Результат интеллектуальной деятельности: Способ уменьшения размера ишемически-реперфузионного повреждения миокарда с применением квинакрина

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для защиты миокарда при различных состояниях, сопровождающихся ишемически-реперфузионным повреждением миокарда.

Ишемическая болезнь сердца и ее важнейшая клиническая форма - острый инфаркт миокарда вследствие окклюзии коронарной артерии тромбом, эмболом или сдавлением коронарной артерии, является одной из основных причин смертности в большинстве развитых стран мира. Согласно рекомендациям по лечению острого коронарного синдрома [Рекомендации ЕОК 2017, Российский кардиологический журнал 2018; 23 (5): 103-158; http://dx.doi.org/10.15829/1560-4071-2018-5-103-158], в основе успешного лечения инфаркта миокарда лежит быстрое восстановление кровотока (реперфузия) по инфаркт-связанной коронарной артерии, что приводит к уменьшению размера инфаркта. Ранняя реперфузия значительно снижает смертность от инфаркта миокарда и является ведущим методом борьбы с ишемическим повреждением миокарда. Однако, реперфузия, помимо спасения ишемизированного миокарда, сопровождается дополнительным повреждением миокарда, включая сосуды, во многом в связи с увеличением в них активных форм кислорода и активации процессов вторичного повреждения, что приводит к быстрому расширению зоны некроза и возникновению феномена невосстановления кровотока (no-reflow). [Reffelmann, Thorsten, and Robert A. Kloner. Microvascular reperfusion injury: rapid expansion of anatomic no reflow during reperfusion in the rabbit. Am J Physiol Heart Circ Physiol 283: H1099-H1107, 2002. First published May 23, 2002; https://doi.org/10.1152/ajpheart.00270.2002]. Расширение зоны некроза после чрескожного коронарного вмешательства (ЧКВ) или тромболизиса, существенно ухудшает прогноз и ассоциировано с большей частотой развития ранних осложнений инфаркта миокарда, возникновением ремоделирования миокарда и более высокой летальностью [Niccoli G et al. Myocardial no-reflow in humans. J Am Coll Cardiol. 2009 Jul 21;54(4):281-92. doi: 10.1016/j.jacc.2009.03.054.]. Для улучшения результатов ранней реперфузии были предложены два основных способа кардиопротекции: 1) ишемическое посткондиционирование и 2) фармакологическое посткондиционирование. Во многих экспериментальных и ряде клинических исследований была показана эффективность ишемического посткондиционирования, но широкого применения в клинике оно не нашло из-за опасений усиления дистальной эмболизации, а также из-за противоречивых данных эффективности в клинических условиях [Маслов Л.Н. и др. Феномен ишемического посткондиционирования сердца. Анализ клинических данных. Ангиология и сосудистая хирургия. 2017. Том 23 №1 С. 21-28, https://elibrary.ru/download/elibrary_l7918219_85949532.pdf].

Фармакологическое посткондиционирование не вызывает дистальной эмболизации. Однако предложенные на сегодняшний день потенциальные кардиопротекторы (аденозин, циклоспорин, эритропоетин и др.), на этапе клинических испытаний показали себя неэффективными в уменьшении размера инфаркта. В связи с этим востребованы принципиально новые способы защиты миокарда от ишемического и реперфузионного повреждения, влияющие на механизмы первичного иммунного ответа и механизмы развития феномена невосстановления кровотока.

Патофизиологически обоснованным в целях кардиопротекции представляется блокада секретируемой фосфолипазы А2, которая, в частности, может выполняться с помощью препарата квинакрин.

Кардиопротективный эффект квинакрина был исследован Chiariello et al (1987, 1990) в экспериментах in vivo в модели перманентной ишемии миокарда [Chiariello М et al. Inhibition of ischemia-induced phospholipase activation by quinacrine protects jeopardized myocardium in rats with coronary artery occlusion. J Pharmacol Exp Ther. 1987 May; 241(2):560-8; Chiariello M. et al. Reduction in infarct size by the phospholipase inhibitor quinacrine in dogs with coronary artery occlusion. Am Heart J. 1990 Oct; 120(4):801-7]. Квинакрин, согласно Chiariello et al (1990), вводился собакам внутривенно болюсно в дозе 5 мг/кг в течение 5 минут после начала ишемии и не позднее 15 минут от момента перевязки передней межжелудочковой коронарной артерии, с последующей постоянной внутривенной инфузией в дозе 40 мг/кг/мин (фиг. 1). Величина зоны некроза, измеренная через 6 часов после начала ишемии миокарда, была достоверно меньше в квинакриновой группе по сравнению с группой контроля. Квинакрин оказал инфаркт-лимитирующий эффект как у собак, так и у крыс. Описанный авторами (Chiariello et al, 1987, 1990) способ защиты миокарда от ишемии, заключающийся во внутривенном введении раствора квинакрина сразу после наступления ишемии, является наиболее близким к заявляемому изобретению и может служить в качестве прототипа.

