Фармакологические эффекты производных диалкиламиноацетамида при ишемическом повреждении сердца

Актуальность исследования. Гипоксия является одной из наиболее частых причин функциональных и структурных нарушений при разнообразных патологических процессах, часто определяющих жизнь больного (Неговский В.А., 1986). Она же лежит в основе формирования острых и хронических форм ишемической болезни сердца (ИБС).

ИБС и ее осложнения в виде гемодинамических расстройств, различных нарушений сердечного ритма является одной из основных причин смертности населения планеты (Шевченко О.П. и соавт., 2001; Чазов Е. И., 2001; Беленков Ю. Н. и соавт., 2002; Голицын С. П., 2003).

В связи с этим в ряду наиболее актуальных задач медицинской науки и практики на современном этапе стоит вопрос поиска путей повышения эффективности лечения больных сердечно-сосудистыми заболеваниями, в том числе и путем создания перспективных кардиотропных лекарственных средств (Моисеев Ю.Б. и соавт. 2000; Голицын С. П., 1994; 2001; 2002; 2004; Каверина Н. В. и соавт., 1996; 2003; Крыжановский В. А., 2001; Сыр-кин А.Л., 2003; Mont L. et al., 1998).

Однако, учитывая тяжесть и полисиндромность течения ИБС и ее осложнений, больные нуждаются в назначении лекарственных средств с различным спектром и механизмом терапевтического действия, которые, зачастую, отягощают течение заболевания. Поэтому, поиск и создание новых лекарств, способных к патогенетической коррекции ишемической альтерации миокарда и сопутствующих ей состояний, является одним из наиболее перспективных направлений кардиофармакологии,

В настоящее учеными Мордовского государственного университета имени Н. П. Огарева активно изучается новая группа кардиотропных соединений — производных диалкиламиноацетамида, полученных на основе направленного синтеза либо путем кватернизации третичного азота, либо — замещением анионного фрагмента (Костин Я.В. и соавт., 2003; Моисеева

И.Я. и соавт., 2003; Блинов Д. С., Костин Я. В., 2003; Блинов Д. С. и соавт., 2004; Балашов В. П. и соавт., 2005; Сернов Л. Н. и соавт., 2005).

В частности было показано, что наибольшей фармакологической активностью по предотвращению нарушений сердечного ритма обладают четвертичное производное диалкиламинофенилацетамида с аллилморфо-линовым радикалом — ЛХТ-12−02 — аналог кватернидина (Блинов Д.С. и соавт., 2005) — и третичный дериват, в структуре которого хлоргидратный анион замещен на остаток глутаминовой кислоты.

Следует подчеркнуть, что полученные данные фармакологической активности производных носят незаконченный, отрывочный характер, и отражают активность на моделях аритмий интоксикационного характерахлоридкальциевой, адреналиновой, строфантиновой. В связи с этим, исследование фармакологических эффектов третичных и четвертичных производных диалкиламиноацетамида на фоне остро развивающейся или хронической ишемической альтерации миокарда, является актуальным и интересным.

Цель работы: целью настоящей работы явилось комплексное фармакологическое исследование влияния третичного и четвертичного производных диалкиламиноацетамида (лидокаина) на функциональную активность сердечно-сосудистой системы при остром ишемическом повреждении сердца.

Настоящая работа выполнялась в соответствии с научной темой кафедры общей хирургии и анестезиологии «Фармакологическая коррекция ритма сердечной деятельности» (номер государственной регистрации 1 860 049 307) ГОУВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева».

Задачи исследования. В соответствии с поставленной целью при выполнении данной работы предполагалось решение следующих задач:

1. Исследование антиишемической активности третичного и четвертичного йроизводных диалкиламиноацетамида.

2. Исследование гемодинамической безопасности производных диалкиламиноацетамида: их влияния на центральную и системную гемодинамику, сократительную активность ишемизированного левого желудочка сердца.

3. Изучение влияния производных диалкиламиноацетамида на электрофизиологические характеристики ишемизированного сердца кошек.

4. Исследование противоаритмического действия производных диалкиламиноацетамида в условиях острого и подострого ишемического, а также реперфузионного аритмогенеза.

5. Изучение влияния производных диалкиламиноацетамида на первичные патогенетические звенья ишемического повреждения сердца.

Научная новизна. Результаты работы позволили выявить новый класс химических соединений, представители которого обладают кардио-тропными, в частности, антиишемическими и противоаритмическими свойствами. Противоишемические свойства производных диалкиламино-ацетамидана, обнаруженные дифференциальным индикаторным методом определения размеров зон ишемии и некроза у крыс с инфарктом миокарда и методом регистрации рН и парциального напряжения газов крови, оттекающей из зоны острого ишемического повреждения сердца, получены впервые. Впервые установлена антиаритмическая активность в условиях альтерации миокарда острой ишемией на моделях острых окклюзионных и реперфузионных аритмий у кошек и тахисистолических аритмий, вызванных электрическим раздражением зоны инфаркта миокарда. В работе впервые представлены сведения о влиянии М-аллил-1Ч-(2, 6-диметилфениламинокарбонилметил) морфолиний бромида (ЛХТ-12−02) и Ь-глутамината 2-диэтиламино-21, б'-диметилфенил-ацетамида (ЛХТ-3−00) на аритмии в поздней стадии экспериментального инфаркта миокарда у собак. Несомненную важность работы определяет впервые установленная для третичных и четвертичных производных диалкиламиноацетамида ге-модинамическая безопасность, проявляющаяся не только отсутствием отрицательных хронои инотропного эффектов при ишемической альтерации я миокарда, но и наличием стимулирующего сократительную активность действия. В результате проведения работы получены приоритетные данные, об электрофизиологических свойствах производных. Установлены особенности влияния производных на функциональную активность окси-дантной и антиокислительной активности поврежденного сердца, изменении концентрации катехоламинов в поврежденной и неповрежденной зонах сердца.

