Противоаритмические свойства препарата Мир.-11

Ключевые слова: экспериментальная аритмия, электрокардиограмма, эксплантаты эмбрионального миокарда

Накопленный опыт поиска новых противоаритмических веществ с очевидностью показывает, что лучше идти по пути целенаправленного сопоставления физико-химических особенностей веществ на каких-либо простых моделях, определяющих проникновение вещества через клеточную мембрану, чем проводить широкий скрининг различных гомологических рядов химических соединений на экспериментальных животных.

В аспекте сопоставления поверхностной и межфазной активности и сродства к фосфолипидным мембранам и исходя из того, что некоторые местноанестезирующие вещества обладают выраженными противоаритмическими свойствами [1], нами был изучен новый местный анестетик Мир.-11, синтезированный в Московском институте тонкой химической технологии им. М.В.Ломоносова [4]. Местноанестезирующие свойства были обнаружены Н.Т.Прянишниковой [5].

По химическому строению препарат Мир.-11 является 3,6,7,8-тетраметил -2- этоксикарбонил -4- изобутил -1,4,9- тригидропирроло [3,2-f]   индолизином.

Материал и  методы

Для изучения спектра противоаритмического действия и выяснения некоторых механизмов действия были использованы следующие методические приёмы, описанные для подобных исследований и в некоторых случаях несколько видоизмененные нами [2, 6].

Трепетание предсердий у кошек воспроизводили в условиях острых опытов. У кошек, получавших внутрибрюшинно уретан-хлоралозовый наркоз (1г/кг и 50мг/кг соответственно) и переведенных на искусственное дыхание, производили правостороннюю торакотомию и обнажив правое предсердие, накладывали электроды. Источником тока служил импульсный стимулятор ИЭС-01. Нарушение ритма регистрировали по изменению системного артериального давления. Исследуемый препарат вводили в бедренную вену. Определялась доза, полностью снимающая эффект электрического раздражения на сердце в течение 5 минут.

Желудочковая тахиаритмия воспроизводилась у наркотизированных морских свинок при помощи строфантина К в дозе 500 мкг/кг. О наступлении и устранении аритмий судили по ЭКГ.

Для воспроизведения фибрилляции желудочков сердца была применена методика внутривенного введения хлористого кальция в дозе 200-250 мг/кг (10% раствор) в яремную вену наркотизированных вышеописанным способом белых крыс. Эксперименты проводились под контролем  ЭКГ.  

Желудочковую тахиаритмию у наркотизированных белых крыс воспроизводили внутривенным введением аконитина в дозе 40 мкг/кг под контролем электрокардиограммы (ЭКГ).

У всех экспериментальных животных ЭКГ регистрировали во втором стандартном отведении.

Для выявления некоторых сторон клеточного механизма действия препарата Мир.-11 была применена методика эксплантации эмбрионального миокарда и устройство, с помощью которого проводилась объективная фотоэлектрическая регистрация спонтанных сокращений [3]. Опыты проводились на эксплантатах эмбрионального миокарда куриных эмбрионов 6-8-дневной инкубации. Эксплантаты эмбрионального миокарда помещались в специальные камеры, в которые вводили питательную среду, содержащую 80% среды Игла и 20% нормальной лошадиной сыворотки. Камеры с эксплантатами сверху покрывались стерильными покровными стеклами и помещались в термостат при температуре 37°С. После 1,5 - 2-часовой инкубации эксплантаты начинали сокращаться.

Нарушения ритмических спонтанных сокращений эксплантатов воспроизводили при помощи аконитина в концентрации 1•10-13  г/мл и строфантина К в концентрации 5•10^-6- 1•10^-5 г/мл.

Результаты и обсуждение

В опытах на 20 наркотизированных кошках было выявлено, что препарат Мир.-11 проявляет выраженную противоаритмическую активность при раздражении электрическим током предсердия кошки. Начиная с дозы 0,1 мг/кг препарат Мир.-11 устраняет нарушения ритма сердца, вызванное электрическим раздражением ушка сердца, действие препарата начинается спустя 1 минуту после введения и длится 3 минуты. В дозе 0,2-0,3 мг/кг препарат Мир.-11 предупреждает наступление аритмии. Длительность эффекта 20 минут. После введения препарата в дозе 0,5 мг/кг противоаритмическое действие препарата удлиняется до 30-35 минут (табл.1).

