THE USE OF METABOLIC CYTOPROTECTORS TRIMETAZIDINE AND GLUTAMINE IN EXPERIMENTAL CARDIAC CONTUSION

Горбунова А.В.¹ , Джабраилова Б.А.² , Корпачева О.В.³

^1,2 студентка, Омский Государственный Медицинский Университет, ³ доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры, Омский Государственный Медицинский Университет

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ЦИТОПРОТЕКТОРОВ ТРИМЕТАЗИДИНА И ГЛУТАМИНА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ УШИБЕ СЕРДЦА

Аннотация

Гипоксия является одним из ведущих патогенетических факторов формирования миокардиальной дисфункции в раннем посттравматическом периоде изолированного экспериментального ушиба сердца. Изменение активности соответствующих ферментов или изменения доступности определенных энергетических субстратов позволяет регулировать энергетический обмен в условиях гипоксии. Современный подход к улучшению функции поврежденного миокарда – использование метаболических цитопротекторов. Триметазидин (25 мг/кг внутрибрюшинно за 30 мин до травмы) и глутамин (энтерально в дозе 250 мг на 100 г массы тела ежедневно в течение 10 дней до моделирования ушиба сердца) при раздельном применении достоверно снижают частоту развития аритмий в раннем посттравматическом периоде изолированного экспериментального ушиба сердца, оказывая непрямой антиаритмический эффект и благоприятно влияя на течение посттравматического периода.

Ключевые слова: экспериментальный ушиб сердца, аритмии, триметазидин, глутамин, антиаритмический эффект.

Gorbunova A.V.¹, Dzhabrailova B.A.², Korpacheva O.V.³

^1,2 student, Omsk State Medical University, ³ MD, Associate professor, professor of chair, Omsk State Medical University

THE USE OF METABOLIC CYTOPROTECTORS TRIMETAZIDINE AND GLUTAMINE IN EXPERIMENTAL CARDIAC CONTUSION

Abstract

Hypoxia is one of the leading pathogenetic formation factors of myocardial dysfunction in the early posttraumatic period of the isolated heart experimental injury. Changes in the activity of the respective enzymes, or variations in the availability of certain energy substrates helps to regulate energy metabolism in hypoxia. Modern approach to improve function of the damaged myocardium is the use of metabolic cytoprotectors, trimetazidine and glutamine. Trimetazidine (25 mg/kg intraperitoneally 30 min before injury) and glutamine (enterally at a dose of 250 mg per 100 g of body weight daily for 10 days before the simulation of cardiac contusion) when applied separately, significantly reduce the frequency of arrhythmia during the early posttraumatic period of the isolated heart experimental injury, providing an indirect antiarrhythmic effect and positively affecting on the course of posttraumatic period.

Keywords: experimental heart injury, arrhythmia, trimetazidine, glutamine, antiarrhythmic effect.

Цель исследования: оценка влияния триметазидина и глутамина на ритмическую функцию сердца в раннем посттравматическом периоде изолированного экспериментального ушиба сердца.

Материалы и методы исследования. Эксперименты выполнены на 45 белых беспородных крысах-самцах массой 250-300 г (268+4,7г). Ушиб сердца моделировали с помощью оригинального устройства, имитирующего удар передней грудной стенки о стойку руля при столкновении движущегося автомобиля с препятствием [2]. В качестве средства для наркоза использовали тиопентал натрия (60 мг/кг массы тела внутрибрюшинно). Животные I группы (n=20) не подвергались какому-либо фармакологическому воздействию, кроме средства для наркоза. Во II группу (n=10) вошли животные, которым за 30 мин до травмы вводился триметазидин в дозе 25 мг/кг внутрибрюшинно. Животные III группы (n=10) получали глутамин энтерально в дозе 250 мг на 100 г массы тела ежедневно в течение 10 дней до моделирования ушиба сердца. Контролем служили наркотизированные животные без моделирования ушиба сердца (n=5).

Электрокардиографическим методом оценивали ритмическую функцию сердца в течение первого часа посттравматического периода в трех стандартных отведениях с помощью электрокардиографа CARDIOVIT AT-1.

