ВЛИЯНИЕ БЛОКАДЫ МИНЕРАЛОКОРТИКОИДНЫХ РЕЦЕПТОРОВ НА СТРЕСС-АССОЦИИРОВАННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ В ПОСТТРАВМАТИЧЕСКОМ ПЕРИОДЕ УШИБА СЕРДЦА У КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ СТРЕССОУСТОЙЧИВОСТЬЮ
ВЛИЯНИЕ БЛОКАДЫ МИНЕРАЛОКОРТИКОИДНЫХ РЕЦЕПТОРОВ НА СТРЕСС-АССОЦИИРОВАННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ В ПОСТТРАВМАТИЧЕСКОМ ПЕРИОДЕ УШИБА СЕРДЦА У КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ СТРЕССОУСТОЙЧИВОСТЬЮ
Приймак Антон Борисович
аспирант, Омский государственный медицинский университет,
РФ, г. Омск
THE EFFECT OF MINERALOCORTICOID RECEPTOR BLOCKADE ON STRESS-ASSOCIATED INDICATORS IN THE POST-TRAUMATIC PERIOD OF HEART INJURY IN RATS WITH DIFFERENT STRESS RESISTANCE
Anton Priymak
Postgraduate student, Omsk State Medical University,
Russia, Omsk
АННОТАЦИЯ
Цель – оценить роль ренин-ангиотензин-альдостероновой системы в реализации стратегии адаптации к ушибу сердца у крыс с различной стрессоустойчивостью путем блокады минералокортикоидных рецепторов. Методы. Крыс ранжировали по стрессоустойчивости (с высокой, средней и низкой стрессоустойчивостью) при помощи теста принудительного плавания с грузом и теста открытое поле. Далее животных перераспределяли в равных долях в 3 группы: контрольную, ушиб сердца, ушиб сердца на фоне фармакологической блокады минералокортикоидных рецепторов. Крысы получали эплеренон энтерально на протяжении 10 суток до травмы в суточной дозе 100 мг/кг. Через сутки после воспроизведения ушиба сердца у животных определяли содержание в крови кортикостерона, глюкозы, молочной кислоты, лейкоцитов. В ткани миокарда оценивали общую антиоксидантную способность и содержание восстановленного глутатиона. Результаты. В посттравматическом периоде ушиба сердца у низко- и среднеустойчивых крыс, получавших эплеренон, регистрировались достоверно более низкие уровни кортикостерона, глюкозы, молочной кислоты, лейкоцитов в крови, а также более высокие значения общей антиоксидантной способности и восстановленного глутатиона в миокарде по сравнению с группой травмированных животных без применения препарата. Выводы. Эплеренон оказывает кардиопротективный и стресс-модулирующий эффекты, которые проявляются в различной степени в зависимости от исходной стрессоустойчивости крыс. Ренин-ангиотензин-альдостероновой системе принадлежит значимая роль в адаптации к ушибу сердца.
ABSTRACT
The aim of the study was to evaluate the role of the renin–angiotensin-aldosterone system in the implementation of the strategy of adaptation to heart contusion in rats with different stress resistance by blocking mineralocorticoid receptors. Methods. Rats were ranked according to stress resistance (with high, medium and low stress resistance) using a forced swimming test with a load and an open field test. Then the animals were redistributed in equal parts into 3 groups: control, heart contusion, heart contusion against the background of pharmacological blockade of mineralocorticoid receptors. Rats received eplerenone enterally for 10 days before the injury at a daily dose of 100 mg / kg. A day after the reproduction of a heart contusion in animals, the blood content of corticosterone, glucose, lactic acid, leukocytes was determined. The total antioxidant capacity and the content of reduced glutathione were evaluated in the myocardial tissue. Results. In the post-traumatic period of heart contusion in low- and medium-resistant rats treated with eplerenone, significantly lower levels of corticosterone, glucose, lactic acid, leukocytes in the blood were recorded, as well as higher values of total antioxidant capacity and reduced glutathione in the myocardium compared with the group of injured animals without the use of the drug. Conclusions. Eplerenone has cardioprotective and stress-modulating effects, which manifest themselves to varying degrees depending on the initial stress resistance of rats. The renin-angiotensin-aldosterone system plays a significant role in adaptation to heart injury.
Ключевые слова: экспериментальный ушиб сердца, стрессоустойчивость, стратегии адаптации, эплеренон.
Keywords: experimental heart contusion, stress resistance, adaptation strategies, eplerenone.
Выполненными ранее исследованиями [1] показано, что в первые сутки посттравматического периода экспериментального ушиба сердца реализуется резистентная стратегия адаптации, которая подразумевает мобилизацию ресурсов для активного преодоления повреждающего фактора. В противоположность этому толерантная стратегия сопровождается замедлением обменных процессов в попытке пережить неблагоприятные условия с минимальными потерями и развивается при воздействии более сильных раздражителей [2]. В любом случае адаптационные процессы реализуются при непосредственном участии стресс-реализующих и стресс-лимитирующих систем. Однако роль отдельных участников этого процесса, в том числе с позиции целесообразности моделирования стратегии адаптации остаётся неизученной.
