Вплив ендотеліопротекторного засобу (L-аргініну у поєднанні з інозином) на динаміку маркерів оксидантного стресу у хворих з ішемічною хворобою серця та факторами її ризику.

Протягом останніх трьох десятиліть у численних експериментальних та клінічних дослі-дженнях продемонстровано, що класичні (гіперхолестеринемія, артеріальна гіпертензія, цукровий діабет, куріння) та нещодавно виявлені фактори ризику розвитку атеросклерозу (гіпергомоцистеїнемія, метаболічний синдром) шляхом стимуляції утворення вільних радикалів у стінці артеріол провокують зменшення біодоступності унікальної молекули, що забезпечує нормальне функціонування судини, – оксиду азоту (NO).

Вільні радикали (ВР), такі як супероксид (О2-), перекис водню та гіпохлорна кислота, а також різноманітні продукти перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ) і білків утворюються в результаті порушення нормальної роботи аеробного метаболізму [7]. Вони агресивно взаємодіють зі структурами клітин, викликаючи їх ушкодження та загибель. При нормальних умовах продукція ВР ефективно стримується антиоксидантною системою, яка включає природні "пастки" ВР: токоферол, аскорбінову кислоту, L-аргінін та продукт його метаболізму – оксид азоту. Іншими компонентами антиоксидантної системи є ферменти, що перетворюють радикали на кисень та воду – супероксиддисмутаза (СОД), каталаза та глутатіонпероксидаза.

При деяких патологічних станах (переважно це "надлишковий" вплив різних факторів ризику розвитку ішемічної хвороби серця (ІХС)) продукція ВР переважає над їхнім катаболізмом, що призводить до вищеописаного ушкодження тканин.

Цей стан називається оксидантним стресом. Він відіграє домінуючу роль у патогенезі ІХС.

Перекисне окиснення ліпопротеїнів низької густини (ЛПНГ) призводить до утворення агресивних окиснених продуктів, котрі відіграють домінуючу роль в ушкодженні ендотелію, тобто ініціюють атерогенез. Менш значну роль у патогенезі атеросклерозу відіграють продукти перекисного окиснення білків.

Цікаві факти атерогенезу отримано протягом останніх років. На відміну від осіб з нормальною вагою, у дорослих з надлишковою масою тіла в ендотелії зафіксовано надлишкову продукцію НАД(Ф)оксидази-p47. Це доводить, що оксидантний стрес переважає та супроводжу-ється компенсаторною активацією біосинтезу антиоксидантних ферментів та ендотеліальної NО-синтази. Експресія ендотеліну-1 та ядерного фактора NF-kB в осіб з надлишковою вагою також більша, ніж у здорових. Ці результати поглиблюють наші знання про молекулярні механізми розвитку ожиріння як про однин з механізмів атерогенезу [13].

L-аргінін є субстратом для NO-синтази, ферменту, що каталізує синтез NO в ендотеліоцитах [11]. В експериментальних дослідже-ннях продемонстровано, що призначення L-ар-гініну тваринам з моделями гіперхолестеринемії достовірно поліпшувало ендотелійзалежну вазо- дилатацію (ЕЗВД) як у судинах опору, так і на рівні мікроциркуляції [6, 12].

Також показано, що тривале лікування L-аргініном (перорально), поряд зі зменшенням вираженості дисфункції ендотелію, зменшує швидкість формування атером в аорті і вінцевих артеріях. У пацієнтів з гіперхолестеринемією лікування L-аргініном поліпшує ЕЗВД як у периферійних судинах (артерія плеча), так і у вінцевих артеріях [8, 9]. Але попри такі обнадійливі дані, на цей час вплив тривалого перорального прийому L-аргініну на прояви дисфункції ендотелію у людей є досить суперечливим.

В умовах оксидантного стресу нормальне функціонування клітини порушується: оксид азоту та ВР реагують з дуже високим афінітетом, при цьому утворюється пероксинітрит (ONOO·) – молекула, яка сама є стабільним і потужним оксидантом, який окиснює та нітрифікує компоненти клітини.

