ЛУГАНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙУНІВЕРСИТЕТ
АНДРОСОВА Марина Євгеніївна
УДК: 577.12:576.36:591.112.2-008.64
РОЛЬ ОПІОЇДІВ У РЕГУЛЯЦІЇ МЕХАНІЗМІВ АПОПТОЗУ ПРИ ГОСТРІЙ СЕРЦЕВІЙ НЕДОСТАТНОСТІ В ЕКСПЕРИМЕНТІ
14.01.32 – медична біохімія
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата медичних наук
Луганськ – 2008
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Луганському державному медичному університеті
Міністерства охорони здоров’я України
Науковий керівник доктор медичних наук, професор
Комаревцева Ірина Олександрівна,
Луганський державний медичний університет
МОЗ України,
завідуюча кафедри медичної хімії.
Офіційні опоненти:
доктор медичних наук, професор
Кульчицький Олег Костянтинович,
Інститут геронтології АМН України,
завідувач лабораторії регуляції метаболізму
доктор медичних наук, професор
Савченкова Лариса Василівна,
Луганський державний медичний університет
МОЗ України,
завідуюча кафедри клінічної фармакології та фармакотерапії
Захист відбудеться “12” червня 2008 року о 1200 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 29.600.03 в Луганському державному медичному університеті за адресою: 91045, м. Луганськ, кв. 50-річчя Оборони Луганська, 1 Г.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Луганського державного медичного університету (м. Луганськ, кв. 50-річчя Оборони Луганська, 1Г).
Автореферат розісланий “10 ” травня 2008 року.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради
І.А. Вишницька
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Серцева недостатність (СН) є найбільш частим і серйозним ускладненням багатьох захворювань серцево-судинної системи [GrahamI., etal., 2007]. У структурі кардіоваскулярної смертності майже 50 % випадків пов’язано з прогресуючою дисфункцією міокарда [ZegersE.S., VerheugtF.W., 2007]. За даними Фремінгемського дослідження, дотепер СН продовжує залишатися потенційно летальною стадією ішемічної хвороби серця, артеріальної гіпертензії, міокардитів, кардіоміопатій, вад та інших захворювань серця. СН характеризується не тільки широким поширенням, але й високим рівнем інвалідізації й смертності хворих. Прогноз хворих залишається невтішним. Так, середня 5-річна смертність в усій популяції хворих з хронічною серцевою недостатністю (ХСН) залишається неприпустимо високою й складає 70 % для чоловіків і 63 % для жінок [Remme W.J., et al., 2007]. Серед хворих з важкими стадіями СН смертність коливається в межах 35–50 % протягом 1-го року, складає 50–70 % через 2 роки й перевищує 70 % через 3 роки після встановлення діагнозу [SwedbergK., et al., 2005].
Широке застосування на теперішній час антрациклінових антибіотиків у складі схем поліхіміотерапії дозволило суттєво підвищити ефективність лікування з досягненням повної ремісії або регресії пухлин у дорослих у 40–70 %, а в дітей в 70–98 % випадків [Калінкіна Н.В., 2000]. У той же час, окрім позитивного терапевтичного ефекту антрацикліни через низьку вибірність дії викликають ряд порушень з боку здорових органів і систем: пригнічення кровотворення, ураження шлунково-кишкового тракту, легень, але найбільше ураження припадає на серце [Фисенко Л.Н. и др., 2004; Lipshultz S.E., et al.,2004]. Інколи кардіальні ускладнення настільки серйозні, що терапія цими цитостатиками стає неможливою й зупиняється до досягнення чіткого протипухлинного ефекту.
За даними різних авторів, частота кардіальних ускладнень при лікуванні антрациклінами коливається від 1,5 до 71 % [Doyle J., еt al., 2005; Peng X., еt al., 2005] і чітко корелює з їх кумулятивною дозою [Minotti G., еt al., 2004]. Особливе значення має той факт, що антрациклінові ураження серця довгий час можуть не проявлятися клінічно. Однак, незважаючи на це, патологічний процес прогресує й призводить до необоротних змін міокарда й в результаті до застійної СН.
Ендогенна опіоїдна система бере активну участь у формуванні відповідних реакцій організму на зміну умов існування й внутрішнього середовища [Маслов Л.Н., Лишманов Ю.Б., 2002]. Результати різноманітних досліджень при ішемії-реперфузії, імобілізаційному стресі й аритмогенних впливах указують на позитивний ефект активування периферичних опіатних рецепторів (ОР) застосуванням їх синтетичних агоністів [Лишманов Ю.Б., 1994; Маслов Л.Н., Лишманов Ю.Б., 2002]. Однак ще залишається недослідженим ефект активації цих рецепторів на тлі окисного стресу.
Таким чином, ураховуючи труднощі прогнозування кардіотоксичності антрациклінів за клінічними ознаками, імовірність її проявлення після довгого періоду часу після закінчення хіміотерапії й особливо тяжке протікання в разі розвитку застійної СН, можна вважати, що ця проблема являє собою первинний клінічний інтерес, а вивчення патогенетичних механізмів кардіотоксичної дії цих препаратів і розробка критеріїв ранньої діагностики дозволять теоретично обґрунтувати методи корекції пошкоджень серця на ранніх етапах і, таким чином, попередити розвиток тяжких пізніх кардіальних ускладнень.
