Противоишемическое средство
Владельцы патента RU 2384327:
Государственное учреждение Научно-исследовательский институт фармакологии Томского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН) (RU)
Плотников Марк Борисович (RU)
Предложено применение 4-(2-гидроксиэтил)фенола (n-тирозола) в качестве лекарственного средства, обладающего противоишемическими свойствами. Внутривенное введение n-тирозола увеличивает выживаемость животных, перенесших ишемию миокарда с реперфузией, уменьшает зону ишемии миокарда и способствует более высокой сохранности ткани миокарда. 3 табл.
Изобретение относится к медицине, конкретно к фармакологии, и касается средства, обладающего противоишемическими свойствами.
Известны средства, проявляющие противоишемические свойства: триметазидин [1, 2], милдронат [2, 3], эмоксипин [4], мексидол [5].
Наиболее близким лекарственным средством (прототипом) является мексидол, обладающей противоишемическими и антиоксидантными свойствами [5-7].
Задачей изобретения является расширение номенклатуры противоишемических средств.
Поставленная задача решается применением 4-(2-гидроксиэтил)-фенола (n-тирозола) в качестве противоишемического средства.
Известно, что n-тирозол обладает антиоксидантными, гемореологическими, антигипоксическими и антитромбоцитарными свойствами [8-13].
Использование n-тирозола как противоишемического средства в литературе не описано.
Принципиально новым в предлагаемом изобретении является то, что в качестве противоишемического средства используется n-тирозол. Данное свойство его явным образом не вытекает из уровня техники в данной области и неочевидно для специалиста. n-Тирозол можно использовать для лечения больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Таким образом, данное техническое решение соответствует условиям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень», «промышленная применимость».
Материал и методы
Эксперименты по изучению противоишемических свойств n-тирозола проводили на 44 крысах-самцах Вистар массой 200-250 г. Животные были разделены на 3 группы: 18 крысам внутривенно вводили физиологический раствор в эквиобъемных количествах (контроль), 13 крысам внутривенно вводили мексидол в дозе 10 мг/кг, 13 крысам внутривенно вводили n-тирозол в дозе 20 мг/кг.
Противоишемическое свойства n-тирозола и мексидола исследовали с помощью электрокардиографического (ЭКГ) и морфологического методов.
Для создания ишемии миокарда у наркотизированных метогекситалом натрия (100 мг/кг внутрибрюшинно) крыс после интубирования и подключения к аппарату искусственной вентиляции легких (ИВЛ) АИД-2 накладывали лигатуру на левую коронарную артерию по методу А.Х.Когана [14] без нарушения топографии сердца в грудной клетке. Через 45 мин лигатуру развязывали, ушивали рану, помещая концы лигатуры под кожу. ИВЛ отключали после восстановления самостоятельного дыхания; интубационную трубку извлекали после появления произвольных движений (рефлекса переворачивания). n-Тирозол, мексидол или эквиобъемное количество физиологического раствора (контроль) вводили внутривенно на 10 мин ишемии, через 4 и 22 ч после начала реперфузии.
Через 25 часов после реперфузии крыс вновь наркотизировали, регистрировали ЭКГ, подключали ИВЛ и затягивали лигатуру. Для выявления зоны гипоперфузии внутривенно болюсом вводили 0,2 мл 5% раствора красителя patent blue violet («Sigma») и через 10-20 с извлекали сердце. Участки миокарда с сохраненной перфузией окрашивались в зеленый цвет, неперфузируемые оставались неокрашенными.
Поперечные срезы сердца толщиной 300 мкм приготавливали на замораживающем микротоме. Полученные срезы (39-42 - в зависимости от размеров сердца) распределяли по 3 предметным стеклам, размещая на каждое по одному из трех смежных срезов. Срезы на одном стекле оставляли в нативном виде (для оценки зоны гипоперфузии), срезы на двух других стеклах окрашивали нитросиним тетразолием (НСТ) («Sigma») по Зелигману и Рутенбергу [15] для выявления в ткани дегидрогеназной активности. Срезы заключали в глицериново-желатиновый гель и сканировали. Оценку размера зон гипоперфузии и изменения дегидрогеназной активности проводили с использованием программы Adobe Photoshop CS2.