Ймовірно, саме тому використання L-аргі-ніну per se для корекції дисфункції ендотелію є проблематичним. Як правило, використовують різні комбіновані препарати, одним з компонентів якого є речовина, що стимулює аеробний шлях окиснення.

Діючими речовинами препарату кораргін є L-аргінін та інозин. Інозин – пуриновий нуклеозид, попередник синтезу аденілових мононуклеотидів. Він впливає на обмін речовин у міокарді, зокрема підвищує активність багатьох ферментів циклу Кребса та сприяє активації метаболізму в умовах гіпоксії. Раніше ми показували, що кораргін достовірно покращує ЕЗВД плечової артерії.

Матеріал і методи

Обстежено 28 хворих з дисфункцією ендотелію (ЕЗВД менше 5 % за тестом Целермаєра). Серед них – 7 пацієнтів з дисфункцією ендотелію без ІХС лише з факторами її ризику), і 6 хворих без стенокардії – після хірургічних інтервенцій на вінцевих артеріях (стентування або шунтування) і один хворий з постінфарктним кардіосклерозом. Також серед обстежених були хворі зі стабільною стенокардією: 1 хворий – I функціонального класу (ФК), 9 – II ФК, 4 – III ФК. До контрольної групи увійшли 12 пацієнтів з нейроциркуляторною дистонією або остеохондрозом хребта. Середній вік хворих становив (56,3±3,8) року, в контрольній групі – (39,8±5,1) року (Р<0,05). Хворі різних підгруп основної групи суттєво не відрізнялися за рівнем гіперхолестеринемії.

Усі обстежені хворі перебували на стаціо-нарному лікуванні в ННЦ "Інститут кардіології ім. акад. М.Д. Стражеска" АМН України або були запрошені на обстеження за даними нашого архіву. У кожного хворого був зібраний анамнез та проведене рутинне клініко-інструментальне обстеження. Дослідження функції ендотелію проводили за загальновизнаною неінвазивною методикою. У сироватці крові пацієнтів визначали такі показники біохімічного складу крові: вміст продуктів вільнорадикального окиснення білків – 1,4-динітрофенілгідразонів, показники інтенсивності ПОЛ – вміст дієнових кон'югат (ДК) та малонового діальдегіду (МДА), активність антиперекисних ферментів каталази, вміст холестерину, тригліцеридів, холестерину ліпопротеїдів високої густини, на біохімічному аналізаторі "Експрес-550" ("Сіbа-Соrnіng", Велика Британія) з використанням відповідних тест-наборів, ліпопротеїновий склад сироватки крові методом електрофорезу в поліакриламідному гелі на апараті для електрофорезу з аналізатором фореграм "Соrmay" (Польща). Визначали індекс перекисної модифікації ЛПНГ та ліпопротеїдів дуже низької густини (ЛПДНГ) (патент № 30972 України, 2000). Процеси вільнорадикального окиснення білків визначали спектрофотометрично за вмістом кінцевих продуктів, – 1,4-динітрофенілгідразонів [2–4].

Не менш ніж за півроку до початку дослідже-ння жодному із включених у цей проект хворих не призначали лікарські засоби, що достовірно поліпшують функцію ендотелію: статини, карведилол, квінаприл, раміприл, периндоприл, або вони отримували фіксовані дози протягом зазначеного часу. Раніше препарати L-аргініну та інозину не приймав жоден з обстежених.

Велоергометричне дослідження починали з мінімальної потужності з подальшим східчастим її підвищенням на 25 Вт кожні 3 хв. Критеріями припинення тесту з дозованим фізичним навантаженням були напад стенокардії й/або депресія сегмента ST за ішемічним типом.

Пацієнти приймали кораргін за 30 хв перед прийомом їжі по 5 таблеток двічі на добу через однакові проміжки часу протягом 2 міс.

Отримані біохімічні дані і показники ЕЗВД і ендотелійнезалежної вазодилатації (ЕНВД), представлені у вигляді M±m, порівнювали, використовуючи t-критерій Стьюдента.

