CARDIO-VASCULAR EFFECTS OF DALARGIN IN CONDITIONS OF ACUTE STRESS

Бебякова Н.А.¹, Левицкий С.Н.², Хромова А.В.³, Шабалина И.А.⁴, Командресова Т.М.⁵

¹ Доктор биологических наук, профессор, Северный государственный медицинский университет

² Кандидат биологических наук, доцент, Северный государственный медицинский университет

³ Кандидат медицинских наук, доцент, Северный государственный медицинский университет

⁴ Кандидат биологических наук, старший преподаватель, Северный государственный медицинский университет

⁵ Кандидат биологических наук, доцент, Псковский государственный университет

КАРДИО-ВАСКУЛЯРНЫЕ ЭФФЕКТЫ ДАЛАРГИНА В УСЛОВИЯХ ОСТРОГО СТРЕССА

Аннотация

Изучен протективный эффект даларгина на артериальное давление и тонус сосудов в условиях острого стресса, установлены клеточные механизмы действия даларгина, ведущим из которых является изменение активности NO-синтаз.

Ключевые слова: иммобилизация, артериальное давление, тонус сосудов, опиоидные пептиды, даларгин.

Bebyakova N.A.¹, Levitsky S.N², Khromova A.V.³, Shabalina I.А.⁴, Komandresova Т.М.⁵

¹ PhD biological, professor, Northern State Medical University

² PhD biological, assistant professor, Northern State Medical University

³ PhD medical, assistant professor, Northern State Medical University

⁴ PhD biological, assistant professor, Northern State Medical University

⁵ PhD biological, assistant professor, Pskov state University

CARDIO-VASCULAR EFFECTS OF DALARGIN IN CONDITIONS OF ACUTE STRESS

Abstract

The protective effect of dalargin on the arterial pressure and vascular tone under acute stress has been studied. Cellular mechanisms of dalargin effect have been ascertained, the main one being the change of NOS activity.

Keywords: immobilization, arterial pressure, vascular tone, opioid peptids, dalargin.

К настоящему времени в известно, что опиоидергическая система обладает широким спектром биологической активности. Согласно данным экспериментальных и клинических исследований эндогенные опиоиды и их синтетические аналоги принимают участие в регуляции различных функциональных систем организма [1, 2].

Имеются данные, демонстрирующие роль опиоидов в модуляции деятельности сердца и сосудов, показана их антиаритмическая активность [3,4].

Даларгин – первый отечественный препарат, синтетический аналог энкефалина, неселективный агонист µ- и δ-опиатных рецепторов [5]. Он был зарегистрирован в качестве средства для применения в гастроэнтерологии. Экспериментальные исследования продемонстрировали его высокую противоязвенную активность, но спектр фармакологической активности даларгина более широкий, в частности выявлены выраженные  эффекты его влияния на состояние гемодинамики [6-11].

Таким образом, имеющиеся данные позволяют рассматривать даларгин в качестве потенциального фармакологического агента, модулирующего состояние сердца и сосудов.

Установлено, что даларгин в условиях стресса способен модулировать уровень артериального давления (АД) экспериментальных животных, приближая его к физиологической норме [12, 13, 14]. Однако в большинстве работ механизмы влияния даларгина на АД в условиях стресса не рассматриваются, а всего лишь констатируется факт модуляции препаратом этого параметра гемодинамики. Осуществляться же данный процесс может путём влияния пептида как на центральные, так и на периферические компоненты гемодинамики [14,15]  .