Практическая ценность работы. Практическая значимость исследования состоит в расширении представлений о фармакодинамике третичных и четвертичных производных диалкиламиноацетамида. На основании полученных результатов можно предположить перспективность поиска не только противоишемических, но и соединений, обладающих противоарит-мическими и стресспротекторными свойствами, что серьезно расширяет возможные границы будущих экспериментальных исследований. Весьма интересными представляются данные о применении методики оценки разности рН, буферной емкости и парциального напряжения газов венозной крови, оттекающей от зоны острого ишемического повреждения сердца для оценки противоишемического действия производных. Результаты работы внедрены в учебный процесс кафедр фармакологии с курсом клинической фармакологии, гистологии, цитологии и эмбриологии с курсом медицинской биологии, общей хирургии и анестезиологии ГОУВПО «Мордовский государственный университет им Н.П. Огарева», а также находят логическое продолжение в научно-исследовательском процессе на названных кафедрах Мордовского госуниверситета.

Апробация работы. Результаты исследований, представленные в диссертации, докладывались на XII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2005), VI Международном славянском конгрессе по электрофизиологии и электрокардиостимуляции «Кардио-стим» (Санкт-Петербург, 2006), 60-й региональной конференции по фармации и фармакологии (Пятигорск, 2005), ежегодных Огаревских чтениях (научной конференции Мордовского госуниверситета, Саранск, 20 042 005), конференциях молодых ученых Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева (Саранск, 2004;2006).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 5 работ.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, пяти глав, в которых изложены результаты собственных исследований, обсуждения результатов и выводов. Работа изложена на 146 станицах машинописного текста, иллюстрирована двадцатью рисунками и двадцатью таблицами. Библиографический список содержит названия 166 источников, в том числе 77 инортранных авторов.

выводы

1. Третичное и четвертичное производные диалкиламиноацетамида обладают антиишемическим действием, обусловленным их противоаритмиче-ской активностью и не связанным с вмешательством в адренергический контроль ишемизированного миокарда и активность систем свободнорадикаль-ной липопероксидации и антиоксидантного контроля сердца.

2. Производные диалкиламиноацетамида при внутривенном введении не угнетают центральную и системную гемодинамику, сократительную активность. миокарда левого желудочка как в эксперименте с интактным миокардом, так и у животных с острой ишемией.

3. Исследуемые производные диалкиламиноацетамида в изотоксиче-ских дозах эффективно препятствуют развитию ранних окклюзионных и ре-перфузионных аритмий у кошек при внутривенном и внутримышечном введении, при этом они также предотвращают индуцированную электроимпульсами ишемическую аритмию у кошек, превосходя лидокаин и кватернидин.

4. Длительность противоаритмического действия четвертичного производного диалкиламиноацетамида сравнима с кватернидином и более чем в 60 раз превышает длительность действия диалкиламиноацетамида на модели желудочковой аритмии, развивающейся в позднюю стадию инфаркта миокарда у собак. Длительность действия третичного производного лидокаина в 10 раз больше, чем у структурного предшественника.

5. При программируемой электрической стимуляции сердца кошек производные диалкиламиноацетамида, как и структурный предшественник, не изменяют функциональную активность синоатриального узла, возбудимость, проводимость левого предсердия и желудочка, рефрактерность атриовентри-кулярного соединения, но стабильно, в течение 1 часа наблюдения, увеличивают эффективный рефрактерный период желудочков. Рефрактерность предсердий возрастает лишь на поздних сроках эксперимента. В опытах на кошках с экспериментальным инфарктом миокарда производные диалкиламиноацетамида устраняют негативное действие острой ишемии на функциональные показатели ритма сердечной деятельности. 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Согласно современным представлениям отечественных фармакологов, основные пути нейтрализации кардиотоксического действия эндогенных ка-техоламинов связаны с поиском органоспецифических (кардиотропных) средств, регулирующих адренергический контроль миокарда, со следующими механизмами фармакологической активности (Гацура В.В., Галенко-Ярошевский П.П., 2000): 1. Ингибиторы синтеза и стимуляторы инактивации катехоламинов (ингибиторы тирозингидроксилазы, ДОФА-декарбоксилазы, фенилэтанол-Ы-метилтрансферазы и др.) (Французова С.Б., 1973). 2. Средства, тормозящие захват катехоламинов миокардом (мембраностабилизирую-щие средства). 3. Ингибиторы аденилатциклазы (блокаторы (3-адренорецепторов). 4. Активаторы фосфодиэстеразы (никотиновая кислота и производные имидазолаинсулинпроизводные 3-оксипиридина (Gatsura V. et al., 1998), змеиный яд (Cheung W., I960)). 5. Средства, тормозящие внутриклеточные эффекты цАМФ (антагонисты кальция, ингибиторы цАМФ-зависимого липолиза и др.).

