Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.
Сравнительная церебропротективная активность метформина, госоглиптина, цитиколина и нового агониста GPR119 при экспериментальной ишемии головного мозга на фоне сахарного диабета
Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2017;117(12‑2): 53‑59
Прочитано: 1762 раза
Как цитировать:
На фоне сахарного диабета (СД) значительно возрастает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Поэтому при изучении фармакологических свойств гипогликемических средств особую значимость имеет оценка их влияния на риск развития и тяжесть течения сосудистых осложнений СД, в том числе нарушений мозгового кровообращения (НМК) [1].
Нет единого мнения о влиянии метформина на течение ишемического инсульта, в то время как его эндотелиопротективное действие показано во многих работах, и в настоящее время продолжаются исследования влияния метформина на риск, течение НМК и процессы восстановления [2, 3].
В последние годы активно развивается инкретин-опосредованная терапия СД, в том числе и благодаря наличию у инкретиномиметиков — агонистов рецепторов глюкагоноподобного пептида-1 (ГПП-1) и ингибиторов дипептидилпептидазы-4 (ДПП-4) — выраженных эндотелио-, кардио- и нейропротективных эффектов, подробно описанных в ряде обзорных работ [1, 4]. Плейотропные свойства ГПП-1 лишь частично связаны с их гипогликемическим действием, а их основой является широкая распространенность рецепторов ГПП-1 в разных тканях и способность запускать важнейшие внутриклеточные сигнальные каскады, поддерживающие функциональную активность клетки и ингибирующие апоптоз в патологических условиях.
Одним из новых подходов фармакологического влияния на систему инкретинов является создание агонистов к ряду специфических рецепторов на энтероэндокринных L- и K-клетках кишечника (GPR119, GPR43 и др.), активация которых приводит к повышению выработки инкретинов (ГПП-1 и глюкозозависимого инсулинотропного полипептида — ГИП) с последующим развитием гипогликемического и ряда других эффектов. Агонист рецептора GPR119 — соединение ZB-16, по результатам предыдущих исследований, оказывает выраженное гипогликемическое действие у животных с экспериментальным СД [5], а также церебропротективное действие при моделировании ишемии головного мозга (ГМ) на интактных животных [6].
Цель настоящего исследования — оценка влияния лечебно-профилактического введения метформина, госоглиптина и нового агониста рецептора GPR119 (соединения ZB-16), а также цитиколина на течение фокальной ишемии ГМ у животных с экспериментальным СД.
Исследование проводили на 73 крысах-самцах массой 280—300 г, в возрасте 6—7 мес («Рапполово», Санкт-Петербург), которые содержались в стандартных условиях вивария.
Первым для исследования был выбран метформин (400 мг/кг, per os) — препарат первого выбора для лечения СД 2-го типа с высокой эффективностью [7].
Затем исследовали госоглиптин («Сатерекс», Россия) — отечественный ингибитор ДПП-4 (включен в реестр лекарственных средств 13.05.2016). По активности (in vitro) госоглиптин (IC50=11,3 нМ) превышает большинство применяемых ингибиторов ДПП-4: ситаглиптин (IC50=19 нМ), вилдаглиптин (IC50=62 нМ), саксаглиптин (IC50=50 нМ) и алоглиптин (IC50=24 нМ) [8]. По результатам ряда клинических исследований, препарат обладает высокой селективностью к ДПП-4 типа и хорошими фармакокинетическими параметрами: Tmax от 0,5 до 1,5 ч, T½ от 15 до 27 ч, вызывает ингибирование ДПП-4 на 80% в течение 24 ч после введения, сопровождавшееся двукратным подъемом уровня ГПП-1. По результатам сравнительного исследования [9], госоглиптин не уступает вилдаглиптину по способности снижать уровень HbA1c. Госоглиптин в настоящем исследовании [10] применяли в дозе 5 мг/кг per os.
Соединение ZВ-16 (дипиарон) (ЗАО ИИХР, Россия) представляет собой высокоселективный агонист рецептора GPR119 (EC50 M — 7,25E–09) (рис. 1).
