Несмотря на большие успехи, достигнутые в лечении заболеваний, сопровождающихся явлениями эндогенной интоксикации (ЭИ), острый панкреатит все еще остается существенной проблемой и отличается высокой смертностью, развитием полиорганных нарушений [1—5]. Особую прогностическую значимость при панкреатите представляют формирующиеся изменения в системе кровообращения, поскольку гемодинамические сдвиги зачастую инициируют патологические изменения и определяют дальнейшее течение заболевания [6]. В условиях ЭИ развиваются повреждения клеточных мембран, которые патогенетически сопряжены с активизацией свободнорадикального окисления (CРО) липидов и фосфолипазных систем в различных органах и тканях. В том числе подобные изменения развиваются в миокарде с формированием его функциональных нарушений [6—8].

Из числа лекарственных средств, которые имеют возможность влиять на органные функционально-метаболические нарушения, особое значение следует уделить препаратам с антиоксидантным и антигипоксантным действием, к которым относится мексидол [9].

Цель работы — изучение эффективности мексидола в предупреждении токсического повреждения сердца при остром панкреатите.

Экспериментальные исследования были проведены на 30 взрослых беспородных половозрелых собаках обоего пола, масса которых составила от 8,72 до 14,31 кг. В работе использована модель острого панкреатита (способ В.М. Буянова и соавт. (1989)) [2]. С целью воспроизведения острого очагового панкреонекроза осуществляли пунктирование желчного пузыря, забирали желчь, далее проводили лигирование места пункции. Желчь вводили по 0,5 мл в паренхиму вертикальной части поджелудочной железы в 6 точек.

Проведение экспериментальных исследований соответствовало всем этическим и правовым требованиям по работе с экспериментальными животными и было одобрено Локальным этическим комитетом медицинского института ФГБОУ ВО «МГУ им. Н.П. Огарева». Исследования проводились под внутривенным наркозом (тиопентал-натрия из расчета 0,04 г/кг массы животного). В контрольные сроки эксперимента (на 1-е, 3-и, 5-е сутки) осуществляли забор крови из бедренной вены, выполняли биопсию тканей сердца.

В послеоперационном периоде животным проводилась инфузионная терапия, включавшая внутривенные введения 5% раствора глюкозы и 0,89% раствора хлорида натрия из расчета 50 мл/кг массы животного. В контрольные сроки эксперимента (на 1-е, 3-и, 5-е сутки) животным производили релапаротомию, биопсию ткани миокарда, осуществляли забор крови, исследовали гидрофильные и гидрофобные показатели эндотоксикоза, качественный и количественный состав липидов цитомембран миокарда, функциональное состояние сердца методом электрокардиографии (ЭКГ). Проводили морфологическое исследование тканей сердца. В опытной группе животных в комплексную терапию включали антиоксидант мексидол (5% раствор из расчета 10 мг/кг массы).

Для получения исходных данных, принятых в качестве условной нормы, были изучены вышеперечисленные показатели у 10 здоровых животных.

Для оценки эндогенной интоксикации (ЭИ) определяли следующие показатели: содержание молекул средней массы (МСМ) исследовали спектрофотометрически на спектрофотометре СФ-46 (длины волн 254 и 280 нм) (О.И. Пикуза, Л.З. Шакирова, 1994); общую и эффективную концентрацию альбумина (ОКА и ЭКА) в сыворотке крови — флюоресцентным методом. Использовался анализатор АКЛ-01 «Зонд». Резерв связывания альбумина (РСА) определяли по формуле РСА=ЭКА/ОКА; индекс токсичности (ИТ) плазмы по формуле ИТ=ОКА/ЭКА – 1 (Ю.А. Грызунов, Г.Е. Добрецов, 1994).

По коэффициенту интоксикации (КИ) изучали баланс между накоплением и связыванием токсичных лигандов, используя формулу:

КИ=(МСМ₂₈₀/ЭКА)·1000 (А.Н. Чемерис, 2005).

Интегральный коэффициент эндогенной интоксикации (КЭИ) вычисляли по формуле:

где обозначения с индексом п соответствовали исследуемому образцу плазмы крови, а с индексом н среднему значению показателя в норме; МДА — малоновый диальдегид (С.Б. Матвеев и соавт., 2009).

В реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой оценивали содержание в плазме крови МДА. Диеновые и триеновые конъюгаты (ДК и ТК) в плазме крови определяли спектрофотометрическим методом при длине волны 232 и 275 нм. Активность супероксиддисмутазы (СОД) оценивали по способности фермента тормозить аэробное восстановление нитросинего тетразолия до формазана (В.С. Гуревич и соавт., 1990; Р. Досон и соавт., 1991). Активность фосфолипазы А₂ (ФлА₂) определяли в среде, содержащей 10 ммоль трис-HCl-буфер (pH 8,0), 150 ммоль тритон Х-100, 10 ммоль CaCl₂ и субстрат (1,2 ммоль). Фосфатидилхолины яичного желтка использовали в качестве субстрата. Титрометрическим методом проводили регистрацию каталитической деятельности фермента по мере образования свободных жирных кислот (СЖК). Для расчета использовали калибровочную кривую, построенную по пальмитиновой кислоте (В.А. Трофимов, 1999).

