АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ СУБСТАНЦИИ ГИПОКАРД - ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ЛЕКАРСТВЕННОГО СРЕДСТВА ПРИ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ

Аннотация:

Изучена антиоксидантная активность фармацевтической субстанции гипокард в сравнении с нитрояблочной кислотой и известными препаратами никорандил и мексидол. Исследована способность этих соединений ингибировать спонтанный и инициируемый окислителем процесс ПОЛ гомогената мозга крыс, проанализирован механизм их действия. По антиоксидантным свойствам при ПОЛ, инициируемом ионами Fe(II), гипокард на порядок эффективнее, чем препараты сравнения мексидол и никорандил. Ключевые слова: антиоксидант, донор NО, перекисное окисление липидов, ишемическая болезнь Окислительный стресс является важным патогенетическим механизмом в развитии многих заболеваний человека — нейродегенеративных, сердечно-сосудистых, воспалительных. Ишемическая болезнь мозга и сердца в течение многих лет остается главной причиной смертности населения во многих экономически развитых странах. Одним из вариантов профилактики и терапии ишемии является использование лекарственных препаратов с антиоксидантной активностью, способных предотвращать окислительный стресс или предупреждать его. В то же время показана высокая эффективность препаратов-доноров NО для лечения ишемической болезни мозга и сердца. В ряде работ продемонстрировано увеличение активности препаратов при введении в их структуру NO-донорных фрагментов. Фармацевтическая субстанция гипокард имеет в своей структуре NO-донорный фрагмент и, соответственно, возможный потенциал антиоксидантной активности. Целью работы являлось изучение антиоксидантной активности гипокарда, а также его сравнительное исследование с препаратами "Никорандил" (с NO-донорным фрагментом в своей структуре) и "Мексидол" (известный препарат с антиоксидантным действием, применяемый для лечения ишемической болезни мозга и сердца), а также с нитрояблочной кислотой (донор NО) в отношении способности ингибировать процесс ПОЛ гомогената мозга крыс, инициируемое разными окислителями, и анализ механизма их антиоксидантного действия. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. В работе использовали самцов нелинейных беспородных крыс массой 200-220 г. Все манипуляции с животными проводились в соответствии с решениями комиссии по биоэтике ИФАВ РАН. Работа выполнялась на оборудовании Центра коллективного пользования ИФАВ РАН. Антирадикальную активность определяли с помощью ДФПГ-теста. Стабильный хромоген-радикал 2,2-дифенил-1-пикрилгидразил (ДФПГ) широко используется для исследования антирадикальной активности антиоксидантов. Количество восстановленного ДФПГ измеряли спектрофотометрически при ламбда=517 нм. Для оценки влияния исследуемых веществ на процесс ПОЛ гомогената мозга крыс, спонтанного и инициируемого ионами Fe(II), применяли модифицированный вариант ТБК-теста в плашечном формате. Оптическую плотность измеряли на плашечном спектрофотометре при ламбда=540 нм. Fе(II)-хелатирующую активность определяли по модифицированной методике, основанной на способности потенциальных хелаторов железа конкурировать с феррозином за связывание с ионами железа. Образование комплекса Fe(II) с феррозином регистрируется по появлению пика поглощения при 562 нм. Величину ЕС60 кривой концентрация— эффект, представляющую концентрацию соединения, при воздействии которой наблюдается эффект, равный половине его максимального эффекта, рассчитывали в программе "GraphPad Prism 7". Во всех экспериментах контрольные пробы содержали растворитель исследуемых веществ — дистиллированную воду. Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием программ "Microsoft Excel 2010" и "GraphPad Prism 7". Данные представлены в виде среднего значения±стандартная ошибка по результатам не менее 3 экспериментов. Нормальное распределение исходных данных позволило выбрать t критерий Стьюдента для определения статистически достоверных различий. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. В работе исследовалась антиоксидантная активность фармацевтической субстанции гипокард, препаратов сравнения мексидола и никорандила, а также нитрояблочной кислоты (таблица). Мексидол и никорандил являются разрешенными препаратами для лечения патологий, связанных с ишемическим повреждением головного мозга и сердца: острых нарушений мозгового кровообращения, дисциркуляторной энцефалопатии, сосудистой дистонии, атеросклеротических нарушений мозговой деятельности, невротических и неврозоподобных расстройств с проявлением тревоги, а также для профилактики и длительного лечения стенокардии. Данные препараты доказали свою высокую терапевтическую эффективность как при лечении различных заболеваний, связанных с ЦНС, так и сердечно-сосудистых патологий. В условиях спонтанного ПОЛ в гомогенате мозга