Таблица 1 

Длительность противоаритмического действия препарата  Мир.-11 при раздражении электрическим током предсердия кошки

Из табл. 1 следует, что минимальной терапевтической дозой препарата  Мир.-11 при  предсердных  аритмиях  можно  считать  дозу 0,2 мг/кг.

На 20 морских свинках  изучили  защитное и  купирующее противоаритмическое действие препарата Мир.-11 при строфантиновой аритмии. В дозе 0,7 мг/кг изучаемый препарат оказывал кратковременное защитное противоаритмическое действие. Длительность эффекта составляла 3 минуты. Купирующим действием препарат обладал в дозе 0,9 мг/кг. Эффект этот кратковременный, всего 6 минут. Повышение дозы вводимого препарата не оказывало влияния на длительность противоаритмического действия (рис. 1).

Рис.1. Влияние препарата Мир.-11 на строфантиновую аритмию, вызванную у морских свинок (ЭКГ во втором стандартном отведении): 1–нормальный синусовый ритм; 2–аритмия, вызванная строфантином К (эктопический ритм,  исходящий из различных участков атриовентрикулярного узла и левого желудочка, идиовентрикулярный ритм. Полная атриовентрикулярная диссоциация); 3–препарат Мир.-11 в дозе 1 мг/кг (восстановление исходного ритма); 4–возникновение аритмии (через 6 минут)

На модели аритмии, вызванной хлористым кальцием на 30 белых крысах, было выявлено, что препарат Мир.-11, начиная с дозы 0,5мг/кг, предупреждал возникновение вызываемых хлористым кальцием нарушений отдельных функциональных показателей работы сердца. На фоне уже развившейся аритмии препарат Мир.-11 в дозе 1 мг/кг проявлял полный противоаритмический эффект (рис.2).

 Рис.2.  Влияние препарата Мир.-11 на хлористокальциевую аритмию, вызванную у белых крыс (ЭКГ во втором стандартном отведении): 

1–нормальный синусовый ритм; 2–аритмия, вызванная хлористым кальцием (предсердная мерцательная); 3–препарат Мир.-11 в дозе 1 мг/кг (восстановление исходного ритма)

Введение аконитина 30 белым крысам вызывало нарушение ритма, характеризующееся появлением отдельных желудочковых экстрасистол, после чего быстро устанавливалась бигеминия. В опытах было установлено, что препарат Мир.-11 в дозе 1,5 мг/кг предупреждал аритмию, вызванную введением аконитина. Для выяснения лечебных свойств препарат вводили на  фоне уже развившейся аритмии. Препарат Мир.-11 в дозе 2 мг/кг полностью купировал аконитиновую аритмию. Длительность противоаритмического действия составляла 35 минут (рис.3).

 Рис.3. Влияние препарата Мир.-11   на аконитиновую аритмию, вызванную у белых крыс (ЭКГ во втором стандартном отведении): 1–нормальный сунусовый ритм; 2–аритмия, вызванная аконитином (синусовый ритм, прерывается частыми, по типу бигеминии, (политопными), желудочковыми экстрасистолами, возникающими из различных отделов желудочков); 

3–препарат Мир.-11  в дозе  2мг/кг (восстановление исходного ритма)

На аконитиновой модели аритмии в культуре ткани на эксплантатах эмбрионального миокарда препарат Мир.-11 обладал как защитным, так и лечебным свойствами. Начиная с концентрации 1•10^-9 г/мл препарат проявлял некоторый защитный эффект. Полное противоаритмическое  защитное  свойство  препарата  проявлялось  в  разведении  1•10^-8 г/мл. Лечебное (купирующее) действие препарата проявлялось в разведении 1•10^-7 г/мл (табл. 2 и рис. 4).

 Рис. 4. Влияние  препарата  Мир.-11 на аконитиновую аритмию, вызванную у эксплантатов миокарда куриных эмбрионов: 1–нормальное сокращение (исходный ритм); 2–возникновение учащения после введения аконитина в концентрации 1•10^-13 г/мл.; 3–через 6 минут (аритмичное сокращение); 

4–препарат Мир.-11 в разведении 1•10^-7 г/мл, запись через 5 минут (восстановление исходного сокращения)

Исследование препарата Мир.-11 на модели строфантиновой аритмии в культуре ткани показало, что он не обладает ни защитным, ни лечебным  свойствами в концентрациях от 1•10^-10 г/мл до 1•10^-4г/мл, т.е. вплоть до токсических (рис.5).

