ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2015, том 460, № 4, с. 480-485
= ФИЗИОЛОГИЯ =
УДК 612.172+612.181.6+615.222
ВЛИЯНИЕ ГИСТИДИНА НА СОКРАТИМОСТЬ И АДРЕНОРЕАКТИВНОСТЬ МИОКАРДА НЕБЕРЕМЕННЫХ И БЕРЕМЕННЫХ КРЫС © 2015 г. В. И. Циркин, академик РАН А. Д. Ноздрачёв, Ю. В. Коротаева
Поступило 11.08.2014 г.
БО1: 10.7868/$086956521504026Х
Ранее нами было показано, что гистидин оказывает положительный инотропный эффект (ИЭ) в опытах с полосками миокарда правого желудочка крысы (в концентрациях 10-4 и 10-3 г/мл) [5] и с биоптатами правого ушка сердца человека (в концентрации 10-5 г/мл) [3]. Но в опытах с миокардом лягушки данный эффект гистидина (10-5 г/мл) мы не обнаружили [7]. Также было установлено, что гистидин (10-5 г/мл) повышает эффективность активации бета-адренорецепторов (АР) интакт-ного миокарда лягушки [5, 7], но этот эффект не наблюдался в опытах с интактным миокардом крысы при использовании гистидина в концентрации 10-4 г/мл [7], хотя в этой же концентрации он проявлял бета-адреносенсибилизирующую активность в опытах с миокардом крысы, эффективность активации бета-АР у которого была снижена лизофосфатидилхолином [7]. В опытах с полосками правого ушка сердца пациентов, подвергнутых аортокоронарному шунтированию, гистидин (10-5 г/мл) не повышал положительный ИЭ адреналина, хотя 100-, 500- и 1000-кратные разведения сыворотки крови небеременных женщин (как источника эндогенного сенсибилизатора бета-адренорецепторов, ЭСБАР) проявляли бета-адреносенсибилизирующую активность [3]. Также было показано, что гистидин (10-5 и 10-4 г/мл) восстанавливает эффективность активации бета2-АР миометрия крысы, сниженную пропранололом [6].
С учетом представлений о снижении эффективности активации бета-АР миокарда при гипертонической болезни [14] и сердечной недостаточности [12], которые встречаются и у беременных женщин [8], встает вопрос о перспективности применения
Казанский государственный медицинский университет Санкт-Петербургский государственный университет Вятский государственный гуманитарный университет, Киров Кировской обл.
в кардиологии гистидина как вещества, повышающего сократимость, и как экзогенного сенсибилизатора бета-АР миокарда.
Сказанное определило цель настоящей работы — оценить влияние гистидина на сократимость миокарда правого желудочка сердца небеременных и беременных крыс и на эффективность активации бетаг и бета2-адренорецепторов, в том числе при наличии в среде адреноблокаторов — пропранолола, атенолола или ницерголина.
Исследовали 60 полосок миокарда (длина 8— 13 мм, ширина 1—2 мм), иссеченных параллельно продольной оси правого желудочка крыс, т.е. состоящих из трабекул и частично из папиллярных мышц. При этом 8 крыс находились в проэструсе, 11 — в эструсе, 13 — в метаэструсе, 8 — в диэструсе, 4 — на 5-9-e сут, 6 — на 12-14-e сут и 10 — на 16— 20-e сут беременности.
Регистрацию сокращений полосок, вызванных одиночными прямоугольными стимулами (5 мс, 20 В, 1 Гц) с помощью стимулятора ЭСЛ-1 (рис. 1), проводили по методике [5] при 37°C в ванночке (объем 1 мл) Миоцитографа ("Норис", Россия) вертикального типа при ее непрерывной перфузии со скоростью 1.1 мл/мин оксигениро-ванным (100% кислорода) раствором Кребса с помощью шприцевого дозатора ("Норис"), изометрического датчика силы ("Honeywell", США) и аналого-цифрового преобразователя АЦП ЛА-70 ("Руднев—Шиляев", Россия). Один конец полоски прикрепляли к фиксатору (посеребренный металлический стержень), который служил активным электродом, а второй ее конец — к датчику силы. Пассивным электродом служил посеребренный металлический стержень, погруженный в ванночку. В каждом эксперименте полоску растягивали до оптимальной длины, при которой она генерировала максимальную силу сокращения.