Учитывая то обстоятельство, что четвертичное аммониевое производное лидокаина JIXT-12−02 не устраняет нарастания концентрации катехоламинов — адреналина и, в большей степени, норадреналина, в очаге повреждения при острой ишемии миокарда у кошек, и, основываясь на анализе литературных данных по этому вопросу, мы с большой долей уверенности можем утверждать, что исследуемое соединение не влияет на адренергический контроль миокарда и не проявляет свойств блокаторов (3-адренорецепторов сердца.

Таким образом, данные представленные в главе 7 позволяют констатировать, что механизм противоаритмического действия четвертичного производного лидокаина ЛХТ-12−02 не может быть объяснен его вмешательством в патогенетически первичные звенья аритмогенеза. Исследуемое соединение не ограничивает агрессивность симпатоадреналовых воздействий на миокард кошек с окклюзией коронарных артерий. Также не следует принимать во внимание вклад антиоксидантных свойств ЛХТ-12−02 в реализации его фармакологических свойств. обсуждение результатов

Нарушения ритма сердечной деятельности остаются одной из самых актуальных проблем современной медицинской науки. Данное обстоятельство определяется несколькими немаловажными факторами. Во-первых, прогностической значимостью аритмий, в особенности, вследствие ишемическо-го повреждения миокарда и наследственно обусловленных (Шульман В.А. и соавт., 2001; Brugada Р., 2000; Takenaka S. et al., 2001). Механизмом смерти в данном случае являются, как правило, желудочковые тахиаритмии, а среди них такие грозные, как устойчивая ЖТ и ФЖ (Кириллов В.В., 1999; 2002; Kjekshus J., 1990).

Во-вторых, отсутствием до настоящего времени единства во взглядах на лечение нарушений ритма. С одной стороны кардиологическая клиника обладает довольно широким спектром высокоактивных антиаритмиков. С другой — большое количество побочных эффектов (угнетение сократимости, проводящей функции сердца, гипотония) и высокая токсичность ограничивают их терапевтическое применение. Кроме того, все большее распространение в развитых странах Запада находят хирургические методы коррекции аритмий (Бокерия Л.А., 2000; Hochleitner M., 1998; Daubert J.C. et al, 1994, 2000; Ovsyshcher J.E., 2000; Stephen Huang S.K., Wilber D., 2000; Markely В., 2001), вытесняя фармакотерапию на второй план. Во многом, именно поэтому «испытание временем» выдержали лишь отдельные представители группы противоаритмических средств (Haverkamp W. et al., 1997; Singh B.N., 1997; Ohnishi S., Kasanuki H., 2000).

В 1991 году весь мир узнал неожиданные результаты исследования CAST II — выяснилось, что антиаритмики 1С класса увеличивают риск внезапной смерти даже в случае полного подавления ими желудочковых нарушений ритма сердца у пациентов после инфаркта миокарда (Echt D.S. et al., 1991; Epstein A.E. et al., 1991; Teo K. et al., 1993). Результаты исследований, последовавшие за CAST (DAVIT, 1990; BASIS, 1990; AVID, 1993; CAS

CADE, 1993; CASH, 1993), позволили установить, что большинство анти-аритмиков (блоктаоры натриевых каналов, бета-блокаторы с симпатомиме-тической активностью, d-соталол, блокаторы медленных кальциевых каналов) могут увеличивать риск внезапной смерти при применении их у пациентов после инфаркта миокарда, особенно при наличии систолической дисфункции левого желудочка.

Относительную безопасность продемонстрировали бета-блокаторы без симпатомиметической активности и препараты III класса (CASCADE, 1993; CASH, 1993; CIDS, 1993; ESVEM, 1997; CAMIAT, 1997; DIAMOND-MI, DIAMOND-CHF, 1997; EMIAT, 1997; CAPRICON, 2001). Противоаритмиче-ская активность бета-блокаторов не высока, если нарушения ритма не связаны с обострением коронарной болезни сердца, хронической сердечной недостаточностью и артериальной гипертензией (Мареев В.Ю., 1999, 2001; Метелица В. И., 2000; Скворцов A.A., Мареев В. Ю., 2001; Задионченко B.C. и соавт., 2001; Голицын С. П., 2002; Кушаковский М. С., 2004; Tebbenjohanns J., Luderitz В., 1993; Hohnloser S.N., Klingenheben Т., 1994; Sind B.N., Lazzara R., 1996; CIBIS-II, 1999; MERIT-HF, 1999; Metra M. et al., 2000; Witte K. et al., 2000). Поэтому антиаритмиками, сочетающими приемлемую эффективность и безопасность, особенно у пациентов с хронической сердечной недостаточностью и/или после инфаркта миокарда, считают лишь препараты III класса (Мазур H.A., 1994; Мареев В. Ю., 1999; Лещинский Л. А. и соавт., 2000; Сыр-кин А.Л., Добровольский A.B., 2001; Преображенский Д. В., Сидоренко Б. А., 2002; Голицын С. П., 2001; 2002; Alison J.F. et al., 1992; Navarro-Lopez F. et al., 1993; Siebeis J. et al., 1993; CAMIAT, 1997; EMIAT, 1997; Nair L.F., Grant A.O., 1997; Reiffei J.A., et al., 1997; Kober L., 1998; O’Callaghan P.A., Camm A.J., 1999; Top-Pederson C. et al., 1999).