Цель – оценить роль ренин-ангиотензин-альдостероновой системы в реализации стратегии адаптации к ушибу сердца у крыс с различной стрессоустойчивостью путем блокады минералокортикоидных рецепторов.
Методы. Эксперименты выполнены на 216 нелинейных крысах самцах массой 250-300 г. При работе с животными руководствовались требованиями Приказа Минздрава РФ от 01.04.2016 №199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики». Инвазивные этапы исследования проводились под анестезией препаратом Золетил 100 (tiletamine/zolazepame) в дозе 30 мг/кг внутрибрюшинно. Животных ранжировали по стрессоустойчивости на высокоустойчивых (ВУ), среднеустойчивых (СУ) и низкоустойчивых (НУ) по результатам 2 тестов: принудительное плавание с грузом и открытое поле [3]. Для формирования групп отбирали животных, отнесённых в одну и ту же категорию по результатам обоих тестов [4]. Далее животных перераспределяли в равных долях (n=8) в 3 группы: контрольную (К), ушиб сердца (УС), ушиб сердца на фоне блокады минералокортикоидных рецепторов (УСБМР). Животные группы УСБМР получали эплеренон энтерально в дозе 100 мг/кг/сут в течение 10 дней перед моделированием ушиба сердца. Контрольная и группа УС получали питьевую воду в аналогичных объёмах. Ушиб сердца воспроизводили при помощи оригинального устройства [5]. Через 24 часа после травмы в крови определяли содержание кортикостерона, глюкозы, лейкоцитов, молочной кислоты стандартными методами. В ткани миокарда регистрировали уровни восстановленного глутатиона, общей антиоксидантной способности при помощи тест-систем ELISA Kit Cloud-Clone Сorp. (Китай). Статистический анализ данных осуществлялся методами описательной статистики и сравнения выборок (U-критерий Манна–Уитни). Уровень статистической значимости принят равным 0,05. Обработка данных проводилась с использованием программы IBM SPSS Statistics 23.
Результаты. Обнаружены статистически значимые различия среди животных с низкой стрессоустойчивостью между группами УС и УСБМР по содержанию кортикостерона, глюкозы, лейкоцитов в крови, а также по общей антиоксидантной способности ткани миокарда и содержанию в ней восстановленного глутатиона. Среди среднеустойчивых к стрессу животных достоверные различия при сравнении опытных групп получены по всем показателям, кроме глюкозы. Высокоустойчивые крысы показали статистически значимые различия между группой с ушибом сердца без коррекции и группой, получавшей эплеренон, по содержанию молочной кислоты и общему количеству лейкоцитов в крови.
Таблица 1.
Показатели крови и гомогенатов миокарда крыс с различной стрессоустойчивостью через сутки после экспериментального ушиба сердца
|
Группы |
Показатели |
|||||||
|
Кортико-стерон, нг/мл |
Глюкоза, ммоль/л |
Молочная кислота, ммоль/л |
GSH, мкг/мл |
TAS, ммоль/мг |
ОКЛ, х109 л-1 |
|||
|
К |
НУ |
34,4 (32,0; 39,3) |
6,7 (6,0; 7,1) |
5,1 (4,3; 6,3)
|
4,9 (3,2; 7,3) |
0,41 (0,34; 0,52) |
11,3 (10,1; 12,9) |
|
|
СУ |
34,2 (17,9; 0,1) |
6,6 (6,0; 7,9)
|
5,0 (4,2; 6,0)
|
4,8 (4,1; 6,1) |
0,42 (0,37; 0,47) |
11,50 (10,2; 12,5) |
||
|
ВУ |
33,1 (28,5; 36,3) |
6,5 (5,6; 6,9)
|
5,1 (4,5; 6,5)
|
4,7 (3,5; 6,6) |
0,41 (0,34; 0,45) |
11,1 (9,2; 12,6) |
||
|
УС |
НУ |
190,1 (180,1; 194,1) к*** |
13,5 (12,5; 14,1) к*** |
10,3 (7,6; 10,8) к** |
1,8 (1,5; 2,1) к** |
0,21 (0,17; 0,23) к** |
16,5 (14,8; 17,6) к*** |
|
|
СУ |
165,9 (159,4; 178,4) к*** н* |
12,2 (10,6; 12,6) к*** н* |
8,2 (7,0; 9,5) к*** |
1,7 (1,4; 2,0) к** |
0,24 (0,18; 0,26) к** |
16,3 (13; 16,9) к** |
||
|
ВУ |
120,5 (110,5; 130,4) к*** н** с** |
9,4 (8,2; 9,6) к** н*** с** |
8,1 (6,8; 9,2) к* |
2,5 (2,2; 3,8) к* н* с** |
0,30 (0,24; 0,38) к*н** |
13,3 (11,1; 14,7) |
||
|
УСБМР |
НУ |
163,1 (142,26;172,91) к** у* |
11,5 (11,0; 12,5) к*** у* |
7,7 (7,5; 8,3) к*** |
2,4 (2,15; 2,85) к**у* |
0,25 (0,24; 0,25) к**у** |
13,3 (10; 14,5) у** |
|
|
СУ |
129,3 (127,27; 137,39) к**у** |
10,6 (10,1; 11,0) к** |