Оценку церебропротективной активности гипогликемических препаратов проводили в сравнении с референтным препаратом цитиколин, который широко используется во всем мире при НМК различного генеза. Цитиколин («Ferrer Internacional», Испания) вводили животным с экспериментальным СД (500 мг/кг, per os) [11] только после моделирования окклюзии средней мозговой артерии (ОСМА), до этого момента они получали физиологический раствор.
Исследование было выполнено на животных с 4-недельным стрептозотоцин-никотинамид-индуцированным (СТЗ-НА) СД, который моделировали путем внутрибрюшинной инъекции стрептозотоцина (65 мг/кг) на фоне предварительного (за 15 мин) введения никотинамида (230 мг/кг) [12]. Для исследования отбирались животные с уровнем гликемии в диапазоне 8—16 ммоль/л (после 6 ч голодания), из которых были сформированы 6 экспериментальных групп (см. таблицу).
Фокальную ишемию ГМ моделировали посредством обратимой внутрисосудистой ОСМА продолжительностью 30 мин по методу J. Koizumi. В качестве наркоза использовали хлоралгидрат (400 мг/кг, внутрибрюшинно).
Уровень неврологического дефицита (по шкалам Garcia и Combs и D’Alecy) и нарушение координации движений (в тесте «ротарод») оценивали через 24 и 48 ч, а двигательную, ориентировочно-исследовательскую активность и пройденное расстояние оценивали в тесте «открытое поле» через 48 ч после моделирования ОСМА [13].
По окончании указанных тестов осуществляли забор ГМ и проводили анализ фотографий его срезов, окрашенных 2,3,5-трифенилтетразолия хлоридом и расположенных в одной плоскости с миллиметровой линейкой (толщина срезов 2 мм, расстояние до объектива 30 см). Рассчитывали относительный объем некроза и увеличение объема пораженной гемисферы.
Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием пакетов программ Microsoft Office Excel 2013 («Microsoft», США) и Prism 5 («GraphPad Software», США) по критериям Краскела—Уолиса и Дана. Статистически значимыми считались различия при p<0,05.
У животных контрольной группы (ОСМА+физраствор) на фоне ишемии ГМ развивались выраженные неврологические нарушения, регистрируемые по шкалам Garcia (снижение спонтанной двигательной активности, асимметрия движений конечностей и др.) и Combs и D’Alecy (слабость конечностей, неспособность сохранять равновесие на неподвижном стержне и др.).
В группах, получавших в течение 4 нед до и в течение 2 сут после ОСМА гипогликемические препараты (метформин и госоглиптин), суммарный балл неврологического дефицита по шкале Garcia был значимо ниже, чем в контрольной группе, только спустя 48 ч после операции, в то время как у животных, получавших соединение ZB-16, этот показатель снижался через 24 ч после моделирования ОСМА (рис. 2, а).
Применение цитиколина животным со СТЗ-НА СД, не получавшим гипогликемические препараты до ОСМА, практически не уменьшало выраженность неврологического дефицита по шкалам Garcia и Combs и D’Alecy (см. рис. 2).
В тесте «ротарод» у животных, не получавших гипогликемическую терапию (группы ОСМА+физраствор и ОСМА+цитиколин), наблюдались выраженные нарушения силы и координации движений. Значимое повышение времени первого падения с 1-х суток наблюдалось в группах ОСМА+госоглиптин и ОСМА+ZB-16 (рис. 3, а).
В тесте «открытое поле» двигательная и ориентировочно-исследовательская активность животных группы ОСМА+физраствор была ниже, чем у ложнооперированных крыс, так животные контрольной группы преимущественно двигались на небольшом участке поля, совершая редкие заглядывания в норки и стойки (рис. 4).
В группе животных ОСМА+ZB-16 по сравнению с контрольной группой наблюдались значимо большие показатели двигательной активности (на 103%) и ориентировочно-исследовательского поведения (на 218%) (рис. 5, а).
Через 48 ч после 30-минутной ОСМА в группе ОСМА+физраствор объем некроза составлял 33,2±3,6% от пораженной гемисферы, которая вследствие отека была увеличена на 15% относительно интактной (рис. 6).