В работе использовали гистидин ("SIGMA-ALDRICH", Япония), адреналина гидрохлорид (Московский эндокринный завод, Россия), про-пранолол (анаприлин, "Уралбиофарм", Россия),
атенолол ("Синтез", Россия) и ницерголин (ФП "Оболенское", Россия). Раствор Кребса (рН = 7.4) содержал (мМ): NaCl - 136, KCl - 4.7, CaCl2 - 2.52, MgCl2 - 1.2, KH2PO4 - 0.6, NaHCO3 - 4.7 и C6Hi2O6 - 11.
Мы провели 8 серий опытов. В сериях I (небеременные крысы, НБК) и II (беременные крысы, БК), состоящих из 32 этапов, исследовали влияние гистидина (в диапазоне концентраций от 10-10 до 10-4 г/мл) на амплитуду вызванных сокращений полосок, в том числе на фоне адреналина при его концентрации 10-9 г/мл (фрагмент опытов представлен на рис. 2). В сериях III и V (НБК) и в сериях IV и VI (БК), состоящих из 8 этапов, исследовали влияние адреналина (10-5 г/мл) на амплитуду сокращений и гистидина (10-4 г/мл) на эффект адреналина в присутствии пропранолола (10-8 г/мл, серии III и IV) или атенолола (10-6 г/мл в серии V и 10-8 г/мл в серии VI). В сериях VII и VIII (НБК) в качестве адреноблокатора использовали ницерголин (10-8 г/мл, серия VII, 8 этапов) или смесь ницерголина и пропранолола (концентрация обоих препаратов составила 10-8 г/мл; серия VIII, 4 этапа).
В связи с тем, что распределение полученных данных не подчинялось нормальному закону, результаты исследования представляли в виде медианы и интерквартильного размаха (25-й и 75-й про-центили) [1]. Различия между двумя зависимыми выборками (т.е. между этапами серий) определяли с помощью парного критерия T Вилкоксона, а между независимыми выборками (между сериями) - критерия U Вилкоксона-Манна-Уитни. Различия считали достоверными прир < 0.05.
В целом (серии I—VIII) установлено, что у небеременных крыс (без учета фазы цикла) сырая масса 40 полосок составила 88 (25-й и 75-й про-центили соответственно - 72 и 103) мг, а сухая -22 (20 и 35) мг. У беременных крыс (5-20-й день беременности, 20 полосок) - 86 (70 и 124) мг и 21 (18 и 28) мг. При этом различия между группами были статистически незначимы для каждого показателя (p > 0.05 по критерию U). Это позволяло сравнивать небеременных и беременных крыс между собой при исследовании сократимости миокарда.
Установлено, что амплитуда вызванных электростимулами сокращений полосок правого желудочка сердца крыс не зависит от фазы эстраль-ного цикла и наличия беременности. Так, у небеременных крыс при доминировании эстрогенов (проэструс, этрус) амплитуда составила 3.4 (2.0 и 4.6) мН, 0.03 (0.02 и 0.04) мН на мг сырой массы полоски и 0.12 (0.08 и 0.18) мН на мг сухой массы. При доминировании прогестерона (метаэструс, диэструс) - соответственно 2.5 (2.2 и 4.0) мН, 0.03 (0.02 и 0.04) мН/мг сырой массы и 0.11 мН/мг сухой массы (р > 0.05 по критерию U). В целом без учета фазы цикла для небеременных крыс эти по-
Рис. 1. Схема трансмуральной электростимуляции полоски из правого желудочка сердца небеременных и беременных крыс в условиях непрерывной электростимуляции (5 мс, 1 Гц) при перфузии оксигениро-ванным (100% О2) раствором Кребса. 1 — рабочая камера миоцитографа; 2 — фиксатор полоски (посеребренный металлический стержень), служащий активным электродом; 3 — посеребренный металлический стержень (пассивный электрод); 4 — электростимулятор; 5 — датчик силы; 6 — раствор Кребса; 7 — полоска правого желудочка сердца; 8 — шприцевой дозатор; 9 — резервуар для перфузата.
