К механизму кардиоваскулярных эффектов высокомолекулярных соединений гуминовой природы

Введение. Поиск новых лекарственных препаратов, способных эффективно снижать повреждения миокарда при ишемии и реоксигенации, актуален, поскольку многие фармакологические препараты имеют ряд ограничений для пациентов, и их применение сопровождается негативными побочными эффектами.

Цель исследования: оценка возможной роли синтазы оксида азота (NO-синтазы) в механизме кардиоваскулярных эффектов стандартизированной активной фармацевтической субстанции (АФС) гуминовых кислот (ГК), выделенной из торфа.

Материал и методы. Эксперименты проведены на модели изолированного перфузируемого по методу Лангендорфа сердца крыс. Исследовали эффект стандартизованного образца ГК торфа в концентрациях 0,001; 0,01; 0,1 мг/мл на скорость коронарной перфузии и показатели сократимости миокарда. Для оценки значения NO-синтазы в реализации эффектов ГК осуществляли предварительное ингибирование фермента с помощью L-NAME (10 µM/л) перед добавлением исследуемого образца.

Результаты. Применение образца ГК способствовало эффективному увеличению скорости коронарной перфузии сердца, обусловленному активацией NO-синтазного сигнального механизма. Наблюдалось некоторое снижение показателей сократимости и конечного диастолического давления, связанное с активацией NO-синтазы, поскольку ингибирование фермента с помощью L-NAME устраняло все исследуемые эффекты ГК.

Заключение. Полученные данные свидетельствуют о том, что ГК торфа обладают вазодилатирующими свойствами, связанными с активацией NO-синтазы. Наличие такого эффекта указывает на перспективы дальнейшего исследования кардиотропных свойств этих соединений с целью разработки новых эффективных средств для улучшения внутрисердечной гемодинамики и ограничения Са2+-перегрузки кардиомиоцитов в условиях ишемии и реперфузии.

1. Бузлама А.В., Чернов Ю.Н. Анализ фармакологических свойств, механизмов действия и перспектив применения гуминовых веществ в медицине. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2010;73(9):43–48. DOI: 10.30906/0869-2092-2010-73-9-43-48.

2. Дымбрылова О.Н., Якимова Т.В., Венгеровский А.И. Влияние экстрактов растений на инсулинорезистентность при экспериментальном сахарном диабете. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2022;37(3):128–135. DOI: 10.29001/2073-8552-2022-37-3-128-135.

3. Ласукова Т.В., Зыкова М.В., Белоусов М.В., Горбунов А.С., Логвинова Л.А., Дыгай А.М. Роль NO-синтазы в реализации кардиопротективного эффекта соединений гуминовой природы на модели ишемии и реперфузии изолированного сердца крыс. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2018;166(11):537541. DOI: 10.1007/s10517-019-04399-y.

4. Hseu Y.C., Wang S.Y., Chen H.Y. Humic acid induces the generation of nutric oxide in human umbilical vein endothelial cells: stimulation of nutric oxide synthase during cell injuri. Free radical biology & medicine. 2002;32(7):619629. DOI: 10.1016/s0891-5849(02)00752-9.

5. Трофимова Е.С., Зыкова М.В., Лигачёва А.А., Шерстобоев Е.Ю., Жданов В.В., Белоусов М.В. и др. Влияние гуминовых кислот торфа различного генеза на продукцию оксида азота in vitro. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016;161(5):629638. DOI: 10.1007/s10517-016-3486-z.

6. Zykova M.V., Schepetkin I.A., Belousov M.V., Krivoshchekov S.V., Logvinova L.A., Bratishko K.A. et al. Physicochemical characterization and antioxidant activity of humic acids isolated from peat of various origins. Molecules. 2018;23(4):753. DOI: 10.3390/molecules23040753.

7. Зыкова М.В., Трофимова Е.С., Кривощеков С.В., Лигачёва А.А., Данилец М.Г., Логвинова Л.А. и др. Спектральные параметры и биологическая активность высокомолекулярных соединений гуминовой природы. Бюллетень сибирской медицины. 2017;16(1):36–49. DOI: 10.20538/16820363-2017-1-36–49.

8. Zaccone C., Miano T.M., Shotyk W. Qualitative comparison between raw peat and related humic acids in an ombrotrophic bog profile. Organic Geochemistry. 2007;38(1):151–160. DOI: 10.1016/J.ORGGEOCHEM.2006.06.023.

9. Орлов Д. С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. Москва: МГУ; 1990:325.

10. Chen J.С., Gu B., LeBoeuf E.J. Pan H., Dai S. Spectroscopic characterization of the structural and functional properties of natural organic matter fractions. Chemosphere. 2002;48(1):59–68. DOI: 10.1016/s0045-6535(02)00041-3.

11. Kiprop A.K., J-Coumon M-C., Pourtier E., Kimutai S., Kirui S. Synthesis of humic and fulvic acids and their characterization using optical spectroscopy (ATR-FTIR and UV-Visible). Int. J. Appl. Sci. Technol. 2013;3(8):28–35.

12. Van Krevelen D.W. Graphical-statistical method for investigation of the structure of coal. Fuel. 1950;29:228–269.

13. Massion P.B., Feron O., Dessy C., Balligand J.-L. Role of nitric oxide in the cardiovascular and renal systems. Int. J. Mol. Sci. 2003;93:388–398. DOI: 10.3390/ijms19092605.

14. Зарипова Р.И., Зиятдинова Н.И., Зефиров Т.Л. Влияние блокады NO-синтаз на сократимость миокарда гипокинезированных крыс при стимуляции β-адренорецепторов. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016;161(2):169–172. DOI: 10.1007/s10517016-3378-2.

15. Ziolo M.T., Kohr M.J., Wang H. Nitric oxide signaling and the regulation of myocardial function. J. Mol. Cel. Cardiol. 2008;45(5):625–632. DOI: 10.1016/j.yjmcc.2008.07.015.