Окрашивание срезов НСТ показало, что в зонах миокарда, подвергшихся 45-минутной ишемии, присутствуют участки с различной степенью снижения дегидрогеназной активности; при этом, как правило, участки с отсутствием активности и резко сниженной активностью мозаично располагались среди зон с менее значительным изменением ферментативной активности. Наблюдаемое нами неравномерное изменение активности дегидрогеназ в зоне, подвергшейся 45-минутному ишемическому воздействию, является отражением высоких возможностей коллатерального кровоснабжения у крыс [14]. Поэтому за зону инфаркта условно принимали зоны с резким снижением дегидрогеназной активности. Для этого на срезах миокарда выделяли участки, суммарная интенсивность окраски которых была снижена в 2,5 раза и более относительно интактных областей миокарда.
На протяжении всего эксперимента проводили ЭКГ-мониторинг и размер зоны ишемизированных кардиомиоцитов оценивали через 25 ч после реперфузии также по данным ЭКГ.
Статистическую обработку результатов проводили стандартными методами с применением t-критерия Стъюдента и критерия χ2 с помощью пакета программ «Statistica for Windows 5.0».
Результаты исследований представлены в примерах 1-3.
Пример 1. В контрольной группе животных в течение 1 сут после восстановления кровоснабжения миокарда левого желудочка погибло 7 крыс из 18 (39%), летальный исход во всех случаях наступал в первые 2-3 ч реперфузии (табл.1).
В этой группе крыс через 1 сут после возобновления перфузии миокарда левого желудочка на ЭКГ наблюдалось появление патологического зубца Q, свидетельствующего о наличии некротических изменений в миокарде, и снижение амплитуды зубца Т относительно исходных значений. Снижение вольтажа зубца Т в контрольной группе было весьма значительным и обусловлено наличием у 5 животных из 11 на ЭКГ отрицательного зубца Т (табл.2). Присутствие в подострой стадии инфаркта миокарда на ЭКГ отрицательного зубца Т характеризует наличие зоны ишемизированных кардиомиоцитов, окружающих область некроза [16]. Через 1 сут после восстановления кровоснабжения миокарда в контрольной группе сохранялось существенное снижение амплитуды зубца R относительно исходных значений (табл.2), характеризующее нарушение процесса деполяризации желудочков вследствие выключения части миокарда из процессов возбуждения [16].
| Таблица 1 | ||
| Влияние мексидола и n-тирозола на выживаемость животных через 1 сутки после ишемии-реперфузии миокарда | ||
| Группа | Общее количество | Выжившие (%) |
| Контроль | 18 | 11 (61%) |
| Мексидол | 13 | 10 (77%) |
| n-Тирозол | 13 | 12 (92%)+ |
| Примечание. + - p<0,05 по сравнению со значениями в контрольной группе |
Зона гипоперфузии в контрольной группе занимала 32,1±2,2%. Зона резко сниженой дегидрогеназной активности составила в среднем 23,0±2,0% от общей площади срезов миокарда и занимала 72,7±5,1% от площади зоны гипоперфузии (табл.3).
Пример 2. В группе крыс с введением мексидола погибли 3 крысы из 13 (23%) (табл.1).
В этой группе крыс через 1 сут после реперфузии зубец Q на ЭКГ отмечен у 5 животных из 10, что соответствует показателям контроля. Средняя величина зубца Т не отличалась от контрольных значений, отрицательный зубец Т отмечен у 4 животных из 10. Снижение зубца R через 1 сут после реперфузии относительно исходных значений не носило достоверного характера (табл.2).
