WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

ЧУКЛИН РОМАН ЕВГЕНЬЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ КОФЕЙНОЙ КИСЛОТЫ НА

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТУЮ СИСТЕМУ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

14.03.06 фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата медицинских наук

Курск 2012

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пятигорская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Ивашев Михаил Николаевич

Официальные оппоненты:

Провоторов Владимир Яковлевич – доктор медицинских наук, профессор, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, заведующий кафедрой инфекционных болезней и эпидемиологии

Покровская Татьяна Григорьевна, доктор медицинских наук, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», профессор кафедры фармакологии и фармацевтических дисциплин ИПМО

Ведущая организация:

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Первый Московский государственный
медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Защита диссертации состоится «____» ____________ 2012 г. в ____ часов на  заседании  диссертационного  совета  Д  208.039.03  при  Государственном  бюджетном  образовательном  учреждении  высшего  профессионального  образования  «Курский  государственный  медицинский  университет»  Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации  (305041, г. Курск, ул. К. Маркса, 3).

С  диссертацией можно  ознакомиться в  библиотеке  ГБОУ ВПО КГМУ Минздравсоцразвития России.

Автореферат разослан «_____» ______________ 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета                         Пашин Евгений Николаевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ



Актуальность темы.  В официальной медицине все большее внимание уделяется применению средств растительного происхождения для профилактики и терапии начальных стадий расстройств сердечно-сосудистой системы. Активно изучается фенольные соединения с одним ароматическим кольцом. К этой группе соединений относятся простые фенолы, фенолоспирты, фенолокислоты (оксикоричные кислоты), кумарины, хромоны, лигнаны. Оксикоричные кислоты (п-кумаровая, кофейная, феруловая и синаповая) в различных комбинациях, в свободном виде или в составе гликозидов и сложных эфиров содержатся во многих высших растениях. Наиболее распространены в природе кофейная кислота и ее производные (хлорогеновая и ее изомеры), оказывающие противовоспалительное и желчегонное действие (Назарова Л. Е., 2012 г.).

Разносторонняя активность феруловой кислоты косвенно свидетельствует о возможной активности кофейной кислоты при поражениях сердечной мышцы и мозговой ткани, которая также как и феруловая кислота относится к оксикоричным кислотам и содержится в больших количествах в природных источниках. Согласно литературным данным в растительных объектах и прополисе содержание кофейной кислоты в процентном отношении превосходит содержание феруловой кислоты (Дьякова И. Н., 2008 г.; Оганова М. А., 2010 г.).

Несмотря на большую группу лекарственных средств, применяемых при патологии сердечной мышцы, частота поражения миокарда остается высокой (Перфильева В. Н., 2009 г.). Аритмическая болезнь сердца, одна из патологий миокарда, которая часто приводит к нарушению мозгового кровообращения.

Учитывая многофакторный характер патогенеза поражений сердца и мозга, можно считать целесообразным поиск препаратов – кардио-  и церебро протекторов с политропными фармакологическими свойствами для устранения дисфункции миокарда и мозгового кровообращения и предупреждения необратимых изменений в кардиомиоцитах и нейронах мозга. Следует также принимать во внимание то, что лекарственных средств для адекватной терапии патологии кровоснабжения и функционирования сердца и мозга ограничен, поэтому поиск потенциальных активных веществ актуален до настоящего времени.

Информации по кофейной кислоте в интернете (более 6 тысяч источников) много, но сведений о влиянии чистой кофейной кислоты на показатели деятельности сердца и кровоснабжения мозга в доступной нам литературе не обнаружено. Учитывая то, что у феруловой кислоты установлена сердечно-сосудистая активность (Дьякова И. Н., 2008 г.; Оганова М. А., 2010 г.; Назарова Л.Е., 2012 г.), и эта кислота является близким соединением по химической структуре к кофейной кислоте можно предположить наличие сердечно–сосудистой активности, что и определило выполнение настоящего научного исследования.

Цель исследования.

Изучение влияния кофейной кислоты на показатели работы сердечной мышцы и церебральной гемодинамики лабораторных животных в условиях экспериментальной нормы и патологии.

Задачи исследования:

  1. Изучить острую токсичность на белых мышах и крысах и раздражающее действие кофейной кислоты и аналогом по химическому строению феруловой кислотой на куриных эмбрионах и слизистой глаз морских свинок.
  2. Изучить влияние кофейной кислоты на уровень системного артериального давления и частоту сердечных сокращений, индексы работы миокарда нормотензивных животных в сравнении с аналогом по химическому строению феруловой кислотой, препаратами аминалоном, кавинтоном, фенотропилом.
  3. Изучить эффекты кофейной кислоты при моделировании гипоксических состояний головного мозга (циркуляторная и гипоксическая гипоксии на белых лабораторных крысах и мышах) в сравнении с феруловой кислотой, фенотропилом.
  4. Изучить влияние кофейной кислоты на выживаемость животных на моделях хлоркальциевой, адреналиновой, аконитиновой, хлоридбариевой  тахиаритмиях в сравнении с антиаритмическими препаратами верапамилом, этацизином, лидокаином и феруловой кислотой.
  5. Изучить влияние кофейной кислоты на уровень мозгового кровотока в условиях экспериментальной нормы на нормотензивных животных и в сравнении с феруловой кислотой, препаратами аминалоном, кавинтоном, фенотропилом.
  6. Изучить влияние кофейной кислоты на уровень мозгового кровотока в условиях экспериментального ишемического инсульта в сравнении с оксикоричной кислотой - феруловой кислотой, препаратами аминалоном, кавинтоном, фенотропилом».