Экстракцию липидов из тканей миокарда осуществляли хлороформетаноловой смесью (Дж.А. Хиггинс, 1990), их фракционирование — методом тонкослойной хроматографии. На пластинах фирмы «Merk» на стеклянной основе разделяли полярные фосфолипиды, нейтральные липиды на силикагелевых пластинах для обращенно-фазной тонкослойной хроматографии (Дж.А. Хиггинс, 1990; V. Vaskovsky и соавт., 1975). Денситометр Model GS-670 (BIO-RAD, США) с соответствующим программным обеспечением (Phosphor Analyst/PS Sowtware) использовался для проведения молекулярного анализа липидов.

Регистрация ЭКГ проводилась в стандартных отведениях на электрокардиографе ЭК ЭТ-01-«Р-Д».

Для статистической оценки полученных результатов использовали пакет прикладных программ Statistic program для Windows (v.7). Применялся параметрический критерий Стьюдента. Статистически значимыми считались различия между группами при р<0,05.

В ходе проводимого исследования определена эффективность антиоксидантного препарата мексидола в предупреждении прогрессирования токсического поражения клеточных мембран миокарда, изучены механизмы цитопротекторного действия мексидола при эндотоксикозе, определено влияние препарата на функциональные показатели сердца при ЭИ.

На первом этапе исследования изучено влияние мексидола на выраженность ЭИ при панкреатогенном эндотоксикозе. Отмечено, что уже на 1-е сутки после моделирования очагового панкреонекроза на фоне применения мексидола имело место увеличение показателей ОКА и ЭКА относительно данных контроля на 15,5 и 17,4% (р<0,05), которые оставались на достоверно более низком уровне по отношению к норме. На данном сроке наблюдения РСА и ИТ плазмы не имели статистически значимых отличий от контроля. Уровень МСМ (l=254 нм и l=280 нм) превышал норму, имея достоверно более низкие показатели относительно данных контрольной группы на 28,0 и 28,5% (р<0,05) соответственно. КИ и интегральный КЭИ были ниже данных контроля на 38,6 и 4,4% (р<0,05), превышая норму на 33,1 и 73,8% (р<0,05) соответственно.

В динамике на 3-и и 5-е сутки применения мексидола в плазме крови существенно снижалось количество всех анализируемых токсических продуктов по отношению к результатам контроля. Показатели МСМ, ИТ, КИ и КЭИ достоверно отличались от результатов контроля. ОКА достигала исходного уровня, наблюдался достоверный рост ЭКА и РСА (рис. 1).

Использование мексидола при лечении острого очагового панкреонекроза ограничивало морфологические изменения миокарда. В 1-е сутки применения мексидола в кардиомиоцитах наблюдалась только паренхиматозная белковая зернистая дистрофия, имело место уменьшение отека в периваскулярных пространствах и интерстиции по сравнению с морфологической картиной, наблюдаемой в миокарде животных из группы контроля. Расстройства микроциркуляции характеризовались умеренным полнокровием капилляров и единичных венул. Инфильтративные изменения были минимальными и отличались регистрацией в периваскулярных пространствах небольших скоплений лимфоцитов и гистиоцитов.

В последующие 3-и и 5-е сутки лечения наблюдалось эффективное восстановление структуры миокарда. На фоне введения препарата не наблюдалось формирование атрофии и некроза кардиомиоцитов, мексидол уменьшал отек интерстициальной ткани и периваскулярных пространств, воспалительную инфильтрацию, ограничивал микроциркуляторные расстройства, а также метаболические нарушения. При применении антиоксиданта активизировались репаративные процессы в миокарде, что подтверждалось регистрацией гипертрофии ядер кардиомиоцитов.

Изучение динамики изменений состава липидов ткани миокарда при панкреатогенном эндотоксикозе, в составе комплексной терапии которого использовался мексидол, показало, что уже на 1-е сутки эксперимента отмечалась положительная динамика анализируемых показателей в виде достоверного снижения содержания СЖК на 25,7% (p<0,05) и роста удельного веса моноацилглицеролов (МАГ) на 24,2% (p<0,05) относительно контрольного уровня. Показатели суммарных фосфолипидов (СФЛ), холестерола (ХС), диацилглицеролов (ДАГ) и триацилглицеролов (ТАГ) на данном сроке эксперимента достоверно относительно контроля и нормы не отличались. В последующие сроки динамического наблюдения отмечалась более значимая положительная динамика показателей липидного состава ткани сердца. При этом максимальный эффект препарата был отмечен на 5-е сутки терапии (рис. 2).

