ВЛИЯНИЕ АФОБАЗОЛА НА УРОВЕНЬ ИНДУЦИБЕЛЬНОЙ NO-СИНТАЗЫ В ИШЕМИЗИРОВАННОМ МИОКАРДЕ

DOI: https://doi.org/None

C.А. Крыжановский, доктор медицинских наук, Т.А. Антипова, кандидат биологических наук, И.Б. Цорин, доктор биологических наук, С.В. Круглов, кандидат биологических наук, Е.О. Ионова, В.Н. Столярук, кандидат медицинских наук, М.Б. Вититнова, кандидат биологических наук Научно-исследовательский институт фармакологии имени В.В. Закусова РАН, Москва, Российская Федерация, 125315, Москва, Балтийская ул., д. 8 E-mail: SAK-538@yandex.ru

Цель. Изучение влияния афобазола на содержание индуцибельной NO-синтазы (iNOS) в ишемизированном миокарде крыс. Методы. Ишемию миокарда вызывали по методу Селье. Содержание iNOS в ишемизированном миокарде на 15-й день после воспроизведения инфаркта миокарда (ИМ) определяли методом Вестерн-блот-анализа с использованием моноклональных антител против iNOS. На 2-й и 14-й дни от момента перевязки коронарной артерии с помощью эхокардиографии (ЭхоКГ) оценивали состояние внутрисердечной гемодинамики. Результаты. При определении уровня iNOS в сердце животных c экспериментальным ИМ, получавших афобазол (15 мг/кг, внутрибрюшинно, ежедневно в течение 14 дней), установлено, что этот показатель не отличается от такового у интактных животных (соответственно 2,03±0,26 и 2,21±0,29 ОДЕ) и был статистически значимо (р≈0,019) ниже, чем у контрольных животных с ИМ (соответственно 2,03±0,26 и 3,22±0,28 ОДЕ). Данные ЭхоКГ-исследований свидетельствуют о том, что на фоне экспериментальной терапии афобазолом отмечается статистически значимое по сравнению с контролем восстановление насосной функции сердца. Так, если у контрольных животных фракция выброса в период со 2-го по 14-й день после воспроизведения ИМ динамически снижалась с 64,7±3,6 до 52,9±3,0%, то у животных, получавших афобазол, она, напротив, проявляла явную тенденцию к восстановлению с 57,8±3,0 до 61,1±3,4% (р≈0007). Заключение. Впервые получены данные, свидетельствующие о способности агонистов σ1-рецепторов, в частности афобазола, препятствовать экспрессии iNOS (уменьшать ее) в ткани ишемизированного миокарда. Ранее подобные результаты были получены только в отношении ишемизированных нейронов, с чем в определенной мере и связывали антиишемическую (нейропротективную) активность препарата.
Ключевые слова: 
ишемия миокарда, агонист σ1-рецепторов, индуцибельная NO-синтаза, эхокардиография

Список литературы: 
  1. Förstermann U., Sessa W.C. Nitric oxide synthase: regulation and function. Eur. Heart J. 2012; 33: 829–37.
  2. Tang L., Wang H., Ziolo M.T. Targeting NOS as a therapeutic approach for heart failure. Pharmacol. Ther. 2014; 142 (3): 306–15.
  3. Omar S., Webb A.J. Nitrite reduction and cardiovascular protection. J. Mol. Cell. Cardiol. 2014; 73: 57–69.
  4. Potts L.B., Bradley P.D., Xu V.V., Kuo L., Hein T.W. Role of endothelium in vasomotoe responses to endothelin system and protein kinase C activation in porcine retinal arterioles. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2013; 54 (12): 7587–94.
  5. Lian W.S., Chiou H.C., Lin H., Chen J.J., Cheng C.F. The prostaglandin agonist beraprost aggravates doxorubicin-mediated apoptosis by increasing iNOS expression in cardiomyocytes. Curr. Vasc. Pharmacol. 2013.
  6. Fleming I., Busse R. NO: the primary EDRF. J. Mol. Cell. Cardiol. 1999; 31: 5–14.
  7. Moens A.L., Yang R., Watts V.L., Barouch L.A. Beta 3-adrenoreceptor regulation of nitric oxide in the cardiovascular system. J. Mol. Cell. Cardiol. 2010; 48 (6): 1088–95.