Научная новизна исследования. Впервые показано, что кофейная кислота достоверно влияет на показатели центральной гемодинамики у бодрствующих животных, оказывает кардиопротективное действие при внутрибрюшинном введении, достоверно уменьшая индекс энергетических затрат сердца. Впервые установлено, что кофейная кислота достоверно снижает максимальное левожелудочковое и конечное диастолическое давление у бодрствующих крыс.

Кофейная и феруловая кислоты обладают антигипоксическим действием при циркуляторной и гипоксической гипоксиях, также  оказывают защитное действие на сердечную мышцу при моделировании летальных тахиаритмий, увеличивают продолжительность жизни экспериментальных животных.

Кофейная кислота и феруловая кислота достоверно увеличивают уровень мозгового кровотока при курсовом применении, при этом существенно не влияют на показатели системной гемодинамики.

Кофейная кислота и феруловая кислота восстанавливают объемную скорость мозгового кровотока при моделировании тотальной ишемии мозга.

Практическая значимость. Проведенные фармакологические исследования на животных позволили установить кардиопротекторное и церебропротекторное действия кофейной и ферулой кислот.

Полученные результаты свидетельствуют о перспективности применения изученных лекарственных веществ в клинической практике, о возможности расширения показаний к применению комплексных средств, содержащих кофейную и феруловую кислоты в медицинской практике и о целесообразности дальнейших исследований в этом направлении».

Внедрение результатов научных исследований. Данные экспериментального исследования, имеющие отношение выявленной сердечно - сосудистой активности феруловой кислоты, используются в обучающих лекционных курсах кафедр физиологии и клинической фармакологии «Пятигорская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Личный вклад автора. Автором проанализированы отечественные и зарубежные источники по теме диссертационного исследования, проведены серии экспериментов, получены и обобщены результаты исследования, проведена статистическая обработка и анализ полученных данных (доля участия 100%).

В публикациях в соавторстве доля участия диссертанта более 80%.

В публикациях № 1, 2, 3 автором лично проведена статистическая обработка полученных результатов, № 5, 6, 7 – моделирование дизайна исследования, в публикации № 4, 5 – научное обоснование и обобщение полученных результатов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на: 63 – научной конференции Пятигорской государственной фармацевтической академии «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции», Пятигорск, 2008 г.; 12-ой Российской конференции ЮНЕСКО “Экология и здоровье”: Ессентуки, 2008 г.; XIY Международном конгрессе по реабилитации в медицине и иммунореабилитации, Тель-Авив, Израиль, 2009 г.; Межвузовской научной конференции, посвященной памяти профессора Владислава Васильевича Пичугина и 75-летию Курского государственного медицинского университета, Курск, 2009 г.; ХY Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство", г. Москва, 2010 г.; 4-ой Всероссийской с международным участием научно-методической конференции «Фармобразование 2010». Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Поиск новых физиологически активных веществ Воронеж, 2010 г.; Российской научно-практической конференции «Нарушения мозгового кровообращения: диагностика, профилактика, лечение» Пятигорск, 2010 г.; XYI Международном конгрессе по реабилитации в медицине и иммунореабилитации, Париж, Франция, 2011 г.).  Апробация диссертации проведена на  научно-практической конференции кафедр фармакологии и патологии, клинической фармакологии,  биологической химии и микробиологии, органической химии, фармакогнозии, токсикологической химии, организации управления экономики фармации факультета последипломного образования, биологии и физиологии Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пятигорская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ в том числе 3 работ в журналах, рекомендуемых ВАК для диссертационных работ.

Положения, выносимые на защиту





  1. Результаты фармакологической активности кофейной кислоты на показатели кардиодинамики у крыс в условиях экспериментальной нормы;
  2. Результаты эффективности кофейной кислоты, в сравнении с феруловой кислотой у белых крыс при летальных тахиаритмиях;
  3. Результаты фармакологической активности кофейной кислоты на показатели церебральной гемодинамики у экспериментальных наркотизированных животных;
  4. Результаты эффективности кофейной кислоты, в сравнении с феруловой кислотой у наркотизированных белых крыс при моделируемой патологии центральной нервной системы (тотальной сосудистой ишемии мозга).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, результатов исследования, обсуждения полученных результатов, выводов и списка используемой литературы, включающего 172 источника, из них 130 отечественных и 42 зарубежных авторов. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста, содержит таблиц – 18, рисунков – 5.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объекты исследования:

Опытные группы животных получали изучаемый препарат кофейная кислота и препарат сравнения феруловая кислота.

