Средство, увеличивающее сродство гемоглобина к кислороду при ишемии-реперфузии печени

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СРЕДСТВО, УВЕЛИЧИВАЮЩЕЕ СРОДСТВО ГЕМОГЛОБИНА К КИСЛОРОДУ ПРИ ИШЕМИИ-РЕПЕРФУЗИИ ПЕЧЕНИ(71) Заявитель Учреждение образования Гродненский государственный медицинский университет(72) Авторы Ходосовский Михаил Николаевич Зинчук Виктор Владимирович(73) Патентообладатель Учреждение образования Гродненский государственный медицинский университет(56)442421, 1974.1608583 1, 1990. БОРИСОВА А.Г. и др. Экология. Экспериментальная генетика и физиология. Труды Карельского научного центра РАН. Вып. 11. Петрозаводск,2007, С. 10-13. ХОДОСОВСКИЙ М.Н. и др. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2006. - Т. 142. -12. С. 631-634.(57) Применение нитропруссида натрия в качестве средства, увеличивающего сродство гемоглобина к кислороду при ишемии-реперфузии печени. Изобретение относится к области медицины, а именно к применению лекарственных средств по новому назначению. Повреждения печени после ишемии-реперфузии часто встречаются в клинике при резекциях, трансплантации органа, а также при геморрагическом шоке с последующим возмещением кровопотери 1, 2. Важным механизмом данных повреждений является истощение факторов антиоксидантной защиты при одновременной активации свободнорадикальных процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) биологических мембран клеток печени (окислительный стресс), что приводит клетки к гибели от некроза или апоптоза 3. Кислородзависимая природа образования свободных радикалов предполагает влияние кислородтранспортной функции (КТФ) крови на активность процессов ПОЛ в биологических системах 4. Показано, что сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина(КДО) вправо, т.е. уменьшение сродства гемоглобина к кислороду (СГК), имеющий положительное значение на начальных этапах ишемии, в условиях восстановления кровотока не способствует поддержанию оптимального уровня прооксидантно-антиоксидантного состояния печени 5. Установлено, что изменение режима кислородного снабжения организма может влиять на глубину нарушений прооксидантно-антиоксидантного состояния и тяжесть повреждений печени после ишемии-реперфузии, причем степень последних меньше, когда КДО в конце реперфузии находится левее, чем у контрольных животных 14188 1 2011.04.30 6. Выявлено, что предварительная гипербарическая оксигенация ослабляет ишемические и реперфузионные повреждения печени 7, что, возможно, обусловлено наблюдаемым смещением КДО влево, возникающим как следствие гипероксии 8. Таким образом, изложенные факты указывают на необходимость разработки новых способов модификации СГК при ишемии-реперфузии печени. Известен способ направленного снижения СГК с помощью 3, который способствует уменьшению развивающихся повреждений нейронов при неполной ишемии головного мозга 9. Недостатком данного способа является то, что при более глубокой, глобальной ишемии этот защитный эффект не наблюдается, возможно, в связи с изменением соотношения доноров и акцепторов электронов при ишемических состояниях различной степени тяжести. Также установлен эффект ингибитора -синтазы на СГК при лихорадке 4. Хотя в данном случае КДО смещалась влево, что сопровождалось уменьшением активности ПОЛ, недостатком способа является тот факт, что ингибиторы -синтазы, как правило,оказывают неблагоприятный эффект при ишемии - реперфузии печени 10. Известно, что гипероксия способствует смещению КДО влево 8. Описан способ предварительной гипербарической оксигенации для уменьшения тяжести ишемических и реперфузионных повреждений печени 7. Недостаток метода заключается в том, что он требует дорогостоящего оборудования. Кроме того, высокие концентрации кислорода могут оказать токсическое действие на ткани, усугубляя реперфузионные повреждения организма 11. Задача изобретения - расширение арсенала средств, модифицирующих СГК при ишемии-реперфузии печени. Поставленная задача решается применением нитропруссида натрия в качестве средства,увеличивающего сродство гемоглобина к кислороду при ишемии-реперфузии печени. Нитропруссид натрия (25) - высокоэффективный периферический вазодилататор. Расширяет артериолы и частично