Способ лечения эндотелиальной дисфункции при сахарном диабете
Владельцы патента RU 2703567:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для лечения эндотелиальной дисфункции при сахарном диабете. Для этого используют метод общего корригирующего воздействия на организм. Экспериментальному животному, которому было выполнено моделирование сахарного диабета, парентерально вводят растворенный в физиологическом растворе хлорида натрия препарат дельталицин в дозе 100,0 мкг/кг массы тела, десятикратно с интервалом в 24 часа между инъекциями, начиная с третьего дня после моделирования сахарного диабета. Изобретение обеспечивает лечение эндотелиальной дисфункции при сахарном диабете, что позволяет предотвратить развитие осложнений сахарного диабета, угрожающих жизни пациента. 4 ил., 1 пр.
Предлагаемый способ относится к медицине, а именно к эндокринологии и фармакологии, и может быть использован для профилактики и коррекции эндотелиальной дисфункции при сахарном диабете и иной патологии, сопровождающейся поражением сосудов.
1. Развитие эндотелиальной дисфункции наблюдается при различных формах патологии: сердечно-сосудистые заболевания (Джанашия П.Х. Ремоделирование сердца и его роль в формировании аритмий у больных сахарным диабетом типа 2 и артериальной гипертонией // Российский кардиологический журнал. - 2008. - №6. - С. 10-14, Шумахер Г.И. Роль дисфункции эндотелия в запуске иммунопатологических реакций при хронической ишемии головного мозга // Бюллетень Сибирской медицины. - 2008. - №5. - С. 214-219, Endres М., Heuschmann P.U., Laufs U., Hakim A.M. Primary prevention of stroke: blood pressure, lipids, and heart failure // European Heart Journal. - 2011. - Vol. 32, N 3. - P. 545-552), эндокринные заболевания (Бугрова C.A. Метаболический синдром: патогенез, клиника, диагоностика, подходы к лечению// Русский медицинский журнал. - 2001. - №2. - С. 56-60, Pitocco D. Oxidative stress, nitric oxide, and diabetes // Review Diabetes Studies. - 2010. - Vol. 7, N 1. - P. 15-25), хроническая почечная недостаточность (Tessari P., Cecchet D., Cosma А. и др. Nitric oxide synthesis is reduced in subjects with type 2 diabetes and nephrophathy // Diabetes. - 2010. - Vol. 59. - N 9. - P. 2152-2159), артериосклероз (Воробьева E.H., Шумахер Г.И., Хорева М.А., Осипова И.В. Дисфункция эндотелия - ключевое звено в патогенезе атеросклероза // Российский кардиологический журнал. - 2010. - №2. - С. 84-91) и т.д. Известно, что эндотелиальная дисфункция проявляется преобладанием сосудосуживающих факторов над сосудорасширяющими, повышением агрегации тромбоцитов и свертываемости крови (Петрищев Н.Н. Дисфункция эндотелия. Причины, механизмы, фармакологическая коррекция. 2003. Санкт-Петербург. Изд-во СПбГМУ. 183 с). В настоящее время эндотелиальная дисфункция рассматривается как неблагоприятный прогностический фактор развития сердечно-сосудистых заболеваний (Карпов Ю.А. Дисфункция артериального эндотелия и ее значение для оценки прогнозов у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. - 2010. - №2. - С. 69-73).
Многочисленные исследования посвящены изучению механизмов развития эндотелиальной дисфункции при сахарном диабете. Установлены ведущие механизмы возникновения эндотелиальной дисфункции при сахарном диабете: гипергликемия и нарушение полиолового пути метаболизма глюкозы, инсулинорезистентность и гиперинсулинемия, активация протеинкиназы С, повышение концентрации проатерогенных и снижение концентрации антиатерогенных липопротеидов, активация перекисного окисления липидов, повышение вязкости крови, нарушение барьерной функции эндотелия (Тюренков И.Н., Воронков А.В., Слиецанс А.А. Роль эндотелиальной дисфункции в развитии сосудистых осложнений сахарного диабета// Патологическая физиология и экспериментальная терапия.- 2013. - №2. - С. 82-84, Мкртумян A.M. Молекулярно-генетические особенности, характер метаболизма глюкозы и функция эндотелия у больных метаболическим синдромом русской популяции // Сахарный диабет. - 2008. - №4. - С. 26-32, Ceriello A. Postprandial Hyperglycemia and Cardiovascular Disease: Is the heart 2d study the answer? // Diabetes Care. - 2009. - Vol. 32, N 2-P. 521-522, Cheng A. Cardivascular risk and glycemic control // Canadian Medical Association Journal. - 2009. - Vol. 180, N 4. - P. 907-908). Указанные процессы приводят к увеличению реактивности и повышению проницаемости сосудов, экспрессии адгезивных молекул, усилению синтеза вазоконстрикторов и торможению продукции вазодилятаторов, снижению эндотелиозависимой релаксации (Ивашкин В.Т. Инсулинорезистентность и болезни сердца: есть ли связь? // Фарматека. - 2009. - №15. - С. 61-65, Bastaa G. Advanced glycation end products and vascular inflammation: implications for accelerated atherosclerosis in diabetes // Cardiovasculalar Research. - 2004. - Vol. 63, N 4. - P. 582-592).