| Таблица 2 | ||||||
| Влияние мексидола и n-тирозола на параметры ЭКГ крыс через 1 сутки после ишемии-реперфузии миокарда | ||||||
| Показатель | Контроль (n=11) | Мексидол (n=10) | n-Тирозол (n=12) | |||
| Исходные значения | 1 сут | Исходные значения | 1 сут | Исходные значения | 1 сут | |
| ЧСС, мин-1 | 463±9 | 451±10 | 444±9 | 456±7 | 478±13 | 455±11 |
| PQ, мс | 40,0±1,1 | 41,7±1,7 | 39,2±1,2 | 41,0±1,5 | 42,1±1,7 | 40,0±1,7 |
| QT, мс | 85,0±2,6 | 81,7±5,0 | 87,5±2,2 | 79,8±3,6 | 81,7±3,3 | 78,3±3,3 |
| Q, мкВ | 0 | 24,3±9,1 | 0 | 20,0±8,1 | 0 | 31,0±13,4 |
| R, мкВ | 302,3±39,4 | 155,7±44,5# | 324,1±9,8 | 233,0±52,7 | 316,8±22,2 | 266,8±38,8 |
| Т, мкВ | 256,3±28,8 | 5,6±22,2# | 236,9±27,1 | 20,6±34,6# | 266,8±22,2 | 105,6±33,4#+ |
| Примечание. # - p<0,05 по сравнению с исходными значениями; | ||||||
| + - p<0,05 по сравнению со значениями в контрольной группе |
Зона гипоперфузии в группе животных, получавших мексидол, занимала 36,9±3,8% от общей площади поперечных срезов миокарда. Зона резко сниженной дегидрогеназной активности составила 15,5±2,8% от общей площади миокарда и 43,5±8,1% от площади зоны гипоперфузии и была на 29% меньше, чем в контрольной группе (табл.3).
| Таблица 3 | |||
| Влияние мексидола и n-тирозола на размеры зон гипоперфузии (в % от общей площади срезов) и зон резко сниженной дегидрогеназной активности (в % от общей площади срезов и в % от площади зоны гипоперфузии) через 1 сутки после ишемии-реперфузии миокарда | |||
| Группа | Зона гипоперфузии, % от площади миокарда | Зона резко сниженной дегидрогеназной активности | |
| % от площади миокарда | % от площади гипоперфузии | ||
| Контроль (n=11) | 31,2±2,2 | 23,0±2,0 | 72,7±5,1 |
| Мексидол (n=10) | 36,9±2,3 | 15,5±2,8+ | 43,5±8,1+ |
| n-Тирозол (n=12) | 31,9±2,3 | 16,7±1,8+ | 53,7±6,3+ |
| Примечание. + - р<0,05 по сравнению со значениями в контрольной группе |
Таким образом, внутривенное введение мексидола приводило к повышению выживаемости животных, перенесших ишемию миокарда с реперфузией. Применение мексидола у крыс в период острой ишемии миокарда с последующей реперфузией, судя по данным ЭКГ, уменьшает зону ишемии миокарда и способствует более высокой по сравнению с контролем сохранности ткани миокарда в период ишемии с последующей реперфузией.
Пример 3. В группе крыс с введением n-тирозола погибло 1 животное из 13 (8%) (табл.1).
В группе животных с введением n-тирозола через 1 сут после реперфузии миокарда частота встречаемости зубца Q на ЭКГ после эпизода ишемии-реперфузии в опытной группе была аналогична контрольным показателям. Снижение амплитуды зубца Т было менее выраженным, чем в контроле; частота наблюдений отрицательного зубца Т в группе с введением n-тирозола была также достоверно ниже контрольных значений (1 из 12). В этой группе крыс выявлялась отчетливая тенденция (p<0,1) к нормализации амплитуды зубца R относительно контрольной группы, а снижение этого показателя от носительно исходных значений через 1 сут не носило достоверного характера (табл.2).
Зона гипоперфузии в группе животных, получавших n-тирозол, занимала 31,9±2,3% от общей площади поперечных срезов миокарда. Зона резко сниженной дегидрогеназной активности составила 16,7%±1,8% от общей площади миокарда и 53,7±6,3% от площади зона гипоперфузии и была на 19% меньше, чем в контрольной группе (табл.3).