Изучаемое средство -  кофейная кислота применяли в дозировках 10; 50 и 100 мг/кг: внутрибрюшинно в теплом (37 0С) виде.

Изучаемое средство -  феруловая кислота применяли в дозировках 10; 50 и 100 мг/кг: внутрибрюшинно в теплом (37 0С) виде.

Оба препарата вводили однократно и в отдельных сериях экспериментов курсовым методом в течение 14 дней. Чистая кофейная и феруловая кислоты представлены фирмой «Викинг» г. Москва.

Скрининг по антигипоксической активности и на показатели кардиогемодинамики осуществлялся по 3 дозам с выбором наиболее активной дозы по кофейной кислоте.

Контрольной группе животных вводили в эквивалентном объеме раствор физиологический (0,9% раствор натрия хлорида).

Для наркоза использовали хлоралгидрат в дозе 300 мкг/кг, внутрибрюшинно.

В качестве препаратов сравнения были взяты аминалон, кавинтон, фенотропил, верапамил, этацизин, лидокаин  в установленных ранее (в экспериментальных условиях) эффективных дозах. В экспериментальных исследованиях, выполненных раннее, были установлены эффективные дозы для препаратов сравнения, которые и использовали в данном исследовании: аминалон в дозе – 50 мг/кг; кавинтон в дозе – 10 мг/кг; фенотропил в дозе - 50 мг/кг; верапамил в дозе – 20 мг/кг, этацизин в дозе – 1 мг/кг; лидокаин в дозе – 5 мг/кг.

В случае перерасчета доз с человека на животных использовали специальный коэффициент. Перерасчет доз с человека (средний вес 70 кг) на животных – белых крыс - 5,9 в сторону увеличения (Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / под ред. В. П. Фисенко. – М., 2000. – 398 c.).

Лабораторные животные.

Экспериментальные исследования проведены на наркотизированных и бодрствующих белых крысах, белых мышах, морских свинках. Регистрацию параметров гемодинамики миокарда изучали на крысах стока Wistar массой 210±10г.

Животные содержались на стандартном режиме вивария: температура окружающего воздуха 22±2 0С, 12-часовой синхронизированный световой режим, комбинированный корм и вода ad libitum.

Оборудование, инструменты и реактивы.

Компьютерная программа “Bioshell” на базе персонального компьютера IBM AT 486, позволяющая регистрировать показатели кардиогемодинамики в реальном масштабе времени, полиэтиленовые катетеры, одноразовые датчики СП-01 (США), шприцы, набор хирургических инструментов: скальпель, ножницы, щипцы, пинцеты, иглы для внутримышечного введения (Lyer).

Дизайн эксперимента.

Эксперимент начали с изучения острой токсичности и раздражающего действия кофейной и феруловой кислот. Следующий этап - изучение на кардиогемодинамику и систему мозгового кровообращения лабораторных животных: на системную гемодинамику и работу сердца нормотензивных бодрствующих крыс, уровень мозгового кровотока у наркотизированных животных. В последующем изучали эффекты кофейной и феруловой кислот на моделях тахиаритмий и уровень мозгового кровотока при моделировании тотальной ишемии мозга.

Все экспериментальные работы проводили согласно “Руководству по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ” (под ред. Р. У. Хабриева, 2005).

Модели аритмий (адреналиновая, аконитиновая, хлоридбариевая, хлоркальциевая аритмия) вызывали по стандартным методикам, описанной в руководстве «Методы поиска и доклинического исследования специфической активности потенциальных сердечно-сосудистых средств» (П. А. Галенко-Ярошевский, В. В. Гацура, 2005).

Тотальная ишемия головного мозга у наркотизированных белых крыс воспроизводилась пережатием обеих сонных артерий у белых крыс на 10-15 мин на фоне системной артериальной гипотензии (забор крови через катетер, системное артериальное давление снижали до 40 мм.рт.ст). Артериальное давление в данном случае мерили ртутным манометром, уровень мозгового кровотока с использованием метода водородного клиренса.

Изучение острой токсичности проводили согласно “Руководству по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ” (под ред. Р. У. Хабриева, 2005) с определением LD50 .

Критериями оценки острой токсичности служили картина интоксикации и выживаемость животных в течение 48 часов. Дальнейшее наблюдение проводили в течение 2х недель, причем в первые 6 часов после введения мыши находились под непрерывным наблюдением. При изучении острой токсичности субстанций, вводили вещества в разных дозах. Для определения нагрузки на организм животного максимальным объемом жидкости, проводили параллельные исследования с использованием физиологического раствора в эквивалентном объеме.

Оценку раздражающего действия проводили тестом на хорион-аллантоисной оболочке куриного эмбриона, НЕТ – САМ test.

Продолжали исследования на переднем сегменте глаза морских свинок. Исследования по раздражающему действию веществ (опыт) и плацебо (контроль) было проведено in vivo на слизистой оболочке глаза морских свинок.

Статистическая обработка данных.