Полученные данные по препарату Мир.-11 сравнивали с известными противоаритмическими средствами: новокаинамидом, хинидином, индералом, лидокаином и  тримекаином. Результаты опытов приведены в сводной табл. 3.

Таблица 2

Влияние препарата Мир.-11 на аритмию, вызванную аконитином у эксплантатов эмбрионального миокарда

Рис.5. Влияние препарата Мир.-11 на строфантиновую аритмию, вызванную у эксплантатов миокарда куриных эмбрионов: 1–нормальное сокращение (исходный ритм); 2–возникновение учащения после введения строфантина в концентрации 1•10-5г/мл; 3–через 7 минут (аритмичное волнообразное сокращение); 4–препарат Мир.-11 в разведении 1•10-4 г/мл  (исходный ритм не восстанавливается); 5–постепенное снижение амплитуды сокращения и остановка

Таблица 3

Сравнительная противоаритмическая активность препарата Мир.-11 на различных экспериментальных моделях аритмии

±– эффект не всегда четкий,  х– резкая брадикардия, – отсутствие эффекта

Проведенное исследование показало (табл.3), что изученный местноанестезирующий препарат Мир.-11 обладает выраженной 

противоаритмической активностью, значительно превосходит почти все известные противоаритмические вещества– новокаинамид, хинидин, индерал и тримекаин. В данном случае исключением является лидокаин, который на модели хлористокальциевой и аконитиновой аритмий оказывает противоаритмический эффект в гораздо меньших дозах.

Препарат Мир.-11 обладает выраженной противоаритмической активностью на модели клеточной аконитиновой аритмии, вызванной на эксплантатах эмбрионального миокарда. В этом плане он равен индералу, уступает лидокаину и намного активнее, почти в 100 раз, новокаинамида и хинидина.

На модели строфантиновой аритмии в культуре ткани препарат Мир.-11 активностью не обладает, как и все остальные противоаритмические вещества.

Противоаритмические свойства препарата Мир.-11 можно объяснить возможным влиянием его на проницаемость миокардиальных мембран к ионам кальция, так как имеются данные о существовании корреляционной связи между противоаритмическим действием на модели хлористокальциевой аритмии и проницаемостью ионов кальция через миокардиальные  мембраны  [1].  По  всей  вероятности, препарат  Мир.-11 оказывает воздействие либо на мембранные структуры, ограничивая вход кальция в клетку, либо действует на те звенья метаболизма, которые наиболее подвергнуты влиянию кальция.

Выяснение противоаритмических свойств у изученного препарата имеет определенное как теоретическое, так и практическое значение. Результаты исследований расширяют наше представления о характере и некоторых сторонах механизма действия противоаритмического вещества. Данные эти могут помочь в деле целенаправленного синтеза эффективных, менее токсичных противоаритмических средств для купирования этиологически различных видов аритмий.

Значительную клиническую ценность может представить препарат Мир.-11 как по широте спектра действия, так и по выраженной противоаритмической активности. Весьма интересным и перспективным представляется дальнейшее изучение интимного механизма действия препарата Мир.-11, так как это соединение является оригинальной химической структурой, представителем новой группы веществ индолизинового ряда, о противоаритмических свойствах которых в литературе ещё не было никаких указаний.

Литература

1. Львов М.В. и др. Сопоставление противоаритмической и местноанестезирующей активности некоторых веществ. Фарм. и токс., 1975, 2, с. 170.
2. Львов М.В. Изыскание новых противоаритмических веществ и некоторые механизмы их действия. Автореф. канд. дис. Ереван, 1972.
3. Львов М.В. и др. Способ наблюдения за пульсацией объектов. Авторское свидетельство N 267818, 1970. 
4. Миронов А.Ф. и др. Исследования в области пирроло 3,2-индолизинов. 17 синтез и изучение свойств 4-алкилзамещенных производных. Журнал органической химии, 1977, 6, с.1036.
5. Прянишникова Н.Т. и др. Роль поверхностных явлений в механизме действия противоаритмических веществ. Бюл. экспер. биол. и мед., 1975, 12, с.1451.
6. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ (Под ред. В.П. Фисуненко), М., 2000.

Вопросы, ответы, комментарии