Кардиопротективное действие гриба Рейши

В настоящее время существует необходимость в разработке новых препаратов, способных повышать толерантность сердца к действию ишемии и реперфузии, не угнетая при этом насосную функцию сердца и не провоцируя аритмии. Определенный интерес в этом отношении представляют препараты растительного происхождения. Некоторые из них способны замедлять возникновение необратимых повреждений кардиомиоцитов при ишемии-реперфузии, не провоцируя возникновение аритмий и не снижая при этом сократимость миокарда [Лишманов и др., 1997; Маслов и др., 1998; Rioufol et al., 2003; Wang et al., 2004]. В частности, в последнее время появились сведения о том, что полисахариды, выделенные из трутовика лакированного (Ganoderma lucidum), повышают устойчивость нейронов головного мозга к действию гипоксии и реоксигенации [Zhao et al., 2004]. Экстракт Ganoderma lucidum обладает кардиоваскулярной активностью [Sliva, 2004; Lee, Rhee, 1990]. Эти факты позволили нам предположить, что экстракт Ganoderma lucidum может обладать кардиопротекторной активностью.

Цель работы: оценить кардиопротекторную, инотропную, антиаритмическую активность экстракта трутовика лакированного.

Работа выполнена в лаборатории экспериментальной кардиологии НИИ кардиологии ТНЦ СО РАН.

Методика

Эксперименты проводили на крысах-самцах линии Вистар массой 250-300 г. После торакотомии сердце быстро извлекали и переносили в охлажденный (+4 °С) раствор Кребса-Хензелайта до прекращения спонтанных сокращений. После остановки сердце помещали в аппарат Лангендорфа. Ретроградную перфузию сердца проводили по методу Лангендорфа по открытому контуру. Сократительную функцию сердца регистрировали при перфузии под постоянным давлением 52 мм рт. ст. раствором Кребса-Хензелайта, насыщенным карбогеном (+37 °С, рН=7,4) и содержащим (в мМ): NaCl - 120; КС l - 4,8; CaC l , - 2,0; MgSO₄ - 1,2; КН₂РО₄ - 1,2; NaHCO ₃ - 20,0; глюкоза - 10,0. После стабилизационного периода в течение 20 мин регистрировали частоту сердечных сокращений ЧСС и показатели сократимости изолированного сердца: давление, развиваемое левым желудочком (мм рт. ст.) (ДРЛЖ); конечное диастолическое давление (КДД), последнее выражали в процентах от исходных величин. О силе сокращений сердца судили по величине ДРЛЖ, которое вычисляли как разницу между систолическим и диастолическим давлением. Кроме того, рассчитывали скорость сокращения и скорость расслабления сердца и выражали в мм рт. ст./с. Известно, что некротическая гибель клеток сопровождается разрывом клеточной мембраны и выходом растворимого содержимого цитоплазмы во внеклеточное пространство (Ярилин, 2001), поэтому для оценки необратимых повреждений кардиомиоцитов использовали определение креатинфосфокиназы (КФК) в перфузионном растворе, оттекающем от сердца. Активность КФК определяли на спектрофотометре Specord (Германия) стандартными коммерческими наборами компании Biocon (Германия). Перфузат, собранный за первые 10 мин стабилизационного периода, отбрасывали, поскольку он содержал кровь, поступающую в перфузионный раствор из полостей сердца и коронарного русла. Затем собирали перфузат за 10 мин последующей перфузии до ишемии и за 30 мин реперфузии после ишемии. Масса сердца у крыс существенно варьирует. Следовательно, изменяется и количество КФК, поступающее в раствор, оттекающей от сердца, поэтому делали перерасчет на 1 г массы сердца. Тотальную ишемию моделировали путем прекращения перфузии на 45 мин. Продолжительность реперфузии составила 30 мин.

Экстракт трутовика лакированного вводили per os с помощью зонда в дозе 400 мг/кг один раз в день в течение 15 дней, последнее введение осуществляли за 2 ч до изоляции сердца. Контрольные животные получали воду по аналогичной схеме. Реагенты, использованные для приготовления раствора Кребса-Хензелайта, были закуплены в компании ICN Biomedicals (Irvine, США).

Исследования на изолированном перфузируемом сердце проводили слепым методом. Препарат и воду вводил один исследователь, а эксперимент на изолированном сердце и обработку результатов выполнял другой экспериментатор, который не знал, какие крысы являются подопытными, а какие контрольными.

Результаты обрабатывали статистически с использованием U-критерия Манна-Уитни и критерия X ² .