Вместе с тем, поиск новых лекарственных средств для лечения аритмий, осложняющих ИБС, продолжается. Одним из его направлений является модификация структуры уже известных соединений. Причем, химическому «обновлению» могут подвергаться либо анионный фрагмент, либо основание молекулы. Анионная модификация и кватернизация азота активного центраэффективные методы химического превращения вещества, результатом которых является изменение их токсикологических, фармакокинетических и фармакодинамических свойств. Эти методы давно и с успехом применяются в нашей стране и за рубежом для создания новых соединений со свойствами антиаритмиков. Примечательны в этой связи изучение четвертичных производных ß—адреноблокаторов JI.A. Беловой (1995), аймалина и орнида — Я. В. Костиным (1989) и В. А. Кузнецовой (1995), третичных и четвертичных производных аминокислот — С. М. Напалковой (1999), многолетнее всестороннее исследование большой группы аммониевых дериватов тримекаина коллективами кафедры фармакологии Мордовского госуниверситета, Института биофизики клетки РАН и Всероссийского научного центра по безопасности биологически активных веществ (Гренадер А.К., 1987; Костин Я. В., 1989; Ильясов Ф. Э., 1989; Балашов В. П. и соавт., 1990; Котляров A.A., 1995; Сернов JI.H. и соавт., 1998; Моисеева И. Я., 2000; Костин Я. В. и соавт., 2003; Моисеева И. Я. и соавт., 2003; 2004). Результатом этого большого труда явилось то, что в 1996;1998 годах успешно прошел клинические испытания, разрешен к широкому применению и внедрен в производство новый отечественный ан-тиаритмик с уникальными свойствами — кватернидин — полученный путем кватернизации азота алифатической части молекулы тримекаина и включения его в циклическую структуру морфолина (Сернов JI.H. и соавт., 1998).

В то же время, тримекаин, созданный в СССР как отечественный аналог (заменитель) лидокаина, кроме экономических, никаких выгод не принес, так как оказался менее активен, чем лидокаин, и в настоящее время как анти-аритмик не используется (Полисский H.H. и соавт., 1979; Зимин Ю. В., Куда-ев М.Т. и соавт., 1980; Орлов В. М. и соавт., 1980; Метелица В. И., 2000). В связи с этим предположение о том, что производные лидокаина будут выгодно отличаться от аналогичных производных тримекаина, не лишено смысла и послужило основанием для направленного синтеза и изучения четвертичных производных лидокаина. Необходимо подчеркнуть, что определенный оптимизм внушал и позитивный зарубежный опыт изучения четвертичных производных лидокаина с элементарными радикалами — QX-222, QX-314, QX-572 (Ryden L. et al., 1974; Patterson E. et al., 1988; A1 Rasheed N.M. et al., 2001). Кроме того, в лаборатории химии и технологии ВИД БАВ методом программного анализа «структура-действие» с помощью компьютерной системы PASS 1.5-С (Сернов JI.H. и соавт., 2001; Скачилова С. Я. и соавт., 2002) были выделены и синтезированы 8 дериватов лидокаина с замещенным анионом и путем направленного синтеза — 2 четвертичных производных лидокаина, являющихся гомологами кватернидина и Ж-88. Результатом их многолетнего 4 изучения явилось выделение двух наиболее активных производных — третичного (JIXT-3−00) и четвертичного (ЛХТ-12−02), проявлявших наибольшую эффективность в условиях ишемического аритмогенеза (Блинов Д.С. и соавт., 2000; 2001; Сернов Л. Н. и соавт., 2001; Блинов Д. С., 2002; Блинов Д. С., Костин Я. В., 2003; Букаев О. Н., 2004; Блинов Д. С. и соавт., 2004; Блинов Д. С., Балашов В. П., 2004).

В связи с этим целью настоящей работы явилось явилось комплексное фармакологическое исследование влияния третичного и четвертичного производных лидокаина на функциональную активность сердечно-сосудистой систея мы при остром ишемическом повреждении сердца.

На первом этапе мы изучили антиишемическую активность производных ЛХТ-3−00 и ЛХТ-12−02 при внутривенном введении.

С помощью дифференциального индикаторного метода у крыс были измерены размеры зон некроза и ишемии при введении исследуемых производных. Были проведены 4 серии опытов на белых нелинейных крысах.