Результати та їх обговорення

В результаті дослідження функції ендотелію виявили суттєві відмінності вихідного діаметра судин у групах. Після лікування було зафіксовано достовірне збільшення ЕЗВД – з (4,84±0,31) до (7,34±0,63) % (Р<0,05). При цьому ЕНВД залишилася практично незмінною – (21,4±3,4) та (22,80±3,38) %. Отже, кораргін достовірно поліпшував функцію ендотелію.

Проведені дослідження показали, що кораргін при лікуванні протягом 2 міс позитивно впливав на значно підвищені маркери оксидантного стресу, а саме – вміст ДК та МДА, тобто проміжного та кінцевого продуктів ПОЛ.

Підвищений вміст кінцевого продукту ПОЛ – МДА – під впливом кораргіну зменшився в середньому на 22,7 % і майже наблизився до рівня здорових донорів. Підвищена кількість ДК зменшувалася в середньому на 17,9 %.

Достовірні та односпрямовані зміни спостерігали й при дослідженні процесів ПОЛ безпосередньо в атерогенних ліпопротеїнах – індекс їх перекисної модифікації достовірно зменшувався на 17,8 %. При цьому рівень холестерину в плазмі як до, так і після лікування залишався практично незмінним.

Вплив кораргіну на показники інтенсивності вільнорадикального окиснення білків (ВРОБ) виявився менш суттєвим і закономірним. Після лікування спостерігали лише тенденцію до зниження підвищеного вмісту продуктів ВРОБ (фе-нілгідразонів) у сироватці крові хворих на ІХС – у середньому на 9,1 %.

Під впливом кораргіну відновлювалася динамічна рівновага між ланками антиоксидантної системи. Це супроводжувалося позитивними змінами одного з найважливіших компонентів антиоксидантного захисту – знижена активність каталази зростала в середньому на 19,5 %, хоча й поступалася такій у контрольній групі. Водночас кораргін практично не впливав на активність СОД.

Таким чином, лікування кораргіном (10 таблеток на добу) протягом 2 міс супроводжувалося істотним поліпшенням ЕЗВД у пацієнтів з дисфункцією ендотелію (як у пацієнтів з факторами ризику ІХС, так і у хворих зі стабільною стенокардією напруження). В наш час доведеним є той факт, що дисфункція ендотелію є значущим незалежним чинником прогнозу у хворих з патологією серцево-судинної системи. Особливо це актуально для пацієнтів з ІХС, в патогенезі якої оксидантний стрес відіграє провідну роль. Аналіз отриманих результатів показав, що одним з механізмів дії кораргіну є саме вплив на його прояви – зменшувалася інтенсивність ПОЛ та перекисного окиснення білків та знижувався індекс перекисної модифікації атерогенних ліпопротеїдів. Другий можливий механізм дії кораргіну – активація каталази, одного з найважливіших компонентів антиоксидантного захисту. В експериментальних роботах доведено, що активність каталази відіграє важливу роль у нейтралізації проявів оксидантного стресу при розвитку патології серцево-судинної системи [14].

Отже, кораргін виявляє блокуючу дію на першу фазу атерогенезу – виникнення дисфункції ендотелію.

Відомо, що СОД є основною антиоксидантною системою стінки артеріол. Вона стратегічно розташована між ендотелієм і гладенькими міоцитами судин. Пригнічення активності СОД призводить до порушень ЕЗВД. Адекватна активність СОД є важливим чинником здатності ендотелію модулювати тонус судин [10]. Імовір-но, продукція оксиду азоту при курсовому лікуванні кораргіном є достатньо ефективною для зниження концентрації продуктів ПОЛ у плазмі й не потребує включення такої "важкої артилерії", як стимуляція біосинтезу СОД.

Останнім часом намагаються пояснити механізми запуску оксидантного стресу як ключової ланки атерогенезу на рівні регуляції експресії генів. Було показано, що в міокарді пацієнтів з ІХС біосинтез генів асиметричного диметиларгініну, конкурентного антагоніста аргініну та блокатора ендотеліальної NО-синтази, є активованим, на відміну від пригніченої експресії генів, відповідальних за біосинтез оксиду азоту [5].