  8. Roe N.D., Ren J. Nitric oxide synthase uncoupling: A therapeutic target in cardiovascular diseases. Vasc. Pharmacol. 2012; 57: 168–72.
  9. Середенин С.Б., Воронин М.В. Нейрорецепторные механизмы действия афобазола. Эксперим. и клинич. фармакология. 2009;. 72 (1): 3–11.[Seredenin S.B., Voronin M.V. Nejroreceptornye mehanizmy dejstvija afobazola. Eksp. Klin. Farmakol. 2009; 72 (1): 3–11 (in Russian)]
  10. Bhuiyan M.S., Fukunaga K. Targeting sigma-1 receptor signaling by endogenous ligands for cardioprotection. Expert Opin. Ther. Targets. 2011; 15 (2): 145–55.
  11. Tagashira H., Bhuiyan M.S., Shioda N., Fukunaga K. Fluvoxamine rescues mitochondrial Ca2+ transport and ATP production through σ(1)-receptor in hypertrophic cardiomyocytes. Life Sci. 2014; 95 (2): 89–100.
  12. Kurata K., Takebayashi M., Morinobu S., Yamawaki S. Beta-estradiol, dehydroepiandrosterone, and dehydroepiandrosterone sulfate protect against N-methyl-D-aspartate-induced neurotoxicity in rat hippocampal neurons by different mechanisms. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2004; 311 (1): 237–45.
  13. Vagnerova K., Hurn P.D., Bhardwaj A., Kirsch J.R. Sigma 1 receptor agonists act as neuroprotective drugs through inhibition of inducible nitric oxide synthase. Anesth. Analg. 2006; 103 (2): 430–4.
  14. Bhuiyan M.S., Tagashira H., Fukunaga K. Sigma-1 receptor stimulation with fluvoxamine activates Akt-eNOS signaling in the thoracic aorta of ovariectomized rats with abdominal aortic banding. Eur. J. Pharmacol. 2011; 650 (2–3): 621–8.
  15. Tagashira H., Fukunaga K. Cardioprotective effect of fluvoxamine, sigma-1 receptor high affinity agonist. Yakugaku Zasshi. 2012; 132 (2): 167–72.
  16. Крыжановский С.А., Сорокина А.В., Столярук В.Н., Вититнова М.Б., Мирошкина И.А., Цорин И.Б., Дурнев А.Д., Середенин С.Б. Изучение антиишемического действия «афобазола» в условиях экспериментального инфаркта миокарда. Бюллетень эксперим. Биологии медицины. 2010; 150 (9): 284–7.[Kryzhanovskii S.A., Sorokina A.V., Stolyaruk V.N., Vititnova M.B., Miroshkina I.A., Tsorin I.B., Durnev A.D., Seredenin S.B. Izuchenie antiishemicheskogo dejstvija «afobazola» v uslovijahj eksperimental’nogo infarkta miokarda. Bull. Exp. Biol. Med. 2010; 150 (9): 284–7 (in Russian)]
  17. Крыжановский С.А., Столяурук В.Н., Вититнова М.Б., Цорин И.Б., Середенин С.Б. К механизму противофибрилляторного действия «афобазола». Бюллетень эксперим. Биологии медицины. 2010; 149 (3): 290–3.[Kryzhanovskii S.A., Stoljauruk V.N., Vititnova M.B. i dr. K mehanizmu protivofibrilljatornogo dejstvija «afobazola». Bull. Exp. Biol. Med. 2010; 149 (3): 290–3 (in Russian)]
  18. Selye A.I., Bajuaz E., Crasso S., Nendell P. Simple technic for surgical occlusion of coronary vessels in the rat. Angiology. 1960; 11: 398–407.
  19. Lang R.M., Bierig M., Devereux R.B., Flachskampf F.A., Foster E., Pellikka P.A., Picard M.H., Roman M.J., Seward J., Shanewise J.S., Solomon S.D., Spencer K.T., Sutton M.S., Stewart W.J. Chamber Quantification Writing Group; American Society of Echocardiography’s Guidelines and Standards Committee;European Association of Echocardiography. Recomendations for chamber quantification: a report from the American Society of Echocardiography’s Guidelines and Standards Committee and the Camber Quantification Writing Group, developed in conjunction with European Association of Echocardiography, a branch of the European Society of Cardiology. J. Am. Soc. Echocardiogr. 2005; 18: 1440–63.
