3 курс / Фармакология / Диссертация_Куркин_Д_В_Противодиабетические_свойства_и_некоторые

181

никотинамид-стрептозотоцин-индуцированного СД. Так, на фоне его применения у животных наблюдается большая клеточная масса инсулинпозитивных и клеток, в которых активно идут процессы пролиферации и менее апоптоза. В предыдущих главах было показано, что соединение ZB-16 оказывает выраженное гипогликемическое действие,

понижает аппетит и массу тела экспериментальных животных. Таким образом, соединение ZB-16 оказывает комплексное противодиабетическое действие, а спектр его эффектов в большей степени соответствует описываемым для инкретинов, что, учитывая его агонистическую активность в отношении рецептора, позволяет, с одной стороны, подтвердить участие

GPR119 в регуляции секреции инкретинов, а с другой – доказать инкретинмиметический механизм действия нового агониста.

182

ГЛАВА 7. ИЗУЧЕНИЕ ПЛЕЙОТРОПНОГО ДЕЙСТВИЯ

АГОНИСТА GPR119

СД характеризуется множественными патофизиологическими процессами, основная часть которых происходит в эндокринной и сердечно-

сосудистой системах. Гетерогенность этого заболевания определяет сложность его протекания и необходимость индивидуализации терапевтических вмешательств для каждого конкретного пациента. Вне зависимости от особенностей возникновения и развития СД в настоящее время выявлена четкая взаимосвязь нарушений углеводного обмена и эндотелиальной дисфункции, выражающаяся в неадекватной вазодилатации и/или парадоксальной вазоконстрикции (т.е. в извращении реакции эндотелия в ответ на стимулы эндотелиальной NO-синтазы) повышением атерогенного и прокоагуляционного потенциала. Наиболее уязвимыми мишенями при этом являются церебральные, коронарные и периферические артерии, что и объясняет высокую частоту возникновения цереброваскулярных осложнений у пациентов с СД [Мельникова Е.В., 2011;

Чернов Ю.Н., 2010; Ярек-мартынова И.Р., 2004].

В последние годы многие ученые, занятые проблемой повышения эффективности лечения СД, пытаются решить проблему низкой эффективности профилактики цереброваскулярной патологии, возникающей на фоне СД, которая в значительной степени связана с эндотелиальной дисфункцией. Дисфункция эндотелия возникает в результате гипергликемии.

В последующем она осложняет фармакотерапию СД, внося значительный вклад в механизмы, лежащие в основе формирования и нарастания инсулинрезистентности, которая, в свою очередь, также существенно ограничивает возможности фармакотерапии заболевания и усугубляет его течение. Снижение продукции NO эндотелием считается основным дефектом, связывающим инсулинорезистентность и эндотелиальную дисфункцию [DeFronzo R.A., 2015]. Дефицит NO является результатом

183

нарушения его синтеза и/или высвобождения, в сочетании с увеличенными продукциями реакционноспособного кислорода и других оксидов азота (в

основном, пероксинитрита). Эндотелиальная дисфункция способствует нарушению действия инсулина, изменяя транскапиллярный проход инсулина в ткани-мишени, нарушает микроциркуляторный кровоток, и особенно в метаболически-активных тканях, что еще больше способствует нарушению метаболизма глюкозы. В результате, окислительный стресс повышает проницаемость эндотелия для липидов, что в совокупности с нарушением его эластичности способствует формированию атеросклеротической бляшки.

Эти процессы также сопровождаются локальными воспалительными реакциями, высвобождением хемоаттрактантов и цитокинов, которые, в свою очередь, также ухудшают резистентность к инсулину и эндотелиальную дисфункцию [DeFronzo R. A., 2015].

Для эффективного лечения СД в настоящее время важно установить гликемический контроль, но не менее важно проводить терапию эндотелиальной дисфункции, тем более, если учесть продолжающиеся дискуссии об невозможности нормализации метаболизма углеводов в условиях нарушенной эндотелиальной функции [DeFronzo R.A., 2015].

