Инфаркт-лимитирующая эффективность фармакологического посткондиционирования с помощью молочной кислоты при ишемии-реперфузии миокарда в эксперименте

С. Н. Чепелев, Ф. И. Висмонт УО «Белорусский государственный медицинский университет»

2021 №1 | Оригинальные научные публикации

Аннотация

Список литературы

Современная медицина стоит перед проблемой неуклонного роста сердечно-сосудистой патологии. Учитывая высокую медицинскую и социальную значимость проблемы лечения пациентов с ишемической болезнью сердца и острым инфарктом миокарда, поиск новых эффективных методов предотвращения или ослабления ишемического повреждения миокарда и выяснение механизмов их реализации является актуальной задачей современной экспериментальной и клинической медицины. Целью исследования было выяcнить инфаркт-лимитирующую эффективность фармакологического посткондиционирования с помощью молочной кислоты при ишемии-реперфузии миокарда у крыс в эксперименте. В ходе исследования установлено, что дистантное ишемическое посткондиционирование (ДИПостК), которое воспроизводилось 15-минутной ишемией нижних конечностей и выполнялось через 10 минут после 30-минутной острой ишемии миокарда с последующей 120-минутной реперфузией, оказывало инфаркт-лимитирующий эффект и сопровождалось повышением уровня лактата в плазме крови у крыс на 87,7 % (p < 0,05) по сравнению с интактными животными. Выявлено, что введение в левую общую яремную вену L-лактата в дозе 10 мг/кг, которое осуществлялось через 25 минут от начала реперфузии после 30-минутной острой ишемии с последующей 120-минутной реперфузией миокарда, как и ДИПостК, оказывают инфаркт-лимитирующий эффект. По-видимому, повышение уровня лактата в крови (гиперлактатемия), возникающее после ДИПостК в условиях ишемии-реперфузии миокарда, имеет значение в реализации его инфаркт-лимитирующего эффекта.

Ключевые слова:

фармакологическое посткондиционирование, инфаркт-лимитирующий эффект, зона риска, зона некроза, гиперлактатемия, крысы

Infarct-limiting efficiency of pharmacological postconditioning using lactic acid in the experiment of myocardial ischemia-reperfusion

Modern medicine faces the problem of the study growth of cardiovascular pathology. Given the high medical and social significance of the problem of treating patients with coronary heart disease and acute myocardial infarction, the search for new effective methods to prevent or mitigate ischemic myocardial damage and mechanisms for their implementation is an urgent task of modern experimental and clinical medicine. The aim of the study was to determine the infarct-limiting efficacy of pharmacological postconditioning using lactic acid in rat myocardial ischemia-reperfusion in the experiment. The study found that remote ischemic postconditioning (RIPostC), which was reproduced by 15-minute lower limb ischemia and performed 10 minutes after 30-minute acute myocardial ischemia with subsequent 120-minute reperfusion, had a infarct-limiting effect and was accompanied by an increase in the plasma lactate level in rats by 87.7 % (p < 0.05) compared with intact animals. It was revealed that the introduction of L-lactate into the left common jugular vein at a dose of 10 mg/kg, which was carried out in 25 minutes after the onset of reperfusion under conditions of myocardial ischemia (30 minutes) and next reperfusion (120 minutes), as well as RIPostC, have the infarct-limiting effect. Apparently, the increase blood lactate level (hyperlactatemia) that occurs after RIPostC in myocardial ischemia-reperfusion, it has a value in its implementation of the infarctlimiting effect.

Keywords

remote ischemic postconditioning, heart attack-limiting effect, area at risk, area at necrosis, hyperlactatemia, rats