Таким образом, внутривенное введение n-тирозола значимо увеличивало выживаемость животных, перенесших ишемию миокарда с реперфузией, как по сравнению с контролем, так и с группой животных, получавших мексидол. Введение n-тирозола крысам в период острой ишемии миокарда с последующей реперфузией, судя по данным ЭКГ, уменьшает зону ишемии миокарда и способствует более высокой по сравнению с контролем сохранности ткани миокарда в период ишемии с последующей реперфузией.
Источники информации, принятые во внимание
1. Чекман И.С., Горчакова Н.А., Французова С.Б., Минцер В.О. Кардиопротекторы - клинико-фармакологические аспекты // Укр. медичний часопис. - 2003. - Т.38, №6. - С.18-25.
2. Регистр лекарственных средств России. Энциклопедия лекарств. - М.: «РЛС-2007», 2006. - Вып.15. - С.573, 891.
3. Пархоменко А.И. Метаболические подходы к лечению острых и хронических форм ишемической болезни сердца и сердечной недостаточности // Журн. практ. врача. - 1999. - №1. - С.22-25.
4. Большая Российская энциклопедия лекарственных средств - М.: Ремедиум, 2001. - С.770.
5. Голиков А.П., Михин В.П., Полумисков В.Ю., Бойцов С.А., Богословская Е.Н. Опыт применения кардиопротектора мексикора у больных с острым коронарным синдромом // Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы: Сб. трудов VI научно-практической конф. - М, 2004. - С.485-492.
6. Лукьянова Л.Д., Атабаева Р.Е., Шепелева С.Ю. Антигипоксические эффекты некоторых производных 3-оксипиридина на изолированный миокард у крыс // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 1993. - Т.115, №4. - С.366-368.
7. Котляров А.А., Смирнов Л.Д. Влияние оксиметилэтилпиридина сукцината на электрофизиологические и гемодинамические параметры сердца при торакотомии и при острой ишемии миокарда в эксперименте // Эксперим. и клин, фармакол. - 2004. - Т.67, №3. - С.14-17.
8. Гуреева Н.В., Дарюхина Е.Н., Крысин А.П., Сторожок Н.М., Храпова Н.Г., Бурлякова Е.Б. О взаимосвязи строения и активности природных и синтетических антиоксидантов // Цитология. - 1999. - №9. - С.814-815.
9. Плотников М.Б., Чернышева Г.А., Смольякова В.И., Маслов М.Ю., Черкашина И.В., Крысин А.П., Сорокина И.В., Толстикова Т.Г. Влияние n-тирозола на вязкость крови и агрегацию тромбоцитов // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 2007. - Т.143, №1. - С.67-69.
10. Черкашина И.В., Смольякова В.И., Чернышева Г.А., Плотников М.Б. Влияние n-тирозола на тромбообразование у крыс с моделью артериального тромбоза // Химия и технология растительных веществ: Тез. докл. IV Всеросийской научной конференции. - Сыктывкар, 2006. - с.295.
11. Плотников М.Б., Чернышева Г.А., Смольякова В.И., Маслов М.Ю., Черкашина И.В., Крысин А.П., Сорокина И.В., Толстикова Т.Г. Влияние n-тирозола на вязкость крови и агрегацию тромбоцитов // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 2007. - Т.143, №1. - С.67-69.
12. Патент РФ №2239423 «Гемореологическое и антитробоцитарное средство».
13. Смольякова В.И., Плотников М.Б., Чернышева Г.А., Голубева И.В., Краснов Е.А. Антигипоксическая активность n-тирозола // Фармакология - практическому здравоохранению: Матер. III Съезда фармакологов России. Психофармакология и биологическая наркология. - 2007. - Т.7, спец. вып. - С.1955.
14. Коган А.Х. Хирургический метод моделирования коронароокклюзионного инфаркта миокарда и аневризмы // Патол. физиол. и эксперим. терапия. - 1979. - №3. - С.79-81.
15. Пирс Э. Гистохимия. - М.: Изд-во иностранной литературы, 1956. - 488 с.
16. Мурашко В.В., Струтынский В.В. Электрокардиография. - М.: МЕДпресс, 2000. - 312 с.
Применение 4-(2-гидроксиэтил)фенола в качестве противоишемического средства.