Висновки

Під впливом лікування кораргіном (10 таблеток) у пацієнтів з дисфункцією ендотелію (включаючи хворих зі стабільною стенокардію напруження) зменшуються прояви ішемічної хвороби серця (за даними тесту з реактивною гіперемією) і покращується ендотелійзалежна вазодилатація при незмінній ендотелійнезалежній вазодилатації.

Можливо, ендотеліопротекторні властивості кораргіну пов’язані з його антиоксидантною дією – після курсу лікування значно зменшувалася кількість дієнових кон'югат та малонового діальдегіду, зростала активність каталази.

Література

1.Архипова О.Г. Определение активности каталазы в крови // Методы исследований в профпатологии. – М.: Медицина, 1988. – С. 156-157.

2.Євстратова І.Н., Мхітарян Л.С., Орлова Н.М. та iн. Cпociб діагностики прогресуючого атеросклерозу // Патент № 30972 А, Бюл.2000, №2.

3.Стальная И.Д. Метод определения диеновой конъюгации ненасыщенных высших жирных кислот // Совр. методы в биохимии / Под ред. В.Н. Ореховича. – М.: Медицина, 1977. – С. 64-65.

4.Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты // Современные методы в биохимии / Под ред. В.Н. Орехови-ча. – М.: Медицина, 1977. – С. 66.

5.Chen X., Niroomand F., Liu Z. et al. Expression of nitric oxide related enzymes in coronary heart disease // Basic Res Cardiol. – 2006. – Vol. 101, № 4. – P. 346-353.

6.Cooke J.P., Singer A.M., Tsao P. et al. Antiatherogenic effects of L-arginine in the hypercholesterolemic rabbit // J. Clin. Invest. – 1992. – Vol. 90. – P. 1168-1172.

7.Gladwin M.T. Deconstructing endothelial dysfunction: soluble guanylyl cyclase oxidation and the NO resistance syndrome // J. Clin. Invest. – 2006. – Vol. 116, № 9. – P. 2330-2332.

8.Hirooka Y., Egashira K., Imaizumi T. et al. Effect of L-arginine on acetylcholine-induced endothelium-dependent vasodilation differs between the coronary and forearm vasculatures in humans // J. Amer. Coll. Cardiol. – 1994. – Vol. 24. – P. 948-955.

9.Kugiyama K., Yasue H., Okumura K. et al. Nitric oxide activity is deficient in spasm arteries of patients with coronary spastic angina // Circulation. – 1996. – Vol. 94. – P. 266-272.

10.Landmesser U., Merten R., Spiekermann S. et al. Vascular extracellular superoxide dismutase activity in patients with coronary artery disease // Circulation. – 2000. – Vol. 101, № 19. – P. 2264-2270.

11.Palmer R.M., Ashton D.S., Moncada S. et al. Vascular endo-thelial cells synthesize nitric oxide from L-arginine // Nature. – 1988. – Vol. 333. – P. 664-666.

12.Rossitch E.Jr., Alexander P.M., Black M. et al. L-arginine normalizes endothelial function in cerebral vessels from hypercholesterolemic rabbits // J. Clin. Invest. – 1991. – Vol. 87. – P. 1295-1299.

13.Silver A.E., Beske S.D., Christou D.D. et al. Overweight and obese humans demonstrate increased vascular endothelial NAD(P)H oxidase-p47(phox) expression and evidence of endothelial oxidative stress // Circulation. – 2007. – Vol. 115, № 5. – P. 627-637.

14.Ulker S., McMaster D., McKeown P.P. et al. Impaired activities of antioxidant enzymes elicit endothelial dysfunction in spontaneous hypertensive rats despite enhanced vascular nitric oxide genera-tion // Cardiovasc. Res. – 2003. – Vol. 59, № 2. – P. 488-500.

В.А. Слободський.

Національний науковий центр "Інститут кардіології ім. акад. М.Д. Стражеска" АМН України, м. Київ.