4.2. Влияние IPC и XE991 на размер инфаркта миокарда
Было сообщено, что IPC защищает сердце человека от ишемической травмы и уменьшает неблагоприятные сердечные события после операции на сердце ( Davies et al., 2013; Heusch and Rassaf, 2016). Однако другие исследования не выявили лучшего клинического исхода у пациентов, подвергнутых МПК ( Walsh et al., 2016; Hausenloy et al., 2015). Хотя многие модели на животных не учитывают возраст и связанные с заболеванием изменения, такие как атеросклероз, диабет и гипертония, существует множество доказательств того, что ИПК индуцирует уменьшение размера инфаркта в исследованиях ишемии-реперфузии у животных ( Murry et al., 1986; Piot et al., 1997). В настоящем исследовании ишемию индуцировали в течение 40 мин с последующей реперфузией, аналогичной нашим предыдущим исследованиям в изолированных сердцах крыс ( Hedegaard et al., 2016 ), а также используется в исследованиях интактных животных другими (Lai et al., 2015; Macchi et al., 2014; Kalakech et al., 2014). Размер инфаркта в 50% от ААР, индуцированного у интактных животных в настоящем исследовании, аналогичен тому, о котором сообщали другие ( Wojciechowska et al., 2013; Uryash et al., 2012; Cheng et al., 2010). Кроме того, в настоящем исследовании МПК значительно уменьшил размер инфаркта, подтвердив, что он оказывает кардиопротекторное действие.
Мы обнаружили, что блокада k V 7 каналов с помощью XE991 защищала изолированное сердце крысы от ишемически-реперфузионного повреждения и что сочетание IPC и XE991 оказывало аддитивный защитный эффект ( Hedegaard et al., 2016). В отличие от этого, системное введение XE991 не смогло защитить сердце от реперфузионного повреждения в настоящем исследовании, и не было никакого аддитивного эффекта лечения с помощью XE991 у крыс, перенесших МПК до ишемии-реперфузии. Другие исследования показали кардиопротективное действие фармакологических средств в изолированных перфузированных сердцах Лангендорфа, но не в клинических испытаниях (Wang et al., 2007; Roolvink et al., 2016; Lee et al., 2017; Roos et al., 2016). В предыдущих исследованиях на изолированных сердцах XE991 (10 мкм) вводили непосредственно в циркулирующий буфер перед окклюзией и на протяжении всего эксперимента ( Hedegaard et al., 2016). В настоящем исследовании XE991 вводили системно, что позволило в меньшей степени контролировать точную концентрацию XE991 в сердце, но приблизительную концентрацию 1 мкм XE991. XE991 ( 0.6–0.8 µM) блокирует K V 7.1, K V 7.2 и гетеротетрамеры каналов K v 7.2 и K V 7.3, в то время как чувствительность K V 7.4 составляет 3-5 мкм (Wang et al., 1998; Sogaard et al., 2001 ), и k v 7.5 60-65 мкм до XE991 ( Schroeder et al., 2000). Таким образом, в изолированных сердечных исследованиях XE991 блокирует каналы K V 7.1–7.4, В то время как в настоящем исследовании у интактных животных влияние на канал K V 7.4 будет значительно меньшим. Было высказано предположение, что K V 7.4 каналы в митохондриях сердца крысы способствуют кардиопротекции ( Testai et al., 2016), и мы можем предположить, что селективная модуляция этого канала может оказывать кардиопротекцию также и у интактных животных. Однако представленные данные свидетельствуют о том, что самая высокая доза ХЕ991, которую мы можем вводить без значительной смертности и которая оказывает прямое воздействие на сердце и сердечно-сосудистую систему, не защищает сердце после ишемии-реперфузии у интактных животных.
Установлено, что значительное увеличение постнагрузки вызывает более крупные инфаркты и ухудшает восстановление механической функции после ишемии-реперфузии ( Mozaffari et al., 2006). Увеличение MAP, приводящее к увеличению постнагрузки, может противодействовать кардиопротекторным эффектам XE991. Чтобы решить эту проблему, мы построили график размера инфаркта против MAP в период восстановления. В настоящем исследовании не было обнаружено связи между артериальным давлением и размером инфаркта, что свидетельствует о том, что увеличение постнагрузки не противодействовало кардиопротекторному эффекту Хэ-991. Это также подтверждается наблюдением, что у животных, подвергшихся воздействию МПК и XE991, МПК все еще оказывал кардиопротекторное воздействие, несмотря на увеличение MAP.
Доминирующие каналы K V 7 в головном мозге являются K V 7.2, K V 7.3 и K V 7.5, в то время как K V 7.4 редко обнаруживается ( Barrese et al., 2018). Открыватель канала K V 7, ретигабин, является противосудорожным средством ( Main et al., 2000 ), а тремор и нарушение движений ранее наблюдались у крыс, получавших k V 7 blocker XE991 перорально (0,625 мг / кг) ( Zaczek et al., 1998). Мы обнаружили миоклонус у 50% крыс, получавших ХЕ991, а после введения высокой дозы ХЕ991 (7,5 мг/кг) умерло 44% крыс. Наши данные об отсутствии эффекта ХЭ991 в интактных препаратах миокарда также подтверждают, что эффект ХЭ991 имеет центральное вегетативное происхождение, а не прямое действие на миокард у интактных крыс. Эти наблюдения не позволили нам провести значимое тестирование более высокой дозы ХЕ991 (7,5 мг/кг) на ишемию-реперфузию. Учитывая отсутствие кардиопротективных эффектов более низкой дозы ХЭ991, потребуются другие подходы, включая химическую модификацию ХЭ991, чтобы избежать центральных эффектов или селективной модуляции каналов кв 7,4,чтобы выяснить, возможна ли кардиопротекция у интактных животных путем таргетирования каналов КВ 7.
5. Заключение и перспективы
Основные выводы настоящего исследования заключаются в том, что ИПК оказывает кардиопротекторное действие на крыс in vivo, и, несмотря на то, что ХЭ991 имел сердечно-сосудистые эффекты, отраженные повышением MAP как у обезболиваемых, так и у сознательных животных, системное введение ХЭ991 не смогло защитить сердце от ишемически-реперфузионного повреждения. Это контрастирует с нашими предыдущими исследованиями, показывающими, что XE991 является кардиопротектором в изолированном сердце крысы ( Hedegaard et al., 2016). Было бы перспективно оптимизировать и стремиться к тестированию препаратов, нацеленных на подтипы канала K V 7 в сердце, и избегать того, что это влияет на K V7 каналов в головном мозге и увеличивает постнагрузку за счет активации K v 7 каналов в сосудистой системе.