Результаты и их обсуждение. Самым постоянным (в 100% случаев) спутником посттравматического периода изолированного ушиба сердца была синусовая брадикардия. У 85% травмированных животных без предварительного введения метаболического цитопротектора регистрировались гетеротопные ритмы, у 60% - экстрасистолия, у 35 % - атриовентрикулярные блокады всех степеней, у 5% - короткие пароксизмы желудочковой тахикардии, нарушение внутрипредсердной и внутрижелудочковой проводимости регистрировалось в 20% случаев.

Предварительное введение триметазидина в значительной степени предотвращало развитие аритмий. Аритмии были зарегистрированы лишь у 20% животных. Это были короткие эпизоды наджелудочкового ритма (среднеузлового), а также единичные наджелудочковые экстрасистолы. Урежение ЧСС сразу после травмы происходило у 100% животных в группе с использованием триметазидина (как и в группе сравнения), однако степень этого урежения была меньше, чем в группе без использования препарата (до 90% и 65% соответственно).

Предварительное введение глутамина не влияло на частоту развития и выраженность синусовой брадикардии, однако полностью предупреждало или существенно снижало частоту развития других нарушений сердечного ритма и проводимости, в посттравматическом периоде ушиба сердца. Лишь общее число экстрасистол в группе с использованием глутамина превысило этот показатель в группе сравнения (70% и 60% соответственно). Однако анализ структуры экстрасистол в сравниваемых группах позволяет оценить эффект глутамина в целом как положительный: в группе травмированных животных без предварительного введения цитопротекторов было зарегистрировано   40%  наджелудочковых и 20% желудочковых экстрасистол; в группе с использованием глутамина все 70% составили наджелудочковые экстрасистолы, которые являются прогностически более благоприятными по сравнению с желудочковыми. Эпизоды гетеротопных ритмов (предсердного, среднеузлового, нижнеузлового) суммарно составили лишь 30%, тогда как в группе травмированных животных без предварительного введения цитопротекторов – 85%. В контрольной группе животных нарушений ритма и проводимости не зарегистрировано, в связи с чем информация о группе контроля в данных таблицы отсутствует.

Таблица - Влияние предварительного введения триметазидина и глутамина на частоту регистрации (% животных) ЭКГ-отклонений в течение первого часа посттравматического периода ушиба сердца

Примечание. I – группа травмированных животных без предварительного введения лекарственных средств (n=20) ; II – группа травмированных животных с предварительным введением триметазидина (n=10); III - группа травмированных животных с предварительным введением глутамина (n=10); ЭС –экстрасистолы; НЭС - наджелудочковые экстрасистолы; ЖЭС – желудочковые экстрасистолы; ПЖТ – пароксизмальная желудочковая тахикардия; ПР – предсердные ритмы; СУР – среднеузловой ритм; НУР – нижнеузловой ритм; МНВР – миграция наджелудочкового водителя ритма; ИВР – идиовентрикулярный ритм; АВД – атриовентрикулярная диссоциация; НВПП – нарушение внутрипредсердной проводимости; НВЖП – нарушение внутрижелудочковой проводимости.

Триметазидин обладает выраженным антиаритмическим эффектом. Это можно объяснить с позиции механизма его действия. Триметазидин является специфическим модулятором метаболизма миокарда. Избирательно блокируя длинноцепочечную 3-кетоацил-КоА-тиолазу (ключевой фермент β-окисления жирных кислот), препарат осуществляет метаболический «сдвиг» от окисления свободных жирных кислот к окислению глюкозы как более выгодному типу катаболизма в условиях ишемии и гипоксии [4]. В результате повышается ресинтез АТФ в митохондриях, восстанавливается сопряжение гликолиза и окислительного декарбоксилирования, уменьшаются продукция лактата и клеточный ацидоз, предотвращается накопление ионов кальция [4], что может объяснить антиаримический эффект триметазидина.

