., Косицина И.В., Голубев А.В. Терапия внутривенными в -адреноблокаторами при остром коронарном синдроме // Кардиология. - 2009. -№ 3. - С.73.
12. Гиляяревский С.Р. Практические подходы к выбору в-адреноблокатора для лечения сердечнососудистых заболеваний: новые данные, основанные на доказательствах // Кардиология. - 2006. - №11. - С.79-81.
13. Jaffe A.S., Ravkilde J., Roberts R. et al. It’s time for a change to a troponin standard. // Circulation . - 2000. - 102: 11. - Р. 1216-1220.
14. Сапрыгин Д.Б. Современные возможности применения тропонинов при остром коронарном синдроме: итоги 15-летнего изучения. //Лаб. мед. - 2003. - №6. - С.43-45.
15. Трифонов И.Р. Биохимические маркеры некроза миокарда. Часть 1. Общая характеристика биомаркеров. Их применение для диагностики инфаркта миокарда: обзор современных рекомендаций. // Кардиология - 2001. - №11. - С.93-95.
16. Шевченко О.П., Слесарева Ю.С., Шевченко А.О. Сравнительный анализ уровня протеина плазмы А и других маркеров воспаления в крови у больных с острым коронарным синдромом // Росс. кардиол. журн. - 2008. - №6. - С.14-19.
17. Махмудова Ж.А., Алдашев А.А., Зурдинов А.З. Особенности изменения уровней кардиоспецифических маркеров в сыворотке крови кроликов при моделировании катехоламинового некроза миокарда в условиях высокогорья // Известия Национальной академии наук Кыргызской Республики. - Бишкек. - 2010. - № 4. - С. 84-88.