Контрольной группе животных вводили физиологический раствор хлористого натрия в объеме 0,5 мл. ЛХТ-3−00 вводили в дозе 8,3 мг/кг, ЛХТ-12−02 — в дозе 4,1 мг/кг, составлявших 5% от LD50 при внутрибрюшинном введении у мышей. Выбор препарата сравнения — пропранолола (1,0 мг/кг) -был обусловлен тем, что этот неселективный p-адреноблокатор является эталонным препаратом с антиишемической и противоаритмической активностью. Исследуемые вещества вводили внутривенно наркотизированным животным через 5 минут после коронароокклюзии. ЛХТ-3−00, как и пропрано-лол ограничивает альтеративные процессы в миокарде за счет преимущественно уменьшения размера зоны ишемии. Это, по-видимому, связано со способностью глутаминовой кислоты, во-первых, возбуждать >ПУЮА-рецепторы в миокарде и ограничивать его симпатическую активацию (Кукес Г. Н. и со-авт., 2003), а, во-вторых, напрямую вмешиваться в метаболические процессы кардиомиоциотов. ЛХТ-12−02 не изменяет размеров зон повреждения и гибели ткани сердца при экспериментальном инфаркте миокарда у крыс. Однако уменьшение по сравнению с контрольной группой соотношения этих зон может свидетельствовать о способности аммониевого производного лидо-каина к секвестрации зоны электрической нестабильности миокарда, являющейся источником эктопических ритмов при остром коронарном синдроме.

Значения кислотно-основного состояния среды, газового состава крови, оттекающей от зоны острой ишемии являются наиболее чувствительными и специфичными индикаторами ишемической альтерации миокарда. Антиги-поксическую активность производных лидокаина (ЛХТ-3−00 и ЛХТ-12−02) изучили по тестам оценки разницы парциального напряжения кислорода, углекислого газа, сатурации кислорода, величины рН и карбонатной буферной емкости в системном венозном кровотоке и венозной крови, оттекающей из зоны ишемии миокарда при введении в максимальных терапевтических дозах.

Введение

ЛХТ-12−02 в дозе 4,1 мг/кг не сопровождалось статистически достоверной динамикой значений рН и напряжения газов, однако, мы установили, что показатель рН крови принимал тенденцию к увеличению, и хотя парциальной напряжение кислорода не менялось, в то же время, значительно снижалась его сатурация. При сравнении с контролем этот параметр был достоверно выше. Емкость карбонатного буфера статистически достоверно снижалась. В предыдущем разделе работы нами было показано, что ЛХТ-12−02 4 не обладает способностью уменьшать размеры зон некроза и ишемии, в то же время снижая отношение этих величин. Метаболический профиль венозной крови, оттекающей от зоны ишемии, в частности, тенденция к увеличению pH и емкости карбонатной буферной системы, объясняет справедливость сделанных выводов.

ЛХТ-3−00 при введении в дозе 8,3 мг/кг вызывало более контрастные изменения в коронарной венозной крови: через 45 мин ишемии метаболический ацидоз регрессировал, повышалась карбонатная буферная емкость, что свидетельствует о том, что под влиянием ЛХТ-3−00 в поврежденной зоне миокарда снижается интенсивность образования восстановленных форм НАДИ и количества лактата.

Косвенным свидетельством активизации антигипоксических механизмов в зоне ишемии является снижение напряжения кислорода коронарной вены и повышение его сатурации, что можно интерпретировать, как следствие более полного использования кислорода миокардом из притекающей крови.

Кардиопротекция, обнаруженная у ЛХТ-3−00, может быть связана с включением глутумата, высвобождаемого при диссоциации молекулы производного, в метаболизм ишемизированных кардиомиоцитов. Защитное действие глутаминовой кислоты в условиях гипоксии можно связать с увеличением образования а-кетоглутарата и субстратным фосфорилированием при ее окислении в цикле Кребса. Кроме того, по-видимому, соединение ЛХТ-3−00 благоприятно влияет на коллатеральное коронарное кровообращение при острой ишемии, как за счет глутаматного аниона (Сапожков A.B., 1974), так и за счет диалкиламидного основания. Подводя итог нашего исследования антиишемической активности производных лидокаина, следует признать, что реализация их противоаритмического действия при ишемических нарушениях ритма сердца может отчасти объясняться и способностью лидокаиновых дериватов к ограничению ишемической альтерации миокарда. В большей степени это утверждение справедливо для третичного деривата лидокаинаЛХТ-3−00.

Важнейшая роль в оценке безопасности применения кардиотропных лекарственных средств в клинической практике принадлежит исследованию влияния этих препаратов на состояние центральной и системной гемодинамики, сократительную активность левого желудочка, при ишемической альтерации миокарда. Нами проведено исследование гемодинамической безопасности ЛХТ-12−02 и ЛХТ-3−00 при внутривенном введении в дозах, составляющих 5% от 1Х)5о (рис. 12. 47.).

Динамика ЧСС i

X и 5 ас ш

Исход

1 мин

10 мин

30 мин

60 мин Контроль

— Лидокаин 10 мг/кг—Кватернидин 2,2 мг/кг

— ЛХТ-12−02 4 мг/кг

Динамика АД

Исход

1 мин

10 мин

30 мин

60 мин Контроль я Лидокаин 10 мг/кг—Кватернидин 2,2 мг/кг ЛХТ-12−02 4 мг/кг

Динамика Ударного объема I х и X ж е со

Исход

1 мин

10 мин

30 мин

60 мин

— Контроль

Лидокаин 10 мг/кг—-Кватернидин 2,2 мг/кг

ЛХТ-12−024 мг/кг

Рис. 12. 47. Динамика основных гемодинамических параметров на фоне введения ЛХТ-12−02 и ЛХТ-3−00

В итоге, болюс ЛХТ-3−00 в дозе 8,3 мг/кг не вызывал брадикардию, сопровождался недостоверным депрессорным эффектом, снижением тонуса ре-зистивных сосудов, не вызывающим однако нарушений периферической тканевой перфузии ввиду значительной систолической поддержки, нарастающей в течение последующих 20 минут. В условиях ишемического нарушения гемодинамики — развития брадикардии, регрессии инотропной функции, гипотонии — введение третичного производного лидокаина не усугубляло, но и не корригировало явлений кардиогемодепрессии. При сравнении гемодинами-ческих эффектов третичного производного лидокаина и структурного предшественника — лидокаина, соединение ЛХТ-3−00 является более безопасным, а потому и более привлекательным для использования в частности для коррекции’нарушений ритма сердца при коронарной болезни сердца.