В наших исследованиях у крыс Wistar в условиях острого стресса (часовая иммобилизация в камере без жесткой фиксации) наблюдался рост артериального давления (контрольная серия). К 60-й мин по сравнению с 5-й мин иммобилизиции систолическое артериальное давление (САД) возрастает на 25,9% (р<0,001), диастолическое  (ДАД) – на 36,6% (р<0,001). На фоне введения даларгина в этих условиях также наблюдалось увеличение артериального давления, но значительно менее выраженное. Так  на фоне введения препарата уже на 5-й мин иммобилизации уровень САД на 7,7% был  ниже, чем у животных контрольной серии (р<0,001). К 60-й мин это различие составляет уже 10,4% (р<0,001). Уровень ДАД также уже на 5-й мин иммобилизации у экспериментальных животных был на 5,3% ниже, чем у животных в контроле. Статистически значимым это различие становится лишь к 60-й мин стрессирования и составляет 6,6%. Пульсовое давление (ПУ) было  на 5-й мин иммобилизации   на 10,0% ниже контрольных цифр (р<0,05), на 60-й мин – уже на 14,9% (р<0,001). Уровень среднединамического давления (СДД) на фоне введения препарата также достоверно ниже этого показателя в контрольной серии. Это различие наблюдается уже на 5-й мин наблюдения и сохраняется до конца срока иммобилизации (к 60-й мин СДД на 8,8% ниже (р<0,001) данного показателя у животных контрольной серии). Все вышеизложенные результаты свидетельствуют о снижении стрессовых изменений артериального давления на фоне введения даларгина. Также наблюдалось и достоверное снижение работы миокарда по сравнению с контролем на протяжении всего времени наблюдения. При этом индекс Робинсона достоверно не отличается от контроля, что, очевидно, связано с отсутствием заметного влияния даларгина на ЧСС. На фоне введения препарата на 5-й мин иммобилизации ЧСС составляет 276,0±13,2 уд/мин., в контрольной же серии - 254,7±12,6 уд/мин. На 60 мин-й эксперимента на фоне введения даларгина ЧСС составляет 318,7±15,5 уд/мин., в контрольной же серии - 281,3±18,1 уд/мин. Как и в контрольной серии, в ходе эксперимента ЧСС, УО и МО достоверно не изменяются. При этом УО и МО, аналогично ЧСС, достоверно не отличаются от контроля. Причиной отсутствия опиоидного действия на динамику ЧСС в условиях острого стресса, вероятно, является снижение выраженности как симпатических, так и парасимпатических влияний на сердце под воздействием даларгина [16].

Периферический тонус сосудов определяли с  помощью  метода тетраполярной реографии. У животных контрольной серии на протяжении всего срока иммобилизации наблюдался достоверный рост периферического сосудистого тонуса, который выражался в увеличении индекса периферического сопротивления (ИПС). На фоне стрессобусловленного роста ИПС уменьшались эластические свойства сосудов, что выражалось в снижении индекса эластичности (ИЭ). Полученные результаты показывают, что в условиях острого стресса происходят изменения эластических свойств как крупных сосудов (артерий), так и сосудов более мелкого диаметра (артериол), но более выраженные  изменения эластичности при остром иммобилизационном стрессе наблюдали у  сосудов более крупного калибра. Так, по сравнению с 5-й мин стрессирования модуль упругости (МУ), характеризующий изменения эластичности крупных сосудов, к 15-й мин эксперимента уменьшался на 13,2% (р<0,01), к 30-й мин – на 18,6% (р<0,001), а к 45-й мин – на 22,9% (р<0,001), в то время как индекс быстрого кровенаполнения (ИБН), отражающий изменения эластичности мелких сосудов,  уменьшался соответственно на 4,1% (р<0,01), 6,6% (р<0,001) и 11,2% (р<0,001) по сравнению с 5-й мин стрессирования.

На фоне введения даларгина направленность изменений показателей периферического сосудистого тонуса совпадала с подобными изменениями у животных контрольной серии, однако стрессобусловленный рост ИПС был менее выраженным: на 5-й мин стрессирования ИПС был на 23,3%  ниже по сравнению с контролем (р<0,001), а на 60-й мин иммобилизации - ниже на 14,6%  (р<0,01).

ИЭ на фоне введения даларгина на 5-й мин эксперимента был на 15,4% выше по сравнению с контролем (р<0,05), а на 60-й мин эксперимента – выше на 33,3%  (р<0,001). Причем выраженные изменения эластичности наблюдались у сосудов как крупного, так и мелкого калибра. Так  при введении даларгина к 60-й мин стрессирования МУ снижался на 28,3%  по  сравнению с 5-й минутой эксперимента (р<0,001). По сравнению с контролем данный показатель был выше на 39,2% и 47,2% на 5-й и 60-й мин соответственно (р<0,001). Аналогичным образом изменялся и ИБН, но темпы изменений были менее выраженными.