Результаты и обсуждение

В контрольной серии экспериментов при возобновлении коронарной перфузии после 45-минутной тотальной ишемии наблюдалась выраженная депрессия насосной функции сердечной мышцы. Частота сокращений во время реперфузии в контрольной группе снизилась в среднем на 20-30% (табл.1). При реперфузии сила сокращений изолированного сердца восстановилась лишь на 60-70% от исходного уровня (табл. 1), а конечное диастолическое давление возросло на 15-й минуте почти в 2 раза по отношению к исходным значениям (табл.1). При этом происходило неполное восстановление скоростей сокращения и расслабления сердечной мышцы. К концу 30-й минуты реоксигенации среднестатистические величины названных показателей составляли примерно 70% от соответствующих "доишемических" значений (табл. 2).

В результате проведенных экспериментов было установлено, что курсовое применение экстракта трутовика лакированного не влияет на частоту сокращений изолированного сердца в условиях нормоксии, что видно из данных табл. 1. В период реперфузии частота сокращений сердца в опытной серии снизилась на 12% (табл. 1). Но между контролем и опытом статистически достоверной разницы во время реперфузии выявлено не было (табл. 1). Показатель, характеризующий сократительную способность сердечной мышцы (давление, развиваемое левым желудочком) после курсового применения экстракта трутовика лакированного изменялся на протяжении всего опыта так же, как и аналогичный параметр контрольной серии (табл.1).

Следует отметить, что в опытной группе наблюдалась тенденция к снижению конечного диастолического давления на 5-й и 30-й минутах реперфузии (табл. 1). Однако на 15-й минуте реперфузии этот показатель, характеризующий степень расслабления миокарда, в опытной группе был достоверно ниже, чем в соответствующем контроле (табл.1). Данный факт свидетельствует о том, что курсовое введение экстракта трутовика лакированного предупреждает развитие реперфузионной контрактуры. Последняя, как известно, играет важную роль в патогенезе диастолической дисфункции сердца, возникающей у кардиохирургических больных после коронарного шунтирования [Бураковский и др., 1994]. Следовательно, после соответствующих клинических испытаний, экстракт трутовика лакированного может найти применение в клинической практике.

ТАБЛИЦА 1. Влияние экстракта трутовика лакированного на частоту сердечных сокращений (ЧСС), давление, развиваемое левым желудочком (ДРЛЖ) и конечное диастолическое давление (КДД)

Примечание: # - достоверность относительно исходных значений в группе р<0,05; ## -р<0,01; * - р<0,05 достоверность относительно аналогичных показателей в контроле.

ТАБЛИЦА 2. Влияние экстракта трутовика лакированного на максимальную скорость сокращений (МСС) и максимальную скорость расслаблений (МСР) изолированного сердца

Примечание: # - достоверность относительно исходных значений в группе р<0,05; ## - р<0,01.

Исследование скорости сокращения изолированного сердца после предварительного курсового введения крысам экстракта трутовика показало, что в ходе эксперимента изменения этого параметра оказались аналогичными динамике давления, развиваемого левым желудочком. Из данных табл. 2 видно, что исследуемый препарат не оказал статистически значимого эффекта на МСС до ишемии и в период реперфузии (табл. 2).

Изменения максимальной скорости расслабления в опытной группе не отличались от аналогичных показателей в контроле (табл. 2).

Первые 10 мин от начала реперфузии характеризовались появлением желудочковых аритмий почти в 100% случаев. Из них частота возникновения экстрасистолии, тахикардии и фибрилляции составила соответственно 92, 57 и 42% (табл. 3). Указанные нарушения сердечного ритма в ряде случаев оказывались обратимыми, и к концу 10-й минуты реоксигенации происходило восстановление синусового ритма. У некоторых препаратов изолированного сердца отмечались все три типа желудочковых аритмий, поскольку имел место переход от одного типа аритмий к другому. Предварительное применение экстракта трутовика лакированного не повлияло на частоту возникновения реперфузионных аритмий (табл. 3).

В контрольной группе воздействие 45-мин ишемии и реперфузии сопровождалось развитием необратимых повреждений и гибелью части карди-омиоцитов. О последнем свидетельствовало увеличение уровня КФК в растворе, оттекающем от сердца во время реперфузии. Так, в реоксигенационном периоде его активность повышалась с 4,3+0,7 U/г до 33,8+4,1 U/г (Р<0,001), что свидетельствует о значительном повреждении мембран кардиомиоци-тов во время ишемии-реперфузии.

