Острое и пролонгированное действие адриамицина на сократительную функцию и антиоксидантный статус миокарда

Проведено функциональное, биохимическое и морфологическое изучение миокарда крыс через 2 ч и 2—3 нед после однократного введения адриамицина (2,2 мг/кг). Изолированное сердце перфузировали ретроградно раствором Кребса при одновременной регистрации изоволюмического давления в левом желудочке и перфузионного давления при обычной и увеличенной в 2 раза скорости перфузии. Максимальные показатели сократительной функции сердца крыс, получавших адриамицин за 2 ч до опыта, оставались неизменными по сравнению с контрольной группой, однако перфузионное давление было повышено на 26%. Эти сердца реагировали на введение Н2О2 (100 мкМ) в коронарные сосуды более крутым снижением развиваемого давления: через 40 мин оно снижалось до 31±8%, в то время как в контрольной группе — до 61±5% (p<0,01). Через 2—3 нед после введения адриамицина и уровень сократительной функции, и ее реакция на окислительный стресс, вызванный введением Н2О2, не отличались от таковых в контроле, однако повышенный тонус коронарных сосудов сохранялся, что сочеталось с замедленным расслаблением миокарда. Концентрация малонового диальдегида в миокарде была умеренно повышена в оба срока, в то время как активность антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза и каталаза) оставалась неизменной. Результаты показали отсутствие прямой связи между антиоксидантным статусом миокарда и изменениями сократительной функции при действии адриамицина.

Антрациклиновый антибиотик адриамицин (доксорубицин), являющийся одним из наиболее эффективных противоопухолевых препаратов, оказывает вместе с тем выраженное кардиотоксическое действие с развитием кардиомиопатии при длительном применении. По мнению большинства исследователей, повреждающее действие адриамицина реализуется посредством активации свободнорадикального окисления [1—3]. Митохондрии, отличающиеся высокой интенсивностью окислительных процессов, являются основной клеточной мишенью адриамицина [4—6]. Обилие ненасыщенных жирных кислот во внутренней мембране митохондрий благоприятствует перекисному окислению с нарушением работы электронно-транспортной цепи [7]. При помощи лазер-сканирующей конфокальной микроскопии с использованием чувствительной к окислению флуоресцентной метки показано, что добавление адриамицина (40—160 мкМ) к среде инкубации кардиомиоцитов усиливает окислительные реакции вблизи митохондрий [4]. Повышенная уязвимость митохондрий миокарда по сравнению с митохондриями печени обусловлена наличием
в митохондриальной мембране кардиомиоцитов кардиолипина, обладающего повышенным сродством к адриамицину, и внешней NADH дегидрогеназы, катализирующей аутоокисление адриамициновых семихинонов [8]. Дисфункция митохондрий наблюдается даже при наномолярных концентрациях адриамицина [5] — быстро усиливается образование супероксида с последующим выходом цитохрома С, особенно в присутствии агликоновых производных адриамицина [6], позже нарушаются синтез АТФ и транспорт Са2+ [9]. Ранее мы установили, что даже после однократного введения адриамицина в умеренной дозе наблюдаются изменения мембран в значительной части кардиомиоцитов [10], снижается содержание некоторых белков цитоскелета и внеклеточного матрикса, а также киназы легких цепей миозина [11], локализованной преимущественно в гладких мышечных клетках. Cодержание данного фермента оставалось сниженным даже через 2—3 нед, в то время как содержание некоторых цитоскелетных и цитоплазматических белков возрастало.

В связи с такой многосторонностью токсического действия адриамицина важно выяснить, как изменяется резистентность миокарда к окислительному стрессу, индуцируемому пероксидом водорода, а также активность антиоксидантных ферментов в миокарде после введения адриамицина in vivo.

Материал и методы

В работе были использованы крысы-самцы Wistar массой 340—380 г. Адриамицин (Феррейн, Россия) вводили внутрибрюшинно в дозе 2,2 мг/кг, контрольной группе крыс вводили изотонический раствор натрия хлорида в таком же объеме. Часть животных, получивших адриамицин, была взята в опыт
через 2 ч после инъекции, другая — через 2—3 нед.

Исследование сократительной функции сердца. Сердце выделяли под уретановым наркозом (1,7 г/кг) и перфузировали через аорту раствором Кребса—Хензелейта, содержащим глюкозу
(11 мМ), и насыщенным карбогеном (5% СО2±95% О2) при температуре 37 °С. Перфузию осуществляли со скоростью, приблизительно равной 10 мл/мин/г. Через левое предсердие
в левый желудочек (ЛЖ) сердца вводили латексный баллончик, заполненный изотоническим раствором хлорида натрия. Объем баллончика устанавливали на уровне, при котором диастолическое давление в ЛЖ было на уровне 12—14 мм рт ст., и в дальнейшем поддерживали постоянным; при этом давление
в ЛЖ отражало напряжение его волокон. Давление в аорте и ЛЖ, а также первую производную (dP/dt) регистрировали при помощи электроманометров Gould Statham P23 Db (США) на полиграфе Gould Brush 2400 (США). В условиях изоволюмического режима основными показателями силы
сокращений миокарда и его энергорасхода были развиваемое давление и показатель интенсивности сократительной функции (ИСФ — произведение развиваемого давления и частоты сердечных сокращений). Этот показатель прямо пропорционален величине потребления кислорода сердечной мышцей. Индекс расслабления [10] рассчитывали как частное от деления максимальной скорости падения давления на величину развиваемого давления.

Схема опыта включала определение максимальной ИСФ при постепенном повышении скорости перфузии в 2 раза, после чего при этой скорости перфузии оценивали состояние системы антиоксидантной защиты миокарда посредством введения в перфузат 100 мкМ пероксида водорода H2O2 в качестве индуктора свободнорадикального окисления [12]. Введение H2O2 в перфузат осуществляли при помощи инфузионного насоса Sage с регулируемой скоростью, позволяющей поддерживать постоянную концентрацию H2O2.

Исследование ультраструктуры миокарда. В конце опыта из середины боковой стенки ЛЖ вырезали кусочек миокарда и фиксировали в глутаровом альдегиде для изучения ультраструктуры кардиомиоцитов. Образцы миокарда помещали в ледяной изотонический раствор KCl для предотвращения возможных контрактурных изменений, затем префиксировали в 2,5% глютаровом альдегиде на 0,1 М фосфатном буфере с последующей дофиксацией в 1% осмиевой кислоте на том
же буфере, обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации и заключали в смесь эпона с аралдитом. Ультратонкие ...

Капелько В.И., Лакомкин В.Л., Коновалова Г.Г., Цыпленкова В.Г., Тихазе А.К., Ланкин В.З.