На фоне неселективной блокады опиатных рецепторов налоксоном наблюдалась ярко выраженная по сравнению с контрольной серией вазоконстрикторная реакция на острый стресс, которая приводила к увеличению темпов стрессобусловленного роста ИПС и более выраженному снижению эластичности сосудов, причем установлено более выраженное изменение эластичности сосудов более мелкого калибра.

Учитывая, что в эндотелии кровеносных сосудов обнаружены различные типы опиатных рецепторов [17], можно предположить, что опиоидные пептиды могут реализовывать стресс-лимитирующие эффекты через взаимодействие с эндотелиальными факторами. В наших исследованиях введение даларгина на фоне острого стресса приводило к выраженному увеличению уровня NO (на 134%) по сравнению с контролем (р<0,001). В этих условиях наблюдали  также и  снижение концентрации   ЭT-1 у экспериментальных животных на 28,5 %  по сравнению с контролем (р<0,01).

На фоне блокады синтеза NO с помощью блокатора NO-синтаз (NOS)  LNNA в условиях острого иммобилизационного стресса направленность изменений периферического сосудистого тонуса совпадала с направленностью изменений этих параметров в контроле. На протяжении всего срока иммобилизации наблюдался рост ИПС и снижался показатель эластичности сосудов. Однако на фоне блокады синтеза NO эти изменения были более выраженными. Таким образом, предварительная блокада NOS приводила к исчезновению протективного эффекта даларгина на стрессобусловленный рост периферического сосудистого тонуса, что свидетельствует о ведущей роли NO в механизме сосудорасширяющего действия даларгина в условиях острого стресса. На фоне предварительной блокады NOS и последующего введения даларгина уровень стрессобусловленной вазоконстрикции практически не отличался от уровня соответствующих показателей в условиях блокады NOS без введения даларгина. Так на фоне предварительной блокады NO-синтаз и последующего введения даларгина ИПС к концу эксперимента был всего на 3,28% ниже, чем на фоне введения LNNA. ИЭ к концу стрессирования в данной серии также достоверно не отличался от уровня ИЭ на фоне изолированного введения LNNA и на 60-й мин стрессирования был выше лишь на 1,6%. Отсутствие протективного эффекта на фоне блокады NOS свидетельствует о том, что механизм протективного действия даларгина связан с активностью этого фермента. Кроме того, даларгин-опосредованное увеличение уровня NO снималось на фоне предварительной блокады NOS. Так уровень NO в серии с предварительной блокадой NOS и активацией µ- и δ- опиатных рецепторов даларгином снижался по сравнению с серией с введением даларгина на 57,6% (р<0,001), приближался к значениям в контроле и достоверно от них не отличался, что свидетельствовало о том, что протективный эффект даларгина на стрессобусловленную вазоконстрикцию связан с повышением уровня NO, который был обусловлен изменением активности NOS.

Таким образом, стимуляция периферических µ- и δ- опиатных рецепторов даларгином приводила к снижению стрессобусловленного роста артериального давления. Анализ параметров центральной и периферической гемодинамики показал, что наиболее выраженный нормализующий эффект даларгина в условиях острого стресса наблюдается в отношении сосудистого тонуса. Снижение стрессобусловленной вазоконстрикции на фоне введения даларгина сопровождалось увеличением уровня NO, связанным с изменением активности NOS. Можно предполагать, что в  реализации даларгин-индуцированной модуляции периферической вазоконстрикции в условиях острого стресса изменение активности этого фермента играет ведущую роль.