Развитие представлений об эндотелиальной дисфункции и ее роли в патологии привело к пониманию того, что эндотелий является самостоятельной мишенью терапевтического воздействия (Versari D., Daghini Е., Virdis А. и др. Endothelial dysfunction as a target for prevention of cardiovascular disease // Diabetes Care. - 2009. - Vol. 32, N 6. - P. 172-175, Tamargo J., Caballero R., Gomez R., Delpon E. Cardiac electrophysiological effects of nitric oxide // Cardiovascular Research. - 2010. - Vol. 87, N 8. - P. 593-600). В связи с вышесказанным актуальной проблемой становится не только синтез новых, но и поиск среди уже известных препаратов таких, которые обладают эндотелиопротективным действием. В настоящее время уже предложено несколько групп эндотелиопротекторов, обладающих разными механизмами действия: 1) донаторы оксида азота - L-аргинина; 2) ингибиторы фосфодиэстеразы-5; 3) антиоксиданты; 4) метаболиты фолиевой кислоты; 5) ингибиторы протеинкиназы С (Тюренков И.Н., Воронков А.В., Слиецанс А.А. Роль эндотелиальной дисфункции в развитии сосудистых осложнений сахарного диабета // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 2013. - №2. - С. 82-84).
Несмотря на достигнутые успехи, проблема коррекции эндотелиальной дисфункции сохраняет свою актуальность. В этой связи вызывают большой интерес перспективы использования компонентов стресс-лимитирующей системы для профилактики и лечения поражения сосудов при сахарном диабете.
За последние 30 лет накоплены данные о присущей антистрессорному пептиду, получившему название дельта-сон индуцирующий пептид, уникальной совокупности свойств, которая указывает на возможность использования этого пептида в качестве ангиопротектора при сахарном диабете. Показано, что дельта-сон индуцирующий пептид участвует в регуляции функции сердца и кровяного давления, обладает выраженным антиоксидантным, антигипоксическим, антистрессорным, мембранопротекторным, иммуномодулирующим действием (Бондаренко Т.И., Кутилин Д.С., Михалева И.И. Коррекция пептидом дельта-сна антиоксидантного статуса крыс при физиологическом старении организма // Успехи геронтологии. - 2014. - Т. 27, №1. - С. 98-107, Михалева И.И., Иванов В.Т., Оноприенко Л.В., Прудченко И.А., Чикин Л.Д., Якубовская Р.И., Немцова Е.Р., Безбородова О.А. Антиоксидантная и детоксицирующая активность аналогов пептида дельта-сна // Биоорганическая химия. - 2014. - Т. 40, №1. - С. 3-11, Бондаренко Т.И., Кутилин Д.С., Михалева И.И. Влияние дельта-сон индуцирующего пептида на состояние мембран лизосом и интенсивность лизосомального протеолиза в разных тканях крыс при физиологическом старении организма // Успехи геронтологии. - 2014. - Т. 27, №3. - С. 488-495, Иванова Е.А., Коплик Е.В. Изменения в лимфоидных структурах двенадцатиперстной кишки у крыс с различной поведенческой активностью, вызванные дельта-сон индуцирующим пептидом и последующим острым эмоциональным стрессом // Морфология. - 2010. - Т. 137, №2. - с. 38-43).