При сравнении гемодинамических эффектов ЛХТ-12−02 с таковыми лидокаина и кватернидина, мы пришли к выводу, что изменения параметров центральной и системной гемодинамики, вызываемые введением четвертичного производного лидокаина ЛХТ-12−02 сопоставимы с таковыми триме-каинового аналога кватернидина. Также как и соединение ЛХТ-3−00, использование вещества ЛХТ-12−02 в качестве противоаритмического средства более безоцасно, нежели лидокаина, поскольку не сопровождается негативными сдвигами основных гемодинамических констант ни сразу после введения, ни в течение последующего наблюдения.

ЛХТ-12−02 не снижает артериального давления, напротив, несколько его повышает, начиная с 10 минуты после введения, не уменьшает ударного объема левого желудочка. ЛХТ-12−02, как кватернидин и лидокаин, не угнетает сократительную активность левого желудочка и, таким образом, лишено отрицательного инотропного эффекта. Напротив, в условиях ишемической стагнации сократительной функции миокарда соединение ЛХТ-12−02 на 1040 минусах после введения оказывает инотропную поддержку, сопровождающуюся рефлекторным снижением частоты сердечного ритма.

На следующем этапе нашей работы изучена противоаритмическая активность производных лидокаина на фоне ишемической альтерации миокарда. Кроме того, в рамках настоящего этапа исследования изучили продолжительность противоаритмического действия наиболее активных третичного и четвертичного дериватов лидокаина на модели желудочковой аритмии у собак, развивающейся в поздней стадии инфаркта миокарда, а также способность их предотвращать генерацию электроимпульсной тахиаритмии у кошек с ишемизированным сердцем.

Глутаминат диалкиламинофенилацетамида (лабораторный шифр ЛХТ-3−00) предотвращает развитие аритмии и в течение 30 минут после перевязки венечной артерии, и после реперфузии сердца при внутривенном введении в дозе, составляющей 2,5% от показателя ГЛ^о, определенного для мышей при 4 внутрибрюшинном введении. Это же соединение при внутримышечном пути введения в дозе, составляющей 6,5% от Ы^о, снижало риск развития ишеми-ческой и реперфузионной аритмии вообще и реперфузионной ФЖ, в частности. ЛХТ-3−00 купирует позднюю ишемическую аритмию, развивающуюся на 2-е сутки инфаркта миокарда у собак. При этом кинетика развития и сила эффекта сопоставима с лидокаином, а длительность действия в несколько раз больше — в среднем 74 минуты. Увеличение противоаритмического действия при замещении хлоргидратного аниона на глутаминовую кислоту в молекуле лидокаина доказано и при электрической стимуляции ишемизированного сердца. Электроимпульсная ФЖ не воспроизводилась в течение 40−50 минут у животных, которым вводили соединение ЛХТ-3−00 в дозе 8,3 мг/кг (5% от ЬБзо).

Четвертичное производное лидокаина ЛХТ-12−02 изучено в дозах 1- 2 и 4,1 мг/кг, составляющих 1,25- 2,5 и 5,0% от 1Х)50 соответственно. Нами установлено, что во всех вводимых дозах ЛХТ-12−02 предотвращает развитие желудочковых нарушений сердечного ритма, сопутствующих острой ишемии миокарда. Реперфузионные аритмии развивались у 33% животных, которым исследуемое соединение вводили в дозе 2 мг/кг. В последующей серии реперфузионные нарушения ритма не наблюдали. Тримекаиновое производное ЛХТ-14−03 при введении животным в дозах 1,0 и 2,1 мг/кг (2,5 и 5% от 1Ю50) не обнаруживало противоаритмической активности. Аналогичное четвертичное производное лидокаина ЛХТ-12−02, изученное также в двух сериях в пропорциональных дозах, достоверно снижало частоту возникновения как окклюзионных, так и реперфузионных аритмий при введении в дозе 3,4 мг/кг (5% от 1Х>50).

Четвертичные производные лидокаина на данной модели изучены и при внутримышечном введении. Водимая доза определялась на 25% большей эффективной дозы при внутривенном введении и составила для ЛХТ-12−02 — 5 мг/кг, для ЛХТ-13−02 — 4,5 мг/кг. Установлено, что при внутримышечном введении оба производных достоверно предотвращают возникновение ише-мических аритмий и реперфузионной фибрилляции желудочков, что позволяет испдльзовать внутримышечный путь введения для профилактики возникновения ишемических и реперфузионных аритмий.