казатели составили 2.8 (2.0 и 3.1) мН, 0.03 (0.02 и 0.04) мН/мг сырой массы и 0.12 (0.08 и 0.15) мН/мг сухой массы. У беременных крыс эти показатели были такими же (рБК_НБК > 0.05), как у небеременных крыс, — соответственно 2.8 (2.2 и 4.1) мН, 0.02 (0.02 и 0.04) мН/мг сырой массы и 0.13 (0.08 и 0.20) мН/мг сухой массы.
Наши данные, с одной стороны, свидетельствуют о стабильности удельной сократимости миокарда на разных этапах репродуктивного процесса, что, однако, не согласуется с единичными сообщениями о повышении сократимости миокарда крыс при беременности [13], а с другой, позволяют сравнивать между собой небеременных и беременных крыс по степени влияния адренергиче-ских средств и гистидина на сократимость миокарда.
Также мы показали (серии I и II), что гистидин (10-10—10-4 г/мл) не влияет на амплитуду сокращений миокарда у небеременных крыс (для всех концентраций р > 0.05 по критерию Т), но повышает ее (хотя и независимо от концентрации) у беременных крыс (для всех концентрацийр < 0.05 по критерию Т). Так, амплитуда сокращений у небеременных крыс (серия I) при действии гисти-
482
ЦИРКИН и др.
(а)
4 мН
3 мин РК Ад9 РК Гис10 РК Гис10 + РК
Ад9
(б)
4 мН
^^Н ^НН ^ууц
3 мин РК Ад9 РК Гис10 РК Гис10 + РК
Ад9
Рис. 2. Механограммы полосок правого желудочка сердца небеременной (эстрогеновая фаза, панель а) и беременной (на сроке 19,5 дней, панель б) крыс при действии адреналина (10-9 г/мл; Ад9), гистидина (10-10 г/мл; Гис10) или их смеси в условиях непрерывной электростимуляции (1 Гц, 5 мс, 20 В). Эти фрагменты серий I и серий II (этапы 1—7) демонстрируют наличие положительного инотропного эффекта гистидина в опытах с миокардом беременных крыс и отсутствие этого эффекта в опытах с миокардом небеременных крыс, а также отсутствие у гистидина бета-адреносен-сибилизирующей активности на интактном миокарде. РК — раствор Кребса. Калибровка — 4 мН, 3 мин.
дина в диапазоне концентраций 10 10—10 4 г/мл составила 99 (97 и 114), 97 (86 и 107), 99 (91 и 128), 102 (94 и 115), 109 (72 и 124), 104 (76 и 134) и 103 (84 и 120)% от амплитуды, наблюдаемой при перфузии раствором Кребса (далее — ПРК). У беременных крыс (серия II) — соответственно 113 (105 и 152), 110 (104 и 126), 118 (105 и 151), 115 (107 и 125), 119 (119 и 165) и 130 (114 и 148)% от амплитуды, наблюдаемой при ПРК. На рис. 2 представлен фрагмент опытов с полосками миокарда небеременной и беременной крыс при исследовании гистидина в концентрации 10-10 г/мл.
Таким образом, мы не подтвердили данные [5] о способности гистидина повышать сократимость миокарда правого желудочка небеременных крыс, но впервые показали, что эта способность проявляется в отношении миокарда беременных крыс. Это указывает на перспективность применения гисти-дина в клинической практике для повышения сократимости миокарда у беременных женщин.
Мы также установили (опыты серий I и II), что адреналин, используемый в относительно низкой концентрации,
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.