крыс гипокард и препараты сравнения (никорандил, мексидол и нитрояблочная кислота в концентрации 100 мкМ) не влияли на интенсивность процесса, тем самым на оказывали прямого антиоксидантного действия (рис. 1, а). Также определяли влияние исследуемых соединений на ПОЛ, инициируемое ионами Fe(II). Использовали концентрацию исследуемых соединений 100 мкМ (1М), соответствующую предполагаемой терапевтической дозе. Гипокард и нитрояблочная кислота проявляли выраженные антиоксидантные свойства (количество регистрируемого МДА — 58.10±6.56 и 52.68±1.08% соответственно) (рис. 1, б). Полученные данные дают основание утверждать, что активность исследуемых соединений проявляется при инициации ПОЛ ионами Fe(II). Для уточнения механизма действия исследуемых соединений были проведены эксперименты по определению антирадикальной и Fе(II)-хелатирующей активности. Гипокард и препараты сравнения не обладали антирадикальной активностью в отношении ДФПГ: уровень ДФПГ оставался неизменным (рис. 2, а). Таким образом, учитывая данные о неэффективности гипокарда и препаратов сравнения в отношении спонтанного ПОЛ и ДФПГ-теста, можно предположить, что механизм антиоксидантного действия гипокарда не связан со способностью напрямую связывать свободные радикалы. Предварительные эксперименты по определению влияния соединений на ПОЛ гомогената мозга крыс, инициируемое ионами двухвалентного железа, показали наличие активности у гипокарда и нитрояблочной кислоты при отсутствии таковой у препаратов сравнения мексидола и никорандила. Дополнительно были проведены исследования Fe(II)-xeлатирующей активности эффективных веществ — гипокарда и нитрояблочной кислоты. Гипокард и нитрояблочная кислота в концентрации 100 мкМ практически на 100% хелатировали ионы железа (рис. 2, б). В то же время никорандил и мексидол такой активностью не обладали. Для веществ, проявивших Fе(II)-хелатирующую активность, определяли величину ЕС50: 8.21 ±4.28 мкМ для гипокарда, 15.25±3.46 мкМ для нитрояблочной кислоты. Таким образом, процесс хелатирования для данных соединений протекает дозозависимо. В ряде исследований было показано, что антиоксидантное действие мексидола наблюдалось в разных системах в концентрациях 500 и 1000 мкМ. Так, в работе эффективность мексидола наблюдалась в концентрации 500 мкМ при ингибировании реакции Ре(И)-индуцированного ПОЛ, а в работе — трет-бутилгидроксипероксидиндуцированном окислении люминола. Увеличение концентрации мексидола более 0.8 мМ приводило к полному тушению медленного свечения и исчезновению латентного периода при Fе(II)-индуцированной хемилюминесценции суспензии фосфолипидных липосом. В этих и других работах по исследованию антиоксидантной активности мексидола его действие проявлялось в концентрациях, превышающих 0.5 мМ. Хотя эти концентрации выходят далеко за пределы физиологического (и терапевтического) диапазона действия соединений, мы исследовали антиоксидантную активность гипокарда, мексидола и нитрояблочной кислоты в концентрациях 0.5-1.0 мМ при ПОЛ гомогената головного мозга крыс, индуцируемом ионами Fe(II). Мексидол проявлял антиоксидантную активность в концентрациях выше 0.5 мМ, достигая 50% ингибирования ПОЛ в концентрации 1 мМ, тогда как гипокард и нитрояблочная кислота на 50% ингибировали ПОЛ уже в концентрации 100 мкМ (рис. 3). Интересный эффект наблюдался при дальнейшем увеличении концентрации этих соединений. В концентрации 1 мМ гипокард и нитрояблочная кислота проявляли прооксидантные свойства, увеличивая продукцию МДА до 175% от контроля. В состав обоих соединений входит NO-донорный фрагмент. В соответствии с этим феномен проявления про-оксидантной активности объясняется, по-видимому, тем, что в концентрациях до 100 мкМ NO-донорная часть молекулы выступает в качестве хелатирующего ионы Fe(II) фрагмента. При увеличении концентрации соединений в модельном растворе >100 мкМ содержание ионов Fe(ll) становится недостаточным для связывания со всеми молекулами гипокарда и нитрояблочной кислоты, содержащими NO-донорный фрагмент. Происходит генерация нитроксильного радикала и, соответственно, усиление интенсивности ПОЛ и регистрируемого содержания МДА. Следует отметить, что антиоксидантные свойства гипокарда при ПОЛ, инициируемом ионами Fe(II), проявляются в концентрации на порядок ниже, чем для препарата сравнения мексидола, несмотря на близкие значения активности этих соединений как хелаторов Fe(II). Таким образом, по антиоксидантным свойствам при ПОЛ, инициируемом ионами Fe(II), фармацевтическая субстанция гипокард на порядок эффективнее, чем препарат сравнения мексидол, и представляет значительный интерес для дальнейших испытаний на in vivo моделях ишемических поражений мозга и сердца.

Авторы:

Издание: Бюллетень экспериментальной биологии и медицины
Год издания: 2018
Объем: 5с.
Дополнительная информация: 2018.-N 7.-С.53-57. Библ. 15 назв.
Просмотров: 69