На последующем этапе оценки антиаритмической активности четвертичных производных лидокаина в опытах на собаках нами изучена купирующая активность и длительность их действия в сравнении с лидокаином, аналогами и кордароном. Все исследуемые соединения вводились в дозах, составляющих 5% от 1Л)5о при внутрибрюшинном введении для мышей. Полный антиаритмический эффект при введении лидокаина развивается у 33% животных, причем продолжительность его составляет не более 6 мин. В остальных наблюдениях отмечали снижение эктопической активности. Четвертичное производное лидокаина ЛХТ-12−02 и его тримекаиновый аналог кватернидин обнаружили схожие активность и кинетику развития противо-аритмического эффекта. У всех животных в обеих сериях опытов сразу же после введения отмечали снижение эктопической активности, на 8−10 минутах наблюдения восстанавливалась исходная частота аритмогенеза, а через 15−16 минут после инъекции устанавливался синусовый ритм, не прерывавшийся экстрасистолами в течение более 500 мин наблюдения. Четвертичное производное лидокаина — ЛХТ-13−02, как и аналогичный дериват тримекаина — ЛХТ-14−03, не продемонстрировало существенной противоаритмической активности на данной модели.

Для объективизации сравнительной оценки эффективности производных лидокаина и тримекаина нами был использован метод расчета инте-трального показателя — коэффициента антиаритмической активности (КАА), рассчитанного с учетом первичных критериев фармакологической активности соединений в позднюю стадию ИМ у собак — частотой достижения полного противоаритмического эффекта и его длительностью. Как оказалось, производное ЛХТ-13−02 и лидокаин обладают сравнимой ПАА. КАА третичного деривата ЛХТ-3−00 превосходит КАА лидокаина почти в 23 раза, а КАА четвертичного производного ЛХТ-12−02 выше аналогичного показателя лидокаина в 312 раз.

На модели индуцированной электроимпульсами ЖТ/ФЖ мы показали, что в отличие от лидокаина, предотвращающего возникновение фибрилляции желудочков при введении в дозе 10 мг/кг лишь сразу после инъекции, его четвертичное производное ЛХТ-12−02 и третичный дериват — ЛХТ-3−00, обнаружившие наибольшую противоаритмическую активность на моделях ранних и поздних окклюзионных аритмий, в дозах 4,1 и 8,3 мг/кг соответственно, обеспечивают надежную защиту ишемизированного миокарда сердца кошки в течение часового наблюдения. Данное качество может быть расценено нами как один из компонентов, определяющих безопасность применения соединений в кардиологической клинике в аспекте возможности предупреждения аритмической внезапной смерти.

Поскольку на предыдущих этапах нашего исследования мы показали, что производные лидокаина наиболее эффективны в условиях ишемического аритмогенеза, четвертичное производное ЛХТ-12−02 уменьшает отношение зон ишемии и некроза, повышает утилизацию кислорода в очаге повреждения, обоснованно и целесообразно изучить влияние исследуемого соединений на некоторые первичные звенья ишемического аритмогенеза, а именно, на адренергический контроль и систему свободнорадикальной липоперокси-дации миокарда при остром коронарном синдроме в эксперименте.

Известно, что уменьшение степени ишемической альтерации миокарда может обеспечиваться различными физиологическими и биохимическими механизмами, но одним из наиболее действенных из них является ограничение симпйтоадреналовых воздействий. Учитывая данное обстоятельство, мы изучили влияние JIXT-12−02 на содержание катехоламинов в миокарде левого желудочка кошек с экспериментальным инфарктом миокарда.

Исследование показало, что у кошек с экспериментальным инфарктом миокарда, в зоне повреждения левого желудочка концентрация адреналина имеет тенденцию к возрастанию с 0,49+0,09 нмоль/г до 0,83±0,23 нмоль/г.

Содержание норадреналина в зоне повреждения также стремилось к увеличению. Близкая картина содержания катехоламинов в ишемизирован-ном миокарде описана и другими авторами (Ольбинская Л.И., Литвицкий П. Ф., 1986; Верещагина B.C. и др., 2002).

Как свидетельствуют полученные данные, ЛХТ-12−02 не оказывает статистически достоверного эффекта на содержание адреналина в неповрежденных и поврежденньк участках миокарда кошек с экспериментальным инфарктом и способствует повышению концентрации норадреналина в зоне ишемии. Таким образом, комплекс полученных данных не позволяет утверждать, что механизм противоишемического действия ЛХТ-12−02 реализуется за счет предупреждения накопления адреналина в зоне повреждения.

Утверждение концепции о биологической значимости ПОЛ в формировании иШемической альтерации миокарда является одним из фундаментальных достижений современной молекулярной кардиофармакологии (Кудрин А.Н. и соавт., 1978; Ланкин В. З. и соавт., 1979, 1981, 1982, 2000, 2001, 2004; Биленко М. В., 1989; Гацура В. В., 1996; Сернов Л. Н. и соавт., 1997; Галенко-Ярошевский П.А., Гацура В. В., 2000; Maza S., Frishman W., 1987; Gatsura V., Gukasov V., 1988). Активация ПОЛ при ишемической альтерации миокарда является одним из механизмов возникновения и поддержания аритмической активности в сердце. Накопленный к настоящему времени опыт изучения противоаритмических и противоишемических средств убеждает в необходимости исследования у них антиоксидантной активности как компонента реализации патогенетически значимого механизма действия. JIXT-12−02 в дозе 4,1 мг/кг не оказывал статистически достоверного влияния на оксидантную и антиоксидантную системы ишемизированного миокарда кошек. Таким образом, механизм противоаритмического действия J1XT-12−02 не может быть 4 объяснен его вмешательством в патогенетически первичные звенья аритмо-генеза.