В таблицах диссертации данные представлены в виде средних арифметических и ошибки среднеквадратичного отклонения. Исходные данные приведены в абсолютных значениях, а изменения, которые произошли после введения препаратов, приведены в процентном отношении к исходным показателям. Статистическую обработку полученных результатов производили с использованием T-критерия Стьюдента для независимых рядов. Различия считались достоверными при уровне значимости Р<0,05 для парных выборок по критерию Стьюдента. Результаты опытов сравнивали с исходными показателями, с раствором физиологическим натрия хлорида и с зарегистрированными препаратами. Расчёты результатов проводились в пакете компьютерной программы Microsoft Excel 2000. Изменения исследуемых показателей считались статистически значимыми при P<0,05.

Лабораторные животные и биоматериалы.

Понятие биомоделирования предполагает существование двух объектов — модели и прототипа, т.е. животного и человека. В нашей работе использовались экспериментальные животные (крысы, мыши, морские свинки), а также куриные эмбрионы, которые в результате воздействия на них феруловой и кофейной кислоты и препаратов сравнения подвергались соответствующему исследованию и анализу и служили основой для экстраполяции в отношении человека.

При планировании эксперимента на животных мы руководствовались биоэтическими принципами «трех R» (replacement – замена болезненных для животных экспериментов опытами, не причиняющими страданий; reduction –уменьшение числа опытов с животными; refinement – улучшение методики с целью облегчения страданий подопытных животных) [53]. Впервые принципы биоэтики были изложены У. Рассел и Р. Берч в 1959 году в книге «Принципы гуманной экспериментальной техники» [53]. Ими обоснована концепция гуманного использования животных в экспериментах, которая получила название – «Биоэтическая концепция трех R».

В наших исследованиях опытные группы животных получали феруловую и кофейную кислоту в указанных дозировках. Контрольная группа животных получала в эквивалентном объеме раствор физиологический. В качестве препаратов сравнения использовали аналоги по фармацевтической группе. В экспериментах использовались в качестве реактивов: физиологический раствор натрия хлорида 0,9%, этанол 80%.

Выполнение биологических исследований на лабораторных животных проводились с учетом Рекомендации по этике Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (2000) и принципами гуманной экспериментальной техники по программе UFAW [54, 55, 56]. В этой связи, эксперимент спланирован на основе углубленного изучения проблемы по данным литературы; эксперимент обоснован и направлен на получение результатов, не достижимых другими методами; при проведении эксперимента были приняты меры, позволяющие избежать излишних физических страданий экспериментальных животных.

Результаты, по сериям экспериментальных исследований, проведенных ранее в этой лаборатории, в адекватных условиях были использованы в настоящей диссертационной работе.

Животные выращены в виварии ПятГФА, (г. Пятигорск), содержались на стандартном режиме вивария: температура окружающего воздуха 22±2С, 12-часовой синхронизированный световой режим, комбинированный корм и вода ad libitum.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Изучение безопасности применения кофейной и феруловой кислот.

Кофейную кислоту вводили в дозах: 10, 100, 500, 1000 и 3100 мг/кг) в дозе 3100 мг/кг при внутрибрюшинном введении соединение не вызывало гибель животных в течение 14 суток, то есть не обладало выраженным токсическим действием. В течение всего периода наблюдения кожные покровы лабораторных животных были в норме, слизистые не изменили свою окраску. В ходе эксперимента не было отмечено снижения или увеличения потребления воды и пищи. На протяжении всего исследования по выявлению токсических эффектов исследуемого соединения животные равномерно прибавляли в весе. В результатах опыта достоверно значимых отклонений в массе экспериментальных животных выявлено не было.

Таким образом, проведенные исследования по острой токсичности позволили сделать вывод о том, что кофейная кислота по Hodge и Sterner и классификации К.К. Сидорова может быть отнесено к 5 классу токсичности и является практически нетоксичным соединением.

По результатам раздражающего действия на хорион-аллантоисную оболочку куриного эмбриона и на передний сегмент глаза морских свинок, выбрана оптимальная степень разведения в воде с минимальным повреждающим действием на слизистые оболочки млекопитающих: 5% суспензия кислоты кофейной и 5% суспензия кислоты феруловой. На основании экспериментальных данных установлено, что кофейная и феруловая кислоты не обладают раздражающим действием у куриных эмбрионов. Разведение кислоты кофейной 5%, обладает слабым раздражающим действием, индекс раздражающего действия 1,33 балла, кислота феруловая 5%  обладает также слабым раздражающим действием, с индексом 1,34 на переднем сегменте глаз морских свинок

2. Изучение влияние кофейной и феруловой кислот на кардиогемодинамику.

Кофейная кислота и феруловая кислота достоверно понижали уровень артериального давления у бодрствующих крыс при применении в дозах 50; 100 мг/кг, при этом частота сердечных сокращений значимо не изменялась (кофейная кислота в дозе 100 мг/кг понижала ЧСС на 9%).

Впервые установлено, что кофейная кислота в дозах 50 и 100 мг/кг и феруловая кислота в дозах 50 и 100 мг/кг оказывают оптимизирующее влияние на показатели кардиогемодинамики. Так, снижается конечно-диастолическое давление в полости левого желудочка сразу после систолы; увеличивается скорость нарастания систолы и увеличивается скорость расслабления сердечной мышцы; повышается индекс Верагута (индекс сократимости миокарда). 