Выявленный антиаритмический эффект глутамина можно объяснить только с позиций метаболической цитопротекции, поскольку препарат не оказывает какого-либо влияния на гемодинамику, функции автоматизма и проводимости [5]. Глутамин – наиболее распространенная свободная аминокислота в организме человека, которая метаболизируется практически во всех тканях. Механизм его действия связан с тем, что он является донатором азота в организме, усиливает общий обмен, снижает выраженность гиперкатаболизма [5]. Кроме того, глутамин – предшественник глутатиона, и его протекторная роль может быть реализована через синтез этого важнейшего компонента антиоксидантной системы организма, защищающего клетки от избытка свободных радикалов [10]. Вероятно, его антиаритмический эффект реализуется посредством усиления общего обмена и активации антиоксидантной системы. Улучшение микроциркуляции в миокарде за счет синтеза оксида азота может обеспечивать кардиопротекторное действие глутамина.

 

Выводы:

1. Триметазидин и глутамин при раздельном применении оказывают антиаритмический эффект в раннем посттравматическом периоде экспериментального ушиба сердца.
2. Более выраженный антиаритмический эффект триметазидина объясняется его прямым вмешательством в метаболизм кардиомиоцитов путем изменения основного энергетического субстрата. Антиаритмический эффект глутамина, вероятно, также опосредован улучшением метаболизма миокарда, однако реализуется благодаря антиоксидантному действию и улучшению микроциркуляции в миокарде.
3. Антиаритмический эффект препаратов позволяет рассматривать их в качестве метаболических цитопротекторов и косвенно подтверждает, что основной причиной аритмий в условиях тупой травмы сердца являются метаболические нарушения в миокарде.

Литература

1. Корпачева, О. В. Течение посттравматического периода при ушибе сердца (экспериментальное исследование) / О. В. Корпачева, В. Т. Долгих // Общая реаниматология. – – Т. 4, № 1. – С. 13–17.
2. Пат. 374227 РФ, МПК⁷ G09D9/00. Способ моделирования ушиба сердца у мелких лабораторных животных: полезная модель [Текст] / В. Т. Долгих, О. В. Корпачева, А. В. Ершов; ГОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию Росздрава. – № 2003133897/20 (036729); заявл. 11.2003; опубл. 04.04.2004, Бюл. № 11. – 3 с.
3. Корпачева, О. В. Кардиопротекторное действие триметазидина при ушибе сердца (экспериментальное исследование) / О. В. Корпачева, В. Т. Долгих // Общая реаниматология. – – № 2. – С. 25–28.
4. Маколкин, В. И. Роль миокардиальной цитопротекции в оптимизации лечения ишемической болезни сердца /В. И. Маколкин, К.К. Осадчий// Consilium Medicum.- 2004 № 5. – C. 304–307.
5. Антиишемический и цитопротективные эффекты триметазидина. Экспериментальное исследование / Н. Г. Гвоздь [и др.] // Вестник РУДН. – 2004. – № 3. – С. 97–98.

References

1. Korpacheva, O. V. For post-traumatic period with the injury of the heart (an experimental study) / O. V. Korpacheva, V. T. Dolgikh // General critical care medicine. – 2008. – Vol. 4, No. 1. – S. 13-17.
2. 374227 OF THE RUSSIAN FEDERATION, IPC 7 G09D9/00. The method of simulation of cardiac contusion in small laboratory animals: the utility model [Text] / V. T. Dolgikh, O. V. Korpacheva, O. V. Ershov; GOU VPO "Omsk state medical Academy" of the Federal Agency for healthcare and social development Ministry of health. No 2003133897/20 (036729); Appl. 03.11.2003; publ. 04.04.2004, bull. No. 11. – 3.
3. Korpacheva, O. V. Cardioprotective effect of Trimetazidine during cardiac contusion (experimental study) / O. V. Korpacheva, V. T. Dolgikh // General critical care medicine. – 2008. – No. 2. – P. 25-28.
4. Makolkin, V. I. the Role of myocardial cytoprotection in optimizing the treatment of coronary heart disease /V. I. Makolkin, K. K. Osadchy// Consilium Medicum.- 2004 No. 5. – C. 304-307.
5. Anti-ischemic and cytoprotective effects of Trimetazidine. Experimental study / N. Nail G. [and others] // Vestnik RUDN. – 2004. – No. 3. – S. 97-98.