Недостаток известного способа состоит в том, что авторы оценили эффект на модели, которая не соответствует принятым на сегодняшний день стандартам лечения острого коронарного синдрома [Рекомендации ЕОК 2017]. Авторы использовали модели перманентной окклюзии (постоянную перевязку артерии) на крысах и собаках. Эти данные трудно экстраполировать на клиническую практику, поскольку золотым стандартом лечения острого коронарного синдрома в настоящее время является скорейшая реваскуляризация миокарда, то есть восстановление кровотока сразу при поступлении больного в стационар (Рекомендации ЕОК, 2017). Данных о кардиопротективном эффекте квинакрина на адекватной современным рекомендациям модели ишемически-реперфузионного повреждения миокарда нет.

Кроме того, авторы выбранного нами прототипа (Chiariello et al, 1987, 1990) начинали вводить квинакрин в течение первых 15 минут ишемии и продолжали поддерживать его концентрацию путем непрерывной инфузии, а результат оценивали через 6 часов. В клинической практике такая схема терапии не применима в принципе, поскольку пациент не может знать, когда у него возникнет инфаркт миокарда.

Задачей настоящего изобретения является разработка нового способа уменьшения ишемически-реперфузионного повреждения миокарда с применением квинакрина при выполнении реваскуляризации ишемизированного миокарда за счет ингибирования фосфолипазы А2.

Выполнение поставленной задачи оказывается возможной благодаря обнаруженному авторами эффекту ингибитора фосфолипазы А2 квинакрина уменьшать зону некроза миокарда при его внутривенном введении в течение 10 минут, начиная за одну минуту до начала реперфузии миокарда.

Защитный эффект квинакрина можно объяснить следующими механизмами. Фосфолипаза А2 (ФЛА2), разрушая фосфолипиды клеточных мембран приводит к их повреждению и последующему электрическому пробою [Владимиров Ю.А. Биологические мембраны и незапрограммированная смерть клетки. Соросовский образовательный журнал. 2000, Том 6, №9, С. 2-9], одновременно, высвобождая арахидоновую кислоту, способствует образованию медиаторов воспаления (лейкотриенов, простаноидов, эпоксиэйкозатриеновой и др.) [Нарыжная Н.В., Маслов Л.Н. Ишемические и реперфузионные повреждения сердца: основные проявления и молекулярный механизм. Бюллетень Федерального Центра сердца, крови и эндокринологии им. В.А. Алмазова. 2012. №5. С. 56-67, https://elibrary.ru/download/elibrary_l8828559_73054330.pdf].

Цель в уменьшении размера инфаркта миокарда достигается тем, что действие квинакрина начинается непосредственно перед восстановлением кровотока в ишемизированном миокарде и в большей степени направлено на уменьшение реперфузионного повреждения, которое развивается стремительно в первые несколько минут реперфузии. Блокада фосфолипазы А2 в самом начале реперфузии значительно уменьшает постишемическую гиперемию и отек поврежденного ишемией миокарда, оказывает цитопротективное действие на миокард за счет стабилизации клеточных мембран и блокады кальциевых каналов. В результате уменьшается гибель клеток и улучшается микроциркуляция поврежденного миокарда. Для поддержания нужной концентрации препарата в кровотоке и в коронарном русле в начале реперфузии, квинакрин вводится внутривенно непрерывно 10 минут в дозе 5 мг/кг с помощью дозирующего устройства. В результате проведенных нами опытов на модели ишемии-реперфузии миокарда крыс было установлено, что предлагаемый способ кардиопротекции обеспечивает достижение поставленной задачи, выражающееся в уменьшении размера инфаркта миокарда на 28% (с 65,8% от зоны риска до 47,6%). В то время как в моделе-прототипе уменьшение размера зоны некроза было меньшим: с 86,4% до 62,3% от зоны риска (Chiariello et al, 1990).