Кофейная кислота, при назначении в максимальной дозе – 100 мг/кг оказывает положительное влияние на показатели общей и сердечной гемодинамики.

Кофейная кислота (кофейная кислота) может применяться у больных в комплексном лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы, так как в экспериментальных исследованиях показана биологическая активность соединения на показатели сердечно-сосудистой системы.

Для дальнейших экспериментальных исследований при моделируемых патологических состояний миокарда и мозгового кровообращения выбрана кофейная кислота в дозе 100 мг/кг, феруловая кислота (аналог по химическому строению) в дозе 100 мг/кг.

3. Изучение влияния кофейной и феруловой кислот на выживаемость животных при гипоксии и тахиаритмиях.

Изучены эффекты кофейной кислоты в дозе 100мг/кг при моделировании гипоксических состояний головного мозга (циркуляторная и гипоксическая гипоксии) в сравнении с феруловой кислотой (аналог по химическому строению), фенотропилом (аналог по фармакологическому эффекту). Данные по циркуляторной гипоксии представлены в таблице 5.1.1.

Таблица 1.

Влияние  кофейной и феруловой кислот на выживаемость крыс при циркуляторной гипоксии мозга (профилактическое курсовое введение) (M±m, Δ%)

Исследуемые

Вещества

Дозы,

мкг/кг

Кол-во

живот-ных

Кол-во выживших животных

Через

24 часа

Через

48 часа

Через

72 часа

Абс.

%

Абс

%

Абс.

%

Физ. Раствор

10

6

60

3

30

2

20

Кофейная к-та

100

10

9

90

9

90

8

80

Феруловая к-та

100

10

7

70

7

70

6

60

Фенотропил

50

10

9

90

9

90

8

80

Эксперименты проведены на 40 белых беспородных крысах, обоего пола, массой 220-250 г, выращенных в стандартных условиях вивария.

Критерием эффективности антигипоксического действия была выживаемость животных в течение 72 часов после двусторонней перевязки сонных артерий. Исследуемые кофейная и феруловая кислоты вводили однократно внутрибрюшинно в течение 14 дней и в последний день за 120 минут до окклюзии сонных артерий в дозе 100 мг/кг. Контролем  служил физиологический раствор в эквивалентном объеме. В качестве препарата сравнения использовали фенотропил в дозе 50 мг/кг. Исходные данные приведены в виде абсолютных значений, изменения представлены в виде абсолютных данных и процентном отношении к исходу. Экспериментальные данные позволяют утверждать, что кофейная и феруловая кислоты обладают антигипоксическим эффектом, сравнимым с ноотропным лекарственным средством фенотропилом.

При моделировании гипоксической гипоксии эксперименты проведены на 40 белых беспородных мышах, обоего пола, массой 22-25 г, выращенных в стандартных условиях вивария. Критерием эффективности антигипоксического действия было увеличение времени жизни мышей в герметически закрытом пространстве с гиперкапнией («баночная» гипоксия). Исследуемые кофейная и феруловая кислоты вводили однократно внутрибрюшинно в течение 14 дней и в последний день за 120 минут до проведения эксперимента в дозе 100 мг/кг. Контролем служил физиологический раствор в эквивалентном объеме. В качестве препарата сравнения использовали фенотропил в дозе 50 мг/кг. Исходные данные приведены в виде относительных значений, изменения представлены в процентном отношении к исходу. Экспериментальные данные позволяют утверждать, что кофейная и феруловая кислоты обладают антигипоксическим эффектом по сравнению с контролем, однако препарат сравнения фенотропил оказывал более выраженный антигипоксический.

Таблица 2.

Влияние  кофейной и феруловой кислот на выживаемость мышей при гипоксической гипоксии мозга (профилактическое курсовое введение) (M±m, Δ%)

Исследуемые вещества

Дозы,

мг/кг

Кол-во

живот-ных

Среднее время жизни

Минуты

Δ% от контроля

Физ. Раствор

10

27,2±9,0

-

Кофейная кислота

100

10

55,8 ±5,2*

+105,0 %

Феруловая кислота

100

10

52,3 ±4,3*

+92,3 %

Фенотропил

50

10

78,9 ±2,2*

+190,0%

Примечание: * - достоверно относительно физ. раствора р0,05.

Адреналиновая модель тахиаритмии

Исследования на адреналиновой модели тахиаритмий показали, что в контроле (введение аритмогенного соединения адреналина в дозе 100 мкг/кг) среднее время жизни животных составило 22,1±3,2 секунды (в большинстве опытов фибрилляция желудочков, приводящая к летальному исходу, возникала на 12-18 секунде). Кофейная кислота при курсовом назначении в течение 14 дней достоверно увеличивала время жизни животных на 100%, лидокаин на 118%, этацизин на 82% по сравнению с контролем. Таким образом, кофейная кислота в дозе 100мг/кг массы тела животных, при курсовом профилактическом назначении достоверно увеличивает продолжительность жизни белых крыс по сравнению с контрольными опытами. В сравнительном аспекте эффект кофейной кислоты регистрировали на уровне таких антиаритмических официнальных средств, как лидокаин и этацизин. Учитывая то, что лидокаин применяется в основном при желудочковых тахиаритмиях, а этацизин и верапамил при предсердных тахиаритмиях можно предположить, что кофейная кислота оказывает антиаритмическое действие на модели адреналиновой тахиаритмии.

