Влияние нитратов на неврологический дефицит крыс, вызванный экспериментальной ишемией мозга

В настоящее время показано, что анионы нитрата (NO3-) и нитрита (NO2-) присутствующие в организме и которые ранее считали инертными конечными продуктами метаболизма оксида азота (NO), обладают фармакологическими свойствами [12]. До начала XX века нитраты и нитриты были терапевтическими средствами, используемыми в лечении стенокардии, гипертонии и других заболеваний, но были заменены нитроглицерином [7]. После того, как появились сообщения, что нитраты и нитриты могут быть ответственны за карциогенез и метгемоглобинию (особенно у детей), наступил период «нитратофобии» [5, 6]. Теперь вновь появилось большое количество исследований, в которых показана протекторная роль этих субстанций на различные органы организма, особенно в гипоксически/ишемических условиях [1, 9]. Нитраты и нитриты сейчас рассматривают как форму хранения NO, а не инертных ненужных продуктов.

Восстановление нитратов и нитритов до вазоактивного оксида азота (NO) осуществляется как ферментативным, так и неферментативным путем [11]. Оксид азота, полученный из нитратов и нитритов, представляет важный альтернативный источник NO в классическом пути L-arginine-NO-synthase, особенно в ишемически/гипоксических условиях, когда система NOS/L-аргинин повреждена или недостаточно активна. Восстановление нитрита к NO может произойти различными путями, вовлекающими ферменты, белки, витамины или даже простые протоны [8]. Таким образом, NO может образовываться не только из L-аргинина (классический путь NOS/L-аргинин), но также из ионов NO2Ї, которые восстанавливаются в NO при участии гемсодержащих белков. Ионы NO2,Ї в свою очередь, могут образовываться в ходе восстановления ионов NO3Ї под действием металл-содержащих ферментов (ксантиноксидоредуктазы, метгемоглобин и т. п). Особенно интенсивно превращения нитратов в нитриты и NO (NO3Ї > NO2Ї > NO) осуществляется в условиях гипоксии [2].

Выше было отмечено, что интенсивное превращение нитратов в нитриты и NO осуществляется в условиях гипоксии/ишемии, которые активируют нитрат/нитритредуктазы. Но, на активность нитрат/нитритредуктаз влияют также катионы моновалентных и двухвалентных металлов, сопутствующие аниону. Падение нитратредуцирующей активности отмечено в ряду: K+, Na+, Mg2+, Ca2+, Ba2+ [4].

Целью настоящей работы явилось сравнительное изучение влияния нитрата калия (КNO3) и нитрата магния (Mg (NO3)2) на динамику неврологических нарушений и смертность животных в результате ишемии мозга, вызванной двухсторонней окклюзией общих сонных артерий. КNO3 и Mg (NO3)2 вводились внутрибрюшинном за 60 минут до окклюзии 2-х сонных артерий в дозах 5 мг/кг и 50 мг/кг.

Материалы и методы исследований В опытах использовали самцов крыс линии Wistar массой 110—140 г. Все группы животных составляли крысы с неполной глобальной ишемией мозга. Для создания дефицита кровоснабжения мозга применяли классическую модель неполной глобальной ишемии, вызванной одномоментной двусторонней перевязкой общих сонных артерий [3]. Крысам под эфирным наркозом отсепаровывали и перевязывали общие сонные артерии. Первой (KNO3−5), n=29, и второй (KNO3−50), n=29, опытным группам вводили нитрат калия (KNO3) в дозе 5 мг/кг и 50 мг/кг (соответственно) внутрибрюшинно за 60 минут перед окклюзией 2-х сонных артерий. Третьей (Mg (NO3)2−5), n=29, и четвертой (Mg (NO3)2−50), n=29, опытным группам крыс вводили нитрат магния в дозе 5 мг/кг и 50 мг/кг (соответственно) внутрибрюшинно за 60 минут до окклюзии 2-х сонных артерий. Контрольным животным (контроль), n=29, вводили физиологический раствор (0,9% NaCl) в эквивалентном количестве. Длительность операции составляла не более 10 мин, затем крысы быстро восстанавливались после эфирного наркоза. После операции животных помещали в отдельные клетки и визуально оценивали динамику развития неврологического дефицита в баллах по методике бальной оценки неврологического состояния крыс после двухсторонней перевязки общих сонных артерий [10]. Основные признаки неврологических нарушений включали ограничение подвижности животного, птоз, гиперактивное поведение, насильственные движения (вращения, прыжки, судорожные и вращательные припадки), парезы конечностей, кому и смерть. По шкале бальной оценки легкая степень неврологической симптоматики составляет 0—3 баллов (состояние, близкое к норме); средняя степень — 3—6 баллов; тяжелая степень 7—24 балла; 25 баллов — смерть. Неврологический дефицит отдельно взятого животного оценивали через каждые 30 мин в течение 8часов. Суммарный балл неврологического дефицита по каждому промежутку времени усредняли для всех животных в группе. На основе полученных данных строили графики динамики неврологических нарушений, отложив по оси ординат баллы, по оси абсцисс — время. Оценку летальности проводили по гистограммам, отражающим процент выживших и умерших животных. Для статического анализа полученных данных по динамике неврологического дефицита использовали непараметрический тест Манна-Уитни с использованием компьютерной программы «Statistika 6». Для оценки летальности неврологических проявлений применяли критерий Фишера.

Результаты исследований и их обсуждение У животных, которым вводили KNO3 в дозе 5мг/кг, наблюдалось достоверное (p<0,01) снижение неврологического дефицита по сравнению с контрольными крысами на временном интервале 300—480 мин. (рис. 1). Напротив, у крыс, которым вводили KNO3 В дозе 50 мг/кг, наблюдалось достоверное (p<0,05) увеличение неврологической симптоматики по сравнению с контрольными крысами на временном интервале 330—480 мин. (рис. 1).