Способ оценки эндотелиальной дисфункции
Владельцы патента RU 2301015:
Покровская Татьяна Григорьевна (RU)
Кочкаров Владимир Исхакович (RU)
Покровский Михаил Владимирович (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной кардиофармакологии. В экспериментах на крысах проводят функциональные пробы эндотелий зависимой вазодилятации (ЭЗВД) с введением ацетилхолина в дозе 40 мкг/кг и эндотелий независимой вазодилятации (ЭНВД) с введением нитропруссида в дозе 30 мкг/кг. При этом эндотелиальную дисфункцию рассчитывают по формуле:
где КЭД - коэффициент эндотелиальной дисфункции; SАД НП - площадь треугольника над кривой восстановления АД, причем точками меньшего катета являются точка максимального падения АД и точка выхода уровня АД на плато при проведении функциональной пробы с введением нитропруссида, SАД АХ - площадь треугольника над кривой восстановления АД, причем за меньший из катетов принимают разность между точкой окончания кардиального компонента и точкой восстановления АД при проведении функциональной пробы с введением ацетилхолина в дозе 40 мкг/кг, при этом у интактных крыс КЭД равен 1,1±0,1, а у крыс с моделированной эндотелиальной дисфункцией КЭД равен 5,4±0,6. Способ позволяет объективно оценить степень эндотелиальной дисфункции в эксперименте на крысах. 2 табл. 4 ил.
Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной кардиофармакологии.
Наиболее близким к заявленному решению является способ оценки эндотелиальной дисфункции, описанный Е.Г.Черных, Е.Б.Артюшкова, В.К.Прусаченко, А.П.Чурсин// Передовые технологии образования и науки: Сб. науч. тр. - Курск, 2003. - С.95, который заключается в определении максимального снижения систолического, диастолического и среднего артериального давления при проведении функциональных проб для оценки эндотелий зависимой вазодилятации с введением ацетилхолина в дозе 40 мкг/кг и для оценки эндотелий независимой вазодилятации с введением нитропруссида в дозе 30 мкг/кг.
Основным недостатком данного способа является то, что степень снижения в абсолютных цифрах определяется исходным уровнем артериального давления. Более того, функциональная проба с введением ацетилхолина помимо сосудистого компонента имеет выраженный кардиальный компонент (брадикардия, снижение сердечного выброса), что не позволяет использовать точку максимального снижения артериального давления для оценки действия препаратов, имеющих холинергическую активность.
Техническим результатом изобретения является возможность оценить степень эндотелиальной дисфункции.
Изобретение поясняется фигурами 1, 2, 3, 4.
На фигуре 1 изображена динамика артериального давления (АД) при проведении функциональной пробы на эндотелий зависимую вазорелаксацию с введением ацетилхолина 40 мкг/кг у интактных животных.
На фигуре 2 изображена динамика АД при проведении функциональной пробы эндотелий независимой вазодилятации с введением нитропруссида в дозе 30 мкг/кг у интактных животных.
На фигуре 3 изображена динамика АД при проведении функциональной пробы на эндотелий зависимую вазодилятацию с введением ацетилхолина 40 мкг/кг у животных с L-NAME-индуцированным дефицитом оксида азота.
На фигуре 4 изображена динамика АД при проведении функциональной пробы эндотелий независимой вазодилятации с введением нитропруссида в дозе 30 мкг/кг у животных с L-NAME-индуцированным дефицитом оксида азота.
Технический результат достигается тем, что при оценке результатов функциональной пробы на эндотелий зависимую вазодилятацию с введением ацетилхолина 40 мкг/кг использовали площадь треугольника над кривой восстановления АД (фигура 1).
При этом за меньший из катетов данного треугольника принималась разность между точкой окончания кардиального компонента и точкой восстановления артериального давления после сосудистой реакции (фигура 1).