вены, при внутривенном введении оказывает быстрый гипотензивный эффект, улучшает показатели сердечной гемодинамики. Применяют нитропруссид натрия при острой сердечной недостаточности, сердечной астме, гипертонических кризах. Механизм действия нитропруссида натрия связывают с нитрозогруппой , соединенной через группыс атомом железа. Однако из известных свойств не вытекает, что можно использовать препарат для модификации СГК при ишемии-реперфузии печени. Для доказательства возможности использования изобретения мы исследовали влияние нитропруссида натрия на показатели КТФ крови при ишемии-реперфузии печени у кроликов. Ишемию печени вызывали наложением сосудистого зажима на .в течение 30 мин, после снятия зажима реперфузионный период длился 120 мин. Исследовали показатели КТФ (СГК, 2, 2, ,и др.) печеночной и смешанной венозной крови на протяжении ишемии-реперфузии печени. Установлено, что сдвиг КДО вправо,наблюдаемый после ишемии, усиливается в конце реперфузионного периода. Инфузия нитропруссида натрия перед началом реперфузионного периода предотвращала данные изменения СГК после ишемии, а также способствовала уменьшению правостороннего сдвига КДО в конце реперфузии. Работа выполнена на взрослых кроликах-самцах весом 3,5-4,5 кг, предварительно выдержанных в стандартных условиях вивария. Анестезия поддерживалась внутривенной инфузией калипсола (1,5 мг/кг/мин). Ишемию печени вызывали наложением сосудистого зажима на .в течение 30 мин, реперфузионный период длился 120 мин. Вводили катетеры один - в.для взятия печеночной венозной крови, а другой- в правое предсердие для получения смешанной венозной крови. Забор образцов крови 14188 1 2011.04.30 для оценки показателей КТФ крови осуществляли до, в конце ишемии и через 120 мин после ее прекращения. Животных разделили на 2 экспериментальные группы в 1-ой - моделировали ишемию-реперфузию печени (10), во 2-ой - на фоне ишемии-реперфузии печени проводили внутривенную инфузию нитропруссида натрия (, США) в дозе 2,5 мг/кг, которую начинали за 5 мин до начала реперфузионного периода (8). На микрогазоанализаторе -330(Дания) оценивали показатели КТФ крови 50 станд, 50 реал, 2, 2, , бикарбонат плазмы (3-), общий 2 плазмы(2), действительный избыток оснований . СГК определяли по показателю 50(2 крови, соответствующее 50 насыщению ее кислородом) методом смешивания 12. 50 станд измеряли при стандартных условиях (7,4 240 мм рт.ст. и 37 С), а 50 реал - рассчитывали для реальных значений этих факторов. На основании полученных значений 50 по уравнению Хилла выссчитывали положение кривой диссоциации оксигемоглобина (КДО). Статистическую обработку полученных данных проводили в зависимости от нормальности распределения выборок с использованием -критерия Стьюдента для параметрических и -теста Манн-Уитнея для непараметрических данных. Достоверным считали различие при вероятности 0,05. В табл. 1 приведена динамика изменений показателей КТФ печеночной венозной крови у кроликов обеих групп при ишемии-реперфузии . В табл. 2 показано влияние нитропруссида натрия на параметры КТФ смешанной венозной крови у кроликов при ишемии-реперфузии . В 1-ой группе ишемия печени приводила к падению 2 печеночной венозной крови на 26,25 от исходного уровня. Во 2-ой группе в конце ишемии 2 печеночной венозной крови снижалось на 28(0,05). Одновременно в 1-ой группе животных наблюдалось смещение КДО вправо (увеличение показателя 50 реал на 11,3(0,05) в печеночной и на 11,8(0,05) в смешанной венозной крови). После восстановления артериального кровотока в печени у кроликов 1-ой группы сдвиг КДО вправо сохранялся и на 120 мин реперфузии в печеночной и смешанной венозной крови показатель 50 реал увеличился на 24,7 и 24,4 соответственно. В обеих экспериментальных группах во всех образцах венозной крови наблюдалось снижение показателей кислотно-основного состояния (КОС) , , 3-, 2, ,в течение ишемии-реперфузии печени. Эти изменения кислотно-основного состояния были значительнее в конце реперфузии во 2-ой группе кроликов по сравнению с 1-ой группой. Однако при инфузии нитропруссида натрия на 30 мин ишемии показатель 50 реал существенно не изменялся в обоих образцах крови. После ишемии данный показатель был значительно