Исследование фосфолипидного состава ткани сердца показало, что на 1-е сутки эксперимента отмечался рост уровня фосфатидилхолина (ФХ), фосфатидилсерина (ФС) и фосфатидилинозита (ФИ) по отношению к контрольным данным на 13,8, 38,1, 51,3% (p<0,05) соответственно. Одновременно наблюдалось достоверное снижение показателей лизофосфолипидов (ЛФЛ), сфингомиелина (СМ) и фосфатидилэтаноламина (ФЭА) по сравнению с контрольным уровнем. Более существенная динамика данных показателей была зарегистрирована на 3-и и 5-е сутки эксперимента (рис. 3).

Анализируя полученные экспериментальные данные, можно отметить, что применение мексидола в терапии панкреатогенного эндотоксикоза нормализует как качественный, так и количественный состав липидов в ткани миокарда. Важно констатировать превентивный эффект терапии мексидолом, свидетельством которого выступает отмеченная в эксперименте способность препарата регулировать баланс липидного состава уже с 1-х суток лечения. Данный эффект сохраняется на протяжении всего периода эксперимента.

При изучении процессов липопероксидации в ткани сердца при панкреатогенном эндотоксикозе на фоне терапии мексидолом отмечено, что превентивная терапия мексидолом уже на 1-е сутки способствует ограничению СРО, что проявлялось снижением уровня ДК и ТК на 22,9 и 32,1% (р<0,05) по сравнению с контролем. В последующие сроки лечения на 3—5-е сутки положительная тенденция сохранялась. Наряду со снижением показателей ДК и ТК отмечалось достоверное уменьшение содержания МДА. Препарат способствовал восстановлению антиоксидантного потенциала, что проявлялось ростом активности СОД с 1-х суток терапии. Применение мексидола в комплексной терапии панкреатогенного эндотоксикоза сопровождалось также положительными ферментативными сдвигами: показатель фосфолипазы А₂ достоверно снижался на всех этапах эксперимента (рис. 4).

На следующем этапе работы установлено, что при использовании мексидола наблюдается восстановление биоэлектрической активности миокарда, о чем свидетельствовала динамика изменений ЭКГ (см. таблицу).

Положительное влияние мексидола отмечено также и в отношении эктопической активности миокарда. Препарат с 1-х суток лечения уменьшал количество желудочковых и наджелудочковых экстрасистол. На фоне введения мексидола регистрировался его антиишемический эффект, что проявлялось снижением количества эпизодов депрессии сегмента ST на 56,7% в 1-е сутки применения; к 5-м суткам терапии ишемические эпизоды не были зафиксированы по данным ЭКГ. Препарат улучшал процессы деполяризации и реполяризации в миокарде.

Анализируя результаты проведенного исследования, можно сделать заключение о том, что превентивное использование препарата антиоксидантного действия мексидол в комплексном лечении острого очагового панкреонекроза эффективно корригирует и ограничивает повреждение клеточных мембран сердца на фоне развивающейся Э.И. Выявленный мембранопротекторный эффект препарата способствует ограничению прогрессирования ЭИ, быстрому купированию воспалительного процесса, коррекции морфофункционального состояния сердца.

Кардиопротекторное действие антиоксиданта в условиях экспериментальной модели панкреатогенного эндотоксикоза реализуется за счет способности ограничивать повышенную интенсивность липопероксидации, восстанавливать антиоксидантный потенциал и за счет уменьшения фосфолипазной активности в тканевых структурах сердца.

Наличие выявленной у мексидола липидрегулирующей способности определяет роль препарата в предупреждении развития органной мембранодеструкции на примере сердца. Липидрегулирующее действие мексидола определено его способностью снижать интенсивность процессов СРО, повышать антиоксидантную защиту и уменьшать фосфолипазную активность в ткани сердца, итогом чего является нормализация в количественном и качественном отношении липидного состава мембран клеток.

Показанное в ходе исследования восстановление функционального состояния сердца при превентивном применении мексидола тесно сопряжено с его возможностью корригировать липидный метаболизм в клеточных структурах сердца. Эти данные являются дополнительным свидетельством важности дестабилизации липидов клеточных мембран в патогенезе токсического поражения сердца при эндотоксикозе панкреатогенного генеза. Управление данными процессами дает возможность восстановления липидного компонента биологических мембран клеточных структур, способствует проявлению структурного антиоксидантного эффекта и вносит значимый вклад в коррекцию токсического поражения сердца, обусловленного эндотоксикозом.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

e-mail: ellanac78@mail.ru;
orcid: http://orcid.org/0000-0003-2693-420X