  20. Towbin H., Staehelin T., Gordon J. Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1979; 76: 4350–3.
  21. Widhirt S.M.; Dudek R.R.; Suzuki H.; Bing R.J. Involvement of inducible nitric oxide synthase in the inflammatory process of myocardial infarction. Int. J. Cardiol. 1995; 50 (3): 253–61.
  22. Chemaly E.R., Hadri L., Zhang S., Kim M., Kohlbrenner E., Sheng J., Liang L., Chen J., K-Raman P., Lebeche D. Long-term in vivo resistin overexpression induces myocardial dysfunction and remodeling in rats. J. Mol. Cell. Cardiol. 2011; 51 (2): 144–55.
  23. Shimazu T., Otani H., Yoshioka K., Fujita M., Okazaki T., Iwasaka T. Sepiapterin enhances angiogenesis and functional recovery in mice after myocardial infarction. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2011; 301 (5): 2061–72.
  24. Gao F., Liang Y., Wang X., Lu Z., Li L., Zhu S., Liu D., Yan Z., zhu Z. TRPV1 activation attenuates high-salt diet-induced cardiac hypertrophy and fibrosis through PPAR-δ upregulation. PPAR Res. 2014; 2014: 491963.
  25. Moncada S., Higgs E.A. Molecular mechanisms and therapeutic strategies related to nitric oxide. FASEB J. 1995; 9 (13): 1319–30.
  26. Otani H. The role of nitric oxide in myocardial repair and remodeling. Antioxid. Redox. Signal. 2009; 11 (8): 1913–28.
  27. Manoury B., Nitric oxide synthase in post-ischaemic remodelling: new pathways and mechanisms. Cardiovasc. Res. 2012; 94 (2): 304–15.
  28. Carnnicer R., Crabtree M.J., Sivakumara V., Casadei B, Kass DA. Nitric oxide synthases in heart failure. Antiovid. Redox. Signal. 2013; 18 (9): 1078–99.
  29. Kojda G., Kottenberg K. Regulation of basal myocardial function by NO. Cardiovasc. Res. 1999; 41: 514–23.
  30. Ziolo M.T., Katoh H., Bers D.M. Expression of inducible nitric oxide synthase depresses beta-adrenergic-stimulated calcium release from sarcoplasmic reticulum in intact ventricular myocytes. Circulation. 2001; 104 (24): 2961–6.
  31. Gauthier C., Leblais V., Kobzik L. The negative inotropic effect of beta3-adrenoceptor stimulation is mediated by activation of a nitric oxide synthase pathway in human ventricle. J. Clin. Invest. 1998; 102 (7): 1377–84.
  32. Lim G., Venetucci L., Eisner D.A., Casadei B. Does nitric oxide modulate cardiac ryanodine receptor function? Implications for excitation-contraction coupling. Cardiovasc. Res. 2008; 77: 256–64.
  33. Seo K., Rainer P.P., Shalkey Hahn V., Li D.I., Jo S.H., Andersn A., Liu T., Xu X., Willette R.N., Lepore J.J., Marino J.P., Birnbaumer L., Schnackenberg C.G., Kass D.A. Combined TRCP3 and TRPC6 blockade by selective small-molecule or genetic deletion inhibits pathological cardiac hypertrophy. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2014; 111 (4): 1551–6.
  34. Ogunbayo O.A., Zhu Y., Rossi D., Sorrentino V., Ma J., Zhu M.X., Evans A.M. Cyclic adenosine diphosphate ribose activates ryanodine receptors, whereas NAADP activates two-pore domain channels J. Biol. Chem. 2011; 286 (11): 9136–40.
  35. Lehnart S.E., Wehrens X.H., Kushnir A., Marks A.R. Cardiac ryanodine receptor function and regulation in heart disease. Ann. NY Acad. Sci. 2004; 1015: 144–59.
  36. Ather S., Respress J.L., Li N., Wehrens X.H. Alterations in ryanodine receptors and related proteins in heart failure. Biochim. Biophys. Acta. 2013; 1832 (12): 2425–31.
  37. Marx S.O., Marks A.R. Dysfunctional ryanodine receptors in the heart: new insights into complex cardiovascular diseases. J. Mol. Cell. Cardiol. 2013; 58: 225–31.