В ходе проведенных экспериментов было выявлено цитопротекторное действие экстракта трутовика лакированного при его применении по вышеизложенной схеме. Указанный эффект выражался в снижении в 1,5 раза реперфузионного выброса креатинфосфокиназы (22,07±3,5 U/г, Р<0,029 по сравнению с соответствующим контролем). Как известно, при возникновении необратимых повреждений мембран кардиомиоцитов некоторые внутриклеточные белки поступают в кровь или раствор, которым перфузируют изолированное сердце [Kark et al., 2001; Limbruno et al.,1989]. Как правило, гиперферментемия тесно коррелирует с размерами некротического поражения миокарда [Kark et al., 2001; Limbruno et al.,1989]. Следовательно, снижение реперфузионного выброса КФК после применения названного растительного экстракта можно трактовать как косвенный показатель уменьшения количества необратимо поврежденных кардиомиоцитов.

Таким образом, экстракт трутовика лакированного обладал кардиопротек торными свойствами, ослаблял реперфузионную контрактуру, но при этом не влиял на параметры сократимости изолированного сердца и частоту возникновения реперфузионных аритмий.

ТАБЛИЦА 3. Влияние экстракта трутовика лакированного на частоту и характер реперфузионных аритмий

Заключение

1. Курсовое введение экстракта Ganoderma lucidum предупреждает появление необратимых повреждений кардиомиоцитов во время ишемии и реперфузии.

2. Экстракт трутовика при курсовом применении предупреждает возникновение реперфузионной контрактуры миокарда.

Литература

1. Бураковский В.И., Лищук В.А., Мосткова Е.В. Влияние растяжимости и сократимости желудочка на сердечный выброс у кардиохирургических больных при острой сердечной недостаточности // Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. - 1994. - № 2. - С. 4-10.

2. Лишманов Ю.Б., Наумова А.В., Афанасьев С.А., Маслов Л.Н. Участие опиоидной системы в реализации инотропных эффектов экстракта родиолы розовой при ишемических и реперфузионных повреждениях сердца in vitro // Экспер. клин, фармакол. - 1997. - Т. 60, № 3. - С. 34-36.

3. Маслов Л.Н., Лишманов Ю.Б., Маймескулова Л.А., Краснов Е.А. К вопросу о механизме антиаритмического действия экстракта родиолы розовой // Бюл. экспер. биол. мед. - 1998. - № 4. - С. 424-425.

4. Ярилин А.А. Апоптоз: природа феномена и его роль в норме и при патологии // Актуальные проблемы патофизиологии: избранные лекции / Под ред. Б.Б. Мороза - М.: Медицина, 2001. -С. 13-56.

5. Kark М„ Tanaka S., Boiling S. F. Myocardial protection by ischemic preconditioning and delta opioid receptor activation in the isolated working rat heart // J. Thor. Cardiovasc. Surg. - 2001. - P. 1-10.

6. Lee S.Y., Rhee H.M. Cardiovascular effects of myocardium extract of Ganoderma lucidum: inhibition of sympathetic outflow as a mechanism of its hypotensive action //Chem.Pharm. Bull. - 1990. - Vol. 38, N 5. - P. 359-364.

7. Limbruno U., Zucchi R., Ronca-Testoni S. et al. Sarcoplasmic reticulum function in the "stunned" myocardium // J. Mol. Cell. Cardiol. - 1989. - Vol. 21, N 10.-P. 1063-1072.

8. Rioufol G., Pietri S., Culcasi M., Loufbua J., Staat P., Pop C, Drieu K., Ovize M. Ginkgo biloba extract EGb 761 attenuates myocardial stunning in the pig heart//Basic. Res. Cardiol.-2003.-98(1).- P. 59-68.

9. Sliva D. Cellular and physiological effects of Ganoderma lucidum (Reishi) // Mini Rev. Med.Chem. - 2004. - Vol. 4, N8. - P. 873-879.

10. Wang N., Minatoguchi S., Arai M.-, Uno Y., Hashimoto K., Xue-Hai C, Fukuda K., Akao S., Takemura G., Fujiwara H. Lindera strychnifolia is protective against post-ischemic myocardial dysfunction through scavenging hydroxyl radicals and opening the mitochondrial KATP channels in isolated rat hearts //Am. J. Chin. Med. - 2004. - Vol. 32, N4. - P. 587-598.

11. Zhao H.B., Lin S.Q., Liu J.H., Lin Z.B. Polysaccharide extract isolated from Ganoderma lucidum protect rat cerebral cortical neurons from Hypoxia/ Reoxygenation Injury // J. Pharmacol. - 2004. - Vol. 95. - P. 294-298.