Рис. 1. Влияние кофейной кислоты, феруловой кислоты, верапамила, лидокаина и этацизина (профилактическое курсовое введение - 14 дней) на выживаемость крыс при адреналиновой (100 мкг/кг) тахиаритмии.

Примечание: * - p<0,05 - достоверно относительно контроля.

Примечание: * - P<0,05 - достоверно относительно контроля

Рис.2. Влияние кофейной кислоты, феруловой кислоты, верапамила, лидокаина и этацизина (профилактическое курсовое введение - 14 дней) на выживаемость крыс при аконитиновой (40-50 мкг/кг) тахиаритмии

Примечание: * - p<0,05 - достоверно относительно контроля.

Аконитиновая модель тахиаритмии

Аконитин, как известно, модифицирует быстрые натриевые каналы в клетках миокарда и тем самым увеличивает вхождение в миокардиальную клетку ионов натрия. В результате инфузии аконитина в контрольной группе животных летальный исход у белых крыс с момента введения аритмогенного фактора наступала в среднем на 13 секунде.

Как следует из представленных данных, кофейная кислота при профилактическом курсовом введении в дозе 100 мг/кг в течение 14 дней достоверно увеличивает время до полной остановки сердца животных, что и показано на рисунке 2.

Хлоридбариевая модель тахиаритмии

Бария хлорид способен угнетать калиевую проводимость. Обычно после введения хлорида бария в дозе 4 мг/кг развивается аритмия и последующая гибель животных.

Как следует из представленных данных, кофейная кислота при профилактическом курсовом введении в дозе 100 мг/кг достоверно увеличивают выживаемость животных. При этом кофейная кислота наиболее активна, достоверно увеличивает время до полной остановки сердца животных более чем на 90%.

Рис. 3. Влияние кофейной кислоты, феруловой кислоты, верапамила, лидокаина и этацизина (профилактическое курсовое введение -14 дней) на выживаемость крыс при хлоридбариевой (4 мг/кг) тахиаритмии

Примечание: * - P<0,05 - достоверно относительно контроля

Исследования на хлоридбариевой модели тахиаритмий показали, что в контроле (введение аритмогенного соединения хлорида бария в дозе 4000 мкг/кг) среднее время жизни животных составило 30,3±3,1 секунды (в большинстве опытов фибрилляция желудочков, приводящая к летальному исходу, возникала на 23-29 секунде). Кофейная кислота при курсовом назначении в течение 14 дней, в дозе 100 мг/кг достоверно увеличивал время жизни животных на 100% (показатель достоверен), лидокаин (курсовое назначение в течение 14 дней в дозе 6 мг/кг) на 93%, этацизин на 80% по сравнению с контролем.

Хлоридкальциевая модель тахиаритмии

Вызванные хлоридом кальция аритмии (как и при применении аконитина) являются наиболее тяжелыми и мало поддающимися воздействию антиаритмических средств.

Рис.4.Влияние кофейной кислоты, феруловой кислоты, верапамила, лидокаина и этацизина (профилактическое курсовое введение -14 дней) на выживаемость крыс при хлоридкальциевой (200 мг/кг) тахиаритмии

Примечание: * - P<0,05 - достоверно относительно контроля

В результате инфузии хлорида кальция в контрольной группе животных летальный исход наступал в среднем через 15 секунд. На модели хлоридкальциевой аритмии исследуемое соединение и препараты сравнения лидокаин и этацизин оказали достоверный положительный эффект. Продолжительность жизни животных существенно увеличивается из-за снижения количества фибрилляций желудочков.

Исследования на хлоридкальциевой модели тахиаритмий показали, что в контроле (введение аритмогенного соединения хлорида кальция в дозе 200 мг/кг) среднее время жизни животных составило 15,2±2,6 секунды (в большинстве опытов фибрилляция желудочков, приводящая к летальному исходу, возникала на 11 - 12 секунде). Кофейная кислота  увеличивала время жизни животных на 73%, лидокаин (курсовое назначение в течение 14 дней в дозе 6 мг/кг) на 83%, этацизин на 80% по сравнению с контролем.

Таким образом, кофейная кислота и феруловая кислота достоверно увеличивают продолжительность жизни крыс и мышей при циркуляторной и гипоксической гипоксии, что и привело к положительному эффекту кофейной кислоты и феруловой кислоты при моделируемых тахиаритмиях. Наиболее выраженный эффект впервые зарегистрировали для кофейной кислоты при курсовом назначении препаратов в дозе 100 мг/кг массы тела животных.

4. Изучение влияния кофейной кислоты на церебральную гемодинамику.