Экспериментальные и клинические исследования свидетельствуют о перспективности использования препаратов, влияющих на систему инкретинов не только с точки зрения их гипогликемического действия, но и из-за способности корректировать эндотелиальную дисфункцию. Агонисты

GPR119 при пероральном введении увеличивают секрецию инкретинов, что помимо основного – гипогликемического вызывает ряд свойственных им плейотропных эффектов, в числе которых эндотелио- и

церебропротективный.

184

7.1. Изучение плейотропных эффектов соединения ZB-16 и его комбинации с метформином на модели острого нарушения мозгового кровообращения, воспроизведенной на фоне экспериментального СД***

Учитывая тот факт, что в клинических условиях одно заболевание неизбежно связано еще с несколькими, так или иначе усугубляющими (с

точки зрения патогенеза и/или проводимой фармакотерапии) течение друг друга, целесообразным является подход к оценке действия разрабатываемого препарата в условиях моделирования сочетанной патологии, максимально близкой условиям клинической практики. В настоящем исследовании оценка эффективности нового агониста GPR119 и его комбинации с метформином проводилась при моделировании фокальной ишемии головного мозга у животных со никотинамид-стрептозотоцин-индуцированным СД.

Схематичный дизайн исследования представлен на рис.45.

*** Исследование выполнено соместно с к.м.н. Д.А. Бакулиным, Е.О. Логвиновой.

185

Рисунок 45. Дизайн исследования плейотропного действия нового

агониста GRP 119 соединения ZB-16 на модели ОСМА воспроизведенной

на фоне ЭСД

Примечания: СД – сахарный диабет; ОП – открытое поле; УРПИ – условный рефлекс пассивного избегания; ТЭИ – тест экстраполяционного избавления; ОСМА – окклюзия средней мозговой артерии; НСА – наружная сонная артерия; СМА – средняя мозговая артерия; ВСА – внутренняя сонная артерия; ОСА – общая сонная артерия; NaCl – физиологический раствор; ЛО – ложная операция; ZB-16 – агонист GPR119; Цит

– цитиколин; Мет – метформин; № – общее число животных; №* – число животных в группе; интактная группа составляла 10 животных

186

Рисунок 46. Результаты измерения концентрации глюкозы до и после проведения ПТТГ через 28 дней лечения после моделирования СД и лечебного введения исследуемого соединения, метформина и их комбинации

Примечания: # - различия достоверны по отношению к группе интактных животных при p < 0,05; * - различия достоверны по отношению к группе СД+NaCl при p

< 0,05

Внутрибрюшинное введение стрептозотоцина через 15 минут после никотинамида привело к развитию у животных выраженной гипергликемии натощак и снижению скорости утилизации глюкозы. После 28 дней терапевтического введения агониста GPR119, метформина и их комбинации скорость утилизации глюкозы, измеренная в ходе проведения ПТТГ, была достоверно (p < 0,05) выше, чем у животных группы, не получавшей

«лечения», но также значительно уступала зафиксированной у интактных

(рис.46). Таким образом, несмотря на достоверные отличия в скорости утилизации глюкозы от значений группы животных, не получавших

«лечения», можно сказать, что все крысы (за исключением интактных) имеют выраженные нарушения углеводного обмена. Согласно цели экспериментального исследования в дальнейшем мы смоделировали у этих животных фокальную ишемию головного мозга путем временного (на 30

минут) введения монофиламента до средней мозговой артерии. Аналогичное по технике и времени введение филамента в артерии интактных животных не вызывало у них выраженных явлений неврологического дефицита и некроза

187

мозговой ткани, что более подробно описано в нашей предыдущей работе

[Бакулин Д.А., 2016]. Поэтому в настоящем иследовании дальнейшее сравнение показателей животных велось только между группами, у которых моделировался СД.

Группа животных, у которых был смоделирован СД (СД+NaCl, №=30),

по принципу рандомизации была разделена на три равные группы, двум из которых была произведена ОСМА (СД+ОСМА+NaCl и СД+ОСМА+Цит) и 1 перевязана левая ОСА (СД+ЛО+NaCl). Из остальных животных с СД были также сформированы равные группы, по 10 животных в каждой, у которых была произведена ОСМА, продолжили вводить соединение ZB-16,

метформин, их комбинацию и с церебропротективным препаратом – цитиколин.