  38. Cobos E.J., Entrena J.M., Nieto F.R., Cendán CM, Del Pozo E. Pharmacology and therapeutic potential of sigma(1) receptor ligands. Curr. Neuropharmacol. 2008; 6 (4): 344–66.
  39. Wu Z., Bowen W.D. Role sigma-1 receptor C-terminal segment in inositol 1,4,5-triphosphate receptor activation: constitutive enhancementt of calcium signaling in MCF-7 tumor cells. J. Biol. Chem. 2008; 283 (42): 28198–215.
  40. Tagashira H., Bhuiyan M.S., Fukunada K. Divers regulation of IP3 and ryanodine receptors by pentazocine through σ1-receptor in cardiomyocytes. Am. J. Physiol. Heart Physiol. 2013; 305 (8): 1201–12.
  41. Kourrich S., Su T.P., Bonci A. The sigma-1 receptor: roles in neuronal plasticity and disease. Trends Neurosci. 2012; 35 (12): 762–71.
  42. Marriott K.S., Prasad M., Thapliyal V., Bose H.S. σ-1 receptor at the mitochondrial-associated endoplasmatic reticulum membrane is responsible for mitochondrial metabolic regulation. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2012; 343 (3): 578–86.
  43. Hayashi T. MAM: more than just a housekeeper. T. Hayashi, R. Rizzuto, G. Hajnoczky, T.P. Su Trends Cell. Biol. 2009; 19 (2): 81–8.
  44. Hayashi T., Su T.P. Cholesterol at the endoplasmatic reticulum: roles of the sigma-1 receptor chaperone and implications thereof in human diseases. Subcell. Biochem. 2010; 51: 381–98.
  45. Su T.P., Hayashi T., Maurice T., Buch S, Ruoho AE. The sigma-1 receptor chaperone as an inter-organelle signaling modulator. Trends Pharmacol. Sci. 2010; 31 (12): 557–66.
  46. Anelli T., Bergamelli L., Margittai E., Rimessi A, Fagioli C, Malgaroli A, Pinton P, Ripamonti M, Rizzuto R, Sitia R. Ero1α regulates Ca(2+) fluxes at the endoplasmatic reticulum-mitochondria interface (MAM). Antioxid. Redox. Signal. 2012; 16 (10): 1077–87.
  47. Joseph S.K., Hajnoczky G. IP3 receptors in cell survival and apoptosis: Ca2+ release and beyond. Apoptosis. 2007; 12 (5): 951–68.
  48. Roy S.S., Hajnoczky G. Calcium, mitochondria and apoptosis studies by fluorescence measurements. Methods. 2008; 46 (3): 213–23.
  49. Verfaillie T., Rubio N., Garg A.D., Xu X., Bache R.J. PERK is required at the ER-mitochondrial contact sites to convey apoptosis after ROS-based ER stress. Cell Death Differ. 2012; 19 (11): 1880–91.
  50. Chen Y., Zhang P., Li J., Xu X, Bache RJ. Inducible nitric oxide synthase inhibits oxygen consumption in collateral-dependent myocardium. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2014; 306 (3): 356–62.
  51. Gómez R., Nuňez L., Vaqueo M., Amoros I., Barana A., de Prada T., Macaya C., Maroto L., Rodriguez E., Caballero R., Lopez-Farre A., Tamargo J., Delpon E. Nitric oxide inhibits KV4.3 and human cardiac transient outward potassium current (Ito1). Cardiovasc. Res. 2008; 80 (3): 375–84.
  52. Burger D.E., Lu X., Lei M., Xiang F-L., Hammoud L., Jiang M., Wang H., Jones D.L., Sims S.M., Feng Q. Neuronal nitric oxide synthase protects against myocardil infarction-induced ventricular arrhythmia and mortality in mice. Circulation. 2009; 120: 1345–54.
  53. Gonzalez D.R., Treuer A., Sun Q.A., Stamler J.S., Hare J.M. S-Nitrosylation of cardiac ion channels. J. Cardiovasc. Pharmacol. 2009; 54 (3): 188–95.
  54. Tamargo J., Caballero R., Gómez R., Delpón E. Cardiac electrophysiological effects of nitric oxide. Cardiovasc. Res. 2010; 87 (4): 593–600.