Влияние кофейной кислоты на церебральную гемодинамику крыс в условиях экспериментальной нормы

Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что кофейная и феруловая кислоты достоверно увеличивают скорость мозгового кровотока (таблица 3). Так, кофейная кислота в дозе 100мг/кг массы тела животного оказывала достоверное увеличение уровня мозгового кровотока начиная с 30 минуты наблюдения, и этот эффект регистрировали до конца экспериментального исследования. Феруловая кислота в дозе 100 мг/кг при курсовом профилактическом введении увеличивала мозговой кровоток на 45, 60 и 90 минутах наблюдения. Сравнивая выраженность эффекта двух веществ следует выделить кофейную кислоту, как более эффективный по влиянию на мозговой кровоток в условиях экспериментальной нормы (таблица 1).

Кофейная и феруловая кислоты в данной серии экспериментов не оказывали существенного влияния на артериальное давление и частоту сердечных сокращений у наркотизированных крыс. На основании проведенных экспериментов регистрировали только тенденцию к понижению уровня измеряемых показателей: артериального давления и частоты сердечных сокращений.

Таблица 3.

Влияние кофейной и феруловой кислот на объемную скорость мозгового кровотока у наркотизированных крыс (M±m, n=8, мл/ 100г/ мин, % к исходу)

Время после введения

Контроль

Кофейная к-та (100мг/кг)

Феруловая к-та (100мг/кг)

Исход

102±3,6

108±5,2

104±6,1

Через 5 мин

1,4±1,3

1,3±1,2

1,5±1,2

15 мин

-1,1±0,7

6,8±4,6

3,8±1,9

30 мин

-2,9±2,2

8,8±2,2*

10,2±1,6*

45 мин

1,6±1,2

12,2±2,1*

10±4,1*

60 мин

-2,5±1,9

19±4,2*

9,5±5,4

90 мин

-2,3±1,8

16±3,1*

8±1,8*

Примечание: * - P<0,05 - достоверно относительно исхода.

Влияние кофейной и феруловой кислот на церебральную гемодинамику крыс в условиях экспериментальной патологии

Постишемические цереброваскулярные феномены воспроизводили путём двухсторонней окклюзии сонных артерий в течение 10-12 минут, при снижении АД до 40 мм рт.ст. После ишемии осуществляли реинфузию крови в артериальную систему животного и проводили регистрацию мозгового кровотока (МК) методом водородного клиренса. Кофейную кислоту  в дозе 100мг/кг и феруловую кислоту в дозе 100 мг/кг вводили внутрибрюшинно в течение 14 дней. Регистрацию показателей проводили в течение 90 минут после последнего введения препаратов. Известно, что в постишемическом периоде ярко проявляются цереброваскулярные феномены: вначале наблюдается короткий период гиперперфузии, а затем мозговой кровоток падает значительно ниже нормы (феномен гипоперфузии). Данные контроля представлены в таблице 4.

Предварительное курсовое введение кофейной кислоты в дозе 100 мкг/кг  вызывало уменьшение выраженности как 1, так и второй фазы постишемических цереброваскулярных феноменов (рисунок 4). Такой же эффект выявлен впервые и для феруловой кислоты в дозе 100 мг/кг.

Кофейная и феруловая кислоты предотвращают развитие второй фазы постишемических цереброваскулярных феноменов, то есть существенно повышают уровень мозгового кровотока у животных после ишемического инсульта. Полученные данные свидетельствуют о выраженном церебропротекторном действии кофейной и феруловой кислот при моделируемой патологии – ишемии головного мозга.

Рис.5.  Влияние кофейной и феруловой кислот на динамику постишемических цереброваскулярных феноменов

Примечание: * - P<0,05 - достоверно относительно исхода.

Таким образом, в условиях экспериментальной ишемии мозга исследуемые соединения при их профилактическом введении существенно изменяют динамику развития постишемических цереброваскулярных феноменов, уменьшают степень проявления реактивной гиперемии и тормозят развитие фазы невосстановления мозгового кровотока у экспериментальных животных. Полученные данные позволяют рекомендовать дальнейшее экспериментальное и, возможно, клиническое изучение оксикоричных  кислот: в первую очередь кофейную кислоту и феруловую кислоту в комплексном лечении нарушений ритмической деятельности в проводящей системе миокарда. Для терапии патологии мозгового кровообращения, в комплексном лечении, также можно рекомендовать к назначению изученные соединения при курсовом назначении. Соединения оказали равную активность при сравнении с ранее изученными препаратами кавинтон, аминалон и фенотропил.