1. Мрочек, А. Г. Сердечно-сосудистые заболевания в Республике Беларусь: анализ ситуации и стратегии контроля / А. Г. Мрочек, А. А. Гракович, И. Д. Козлов [и др.]. – Минск: Беларуская навука, 2011. – 341 с.
2. Трекова, Н. А. Клинические аспекты динамики лактата крови во время операции на сердце и аорте в условиях искусственного кровообращения / Н. А. Трекова, Б. А. Акселерот, И. И. Юдичев, Д. А. Гуськов, А. В. Маркин, А. М. Попов // Анестезиология и реанимация. – 2016. – Т. 61, № 5. – С. 324–329. DOI: 10.18821/0201-7563-2016-61-5-324-329.
3. Basalay, M. Remote ischaemic pre- and delayed postconditioning – similar degree of cardioprotection but distinct mechanisms / М. Basalay, V. Barsukevich, S. Mastitskaya, A. Mrochek, J. Pernow, P.-O. Sjöquist, G. L. Ackland, A. V. Gourine, A. Gourine // Experimental Physiology. – 2012. – Vol. 97, № 8. – P. 908–917. DOI: 0.1113/expphysiol. 2012.064923.
4. Donato, M. Protecting the heart from ischemia/reperfusion injury: an update on remote ischemic preconditioning and postconditioning / M. Donato, P. Evelson, R. J. Gelpi // Current Opinion in Cardiolog. – 2017. – Vol. 32, № 6. – P. 784–790. DOI: 10.1097/HCO.0000000000000447.
5. Ferdinandy, P. Interaction of risk factors, comorbidities, and comedications with ischemia/reperfusion injury and cardioprotection by preconditioning, postconditioning, and remote conditioning / P. Ferdinandy, D. J. Hausenloy, G. Heusch // Pharmacol Rev. – 2014. – Vol. 66, № 4. – P. 1142–1174. DOI: 10.1124/pr.113.008300.
6. Groussard, C. Free radical scavenging and antioxidant effects of lactate ion: an in vitro study / С. Groussard, I. Morel, M. Chevanne, M. Monnier, J. Cillard, A. Delamarche / J. Appl Physiol (1985). – 2000. – Vol. 89, № 1. – P. 169–175. DOI: 10.1152/jappl.2000.89.1.169.
7. Heusch, G. Molecular basis of cardioprotection: signal transduction in ischemic pre, post, and remote conditioning / G. Heusch // Circulation Research. – 2015. – Vol. 116. – P. 674–699. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.116. 305348.
8. Ichai, C. Lactate and acute heart failure syndrome: in the book acute heart failure / C. Ichai, X. Leverve, J. C. Orban // In: Mebazaa A., Gheorghiade M., Zannad F. M., Parrillo J. E. (eds) Acute Heart Failure. Springer, London, 2008. – P. 768–780. DOI: 10.1007/978-1-84628-782-4_70.
9. Montoya, J. J. Nitric oxide-mediated relaxation to lactate of coronary circulation in the isolated perfused rat heart / J. J. Montoya, N. Fernández, L. Monge, G. Diéguez, A. L. G. Villalón // J. Cardiosvasc Pharmacol. – 2011. – Vol. 58, № 4. – P. 392–398. DOI: 10.1097/FJC.0b013e318226bcf7.
10. Zhao, Z. Q. Inhibition of myocardial injury by ischemic postconditioning during reperfusion: comparison with ischemic preconditioning / Z. Q. Zhao, J. S. Corvera, M. E. Halkos, F. Kerendi, N.-P. Wang, R. A. Guyton, J. Vinten-Johansen // Am J Physiol Heart Circ Physiol. – 2003. – Vol. 285. – P. H579–H588. DOI: 10.1152/ajpheart.01064.2002.
References
1. Mrochek, A. G. Cardiovascular diseases in the Republic of Belarus: situation analysis and control strategies / A. G. Mrochek, A. A. Grakovich, I. D. Kozlov [et al.]. – Minsk: Belarus. navuka, 2011. – 341 s.
2. Trekova, N. A. Clinical aspects of blood lactate dynamics during heart and aortic surgery under cardiopul-monary bypass / N. A. Trekova, B. A. Akselerot, I. I. Judichev, D. A. Gus’kov, A. V. Markin, A. M. Popov // Anesteziologija i reanimacija. – 2016. – T. 61, № 5. – S. 324–329. DOI: 10.18821/0201-7563-2016-61-5-324-329.
3. Basalay, M. Remote ischaemic pre- and delayed postconditioning – similar degree of cardioprotection but distinct mechanisms / M. Basalay, V. Barsukevich, S. Mastitskaya, A. Mrochek, J. Pernow, P.-O. Sjöquist, G. L. Ackland, A. V. Gourine, A. Gourine // Experimental Physiology. – 2012. – Vol. 97, № 8. – P. 908–917. DOI: 0.1113/expphysiol. 2012.064923.
4. Donato, M. Protecting the heart from ischemia/reperfusion injury: an update on remote ischemic preconditioning and postconditioning / M. Donato, P. Evelson, R. J. Gelpi // Current Opinion in Cardiolog. – 2017. – Vol. 32, № 6. – P. 784–790. DOI: 10.1097/HCO.0000000000000447.
5. Ferdinandy, P. Interaction of risk factors, comorbidities, and comedications with ischemia/reperfusion injury and cardioprotection by preconditioning, postconditioning, and remote conditioning / P. Ferdinandy, D. J. Hausenloy, G. Heusch // Pharmacol Rev. – 2014. – Vol. 66, № 4. – P. 1142–1174. DOI: 10.1124 / pr.113.008300.
6. Groussard, C. Free radical scavenging and antioxidant effects of lactate ion: an in vitro study / S. Groussard, I. Morel, M. Chevanne, M. Monnier, J. Cillard, A. Delamarche / J. Appl Physiol (1985). – 2000. – Vol. 89, № 1. – P. 169–175. DOI: 10.1152/jappl.2000.89.1.169.
7. Heusch, G. Molecular basis of cardioprotection: signal transduction in ischemic pre, post, and remote conditioning / G. Heusch // Circulation Research. – 2015. – Vol. 116. – P. 674–699. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.116. 305348.
8. Ichai, C. Lactate and acute heart failure syndrome: in the book acute heart failure / C. Ichai, X. Leverve, J. C. Orban // In: Mebazaa A., Gheorghiade M., Zannad F. M., Parrillo J. E. (eds) Acute Heart Failure. Springer, London, 2008. – P. 768–780. DOI: 10.1007/978-1-84628-782-4_70.
9. Montoya, J. J. Nitric oxide-mediated relaxation to lactate of coronary circulation in the isolated perfused rat heart / J. J. Montoya, N. Fernández, L. Monge, G. Diéguez, A. L. G. Villalón // J Cardiosvasc Pharmacol. – 2011. – Vol. 58, № 4. – P. 392–398. DOI: 10.1097/FJC.0b013e318226bcf7.
10. Zhao, Z. Q. Inhibition of myocardial injury by ischemic postconditioning during reperfusion: comparison with ischemic preconditioning / Z. Q. Zhao, J. S. Corvera, M. E. Halkos, F. Kerendi, N.-P. Wang, R. A. Guyton, J. Vinten-Johansen // Am J Physiol Heart Circ Physiol. – 2003. – Vol. 285. – P. H579–H588. DOI: 10.1152/ajpheart.01064.2002.