Мамалыга М.Л.

Кафедра анатомии и физиологии человека и животных Московского педагогического государственного университета, Москва

Изменения вариабельности сердечного ритма при фармакологическом воздействии в досимптомной и симптомной стадиях болезни Паркинсона (экспериментальное исследование)

Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2013;113(8): 57-60

Просмотров : 41

Загрузок :

Как цитировать

Мамалыга М. Л. Изменения вариабельности сердечного ритма при фармакологическом воздействии в досимптомной и симптомной стадиях болезни Паркинсона (экспериментальное исследование). Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2013;113(8):57-60.

Авторы:

Мамалыга М.Л.

Кафедра анатомии и физиологии человека и животных Московского педагогического государственного университета, Москва

Все авторы (1)

Болезнь Паркинсона (БП) - одно из наиболее распространенных, медленно развивающихся заболеваний, об­условленное прогрессирующей дегенерацией дофаминергических нейронов нигростриатной системы. При этом развивается вегетовисцеральная дисфункция с нарушением регуляции функций сердечно-сосудистой системы [12, 18]. Лечение неврологических нарушений без учета состояния сердечно-сосудистой системы может привести к возникновению или усугублению кардиальной патологии. Применение агонистов дофамина при лечении БП увеличивает риск возникновения сердечной недостаточности [14, 15], а использование дигидропиридинов при лечении больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями снижает риск возникновения БП [21]. Иногда пациенты с БП умирают от внезапной остановки сердца [9]. Вопрос о сопряженности нарушений в мозге и сердце при назначении на разных стадиях БП наиболее эффективно восполняющих дефицит дофамина препаратов, основой которых является диоксифенилаланин (L-ДОФА), остается открытым.

Цель исследования - изучение особенностей регуляции сердечного ритма и показателей ЭКГ у мышей линии C57BL/6 с досимптомной и ранней симптомной стадиями болезни Паркинсона до и после лечения мадопаром.

Материал и методы

Эксперименты были проведены на мышах-самцах линии C57BL/6, массой 25-30 г в возрасте 2,5 месяца. Животных содержали в стандартных условиях вивария при свободном доступе к воде и корму. Для моделирования досимптомной стадии (ДС) БП 12 животным двукратно с интервалом 2 ч подкожно вводили 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропи­ридин (МФТП, «Sigma», Германия) в дозе 12 мг/кг с 30 мкл физраствора [2, 5, 22]. Для воспроизведения ранней симптомной стадии (РСС) ту же дозу нейротоксина вводили 12 животным 4 раза. Контроль составили 14 животных, которым вводили тот же объем физраствора.

Через 14 сут после введения соответствующих доз нейротоксина или физраствора у свободно перемещающихся животных в режиме on line проводили 24-часовую запись ЭКГ c помощью беспроводной телеметрической системы ML880B106 («ADInstruments», Австралия). Система позволяет проводить многодневную запись без контакта с животными. Сигнал передавал небольшой (2,5 × 2 × 0,8 см) трансмиттер (TR40BB), который размещали на верхней части клетки. Его электроды вводили подкожно через дорсальную сторону тела (между лопатками) и фиксировали к большим грудным мышцам.

Операцию проводили до введения нейротоксина, под общей анестезией смесью золетила, рометара (20 и 10 мг/кг соответственно), соблюдая правила асептики и антисептики. Послеоперационный период составлял 7 дней.

Мониторирование ЭКГ соответствовало I отведению. Регистрацию, запись и обработку ЭКГ-интервалов осуществляли при помощи программы LabChart 7 для мышей. Точность измерения интервалов R-R составила 1 мс, частота дискретизации - 1024 Гц. При изучении вариабельности сердечного ритма (ВСР) проводили: 1) временной анализ сердечного ритма: частота сердечных сокращений (HR), среднее квадратичное отклонение (SDNN), квадратный корень из суммы квадратов разности величин последовательных пар интервалов R-R (RMSSD); 2) спектральный анализ: общая мощность спектра (TP), спектральная мощность высоко- (HF), низко- (LF) и сверхнизкочастотного (VLF) компонентов вариабельности с диапазоном частот 0,75-3 Hz, 0,02-0,75 Hz, < 0,02 Hz соответственно, мощность спектра в диапазоне высоких (HFnu) и низких (LFnu) частот в нормализованных единицах, а также симпатовагальный индекс (LF/HF) и индекс централизации (IC). Кроме того, по данным ЭКГ анализировали параметры реполяризации левого желудочка: QT, QTc, TpeakTend.