меньше, чем у животных 1-ой группы в смешанной венозной крови. Инфузия нитропруссида натрия приводила к существенной разнице в положении КДО, рассчитанном по показателю 50 станд,печеночной и смешанной венозной крови на 120-ой мин реперфузии между животными обеих групп, причем у животных 2-ой группы КДО располагалась левее, чем у животных 1-ой (фигура). Эксперименты показали, что ишемия-реперфузия печени приводит к существенным изменениям параметров КТФ крови, особенно показателей кислотно-основного состояния и СГК. В обеих экспериментальных группах параметры кислотно-основного состояния(, , 3-, 2,и ) снижались после ишемии, свидетельствуя о развитии метаболического ацидоза, который неизбежен после ишемии такого крупного внутреннего органа, как печень. Данные изменения кислотно-основного состояния были более выражены во 2-ой группе, чем в 1-ой группе в конце реперфузии. Известно, что ацидоз приводит к уменьшению СГК (эффект Бора). Согласно полученным данным об изменении КОС, можно было бы предположить, что во 2-ой экспериментальной группе СГК должно было бы быть меньше, чем в 1-ой в конце реперфузии. Однако при инфузии нитропрусси 3 14188 1 2011.04.30 да натрия в обоих образцах венозной крови на 30 мин ишемии показатель 50 реал существенно не изменялся по отношению к исходному уровню, а для смешанно венозной крови был значительно ниже, чем в 1-ой группе в соответствующий период. На 120-ой мин реперфузии инфузия нитропруссида натрия приводила к сдвигу КДО влево (50 станд меньше в обоих образцах венозной крови) по отношению к соответствующему периоду у животных 1-ой группы, указывая на способность нитропруссида натрия модифицировать СГК в конце реперфузионного периода. Таблица 1 Влияние нитропруссида натрия на показатели кислородтранспортной функции печеночной венозной крови при ишемии-реперфузии печени у кроликов Показатель 1-ая группа 30 мин 120 мин реишемии перфузии 9 7 2-ая группа 30 мин 120 мин реишемии перфузии 8 8,23,51,0 22,10,6 18,01,0 24,30,9 20,90,8 12,61,6 ммоль/л- достоверная разница по отношению к исходному уровню в каждой группе (0,05).- достоверная разница между 1-ой и 2-ой группами для соответствующего периода(0.05). Таблица 2 Влияние нитропруссида натрия на показатели кислородтранспортной функции смешанной венозной крови при ишемии-реперфузии печени у кроликов Показатель 1-ая группа Исходный 30 мин 120 мин реуровень ишемии перфузии 10 9 7 2-ая группа Исходный 30 мин ише- 120 мин реуровень мии перфузии 8 8 8 1-ая группа Исходный 30 мин 120 мин реуровень ишемии перфузии 10 9 7 35,32,0 7,2930,015 Продолжение таблицы 2 2-ая группа Исходный 30 мин ише- 120 мин реуровень мии перфузии 8 8 8 38,14,9,23,70,8 21,70,5 17,41,0 23,20,8 20,40,9 12,71,6 ммоль/л- достоверная разница по отношению к исходному уровню в каждой группе (0,05).- достоверная разница между 1-ой и 2-ой группами для соответствующего периода(0,05). Известно, что взаимодействие оксида азота с гемоглобином может приводить к разнонаправленным изменениям СГК, которые реализуются через образование нитрозилгемоглобина (2) или -нитрозогемоглобина (-) 13. Возможно, в течение ишемии-реперфузии печени нитропруссид натрия увеличивает СГК за счет высвобождения оксида азота и последующего формирования -нитрозогемоглобина. Кроме того,смещение КДО влево в реперфузионном периоде может быть одним из механизмов положительного влияния нитропруссида натрия на прооксидантно-антиоксидантное состояние печени при ишемии-реперфузии 14. Таким образом, нитропруссид натрия действительно увеличивает сродство гемоглобина к кислороду при ишемии-реперфузии печени. Источники информации 1.,,..// . - 2005. - . 11. - . 9. . 1031-1047. 2..,.,..// . . - 1999. - . 30. -. 6. . 463-469. 3..,//. - 2003. - . 125. - . 4. - . 1246-1257. 4. . - 1999. - . 66. - . 5. - . 448-454. 5. Зинчук В.В., Ходосовский М.Н., Дремза И.К. Патол. физиология и эксперим. терапия. - 2002. -4. - С. 8-11. 6.,, . . - 2003. - . 52. - . 5. . 533-544. 7.,,. . - 1998. - . 18. - . 2. - . 110-116. 8. Иржак Л.И., Гладилов В.В., Мойсеенко Н.А. Дыхательная функция легких в условиях гипероксии. - . Медицина, 1985. 9.Н.Р.,, .. . - 1998. - . 29. - . 8. - . 1650-1655. 5 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.