Мета дослідження. Встановити роль біохімічних регуляторних систем серця – опіатних рецепторів, обміну оксиду азоту, К+АТФ–каналів, сфінгозинового шляху в розвитку апоптозу й в перерозподілі тканинної води при гострій серцевій недостатності в експерименті.
Завдання дослідження:
1. Вивчити ступінь розвитку апоптотичних процесів біохімічно за ДНК-фрагментацією в порівнянні з морфологічною детекцією при використанні ядерного барвника Хехст у тканині міокарда при антрацикліновій моделі гострої серцевої недостатності (ГСН) і за умов активації ОР.
2. Визначити особливості оксид азоту–залежного механізму активації апоптозу в тканині міокарда за рівнем стабільних метаболітів оксиду азоту – нітрит- і нітрат-аніонів та вплив активації периферичних ОР на їх вміст.
3. Встановити роль ОР у регуляції К+АТФ–каналів плазматичної й мітохондріальної мембран кардіоміоцитів за умов стимульованого апоптозу.
4. Дати характеристику реактивності прооксидантно-антиоксидантної системи міокарда за умов активації периферичних ОР при стимуляції клітинної загибелі.
5. Вивчити стан сфінгомієлінового метаболічного шляху в кардіоміоцитах при стимуляції апоптозу й на тлі активації периферичних ОР.
6. На основі даних ядерно-магнітно-резонансної (ЯМР) релаксометрії вивчити релаксаційні механізми апоптозу при розвитку експериментальної ГСН і при активації ОР.
Об’єкт дослідження – стан апоптотичного процесу в міокарді на моделі ГСН.
Предмет дослідження – реакції різноманітних шляхів регуляції апоптозу міокарда – ОР, К+АТФ–каналів, оксиду азоту (NO), вільного сфінгозину (СФЗ).
Наукова новизна отриманих результатів. На антрацикліновій моделі ГСН встановлено внесок вивчених шляхів регуляції в розвиток апоптотичних процесів у міокарді, що дозволить поглибити знання про програмовану клітинну загибель на молекулярному рівні й встановити її роль у патогенезі СН.
Вперше виявлено, що активація ОР у міокарді за умов розвитку антрациклінової ГСН викликає антиапоптотичний ефект.
Встановлено, що блокування К+АТФ-каналів міокарда негативно впливало на показники фрагментованої ДНК (ф-ДНК) міокарда, що в свою чергу попереджалося попередньою активацією периферичних ОР.
Розуміння ролі NO в регуляції апоптозу при цій моделі ГСН розкрило можливі шляхи його фармакологічної корекції блокаторами ендогенного NO в клінічній практиці.
Комплексне вивчення ЯМР-релаксаційних показників біологічних рідин у взаємозв’язку з рівнем апоптозу в кардіоміоцитах дозволило з’ясувати механізми порушення водного балансу організму в цілому при СН.
Отримані ЯМР-показники дали патогенетичне обґрунтування їх системному ефекту при ГСН, підвищуючи діагностичну значимість цього методу експрес-діагностики серцево-судинної патології.
Результати дослідження дозволили розвити наукові уявлення про низку біохімічних сигнальних шляхів апоптозу при серцево-судинній патології й сприятимуть розробкам терапевтичних підходів у клінічній кардіології.
Практична значимість роботи. Визначені закономірності реактивності механізмів, які модулюють апоптоз при стимуляції опіоїдної регуляції біохімічних функцій, мають суттєве значення для можливого попередження розвитку патологічних проявів у віддалений період після формування ГСН.
ЯМР-параметри тканин можуть бути використані при оцінці біохімічних змін, що протікають у міокарді при введенні препаратів з різною про- й антиапоптотичною спрямованістю.
Факт тривалої активності антиоксидантної системи й відсотка ф-ДНК у відповідь на попередню активацію ОР до формування ГСН дещо пояснює патогенез і патоморфоз останньої, що розвинулася після застосування антрациклінових антибіотиків. Результати роботи використовуються в учбовому процесі, при роботі аспірантів і наукових співробітників за методами біохімічного аналізу патологічних процесів у тканинах і клітинних культурах.
Одержані результати сприятимуть удосконаленню біохімічної корекції розладів, що формуються на тлі окисного стресу, не лише в лабораторних умовах, але й при подальших розробках і патогенетичній терапії в клініці.
Особистий внесок здобувача. Автором здійснено аналіз попередніх наукових літературних даних, обґрунтована актуальність і необхідність дослідження, його мета й завдання, сформовано групи спостереження. Особисто розроблено програму дослідження, обґрунтовано й відібрано методи дослідження, розроблено протокол для фіксації результатів і структуру бази даних. Самостійно проведені біохімічні дослідження процесів стимуляції клітинної загибелі й регуляторного впливу активації ОР у сформованих групах тварин. Здобувач безпосередньо приймала участь у проведенні імунофлуоресцентного й гістологічного аналізів. Заповнена база даних, проведений статистичний аналіз та інтерпретація отриманих результатів. Особисто виконано інформаційний пошук, написання всіх розділів, створення ілюстрацій та формування висновків.