Наиболее близким является способ лечения эндотелиальной дисфункции путем применения даларгина в виде стерильного кристаллоидного раствора для инфузий (Гребенчиков О.А., Лихванцев В.В., Приходько А.С., Зиновкин Р.А., Рыжков А.Ю. // Способ лечения эндотелиальной дисфункции - Патент РФ 2657416, 2018).
Применение указанного способа, заключающегося во внутривенном капельном введении раствора даларгина в дозах 50-200 мкг/кг массы тела пациента или ежедневно, или в течение первых суток для лечения эндотелиальной дисфункции при синдроме полиорганной недостаточности, септическом шоке, ишемическом инсульте, инфаркте миокарда, респираторном дистресс-синдроме, операциях на сердце. Применение раствора даларгина подавляет разрушение межклеточных контактов эндотелиальных клеток, предупреждает апоптоз эндотелиальных клеток.
Недостатком предложенного способа является то, что указанный способ связан с использованием препарата, который связывается с опиоидными мю-рецепторами, активация которым может вызывать развитие привыкания и зависимости.
Технический результат изобретения - разработать способ лечения эндотелиальной дисфункции с использованием препарата дельталицина.
Технический результат изобретения достигается тем, что экспериментальному животному (крысе), которому моделировали сахарный диабет путем внутривенного введения стрептозотоцина в дозе 45 мг на кг массы тела крысы. Через 72 часа после введения стрептозотоцина содержание глюкозы в крови определяли глюкозооксидазным методом с использованием набора Глюкоза-ФКД (Россия). Для дальнейших экспериментов отбирали крыс с концентрацией глюкозы в крови 12,0 ммоль/л и более. Для коррекции эндотелиальной дисфункции применяли препарат дельталицин, который содержит в одной ампуле 0,0003 г активного вещества дельта-сон индуцирующего пептида (Трп-Ала-Гли-Гли-Асп-Ала-Сер-Гли-Глю) и вспомогательное вещество глицин. Крысам со стрептозотоциновым диабетом вводят растворенный в физиологическом растворе препарат дельталицин в дозе 100 мкг/кг массы тела 1 раз в сутки в течение 10 дней, начиная с 4 дня после моделирования сахарного диабета. Определение десквамированных эндотелиальных клеток в крови, концентраций эндотелина-1, фактора Виллебранда и стабильных метаболитов оксида азота через 28 дней после выделения группы крыс с экспериментальным сахарным диабетом (концентрация глюкозы в крови 12 ммоль/л и более) свидетельствует о терапевтическом эндотелиопротективном действии препарата дельталицина. Увеличение количества десквамированных эндотелиальных клеток, концентрации эндотелина-1, фактора Виллебранда и снижение содержания оксида азота в крови являются индикаторами эндотелиальной дисфункции (Петрищев Н.Н., Беркович О.А., Власов Т.Д., Волкова Е.В., Зуева Е.Е., Мозговая Е.В. Диагностическая ценность определения десквамированных эндотелиальных клеток в крови // Клиническая лабораторная диагностика. - 2001. - №1, - С. 50-52, Дзугкоев С.Г., Метельская В.А., Дзугкоева Ф.С. Влияние эндогенных регуляторов эндотелиальной NO-синтазы на гомеостаз оксида азота и липопротеины сыворотки крови при экспериментальном сахарном диабете // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2013. - Т. 156, №8. - С. 171-174).
В разработанном нами способе коррекции эндотелиальной дисфункции при сахарном диабете используется препарат дельталицин, обладающий антигипоксическим, антиоксидантным и антистрессорным действием, а также подобраны такая доза и кратность введения, при которых проявляется терапевтический эффект исследуемого препарата на эндотелиальную дисфункцию при сахарном диабете.
Эндотелиальная дисфункция развивается при различных формах патологии, включая сепсис, онкологические заболевания, инфаркт миокарда, тяжелые травмы, системное воспаление и т.д. (Петрищев Н.Н., Власова Т.Д. Дисфункция эндотелия: причины, механизмы, фармакологическая коррекция.- СПб: Изд-во СПбГМУ. 2003.). Следовательно, препарат дельталицин может быть использован для коррекции эндотелиальной дисфункции при этих формах патологии.
Известные применения дельталицина связаны, в основном, с его терапевтическим эффектом на нозологические формы, не связанные с развитием эндотелиальной дисфункции. Из уровня техники неизвестно использование дельталицина как препарата для лечения эндотелиальной дисфункцией или отдельных форм патологии, ассоциированных с эндотелиальной дисфункцией.