При оценке результатов функциональной пробы эндотелий независимой вазодилятации с введением нитропруссида в дозе 30 мкг/кг использовали также площадь треугольника над кривой восстановления артериального давления, точками меньшего катета являлись точка максимального падения артериального давления при сосудистой реакции и точка выхода уровня артериального давления на «плато» (фигура 2). Большими катетами в этих треугольниках являлись показатели времени восстановления сосудистой реакции на введение ацетилхолина и нитропруссида, выражаемое в секундах. Площадь исчисляемых треугольников выражали в условных единицах (усл. ед.).
Степень эндотелиальной дисфункции рассчитывали как коэффициент эндотелиальной дисфункции (КЭД) - отношение площадей треугольников над кривой восстановления артериального давления на нитропруссид и ацетилхолин.
СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
Опыты проводились на белых крысах самцах линии Wistar массой 250-300 г. N-нитро-L-аргинин метиловый эфир (L-NAME) вводился внутрибрюшинно в дозе 25 мг/кг в сутки. На 7 день от начала эксперимента под наркозом (этаминал-натрия 50 мг/кг) вводили катетер в левую сонную артерию для регистрации показателей АД, введение ацетилхолина и нитропруссида осуществляли в правую бедренную вену. Показатели гемодинамики: систолическое артериальное давление (САД), диастолическое артериальное давление (ДАД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) измеряли непрерывно посредством датчика и компьютерной программы "Bioshell". Функциональные пробы: внутривенное введение ацетилхолина (40 мкг/кг) (J.B.Laursen, 1997) и нитропруссида натрия (30 мкг/кг) (Галаган М.Е., 1991).
ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ
Для оценки эффективности эндотелий зависимой вазодилятации (ЭЗВД) исследована функциональная проба с введением дозы 40 мкг/кг ацетилхолина (АХ). Болюсное внутривенное введение ацетилхолина в течение 3-5 сек приводило к резкому падению артериального давления, достигающего пика у интактных животных для систолического давления (САД) 75,0±4,4 мм рт.ст., для диастолического давления (ДАД) - 39,7±2,9 мм рт.ст.и для среднего артериального давления (СрАД) 59,9±2,9 мм рт.ст., при этом в течение первых 2-3 сек развивалась резкая брадикардия до 130-150 ударов в минуту. Восстановление АД происходило в среднем за 42,2±0,8 сек после нормализации сердечного ритма. Именно эта площадь треугольника нами принималась как сосудистый компонент реакции на АХ и использовался для дальнейших расчетов и составляла 1268,0±74,8 усл.ед.
Эндотелий независимая вазодилятация (ЭНВД) оценивалась посредством функциональной пробы с введением нитропруссида (НП) в дозе 30 мкг/кг и также характеризовалась снижением САД до 81,8±8,1, ДАД до 57,4±6,9 и СрАД до 61,0±3,0 мм рт.ст. с последующим полным восстановлением в среднем в течение 45,1±1,0 сек. При этом площадь треугольника над кривой восстановления, используемая нами в дальнейших расчетах, составляла 1375,3±93,7 усл.ед.
Моделирование эндотелиальной дисфункции путем блокады NO-синтазы с помощью длительной, ежедневной, в течение 7 суток внутрибрюшинным введением L-NAME (N-нитро-L-аргинин метиловый эфир) в дозе 25 мг/кг в сутки приводила к достоверному снижению площади над реакцией восстановления АД при проведении ЭЗВД после введения АХ до 695,3±87,6 усл.ед. по сравнению с интактной группой животных (фигура 3). Напротив, ЭНВД, являющаяся отражением реакции на введение НП, увеличилась у животных с блокадой NO-синтазы по сравнению с интактными до 3322,7±116,7 усл.ед. (фигура 4).