ВЫВОДЫ

  1. При изучении острой токсичности и раздражающего действия на животных выявлено, что кофейная кислота и аналог по химическому строению феруловая кислота относятся к классу относительно безопасных соединения и не обладают выраженным раздражающим эффектом.
  1. Установлено, что кофейная и феруловая кислоты оказывают оптимизирующее влияние на показатели кардиогемодинамики. Так, снижается  артериальное давление, конечно-диастолическое давление в полости левого желудочка сразу после систолы; увеличивается скорость нарастания систолы и уменьшается скорость расслабления сердечной мышцы; повышается индекс Верагута (индекс сократимости миокарда). 
  1. Выявлено, что кофейная и феруловая кислоты оказывают кардиопротективное действие, существенно увеличивают продолжительность жизни экспериментальных животных при моделируемых летальных тахиаритмиях по сравнению с контрольными опытами.
  1. Выявлено, что кофейная и феруловая кислоты оказывают антигипоксическое действие на моделях циркуляторной и гипоксической гипоксиях.
  1. Кофейная и феруловая кислоты при курсовом применении существенно увеличивают уровень мозгового кровотока у животных в условиях экспериментальной нормы.
  1. Кофейная и феруловая кислоты при курсовом профилактическом применении в течении 14 дней существенно уменьшают выраженность патологических цереброваскулярных феноменов (гиперперфузии и гипоперфузии), что значительно уменьшает риск отека ткани нервной системы в период первой фазы – гиперперфузии и также уменьшает процент смертности животных в период второй фазы – гипоперфузии.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

  1. Чуклин, Р. Е. Влияние кофейной кислоты на системную гемодинамику / Р. Е. Чуклин, М. Н. Ивашев // Клиническая фармакология и терапия. 2009. № 6. С. 307-308.
  1. Изучение эффектов некоторых аминокислот при гипоксической гипоксии / Р. Е. Чуклин, К. Т. Сампиева, М. Н. Ивашев, Г. М. Оганова, А. К. Гусейнов // Биомедицина. 2010. № 4. С. 122-123.
  1. Чуклин, Р. Е. Влияние кофейной кислоты на сердечный ритм / Р. Е. Чуклин, М. Н. Ивашев // Клиническая фармакология и терапия. 2010. № 6. С. 71-72.
  1. Чуклин, Р. Е. Изучение биологически активных соединений для реабилитации патологий сердечно-сосудистой системы / Р. Е. Чуклин [и др.] // Аллергология и иммунология. – 2011. – Т. 12, № 1. – С. 43.
  1. Фармакологическая коррекция патологии мозгового кровообращения в эксперименте / Р. Е. Чуклин [и др.] // Нарушения мозгового кровообращения: диагностика, профилактика, лечение : тез. докл. Рос. науч.-практ. конф. (20-21 мая 2010 г.). – Пятигорск, 2010. – С. 42.
  1. Фармакологическая активность соединений синтетического и природного происхождения / А. В. Арльт, А. М. Куянцева, А. В. Сергиенко, Т. А. Лысенко, С. А. Кулешова, В. С. Давыдов, Г. В. Масликова, Н. С. Ляхова, Е. Е. Зацепина, К. Х. Саркисян, Р. Е. Чуклин, М. Н. Ивашев  // Человек и лекарство : тез. докл. 17 Рос. нац. конгр. (12-16 апр. 2010 г.). – М., 2010. – С. 569.
  1. Фармакологическое изучение аминокислотных препаратов при моделированной патологии / А. В. Сергиенко, М. У. Алиева, И. А. Савенко, К. Т. Сампиева, Ю. С. Струговщик, А. К. Гусейнов, Р. Е. Чуклин  // Человек и лекарство : тез. докл. 17 Рос. нац. конгр.(12-16 апр. 2010 г.). – М., 2010. – С. 716.
  1. Чуклин, Р. Е. Поиск физиологически активных соединений / Р. Е. Чуклин [и др.] // Пути и формы совершенствования фармацевтического образования. Поиск новых физиологически активных веществ : материалы 4 Всерос. с междунар. участием науч.-метод. конф. «Фармобразование 2010» (20-22 апр. 2010 г.). – Воронеж, 2010. – Ч. II. – С. 243-245.
  1. Чуклин, Р. Е. Влияние кофейной кислоты и феруловой кислоты на показатели системной гемодинамики и кардиогемодинамики в условиях экспериментальной нормы / Р. Е. Чуклин // Экология и здоровье : сб. науч. тр. – Ессентуки, 2010. – Вып. 14. – С.148-155.
  1. Чуклин, Р. Е. Изучение антигипоксического эффекта некоторых биологически активных веществ в условиях экспериментальной гипоксической гипоксии мышей / Р. Е. Чуклин [и др.] // Экология и здоровье : сб. науч. тр. – Ессентуки, 2009. – Вып. 13. – С. 136-146.
  1. Чуклин, Р. Е. Нарушения мозгового кровообращения и его коррекция (обзор) / Р. Е. Чуклин [и др.] // Экология и здоровье : сб. науч. тр. – Ессентуки, 2008. – Вып. 12. – С. 119-140.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АД – артериальное давление

ДАД – диастолическое артериальное давление

ЛЖД – левожелудочковое давление

НП – нитропруссид натрия

САД – систолическое артериальное давление

ЧСС – частота сердечных сокращений

СТАТИСТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

р – уровень статистической значимости

* – достоверность различий, p<0,05

Подписано к печати «20» июля  2012 г.

Формат бумаги 60х84 1/16

Бумага книжно журнальная. Печать ротапринтная.

Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №____

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пятигорская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (357532, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11)






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.