Изобретение поясняется следующими фигурами.
На фиг. 1. Представлена гистограмма, демонстрирующая снижение количества десквамированных эндотелиальных клеток в крови под влиянием дельталицина при сахарном диабете. В каждой группе было по 8 животных. * - р<0,05 по сравнению с контрольной группой; ** - р<0,01 по сравнению с контрольной группой, *** - р<0,001 по сравнению с контрольной группой.
На фиг. 2. Представлена гистограмма, демонстрирующая снижение концентрации фактора Виллебранда в крови под влиянием дельталицина при сахарном диабете. В каждой группе было по 8 животных. * - р<0,05 по сравнению с контрольной группой; ** - р<0,01 по сравнению с контрольной группой, *** - р<0,001 по сравнению с контрольной группой.
На фиг. 3. Представлена гистограмма, демонстрирующая снижение концентрации эндотелина-1 в крови под влиянием дельталицина при сахарном диабете. В каждой группе было по 8 животных. * - р<0,05 по сравнению с контрольной группой; ** - р<0,01 по сравнению с контрольной группой, *** - р<0,001 по сравнению с контрольной группой.
На фиг. 4. Представлена гистограмма, демонстрирующая повышение концентрации стабильных метаболитов оксида азота в крови под влиянием дельталицина при сахарном диабете. В каждой группе было по 8 животных. * - р<0,05 по сравнению с контрольной группой; ** - р<0,01 по сравнению с контрольной группой, *** - р<0,001 по сравнению с контрольной группой.
Способ осуществляется следующим образом. В качестве модели сахарного диабета нами выбрана модель стрептозотоцинового диабета (Спасов А.А., Чепляева Н.И., Ленская К.В., Снигур Г.Л. Влияние лимиглидола на ДПП-4 и морфологические особенности островкового аппарата поджелудочной железы при стрептозотоциновом сахарном диабете // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2015. - Т. 78, №5. - С. 8-12). Согласно этому методу однократное внутривенное введение стрептозотоцина в дозе 45 мг/кг на нитратном буфере вызывает гибель бета-клеток островкового аппарата поджелудочной железы и развитие сахарного диабета. Указанная модель традиционно используется в экспериментальных исследованиях, связанных с изучением сахарного диабета.
В экспериментах по коррекции эндотелиальной дисфункции при сахарном диабете использован препарат дельталицин, растворенный в изотоническом растворе хлорида натрия и разведенный до получения необходимой дозы 100,0 мкг/кг массы тела. Выбор указанной дозы объясняется данными литературы, показавшими высокую терапевтическую активность дельта сон-индуцирующего пептида (активного вещества препарата дельталицин) при различных формах патологии (Бондаренко Т.И., Кутилин Д.С., Михалева И.И. Коррекция пептидом дельта-сна антиоксидантного статуса крыс при физиологическом старении организма // Успехи геронтологии. - 2014. - Т. 27, №1. - С. 98-107, Михалева И.И., Иванов В.Т., Оноприенко Л.В., Прудченко И.А., Чикин Л.Д., Якубовская Р.И., Немцова Е.Р., Безбородова О.А. Антиоксидантная и детоксицирующая активность аналогов пептида дельта-сна // Биоорганическая химия. - 2014. - Т. 40, №1. - С. 3-11, Бондаренко Т.И., Кутилин Д.С., Михалева И.И. Влияние дельта-сон индуцирующего пептида на состояние мембран лизосом и интенсивность лизосомального протеолиза в разных тканях крыс при физиологическом старении организма // Успехи геронтологии. - 2014. - Т. 27, №3. - С. 488-495, Иванова Е.А., Коплик Е.В. Изменения в лимфоидных структурах двенадцатиперстной кишки у крыс с различной поведенческой активностью, вызванные дельта-сон индуцирующим пептидом и последующим острым эмоциональным стрессом // Морфология. - 2010. - Т. 137, №2. - с. 38-43).
Дельталицин вводили внутримышечно в объеме 0,2 мл экспериментальному животному, которому предварительно моделировали сахарный диабет, один раз в день на протяжении 10 суток с интервалом 24 часа.
В результате проведенных исследований установлено, что применение дельталицина в дозе 100,0 мкг/кг вызывает уменьшение степени проявлений эндотелиальной дисфункции: уменьшение количества десквамированных эндотелиальных клеток, концентрации эндотелина-1 и фактора Виллебранда, повышение содержания стабильных метаболитов оксида азота в крови, на 28 сутки после начала применения препарата.
Можно утверждать, что такой комплексный эффект дельталицина на состояние эндотелия у животных с сахарным диабетом носит корригирующий характер, так как способствует устранению проявлений эндотелиальной дисфункции.
Пример конкретного выполнения.
Пример. Коррекция эндотелиальной дисфункции у животных с сахарным диабетом путем применения дельталицина в дозе 100,0 мкг/кг.
Крысам Вистар моделировали сахарный диабет путем однократного внутривенного введения раствора стрептозотоцина в дозе 45 мг/кг. Через 72 часа после введения стрептозотоцина содержание глюкозы в крови определяли глюкозооксидазным методом с использованием набора Глюкоза-ФКД (Россия). Для дальнейших экспериментов отбираем крыс с концентрацией глюкозы в крови 12,0 ммоль/л и более.
После определения концентрации глюкозы в крови крысы с сахарным диабетом были разделены на 2 группы по 8 особей в каждой. Контрольной группе внутримышечно вводили физиологический раствор в объеме 0,2 мл. Опытной группе - дельталицин в дозе 100,0 мкг/кг 1 раз в сутки в течение 10 дней, начиная с 4 дня после моделирования сахарного диабета. Препарат предварительно растворяли в физиологическом растворе и вводили внутримышечно в объеме 0,2 мл. Раствор дельталицина крысам опытной группы и физиологический раствор контрольной группе животных вводили один раз в день в течение 10 дней, начиная со дня их разделения на опытную и контрольную группы. Животных выводили из эксперимента на 28 сутки после начала введения препарата. У крыс обеих групп определяли количество десквамированных эндотелиальных клеток по методу Hladovec J. (1978), концентрацию эндотелина-1, фактора Виллебранда и стабильных метаболитов оксида азота в крови. Содержание в плазме крови эндотелина (1-21) определяли иммуноферментным методом с помощью наборов компании Biomedica Medizinprodukte GmbH Со KG (Австрия) и выражали в фмоль/мл. Для определения содержания фактора Виллебранда в плазме крови использовали наборы фирмы НПО «Ренам» (Москва). Стабильные метаболиты оксида азота (NO2/NO3) в крови определяли спектрофотометрическим методом по экскреции стабильных метаболитов (ENOx) (по Голикову П.П., Николаевой Н.Ю., Биоорганическая химия. 2004. Т. 50, №1. - С. 79-85).
У крыс контрольной группы на 28 сутки после разделения экспериментальных животных отмечается увеличение количества десквамированных эндотелиальных клеток в 3,23 раза (р<0,001), концентрации фактора Виллебранда в 2,15 раза (р<0,001), концентрации эндотелина-1 в 2,22 раза (р<0,001) и снижение содержания стабильных метаболитов оксида азота в 2,29 раза (р<0,001). Указанные изменения говорят о развитии эндотелиальной дисфункции у крыс, которым моделировали сахарный диабет.
У крыс с сахарным диабетом, получавших дельталицин в дозе 100 мкг/кг ежедневно в течение 10 дней внутримышечно, установлено снижение количества десквамированных эндотелиальных клеток на 17,7% (р<0,001), концентрации фактора Виллебранда на 34,2% (р<<0,001), концентрации эндотелина-1 на 29,0% (р<0,001), повышение содержания стабильных метаболитов оксида азота на 22,5% (р<0,001). Представленные результаты указывают на наличие у дельторфина корригирующего действия на развитие эндотелиальной дисфункции.
Таким образом, препарат дельталицин в дозе 100,0 мкг/кг массы тела, введенный внутримышечно десятикратно, с интервалом в 24 часа между инъекциями, начиная с первого дня после моделирования сахарного диабета, может быть использован для коррекции эндотелиальной дисфункции при сахарном диабете.
Способ лечения эндотелиальной дисфункции при сахарном диабете, включающий метод общего корригирующего воздействия на организм, отличающийся тем, что экспериментальному животному, которому было выполнено моделирование сахарного диабета, парентерально вводят растворенный в физиологическом растворе хлорида натрия препарат дельталицин в дозе 100,0 мкг/кг массы тела, десятикратно с интервалом в 24 часа между инъекциями, начиная с третьего дня после моделирования сахарного диабета.