6,8 (6,1; 7,1) к** у*н** |
2,3 (2,15; 2,72) к**у* |
0,28 (0,26; 0,3) к**у* |
12,5 (10,9; 13,7) у* |
||
|
ВУ |
102,7 (100,7; 115,5) к**н** с** |
9,0 (8,2; 9,6) к** с** н** |
6,6 (5,74; 6,8) к* у*н** |
2,9 (2,5; 3,15) к** |
0,34 (0,27; 0,37) н* к* |
10,4 (9,6; 11,7) у* с* |
||
|
Примечание: к*; к**; к*** – достоверность различий по отношению к контрольной группе (p<0,05; 0,01 и 0,001 соответственно); у*; у** – достоверность различий по отношению к группе 1 сут после ушиба (p<0,05 и 0,01 соответственно); н*; н**; н*** – достоверность различий по отношению к группе с низким уровнем устойчивости к стрессу (p<0,05; 0,01 и 0,001 соответственно); с*; с** – достоверность различий по отношению к группе со средним уровнем устойчивости к стрессу (p<0,05 и 0,01 соответственно). |
||||||||
Полученные результаты свидетельствуют о том, что у всех животных, перенесших ушиб сердца, развивается резистентная стратегия адаптации. Это подтверждается повышением уровня стрессового гормона кортикостерона, показателями обмена углеводов (глюкоза, молочная кислота), снижением содержания антиоксидантов в миокарде. Фармакологическая блокада минералокортикоидных рецепторов перед моделированием ушиба сердца позволяет уменьшить степень отклонения исследованных показателей от контрольных значений. Определенная «нормализация» гормонально-метаболического профиля объясняется снижением эффектов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, активация которой сопряжена с нарушениями гемодинамики и активацией симпатоадреналовой системы при ушибе сердца. Снижение оксидативного стресса в повреждённом миокарде в условиях блокады минералокортикоидных рецепторов подтверждает данные литературы о кардиопротекторном эффекте эплеренона [6].
Выводы. Применение эплеренона кардинально не меняет характер стратегии адаптации в посттравматическом периоде экспериментального ушиба сердца. При этом применение эплеренона оказывает кардиопротективный и стресс-модулирующий эффекты, которые проявляются в различной степени в зависимости от исходной стрессоустойчивости крыс. В целом результаты использования селективного блокатора минералокортикоидных рецепторов в качестве патогенетического инструмента позволяют предполагать, что ренин-ангиотензин-альдостероновой системе принадлежит значимая роль в формировании стратегии адаптации к ушибу сердца.
Список литературы:
- Приймак А.Б., Корпачева О.В., Золотов А.Н., Новиков Д.Г. Стратегии адаптации при ушибе сердца у крыс с различной стрессоустойчивостью. Вестник СурГУ. Медицина. 2021. №4 (50) С. 110-116.
- Кулинский В.И., Ольховский И.А. Две адаптационные стратегии в неблагоприятных условиях – резистентная и толерантная. Роль гормонов и рецепторов // Успехи современной биологии. 1992. № 5–6. С. 695–712
- Гостюхина А. А., Замощина Т. А., Прокопова А. В., Зайцев К. В. Индивидуально-типологические особенности реагирования лабораторных крыс на многокомпонентный стресс / // Современные вопросы биомедицины. 2022. Т. 6. No. 2(19). URL: https://doi: 10.51871/2588-0500_2022_06_02_5.
- Приймак, А. Б. Сочетанное применение поведенческих тестов при оценке стрессоустойчивости лабораторных животных. // Молодежь. Наука. Творчество : Материалы XIX Всероссийской научно-практической конференции (Омск, 09–11 ноября 2021 года). Омск: Омский государственный технический университет, 2021. С. 60-64.
- Способ моделирования ушиба сердца у мелких лабораторных животных (полезная модель): пат. 37427 Российская Федерация: МПК7 G 09B9/00 / Долгих В.Т., Корпачева О. В., Ершов А. В.; заявитель и патентообладатель Омская государственная медицинская академия. – № 2003133897/20 (036729); заявл. 24.11.03; опубл. 20.04.04, Бюл. № 11.
- Dragasevic N., Jakovljevic V., Zivkovic V., Draginic N., Andjic M., Bolevich S., Jovic S. The role of aldosterone inhibitors in cardiac ischemia-reperfusion injury // Canadian journal of physiology and pharmacology. 2021. vol. 99. №1. P.18–29.