СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7
1.1. Механизмы возникновения и развития повреждений сердца при ишемии-
реперфузии 7
1.2. Исследование адаптивного эффекта раннего гипоксического
прекондиционирования in vivo 10
1.3. Предполагаемые механизмы инфаркт-лимитирующего воздействия раннего
гипоксического прекондиционирования на миокард 12
1.3.1. Метаболические эффекты гипоксического прекондиционирования 12
1.3.2. Сигнальный механизм гипоксического прекондиционирования 13
1.4. Продукция активных форм кислорода кардиомиоцитами в норме и при ишемии 14
1.4.1. Кислород как окислитель 14
1.4.2. Дыхательная цепь митохондрий 16
1.4.3. Влияние ишемии-реперфузии на продукцию активных форм кислорода 18
1.5. Развитие представлений о роли активных форм кислорода в организме 19
1.6. Роль активных форм кислорода в механизмах кардиопротекции гипоксического
прекондиционирования 21
1.6.1. Воздействие на протеинкиназы 21
1.6.2. Транскрипционные факторы как мишени для активных форм кислорода 26
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 28
2.1. Объект исследования 28
2.2. Используемые фармакологические препараты 29
2.3. Моделирование гипоксического прекондиционирования у крыс 31
2.4. Моделирование длительной коронароокклюзии-реперфузии 32
2.5. Измерение размеров очага некроза 32
2.6. Статистическая обработка полученных данных 33
3. РЕЗУЛЬТАТЫ 34
3.1. Влияние препаратов-антиоксидантов в выбранных дозировках на размер зоны
некроза миокарда 34
3.2. Роль активных форм кислорода в сигнальном механизме формирования
адаптивного эффекта раннего гипоксического прекондиционирования 36
3.3. Участие конкретных кислородных радикалов в механизме формирования инфаркт-
лимитирующего эффекта рГП 38
ОБСУЖДЕНИЕ 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
ВЫВОДЫ 45
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 46
Общеизвестно, что вследствие высокой интенсивности метаболизма, потребность сердца в кислороде велика (Ньюсхолм Э. и Старт К., 1977). Эта особенность
обуславливает чувствительность миокарда к повреждающим факторам ишемии- реперфузии (ИР), предопределяет появление ишемической болезни сердца (ИБС) и повреждений миокарда при выполнении хирургических вмешательств с использованием искусственного кровообращения (Gazzolo D. et. al., 2009; Su X.W. и Undar A., 2009; Thiengburanatham S., 2009; Walsh S.R. et. al., 2010).
Так, по данным всемирной организации здравоохранения (ВОЗ, WHO), ишемическая болезнь сердца и связанные с ней осложнения занимают ведущее место среди причин потери трудоспособности и смертности людей во всём мире, опережая онкологические заболевания («World health statistics, WHO, 2015»).
В связи с этим предотвращение и/или ослабление ишемического и реперфузионного повреждения миокарда является одной из наиболее актуальных задач современной физиологии сердечно-сосудистых систем и кардиологии и в последние годы большое внимание уделяется поиску эффективных подходов к повышению защищённости органов и тканей к ИР. Одним из перспективных методов является феномен гипоксического прекондиционирования (ГП), который задействует естественные эндогенные механизмы адаптации миокарда к ишемическим и реперфузионным повреждениям.
Гипоксическим прекондиционированием принято называть феномен повышения толерантности органов и тканей к действию длительной ишемии после одного продолжительного (2,5 - 4 ч) или нескольких кратковременных сеансов гипоксии (2 - 10 мин) и реоксигенации (2 - 10 мин).
Различают следующие виды гипоксического прекондиционирования:
❖ раннее ГП - при котором протекторный эффект развивается сразу после прекондиционирования;
❖ позднее (отсроченное) ГП - протекторный эффект обнаруживается спустя 24 ч после прекондиционирования.
Все работы по ГП, затрагивающие вопрос повышения толерантности сердца к длительному ишемическому и реперфузионному воздействиям, выполнены на лабораторных животных - мышах, крысах, собаках. Публикаций по теме клинических исследований ГП в центральных российских и зарубежных журналах не найдено. Большинство научных работ посвящено изучению ГП in vitro - на изолированном сердце или культурах клеток Сигнальные механизмы формирования адаптивного эффекта раннего гипоксического прекондиционирования в живом организме изучены крайне мало. При этом предполагают, что активные формы кислорода (АФК) участвуют в процессе формирования данного феномена, однако роль и участие конкретных кислородных радикалов остаются до конца не выясненными.
На основании вышеизложенного, целью данной работы является: определить роль активных форм кислорода и участие конкретных кислородных радикалов в сигнальном механизме формирования инфаркт-лимитирующего эффекта раннего гипоксического прекондиционирования у крыс на модели ишемии-реперфузии миокарда in vivo
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Определить, оказывают ли препараты-антиоксиданты в выбранных дозировках инфаркт-лимитирующее воздействие на миокард у неадаптированных животных на фоне ишемии-реперфузии.
2. Выявить участие и роль АФК в процессе формирования феномена раннего гипоксического прекондиционирования миокарда.
3. Установить, какие из кислородных радикалов играют роль в сигнальном механизме адаптивного эффекта раннего гипоксического прекондиционирования.
Работа выполнялась на базе лаборатории экспериментальной кардиологии ФГБНУ «НИИ кардиологии». Руководитель лаборатории - проф., д-р мед. наук Маслов Леонид Николаевич.
Проблема повышения устойчивости сердца к ишемическим и реперфузионным повреждениям является одной из наиболее актуальных проблем современной кардиологии, поскольку существующие лекарственные средства и методы, повышающие шансы пациентов на выживание в случае острой сердечной недостаточности, могут иметь серьезные побочные эффекты.
Феномен раннего гипоксического прекондиционирования является перспективным способом повышения толерантности миокарда к повреждающим факторам ишемии- реперфузии. В отличие от фармакологического и оперативного вмешательства, рГП задействует естественные эндогенные механизмы адаптации миокарда к ИР и не имеет выявленных побочных эффектов. При этом кардиопротекторный эффект раннего ГП является доказанным фактом и проявляется как на уровне целого организма, так и на уровне отдельных органов, тканей и в культурах клеток.
Однако анализ литературных источников показал, что механизмы формирования и реализации инфаркт-лимитирующего действия раннего ГП остаются до конца не раскрытыми.
В данной работе мы пытались выяснить роль активных форм кислорода и участие конкретных кислородных радикалов в сигнальном механизме инфаркт-лимитирующего эффекта раннего гипоксического прекондиционирования у крыс при экспериментальной ишемии-реперфузии миокарда (in vivo).
На основании полученных данных и анализа литературных источников мы пришли к выводу, что метаболиты гидроксильного радикала, вероятнее всего, являются сигнальными молекулами, участвующими в формировании инфаркт-лимитирующего эффекта рГП.
Проведённая нами работа позволяет лучше понимать и моделировать процессы, приводящие к развитию кардиопротекторного эффекта раннего гипоксического прекондиционирования, что может быть использовано в клинической практике как эффективный метод борьбы с ишемическими и реперфузионными повреждениями.