После завершения исследований животным с ДС и РСС БП в течение 10 дней вводили мадопар-125 («Hoffmann-La Roche», Швейцария). Мадопар-125 содержит L-ДОФА (предшественник дофамина) и бенсеразид (ингибитор периферического декарбоксилирования L-ДОФА). Препарат вводили внутрибрюшинно в виде свежеприготовленной водной суспензии в дозе 25,5 мг/кг массы тела (по L-ДОФА). Контрольным животным вводили соответствующие объемы физраствора. У всех животных проводили повторное исследование ВСР.

Статистический анализ проводили с помощью компьютерной программы Statistica 6.0. Исследуемые величины определяли как среднее арифметическое со стандартной ошибкой средней. Достоверность различий между средними значениями оценивали с помощью t-критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение

Многочисленные исследования БП свидетельствуют, что клинические симптомы медленно развивающейся неврологической патологии могут проявляться через 2-3 десятилетия после начала заболевания, когда дегенерируют 50-60% ДАергических нейронов черной субстанции (ЧС). Причем в процессе ранних дегенеративных нарушений нейронов нигростриатной системы пластические ресурсы позволяют компенсировать ДАергическую недостаточность и замедлить клинические проявления БП [2, 4, 5, 22]. Однако эти нарушения также сказываются на состоянии ядер ствола мозга, высших вегетативных центров и периферической вегетативной нервной системы (ВНС) [8, 12, 17, 20]. В связи с этим возникает вопрос о сопряженности компенсаторных возможностей мозга с механизмами вегетативной регуляции сердца на разных стадиях БП. Из-за отсутствия единого мнения об особенностях проявления недвигательных симптомов на ранних стадиях БП их терапию нередко игнорируют [8]. Решение этого вопроса предполагает проведение не только клинических, но и экспериментальных исследований на адекватных моделях ДС и РСС БП у мышей линии C57BL/6 [2, 5, 22].

Анализ ВСР - унифицированный метод, позволяющий не только оценить функциональное состояние сердца, выявить резервы систем регуляции, но и проследить динамику патогенеза при тех или иных состояниях организма. Вегетативная регуляция сердца в значительной мере определяется вкладом HF, LF, VLF в формирование общей ВСР с учетом абсолютной мощности спектров [1, 3]. При ДС и РСС БП выявлены противоположные изменения LF/HF (табл. 1).

Это позволило предположить, что на разных стадиях БП преобладают те или иные варианты нейровегетативной регуляции сердца, причем «срыв» каждого из них, по-видимому, может провоцировать проявления разных патогенетических механизмов.

В использованной досимптомной модели БП у мышей не возникают нарушения моторного поведения, однако уменьшение количества дофаминергических аксонов в стриатуме и концентрации дофамина свидетельствует о дегенеративных изменениях [2, 5, 22]. При этом уменьшение количества нейронов в ЧС и увеличение содержания дофамина в сохранившихся клетках отражает компенсаторное усиление его синтеза.

Изучение суточных записей ЭКГ у этих животных выявило повышение суммарной мощности спектра, увеличение абсолютной мощности HF-, а также снижение относительной мощности LF-волн. Поскольку критерием оценки парасимпатических влияний на сердце считается активность HF-, а симпатических - LF-волн, то статистически достоверное увеличение HF и снижение LF, LF и VLF свидетельствует о том, что при досимптомной стадии БП возникает ваготония, т.е. преобладание парасимпатического влияния над симпатическим. На усиление парасимпатического тонуса также указывает снижение индексов LF/HF, IC и увеличение RMSSD.

Хорошо известно защитное действие вагусной активности на сердце. Ваготония сопровождается увеличением коронарной перфузии, электрической стабилизацией миокарда, тогда как снижение вагусной активности коррелирует с повышением риска внезапной сердечной смерти. Поэтому снижение индекса LF/HF, а также увеличение общей мощности спектра при досимптомной стадии БП, по-видимому, отражает компенсаторную реакцию ВНС. Аналогичного мнения придерживаются другие авторы [13, 16]. Однако обнаруженное увеличение интервалов QT и QTc (табл. 2) свидетельствует о том, что компенсаторные механизмы не могут предотвратить высокий риск возникновения жизнеугрожающих аритмий.

Исследуя РСС БП у мышей, авторы этой модели обнаружили, как и при ДС, компенсаторные перестройки ДАергических нейронов [2, 5, 22]. Однако возникающие нарушения двигательного поведения животных сопровож­­дались более выраженным снижением концентрации дофамина и количества дофаминергических аксонов в стриатуме. При этом сохранившиеся нейроны ЧС увеличивали синтез дофамина.