Литература

1. Гейн С. В. Эндогенные опиоидные пептиды в регуляции функций клеток врождённого иммунитета. Обзор / С. В. Гейн, Т. А. Баева // Биохимия. – 2011. – Т. 76, № 3. – С. 379–390.
2. Крупина Н. А. Пептидергические механизмы регуляции эмоционально-мотивационного поведения / Н. А. Крупина, Н. Н. Хлебникова // Успехи физиол. наук. – 2010. – Т. 41, № 2. – С. 3–26.
3. Ласукова Т. В. Внутриклеточные механизмы опиоидергической регуляции функций миокарда в условиях нормоксии и постишемической реперфузии / Т. В. Ласукова, Л. Н. Маслов, А. С. Горбунов // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. – 2009. – Т. 95, № 4. – С. 376–386.
4. Михайлова С.Д. К механизму протективного действия даларгина на развитие ишемических аритмий сердца / Михайлова С.Д., Бебякова Н.А., Семушкина Т.М., Сторожаков Г.И. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1996.- №8.- С. 176-178.
5. Коробов Н. В. Даларгин – опиоподобный пептид периферического действия / Н. В. Коробов // Фармакология и токсикология. – 1988. – № 4. – С. 35–38.
6. Кардиоваскулярные эффекты D-Ala2, Leu5, Arg6-энкефалина (даларгин) связаны с активацией периферических опиоидных μ-рецепторов / Л. Н. Маслов [и др.]  // Эксперим. и клин. фармакология. – 2008. – Т. 71, № 2. – С. 21–28
7. Бебякова Н.А. Гемодинамические реакции острого стресса на фоне введения даларгина / Бебякова Н.А. [и др.] //Вестник Поморского университета. Серия: Физиологические и психолого-педагогические науки. - 2006. - № 2. - С. 18-24.
8. Бебякова Н.А. Влияние структурной модификации молекулы даларгина на вазоактивный эффект пептида при остром стрессе /Бебякова Н.А., Левицкий С.Н., Шабалина И.А. // Фундаментальные исследования. -2011. - № 12-4. - С. 704-707.
9. Бебякова Н.А. Роль опиоидергической системы в модуляции периферического сосудистого тонуса в условиях острого стресса /Бебякова Н.А. [и др.] // Клиническая физиология кровообращения. -2006.- № 3. -С. 45-49.
10. Бебякова Н.А. Коррекция стрессорной вазоконстрикции даларгином / Бебякова Н.А., Курицын С.Н., Командресова Т.М. //Экология человека. -2006. -№ 4. - С. 277.
11. Бебякова Н.А. К механизмам антиконстрикторного эффекта даларгина / Бебякова Н.А. [и др.] // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Естественные науки. -2012. -№ 1. - С. 45-50.
12. Лисаченко Г.В. Влияние даларгина на гемодинамику при остром инфаркте миокарда, осложнённом клинической смертью /Лисаченко Г.В., Золоев Г.К., Слепушкин В.Д. // Анест. и реанимат. – 1992. - №4. – С. 57-59.
13. Золоев Г.К. Влияние даларгина на течение стресса и шока в эксперименте / Золоев Г.К., Слепушкин В.Д., Аргинтаев Е.С. // Бюл. ВКНЦ. – 1986. - №2. – С. 60-61.
14. Золоев Г.К. Влияние энкефалинов на сердечно-сосудистую систему / Золоев Г.К., Слепушкин В.Д., Титов М.И. // Кровообращение. – 1986. – Т. 19. - №3. – С. 16-18.
15. Осадчий О.Е. Пептидергические механизмы в парасимпатической регуляции ритма сердца / Осадчий О.Е., Покровский В.М. // Успехи физиол. наук. – 1993. – Т. 24. - №3. – С. 71.
16. Осадчий О.Е. Кардиоваскулярные эффекты блокатора опиоидных рецепторов налоксона / Осадчий О.Е., Покровский В.М. // Экспер. и клин. фармакол. – 2001. - №3. – С. 72-75.
17. Stefano G.B. Presence of the 3 opiate receptor in endothelial cell / G. B. Stefano, A. Hartman, T.V. Bilfinger // J. Biol. Chem. – 1995. – Vol. 270, N 51. – P. 30290-30293.