Такая принципиальная разница в ЭЗВД и ЭНВД реактивности интактных животных и животных с блокадой NO-синтазы (L-NAME зависимой) закономерно привело нас к необходимости введения специального коэффициента, характеризующего степень эндотелиальной дисфункции - далее «коэффициент эндотелиальной дисфункции (КЭД), являющегося отношением площади ЭНВД восстановления АД в ответ на введение НП к площади ЭЗВД восстановления АД в ответ на введение АХ (таблица 1).
| Таблица 1. Расчет коэффициента эндотелиальной дисфункции. | |||||
| Группы животных | Функциональные пробы | ΔСрАД сосудистой реакции (мм рт.ст.) | Время сосудистой реакции (сек) | Площадь сосудистой реакции (усл.ед) | Коэффициент эндотелиальной дисфункции |
| Интактные | ЭЗВД с АХ | 59,9±2,9 | 42,2±0,8 | 1268,0±74,8 | 1,1±0,1 |
| ЭНВД с НП | 61,0±3,0 | 45,1±1,0 | 1375,3±93,7 | ||
| Получавшие L- NAME | ЭЗВД с АХ | 68,0±4,1 | 20,0±1,4 | 695,3±87,6 | 5,4±0,6 |
| ЭНВД с НП | 98,0±2,0 | 67,4±1,4 | 3322,7±116,7 |
Мы рассчитывали КЭД у каждого животного интактной группы и крыс после моделирования блокады NO-синтазы и получили разницу КЭД в 5 раз - соответственно 1,1 у интактных и 5,4 у животных, получавших L-NAME.
Сравнение показателей абсолютных значений снижения САД, ДАД, СрАД, а также динамика ЧСС при проведении функциональных проб ЭЗВД с АХ выявили достоверные различия в абсолютных значениях показателей АД между собой. Однако вследствие развития значительной артериальной гипертензии в исходе, при данной экспериментальной модели эндотелиальной дисфукции снижение абсолютных показателей АД при проведении ЭЗВД с АХ не выявляет объективную оценку вклада именно нарушения продукции оксида азота (таблица 2).
| Таблица 2 Динамика показателей АД и ЧСС при моделировании дефицита оксида азота. | ||||
| Группы животных | Функциональная проба | САД, мм рт.ст. | ДАД, мм рт.ст. | ЧСС, уд. в мин. |
| Интактные | Исходные | 137,7±3,7 | 101,9±4,3 | 420,0±9,0 |
| ЭЗВД с АХ | 84,3±4,5 | 38,7±2,8 | 416,0±14,0 | |
| ЭНВД с НП | 83,0±3,7 | 42,1±4,4 | 415,0±10,0 | |
| Получавшие L-NAME (25 мг/кг) | Исходные | 190,3±6,7 | 145,0±3,9 | 428,0±11 |
| ЭЗВД с АХ | 110,6±5,2* | 82,8±6,6* | 426,0±14,0 | |
| ЭНВД с НП | 88,7±4,7 | 50,8±4,2 | 426,0±13,0 | |
| * - р<0,05 - в сравнении с интактными. |
Таким образом, приведенные результаты наглядно демонстрируют, что для оценки эндотелиальной дисфункции наиболее информативным в объективной оценке степени эндотелиальной дисфункции является предлагаемый нами коэффициент отношения площади восстановления над кривой реакции на нитропруссид к площади восстановления над кривой реакции на ацетилхолин.
Способ оценки эндотелиальной дисфункции, включающий проведение функциональных проб эндотелийзависимой вазодилятации (ЭЗВД) с введением ацетилхолина в дозе 40 мкг/кг и эндотелийнезависимой вазодилятации (ЭНВД) с введением нитропруссида в дозе 30 мкг/кг, отличающийся тем, что в экспериментах на крысах эндотелиальную дисфункцию рассчитывают по формуле:
где КЭД - коэффициент эндотелиальной дисфункции;
SАД НП - площадь треугольника над кривой восстановления АД, причем точками меньшего катета являются точка максимального падения АД и точка выхода уровня АД на плато при проведении функциональной пробы с введением нитропруссида,
SАД АХ - площадь треугольника над кривой восстановления АД, причем за меньший из катетов принимают разность между точкой окончания кардиального компонента и точкой восстановления АД при проведении функциональной пробы с введением ацетилхолина в дозе 40 мкг/кг, при этом у интактных крыс КЭД равен 1,1±0,1, а у крыс с моделированной эндотелиальной дисфункцией КЭД равен 5,4±0,6.