Несмотря на компенсаторные возможности нейронов, в ранней симптомной стадии БП возникает дисфункция вегетативной регуляции сердца, обусловленная выраженным преобладанием симпатических влияний над парасимпатическими. Подтверждением служит значительное увеличение абсолютной и относительной мощности LF- и снижение HF-волн. При этом LF/HF увеличивается по сравнению с контролем в 3,8 раза, а суммарный эффект вегетативной регуляции кровообращения снижается на 35%.

Таким образом, на РСС БП происходит сочетание симпатической и парасимпатической дисфункции вегетативной регуляции сердца, которые сопровождаются смещением вегетативного баланса в сторону увеличения симпатических влияний на сердце. Дезорганизация вегетативных механизмов может привести к усугублению сердечной патологии. Подтверждением служит значительное увеличение интервалов QT и QTc (см. табл. 2), являющееся предиктором возникновения жизнеугрожающих аритмий и внезапной смерти. Полученные результаты согласуются с клиническими данными: было обнаружено нарушение ВСР при ранних проявлениях экстрапирамидных расстройств [10, 13, 16]. Одной из причин такого нарушения может быть дофаминергическая дисфункция высших вегетативных центров гипоталамуса, возникающая при БП [17, 20]. Этого нельзя исключить и при МФТП-индуцированной модели нигростриатной дофаминергической недостаточности.

Величина амплитуды сегмента ST позволила исключить ишемические повреждения, а отсутствие изменений длительности интервалов PR, QRS и зубца Р свидетельствует о нормальной проводимости в предсердиях и желудочках при обеих стадиях БП. Однако снижение ВСР при РСС, сопровождающееся повышением IC более чем в 3 раза, свидетельствует об увеличении напряжения регуляторных систем и снижении их функциональных возможностей.

Анализ данных по вопросу прямого влияния нейротоксина на симпатическую иннервацию сердца при МФТП-индуцированной модели БП свидетельствует, что большие дозы (60, 100 мг/кг) препарата при летальной дозе 50, равной 53,8 мг/кг [11], снижают ответ миоцитов на норадреналин и его содержание в сердце [6, 19]. Меньшие дозы МФТП (10 мг/кг) не изменяют уровень норадреналина и дофамина в сердце и надпочечниках [7]. Увеличение абсолютной и относительной мощности LF- и VLF-волн на РСС БП отражает высокую симпатическую активность, косвенно указывая на то, что использованные дозы МФТП не вызывают десимпатизацию сердца.

Таким образом, БП сопровождается нарушением показателей структуры ВСР не только на РСС, но и ДС болезни. Поэтому представляет интерес изучение регуляции функций сердца при лечении паркинсонизма. Ведущее место в этом вопросе занимает заместительная терапия препаратами, основой которых является левовращающий изомер диоксифенилаланина. Этот предшественник дофамина особенно эффективно восполняет его дефицит в нигростриатной системе на ранних стадиях болезни.

После 10-дневного введения L-ДОФА у животных с ДС и РСС БП были выявлены значительные различия показателей структуры ВСР. Так, у животных ДС обнаружено повышение парасимпатических влияний на сердце, о чем свидетельствует увеличение абсолютной мощности HF-волн и RMSSD. Не было выявлено изменений абсолютной и относительной мощности LF-волн, указывающих на изменения симпатических влияний на сердце, в отличие от животных до лечения. Не изменялись также LF/HF и IC. При этом интервалы QT и QTc оставались на уровне контроля.

После введения L-ДОФА животным с РСС характер изменений был таким же, как и до лечения, т.е. наблюдалось увеличение абсолютной и относительной мощности LF- и снижение HF-волн. Это приводило к повышению индексов LF/HF, IC, а также увеличению QT и QTc. Следует отметить, что после введения L-ДОФА животным с РСС увеличение симпатических влияний на сердце было меньше, чем до лечения. Аналогичное заключение можно сделать относительно LF/HF.

Полученные результаты соответствуют клинической концепции о том, что вегетативно-висцеральные дисфункции являются важным элементом патогенеза БП [12, 17]. Как показали исследования, компенсаторные механизмы, обнаруженные при ДС и РСС БП [2, 4, 5, 22], не предотвращают нарушений вегетативной регуляции сердца. Несмотря на особенности их проявления в зависимости от тяжести дофаминергической недостаточности, очевидно, что сердечная дисфункция, сопряженная с БП, увеличивает риск возникновения угрожающих жизни аритмий и внезапной смерти не только на РСС, но и ДС болезни. Применение L-ДОФА эффективно восстанавливает структуру ВСР и предотвращает риск возникновения угрожающих жизни аритмий лишь при ДС болезни. Поэтому терапевтические мероприятия в этот период позволят максимально отсрочить возникновение сопутствующей кардиальной патологии, усугубляющей неврологическое заболевание.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail