Острые нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) занимают одну из лидирующих позиций в структуре причин инвалидизации и смертности населения [1]. Существенное нарастание риска ОНМК отмечается при сахарном диабете (СД), длительное течение которого приводит к развитию ангио- и нейропатических осложнений [2]. Параллельная эскалация этих осложнений на церебральном уровне обусловливает увеличение вероятности ОНМК в прямой зависимости от длительности СД [3]. Совершенствование схем вторичной профилактики ОНМК при СД позволило сократить потребность в госпитализации больных по поводу цереброваскулярных расстройств, но не повлияло на общую смертность пациентов [4]. Это свидетельствует о необходимости дальнейшего поиска подходов к эффективному предотвращению ОНМК и минимизации их фатальных исходов у больных СД.

Одним из таких подходов к профилактике ОНМК является включение в терапию диабетических нейропатий оригинального отечественного препарата реамберина (меглумин натрия сукцинат) [5, 6]. В ранее проведенных исследованиях была установлена выраженная церебропротективная активность реамберина при экспериментальном СД [7], а также его способность существенно снижать тяжесть симптомов дистальной симметричной сенсомоторной нейропатии у больных СД с синдромом диабетической стопы [5, 6].

Цель настоящей работы — изучение влияния реамберина на устойчивость к ОНМК у мышей с экспериментальным СД.

Эффективность реамберина сопоставлялась с результатами применения α-липоевой кислоты (α-ЛК), которая считается эталонным средством лечения диабетических нейропатий [8] и ранее использовалась в качестве препарата сравнения при изучении церебропротективного действия реамберина при экспериментальной диабетической энцефалопатии [7].

Исследование было проведено на 1140 половозрелых беспородных мышах обоего пола массой 18—25 г. СД моделировали путем подкожного введения аллоксана тригидрата («La Chema», Чехия) или аллоксана моногидрата («ДИАЭМ», Россия) в эквивалентных дозах (300 и 245 мг/кг соответственно). Мыши контрольной группы получали эквиобъемное количество 0,9% раствора NaCl.

Через 72 ч после индукции СД мышей, получивших инъекцию аллоксана, равномерно распределяли на подгруппы — экспериментальной терапии и контроля. Изученные лекарственные средства (ЛС) вводили внутрибрюшинно, 1 раз в сутки, на протяжении 14 дней. Реамберин и α-ЛК применяли в 3 дозах, экстраполированных из разовых дозировок терапевтического диапазона для человека с учетом различий в величинах относительной площади поверхности тела [9]. В обоих случаях минимальной дозой изучаемого диапазона являлась ½ от расчетного эквивалента средней терапевтической дозы (ЭСТД). В качестве максимальной дозировки использовался удвоенный ЭСТД. Изученные дозы 1,5% раствора реамберина (N-(1-дезокси-D-глюцитол-1-ил)-N-метиламмония натрия сукцинат, ООО «НТФФ «ПОЛИСАН», Санкт-Петербург) составили 25, 50 и 100 мл/кг. Препарат α-ЛК (берлитион; «Берлин-Хеми/Менарини Фарма ГмбХ», Германия) применяли в дозах 50, 100 и 200 мг/кг (½ ЭСТД, ЭСТД и 2ЭСТД соответственно). Все дозировки изучаемых ЛС вводили в конечном объеме 100 мл/кг (при необходимости препараты разводили в 0,9% растворе NaCl). Мыши контрольных подгрупп получали изотонический раствор NaCl в том же объеме. Для предотвращения фатального кетоацидоза и гибели мышей, начиная с 4-го дня после инъекции аллоксана, всем животным с экспериментальным СД проводили базисную инсулинотерапию. С этой целью мышам 1 раз в сутки подкожно вводили 6 ЕД/кг инсулина аспартата двухфазного (НовоМикс 30 Пенфилл, «Novonordisk», Дания).

Через 1, 7 и 14 дней от начала введения изучаемых ЛС оценивали изменения устойчивости мышей к острой церебральной ишемии. Для моделирования острой ишемии головного мозга (ГМ) на мышах использовали два подхода в отдельных сериях эксперимента. В первой серии изучали влияние исследуемых препаратов на устойчивость ростральных структур ГМ к субтотальной ишемии, которую воспроизводили с помощью странгуляционной модели [10]. Использованная модель связана с преимущественной ишемизацией больших полушарий, где величина остаточного кровотока составляет менее чем 2,4% от нормы, при относительно сохранной проходимости дыхательных путей (71% от нормы) [10]. Об антиишемической активности изучаемых ЛС судили по латентности гибели мышей в условиях странгуляции. Во второй экспериментальной серии применяли декапитационную модель тотальной ишемии ГМ с оценкой длительности агонального дыхания (гаспинга), продолжительность которого связана только с функциональным состоянием нейронов дыхательного центра и не зависит от состояния мозгового кровотока [11, 12]. Данный подход был использован для целенаправленной оценки влияния изучаемых ЛС на противоишемическую устойчивость каудальных (бульбарных) структур ствола мозга.

Учитывая известную роль гипоксии в развитии фатальных последствий ОНМК [13], в параллельной серии экспериментов оценивали влияние исследуемых ЛС на устойчивость к острой гипоксической гипоксии у мышей с аллоксановым диабетом. Об антигипоксическом действии препаратов судили по их способности увеличивать латентность гибели животных в тесте «асфиксии утопления» [9, 14]. Влияние исследованных препаратов на выраженность гипергликемии изучали в дополнительной экспериментальной серии на фоне предшествующей депривации пищи в течение 24 ч при сохранении свободного доступа к воде. Обе дополнительные серии экспериментов по своему дизайну соответствовали основным сериям, в которых изучалось антишемическое действие препаратов.

Организация исследования соответствовала международным и отечественным этическим нормам, регламентирующим эксперименты на животных [1, 16].

Статистический анализ выполнен с использованием пакета прикладных компьютерных программ SPSS-17.0. Данные обработаны методами дескриптивной статистики и представлены в виде медианы (Me) и диапазона между «нижним» (LQ, 25 процентиль) и «верхним» (UQ, 75 процентиль) квартилями. О достоверности межгрупповых различий судили по U-критерию Манна—Уитни. Проверка статистических гипотез выполнялась при критическом уровне значимости p=0,05.

При моделировании аллоксанового диабета на мышах отмечено снижение устойчивости животных к ОНМК на фоне гипергликемии и увеличения чувствительности к острой гипоксической гипоксии (табл. 1, 2). Данная закономерность, прослеживавшаяся на всех этапах эксперимента, позволяет рассматривать сниженную переносимость гипоксии как важный фактор неблагоприятного протекания ОНМК при С.Д. Через 96 ч после введения аллоксана (до начала инсулинотерапии) у мышей группы аллоксановый диабет — контроль латентность гибели в тесте «асфиксии утопления» снизилась в 1,6 раза, аналогичный параметр при странгуляционной ишемии ГМ уменьшился в 1,9 раза, а длительность гаспинга сократилась в 3,5 раза по сравнению с интактным контролем (табл. 1, 2).

На более поздних сроках (через 10 и 17 дней после введения аллоксана), на фоне заместительной инсулинотерапии, переносимость гипоксии уменьшилась в 1,7—1,8 раза, а параметры устойчивости к ОНМК — в 1,4—1,6 раза. Вполне возможно, что кетоацидоз, обусловленный дефицитом инсулина, вызывает чрезмерную стимуляцию инспираторных нейронов с их последующим эксайтотоксическим повреждением и сопутствующим увеличением чувствительности ГМ к гипоксии и ишемии. Правомерность данного предположения иллюстрируется тем, что в ранний период аллоксанового диабета (до начала инсулинотерапии) из всех критериев устойчивости к гипоксии и ишемии наиболее выражено снизилась длительность гаспинга, отражающая функциональное состояние нейронов дыхательного центра [11, 12]. Заместительная инсулинотерапия, проводимая с 4-го по 17-й день после инъекции аллоксана, оказалась недостаточной для коррекции гипергликемии, но заметно уменьшала дефицит устойчивости мышей к декапитационной и странгуляционной ишемии ГМ. В ранее проведенном исследовании использованный режим заместительной инсулинотерапии тоже не обеспечивал нормализации гликемии, но эффективно предотвращал гибель мышей с аллоксановым диабетом [17]. Стоит добавить, что в отсутствие инсулинотерапии использованная доза аллоксана вызывала 100% летальность мышей на 7-е сутки после введения [17]. Данный факт свидетельствует о более тяжелом течении экспериментального СД у мышей в сравнении с крысами, характеризующимся увеличением устойчивости к острой гипоксии на фоне значительно более низких показателей летальности при аллоксановой интоксикации [18]. Не исключено, что тяжелые метаболические расстройства при аллоксановом диабете у мышей являются причиной быстро развивающейся симпатической денервации дыхательного центра [19]. Это вызывает увеличение чувствительности инспираторных нейронов к гиперкапнии с сопутствующим снижением устойчивости к гипоксии и церебральной ишемии. Важно заметить, что при СД без нейропатического поражения симпатических нервов чувствительность к гиперкапнии оказывается сниженной [19]. Вполне вероятно, что данная закономерность отражает компенсаторно-приспособительный процесс, направленный на минимизацию дисциркуляторных расстройств при С.Д. Отсутствие эффективной компенсации такого рода при аллоксановом диабете у мышей делает их удобной моделью для воспроизведения СД-ассоциированных ОНМК.

Введение реамберина и α-ЛК мышам с аллоксановым диабетом вызвало существенное увеличение устойчивости больных животных к церебральной ишемии. Наиболее ярко данный эффект проявился на декапитационной модели тотальной ишемии ГМ в остром периоде аллоксанового диабета (до начала инсулинотерапии). Однократное введение изученных препаратов через 72 ч после инъекции аллоксана привело к увеличению продолжительности гаспинга в 2,2—2,8 раза для реамберина (см. табл. 1) и в 3,2—3,5 раза для α-ЛК (см. табл. 2). Следует отметить, что после однократного введения изученных препаратов длительность гаспинга мышей, получавших α-ЛК, во всем диапазоне использованных доз существенно превышала соответствующий показатель у животных, получавших реамберин (p=0,001—0,007). При 7-дневном введении на фоне инсулинотерапии выраженность антиишемического эффекта изученных ЛС заметно снизилась. Это проявилось менее выраженным приростом устойчивости к тотальной ишемии ГМ (в 1,5—1,7 раза при введении реамберина и в 1,2—1,3 раза при использовании α-ЛК). Необходимо подчеркнуть, что в отличие от однократного введения изученных ЛС, их 7-дневное применение во всем диапазоне использованных доз привело к достоверному увеличению длительности гаспинга в группе реамберин по сравнению с группой α-ЛК (p=0,004—<0,001). Двухнедельное применение препаратов также продемонстрировало преимущество реамберина над α-ЛК по выраженности протективного эффекта при тотальной ишемии ГМ у мышей с аллоксановым диабетом. Это иллюстрирует потерю ОНМК-протекторной активности α-ЛК при 14-дневном введении во всех изученных дозах (см. табл. 2), в то время как реамберин утрачивал ОНМК-защитное действие лишь при использовании минимальной дозы (½ ЭСТД) и сохранял антиишемическую активность в относительно высоких дозировках (ЭСТД и 2ЭСТД) (см. табл. 1).

Аналогичная закономерность наблюдалась при странгуляционном моделировании субтотальной ишемии ГМ (см. табл. 1, 2). В данной серии экспериментов реамберин и α-ЛК проявляли сопоставимое ОНМК-протективное действие при однократном введении во всех изученных дозах, увеличивая длительность жизни мышей в условиях странгуляции в 1,4—1,6 раза. ОНМК-протективный эффект такой же выраженности наблюдался при 7- и 14-дневных схемах введения реамберина во всем диапазоне изученных доз (см. табл. 1). Оба режима курсового введения реамберина при экспериментальном СД вызывали стабильное повышение устойчивости к субтотальной ишемии ГМ в 1,3—1,6 раза. Курсовое введение α-ЛК мышам с аллоксановым диабетом, наоборот, сопровождалось постепенным уменьшением антиишемического действия данного Л.С. При 7-дневном введении α-ЛК увеличивала устойчивость к странгуляции в 1,2—1,3 раза в относительно низких дозах (½ ЭСТД и ЭСТД) и утрачивала антиишемическую активность в максимальной дозе. Важно отметить, что при 7-дневном применении препаратов в относительно низких дозах продолжительность жизни мышей группы «реамберин» в условиях субтотальной ишемии ГМ значимо превышала аналогичный параметр группы α-ЛК (p<0,001). При 14-дневном применении α-ЛК в средней дозе (ЭСТД) вызывала увеличение устойчивости к субтотальной ишемии ГМ на 12,5%, а при введении в минимальной и максимальной дозировках утрачивала ОНМК-протективную активность (см. табл. 2). Следует добавить, что после 2-недельного применения изученных препаратов в средней дозе устойчивость к субтотальной ишемии ГМ у мышей, получавших реамберин, достоверно превышала соответствующий показатель у животных, которым вводили α-ЛК (p=0,001).

Антиишемическое действие реамберина и α-ЛК при экспериментальном СД было связано с выраженной антигипоксической активностью обоих препаратов. Как видно из табл. 1 и 2, в подавляющем большинстве случаев оба ЛС достоверно увеличивали устойчивость животных с аллоксановым диабетом к острой гипоксической гипоксии. Необходимо подчеркнуть, что динамика антигипоксической активности изученных ЛС в процессе курсового применения характеризовалась значительным сходством с изменениями их ОНМК-протективного эффекта. Это иллюстрируется очевидным преимуществом реамберина над α-ЛК по способности пролонгировать жизнь мышей с экспериментальным СД в условиях асфиксии. Наиболее ярко данная закономерность проявилась при сопоставлении выраженности антигипоксического эффекта исследованных препаратов, применяемых в максимальных дозах (2ЭСТД). Использование данной дозировки реамберина при однократном введении увеличивало латентность асфиксической гибели мышей на 41% в сравнении с аналогичным режимом введения α-ЛК (p=0,015). При 7-кратном введении препаратов в максимальных дозах переносимость острой гипоксии в группе реамберин превышала соответствующий показатель для группы α-ЛК на 50% (p<0,001). Следует добавить, что недельное введение α-ЛК в минимальной дозировке, в отличие от реамберина, не привело к развитию антигипоксического эффекта. В результате 2-недельного применения изученных ЛС в максимальных дозах устойчивость животных к острой гипоксии под действием реамберина оказалась на 39% выше, чем при использовании α-ЛК (p<0,001). Полученные данные свидетельствуют об однотипном распределении изученных препаратов по ОНМК-протективному действию и антигипоксической активности. Учитывая роль гипоксии в патогенезе ишемических расстройств [15], можно полагать, что антигипоксическое действие реамберина и α-ЛК вносят значительный вклад в ОНМК-протективный потенциал этих препаратов при экспериментальном СД.

Отдельного внимания заслуживает динамика гликемии у животных с аллоксановым диабетом в процессе применения реамберина и α-ЛК. Как видно из табл. 2, α-ЛК не влияла на выраженность гипергликемии при однократном введении, но существенно снижала содержание глюкозы в крови при 7- и 14-дневном применении всех изученных доз. Установленный факт согласуется с данными о благоприятном действии курсового введения α-ЛК на углеводный обмен при СД [17]. Аналогичный эффект реамберина развивался быстрее и носил двухфазный характер. Уже однократное введение минимальной дозы реамберина почти в 3 раза снизило показатели гликемии у больных мышей (см. табл. 1). Разовое введение ЭСТД и 2ЭСТД не отразилось на выраженности гипергликемии. То же самое касается 7-дневного введения всех изученных доз. Лишь 2-недельное применение реамберина привело к уменьшению гипергликемии при всех режимах дозирования. Полученные данные не позволяют рассматривать ОНМК-протективное действие изученных препаратов как следствие их корригирующего влияния на гипергликемию при экспериментальном С.Д. Об этом свидетельствует снижение антиишемической активности α-ЛК на фоне нарастания ее способности уменьшать гипергликемию в динамике курсового применения у мышей с аллоксановым диабетом (см. табл. 2). При этом максимальная устойчивость животных к тотальной ишемии ГМ отмечалась при однократном введении α-ЛК, не влиявшем на гипергликемию при экспериментальном С.Д. То же самое касается антиишемического действия реамберина, проявляющегося как при 7-дневном введении (не влиявшем на гипергликемию), так и при однодневном и двухнедельном режимах применения (уменьшавших гипергликемию) (см. табл. 1).

Полученные результаты позволяют рассматривать реамберин и α-ЛК в качестве перспективных средств вторичной профилактики острых цереброваскулярных расстройств при С.Д. Применение этих препаратов при экспериментальном СД приводит к развитию ОНМК-протективного эффекта, обусловленного их антигипоксической активностью и не зависящего от их влияния на выраженность гипергликемии. Установленные факты свидетельствуют о превосходстве реамберина над α-ЛК по антигипоксической активности, ОНМК-протективному действию и скорости развития сахароснижающего эффекта при экспериментальном С.Д. Это позволяет рассматривать реамберин как предпочтительное средство профилактики и лечения цереброваскулярных расстройств при СД.

Конфликт интересов отсутствует.