В группах, получавших госоглиптин и ZB-16, объем некроза, рассчитанный относительно пораженной гемисферы, был соответственно на 37 и 43% меньше (p<0,05), чем в контрольной группе без лечения (см. рис. 6). При этом относительное увеличение объема пораженной гемисферы, которое характеризует степень отека, в группах, получавших госоглиптин и ZB-16, было на 42 и 46% ниже (p<0,05), чем в контрольной группе. В группе ОСМА+метформин наблюдалась тенденция к снижению размера инфаркта и выраженности отека, не достигающая статистической значимости.
Нарушения вазодилатирующей, антитромботической, противовоспалительной функций эндотелия при СД способствуют нарушению микроциркуляции, трофики, а также устойчивости ткани ГМ к ишемии [1]. Очевидно, не все церебропротекторы способны оказывать выраженный эффект при НМК в условиях СД. В настоящем исследовании цитиколин не оказал выраженного церебропротективного действия у животных с СД без предшествующей гипогликемической терапии, тогда как, по данным литературы [6, 11], у животных с ишемией ГМ без СД он таковым обладал.
Метформин, по результатам многолетних наблюдений, проявляет не только выраженную гипогликемическую активность, но и снижает риск развития сосудистых осложнений СД 2-го типа, что реализуется благодаря снижению периферической инсулинорезистентности, улучшению утилизации глюкозы, липидного профиля и эндотелиопротективному действию. Однако в литературе [2, 3] нет однозначных данных о его непосредственном влиянии на течение НМК. В проведенном исследовании в группе, получавшей метформин, наблюдалась видимая динамика к снижению размера инфаркта и выраженности неврологического дефицита, что может быть следствием не только эффективного контроля гликемии на всем протяжении эксперимента, но и его эндотелиопротективных свойств.
Лечебно-профилактическое введение госоглиптина в меньшей мере, чем соединения ZB-16, способствовало снижению тяжести течения ишемии ГМ на фоне С.Д. Это может быть связано со сниженной продукцией инкретинов у животных в условиях диабета, что согласуется с данными литературы [1]. Таким образом, несмотря на высокую активность и селективность госоглиптина, ввиду недостаточной секреции ГПП-1 при СД активность ингибиторов ДПП-4 в отношении церебральной патологии может уступать синтетическим аналогам ГПП-1 или соединениям, увеличивающим выработку инкретинов.
Соединение ZB-16 является агонистом рецептора GPR119, при введении его у животных с экспериментальным СД отмечалось выраженное снижение уровня гликемии и нормализация параметров коагуляционного гемостаза [5, 14], что можно связать с повышением продукции инкретинов при активации этого рецептора на энтероэндокринных клетках. Учитывая нейро- и эндотелиопротективные свойства средств с инкретиновой активностью [1, 4], было выдвинуто предположение, что изучаемый агонист рецептора GPR119 может снижать тяжесть течения ишемии ГМ как у интактных крыс, так и у животных с СД.
В проведенном исследовании лечебно-профилактическое введение соединения ZB-16 оказывало более выраженное церебропротективное действие при ишемии ГМ на фоне СД по сравнению с метформином и госоглиптином, несмотря на то что гипогликемическое действие ZB-16 уступало таковому у метформина и было сопоставимо с госоглиптином. Учитывая, что ZB-16 увеличивает базальную и стимулированную секрецию ГПП-1 (неопубликованные данные), можно предположить, что церебропротективные свойства агониста рецептора GPR119 объясняются эффектами ГПП-1.
Таким образом, выбор препарата для гипогликемической терапии может значительно повлиять на течение и исход НМК. Лечебно-профилактическое введение метформина вызывает значительное снижение уровня гликемии при экспериментальном СД, но не обеспечивает выраженного церебропротективного эффекта при последующем моделировании НМК. Применение средств, влияющих на систему инкретинов (госоглиптин и особенно соединения ZB-16), помимо гипогликемического действия приводит к достоверно меньшему объема инфаркта, отека ГМ и выраженности психоневрологического дефицита у животных с ишемией ГМ на фоне С.Д. При этом введение цитиколина без корректной гипогликемической терапии не приводит к выраженному церебропротективному эффекту.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
*e-mail: strannik986@mail.ru
Подтверждение e-mail
На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.
Подтверждение e-mail
Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.