Через 24 и 48 часов после оперативного вмешательства (ОСМА или ЛО) регистрировался неврологический дефицит в баллах по двум шкалам

(Combs и D’Alecy и Garcia). Минимальные нарушения отмечались в группе ЛО животных (8,1 ± 0,4 и 8,3 ± 0,2 балла по шкале Combs и D’Alecy; 17,3 ±

0,3 и 17,8 ± 0,2 балла по шкале Garcia на 24 и 48 час соответственно), а

максимальные у тех, которым после операции вводили физиологический раствор (3,1 ± 0,8 и 3,3 ± 0,9 балла; 7,4 ± 1,7 и 8,1 ± 1,6 балла соответственно)

или цитиколин (3,1 ± 0,6 и 3,9 ± 0,6 балла; 9,7 ± 1,7 и 11,8 ± 2,1 балла соответственно; рис.47А и Б). У животных, которым терапевтически вводили соединение ZB-16 и метформин, симптомы неврологического дефицита были несколько менее тяжелыми, чем у животных, получавших физиологический раствор или цитиколин. Комбинированная терапия соединением ZB-16 и метформином оказывала более выраженное церебропротективное действие, чем каждое вещество в отдельности (5,7 ± 0,8 балла по шкале Combs и D’Alecy; 13,9 ± 1,1 балла по шкале Garcia; p < 0,05) и способствовало более быстрому регрессу симптомов психоневрологического дефицита (через 48 часов после операции баллы составили 6,5 ± 0,9 и 15,8 ± 0,7 соответственно;

188

p < 0,05). Комбинирование и ZB-16, и метформина с цитиколином не

приводило к существенному увеличению церебропротекторного действия.

Рисунок 47. Выраженность нейропротективного действия исследуемого соединения, метформина, цитиколина и их комбинации (в

баллах) по шкалам Combs и D’Alecy (А) и Garcia (Б) через 24 и 48 часов после моделирования ОСМА

Примечания: # - различия достоверны по отношению к группе СД+ЛО+NaCl при p < 0,05; * - различия достоверны по отношению к группе СД+ОСМА+NaCl при p < 0,05

Использование теста «Ротарод», отражающего силу и координацию

животных по времени их удержания на вращающемся стержне установки,

189

показало, что более высокие показатели были у животных, получавших агонист GPR119, чем у животных, получавших метформин, и еще более значимо, чем у тех, которым вводили цитиколин.

Рисунок 48. Общее время удержания (А) и латентный период первого падения (Б) животных на вращающемся стержне установки Ротарод у животных через 24 и 48 часов после моделирования ОСМА,

получавших исследуемое вещество, метформин, цитиколин и их комбинации

Комбинирование ZB-16 с цитиколином и метформина с цитиколином приводило к усилению его нейропротективного эффекта через 24 часа, но не значительно большими оказались показатели, зарегистрированные через 48

часов. При сочетанном применении метформина и цитиколина продолжительность удержания на вращающемся стержне было таким же, как у животных, получавших только метформин. А комбинирование ZB-16 с

190

метформином привело к небольшому увеличению нейропротективного действия агониста GPR119. Добавление к этой комбинации цитиколина никак не повлияло на физическую выносливость и координацию движений животный с ОСМА, воспроизведенной на фоне экспериментального СД

(рис.48).

Тестирование контрольной группы животных с ОСМА и экспериментальным СД в «Открытом поле» показало, что те, кто получали физиологический раствор, меньше двигались (пересекали меньшее число секторов) и меньше совершали актов, свидетельствующих об уровне ориентировочно-исследовательской (суммарное количество заглядываний в отверстия установки и вставания на задние лапы (с опорой или без))

активности по сравнению с интактными (рис.49). У животных, которые до и после ОСМА получали соединение ZB-16 и, в меньшей степени, метформин,

показатели двигательной и ориентировочно-исследовательской активности были статистически значимо выше, чем в группе негативного контроля.

Поведение животных, которым вводился цитиколин, в тесте «Открытое поле», а именно число поведенческих актов было лишь незначительно выше,

чем у группы негативного контроля. Добавление цитиколина к терапии соединением ZB-16 и метформина животным с ОСМА и экспериментальным СД не повлияло на активность их поведения в «ОП», т.е. в условиях ситуативной тревожности (рис.49).