Изучение электрофизиологических параметров миокарда кошек in vivo методом программируемой стимуляции миокарда проводили с целью первичной фармакологической оценки влияния соединений на функции проводимости, возбудимости, автоматии, рефрактерности различных отделов сердца. ЛХТ-3−00 и JIXT-12−02 вводили внутривенно (8,3 и 4,1 мг/кг соответственно) — максимальных терапевтических дозах, в которых соединения оказывают выраженное и продолжительное противоаритмическое действие на л моделях аритмий различного генеза. На основании представленных результатов, закономерно сделать следующие обобщения. Во-первых, производные лидокаина как и структурный предшественник, в опытах на интактном сердце проявляет электрофизиологические эффекты, характерные для препаратов IB класса. Они снижают возбудимость левых предсердия и желудочка, незначительно увеличивают продолжительность эффективных рефрактерных периодов (в большей степени — левого желудочка), не угнетают автоматию синусового узла и проводимость по всем отделам сердца. Во-вторых, основное различие между исследуемыми соединениями заключается во я временных характеристиках возникновения и длительности электрофизиологических эффектов. Так, лидокаину свойственно быстрое достижение и кратковременность фармакологического эффектаЛХТ-3−00 — быстрое начало развития эффекта и 40−50 минутная его продолжительностьЛХТ-12−02 -отсроченное — до 30−40 минут начало действия. В-третьих, нами отмечена идентичность электрофизиологических феноменов ЛХТ-12−02 и его три-мекаинового аналога — кватернидина, и ЛХТ-3−00. 4

Необходимо подчеркнуть, что увеличение рефрактерности, в частности, в клетках миокарда левого желудочка может объясняться как удлинением фазы «плато» (фаза 3) потенциала действия (ПД), так и снижением крутизны его переднего фронта (фаза 0 потенциала действия). При этом в первом случае значительный рост рефрактерности сопровождается значительным удлинением потенциала действия и обусловлен блокадой быстрой компоненты выхода калия через каналы задержанного выпрямления (1кг) в фазу 3 ПДа во втором случае — потенциал действия удлиняться не будет, поскольку увеличение рефрактерности, происходящее вследствие блокады быстрого входящего натриевого тока 0W, не столь велико (Лазарра Р., Шерлаг В.Дж., 1988). Анализ суммарных данных по ЭФИ на интактных животных с большой долей вероятности позволяет предположить, что увеличение рефрактерности производными лидокаина развивается по второму варианту ввиду того, что ЛХТ-3−00 и ЛХТ-12−02 не удлиняют интервала QT, а, следовательно, и ПД. Поэтому данные соединения не могут быть отнесены к III классу анти-аритмиков по Е. Vaughan-Williams. Кроме того, в силу отсутствия у лидокаи-новых дериватов отрицательного хронотропного эффекта, негативного действия на синоатриальный и атриовентрикулярные соединения, они, очевидно, не могут рассматриваться и как представители II и IV классов. Совокупность полученных нами данных позволяет осуществлять следующий этап диссертационного исследования исходя из предварительной идеи о принадлежности лидокаиновых производных не к антиаритмикам III класса, а к противоарит-мическим средствам I класса, и, наиболее вероятно, — к В подклассу.

Сопоставляя полученные данные со спектром активности производных лидокаина, становится понятной активность ЛХТ-3−00 и ЛХТ-12−02 в отношении гликозидных нарушений ритма (задержанные постдеполяризациипод действием соединений не происходит удлинения реполяризации, а, следовательно, становится невозможным развитие постпотенциалов) и аконити-новых аритмий (длительная активация натриевых каналов — блокада натриевых каналов производными лидокаина). Здесь же уместно отметить и то, что как и лидокаин, производные лидокаина не вызывают увеличения смертности животных при хроническом иммобилизационном стрессе.

Изучение электрофизиологии сердца, находящегося в условиях ише-мического станнинга, также оказалось весьма результативным и согласуется с высказанным выше предположением. Нами было установлено, что острая ишемия миокарда сопровождается повышением автоматизма синусового узла, увеличением скорости проведения по атриовентрикулярному узлу и желудочка^ уменьшением рефрактерности сердца и повышением возбудимости миокарда левого желудочка.

Производные лидокаина восстанавливали нормальный автоматизм синусового узла (значения РР и ВВФСУ достигали значений в контроле без ишемии), проводимость по желудочкам и атриовентрикулярному соединению за счет угнетения ишемической ее активации, продолжительность эффективных рефрактерных периодов сердца. При этом, исследуемые соединения значительно снижали возбудимость левого предсердия и левого желудочка, и показатели порога возбуждения этих отделов сердца были достоверно выше значений в контроле с интактными животными. В условиях острой ишемии, как видно, производные лидокаина также не вызывали чрезмерного увеличения рефрактерности и удлинения электрической систолы сердца. Кроме того, нами регистрировалась однонаправленная, но более контрастная динамика электрофизиологических параметров миокарда, нежели у интакт-ных животных.