Заявляемое изобретение является новым, не известным в практике медико-биологических исследований, а совокупность отличительных признаков не следует из уровня техники. Изобретение является применимым из-за простоты методики и возможности использования препарата квинакрина, который одобрен для использования в клинической практике.

Предлагаемое изобретение поясняется рисунками, где:

на фиг. 1 - схема дизайна экспериментов и способа кардиопротекции Chiariello et al (1990) в сравнении с заявленным способом. На рисунке видны принципиальные различия в способах защиты от ишемии: в опытах Chiariello et al (1990) реперфузия не выполнялась, а квинакрин начинали вводить в начале ишемии, тогда как в заявленном способе введение квинакрина начиналось за одну минуту до начала реперфузии и продолжалось 10 минут.

на фиг. 2 - дизайн исследования заявленного способа;

на фиг. 3 - место 30-минутной перевязки передней межжелудочковой артерии сердца крысы: А- ствол левой коронарной артерии (лка); Б - место окклюзии; В - отведенное ушко левого предсердия.

на фиг. 4 - фотографии срезов сердца контрольной и опытной группы, окрашенных синим Эванса (СЭ) и трифенилтетразолием хлоридом (ТТС). Зона некроза миокарда (ТТС-негативная зона) в опыте, где вводился квинакрин заметно меньше, чем в контрольном эксперименте, при том что зоны риска (СЭ-негативные зоны) в двух опытах равные по размеру.

Способ осуществляется следующим образом.

За одну минуту до восстановления кровотока - реперфузии по инфаркт-связанной артерии и в течение первых 9 мин реперфузии внутривенно вводится раствор квинакрина (5 мг/кг). Препарат разводится ex tempore в физиологическом растворе. В ходе введения необходимо мониторировать электрокардиограмму, артериальное давление и частоту сердечных сокращений, поскольку препарат может кратковременно понижать частоту сердечных сокращений (в среднем на 13%), а при быстром введении - артериальное давление.

Заявленный способ иллюстрируется примером проведенных экспериментальных исследований на модели ишемии миокарда крысы.

Пример. Оценка инфаркт-лимитирующего эффекта квинакрина.

Исследование проводили на SPF-крысах самцах стока Wistar (300±25 г; n=19). Для проведения эксперимента было сформировано 2 группы (фиг. 2): первая - контрольная (0,9% NaCl), вторая - опытная (квинакрин). 30-минутную ишемию миокарда с последующей реперфузией в течение 120 мин моделировали путем перевязки передней межжелудочковой артерии (фиг. 3) в условиях искусственной вентиляции легких и ингаляционной анестезии изофлураном. За 1 мин до окончания ишемии и в течение первых 9 мин реперфузии крысам контрольной группы вводили 0.9% NaCl, опытной - раствор квинакрина (5 мг/кг) в объеме 4 мл/кг через катетер, установленный в бедренной вене. В ходе эксперимента регистрировали ЭКГ, артериальное давление (АД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС). Оценку размера зоны риска и зоны некроза производили с помощью методики "двойного окрашивания" синим Эванса и трифенилтетразолием хлоридом. Данные о размерах зон риска и инфаркта миокарда приводили в виде отношения объема зоны риска к общему объему левого желудочка, а также в виде отношения объема зоны некроза к объему зоны риска (в %).

Уровень среднего АД и ЧСС не различался между группами в ходе всего эксперимента. В контрольной группе значение среднего АД исходно составляло 120±17.5 мм рт.ст., во время ишемии - 81±19.7, в конце реперфузии - 103±11.0 мм рт.ст. В опытной группе 109±15.8 мм рт.ст., 89±16.3 мм рт.ст., 90±17.6 мм рт.ст., соответственно. Во время внутривенного введения квинакрина наблюдалось недостоверное снижение ЧСС на 13%, с последующим его восстановлением в течение 50 минут. В группе Квинакрин выявлено уменьшение зоны некроза (фиг. 4), которая составила 47.6±10.8%, тогда как в контрольной группе - 65.8±11.6% (р=0,0111). Зона риска достоверно не различалась между группами (41.8±7.3% и 45.2±5.0%, соответственно).

Таким образом, в результате проведенных исследований было выявлено, что квинакрин оказывает инфаркт-лимитирующий эффект у крыс в опытах с ишемически - реперфузионным повреждением миокарда по сравнению с контрольной группой.

Заявитель просит рассмотреть представленные материалы заявки «Способ уменьшения размера ишемически-реперфузионного повреждения миокарда с применением квинакрина» на предмет выдачи патента РФ на изобретение.