НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В СКЕЛЕТНОЙ МУСКУЛАТУРЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫМ ПРИЁМОМ СИМВАСТАТИНА (ЗОКОРА)

В современной медицине накоплен богатый теоретический и практический материал, позволивший вплотную подойти к раскрытию молекулярных механизмов атерогенеза. Эти знания послужили теоретической основой для разработки медикаментозных методов профилактики и лечения атеросклероза. В 90-х годах прошлого столетия фармацевтической промышленностью был осуществлѐн прорыв в комплексной терапии атеросклероза, который ознаменовался появлением на рынке лекарственных средств статинов. Широкое внедрение этих препаратов доказало их высокую эффективность в снижении уровня холестерина, но, вместе с тем, выявило ряд побочных эффектов, среди которых наиболее серьѐзной проблемой является развитие миопатии. В настоящее время накоплен обширный материал, посвящѐнный изучению патогенеза статиновой миопатии, однако, не существует однозначного мнения о молекулярных механизмах, лежащих в основе структурно-функциональных нарушений мышечной ткани. В связи с этим, не теряет актуальность углубленное исследование молекулярных процессов, приводящих к структурно-функциональным изменениям мышечного волокна при длительном приѐме статинов. 

Цель работы – анализ особенностей метаболических изменений в скелетной мускулатуре крыс после длительного приѐма симвастатина (зокора). 

Исследование проводилось на 70 беспородных крысах-самцах в возрасте 12-14 месяцев (300-350 г). Содержание животных соответствовало санитарным правилам, утверждѐнным МЗ СССР от 06.07.73 по устройству, оборудованию и содержанию экспериментально-биологических клиник (вивариев). Животных кормили натуральными и брикетированными кормами в соответствии с нормами, утверждѐнными приказом№755 от 12.08.77 (Приказ Минздравсоцразвития РФ от 23.08.2010 №708н «Об утверждении Правил лабораторной практики»). Все работы проводили согласно принципам гуманного отношения к животным в соответствии с «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных», «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» и «Правилами лабораторной практики в Российской Федерации» (приказ МЗ РФ №267 от 19.06.2003). В процессе эксперимента животные были разделены на две группы: контрольная группа – 35 интактных животных; экспериментальная группа – 35 животных, получавших в течение 3-х месяцев симвастатин (Zocor, 20 мг) по 1,5 мг один раз в сутки. По истечении срока эксперимента животных забивали декапитацией. 

Для исследования отбирали фрагменты скелетных мышц с задней лапы животного. Гомогенат мышечной ткани готовили в соотношении 1г ткани:9мл охлаждѐнного физ. раствора, центрифугировали при 3000 об/мин. В гомогенатах определяли концентрацию пировиноградной (ПВК) кислоты, лактата и восстановленного глутатиона (GSH), а также активность ферментов: супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, глутатионредуктазы (ГР), глутатионпероксидазы (ГПО). Для определения активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ) и цитохромоксидазы (ЦХО) использовали суспензию митохондрий, которые выделяли дифференциальным центрифугированием после гомогенизации в солевом растворе.

 Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с использованием программы STATISTICA 6.0. Статистически достоверными считали отличия, соответствующие оценке ошибки вероятности р≤ 0,05. 

Результаты исследования представлены в Табл.1. В мышцах животных экспериментальной группы выявлено статистически значимое увеличение концентрации ПВК на 49,86% (р<0,001) и лактата на 130% (р<0,001) по сравнению с контрольной группой, что свидетельствует о формировании тканевой гипоксии. 

Таблица 1 

Содержание метаболитов гликолиза и активность ферментов углеводно-энергетического обмена и антиоксидантной защиты в мышцах животных экспериментальной группы. 

Примечание: р – степень достоверности относительно показателей контрольной группы. 

В динамике формирования адаптивных реакций к гипоксии важнейшую регуляторную роль имеет изменение активности митохондриальных ферментов. В мышцах животных экспериментальной группы выявлено повышение активности СДГ на 19,61% (р<0,05) на фоне снижения активности ЦХО на 17,65% (р<0,05) по сравнению с контрольной группой. 

Изменение активности ферментов антиоксидантной защиты характеризуется статистически значимым снижением активности СОД на 32,07% (р<0,001) и каталазы на 50,16% (р<0,001) по сравнению с контрольной группой. Динамика активности ферментов обмена глутатиона имеет противоположно направленный характер: активность ГПО была увеличена на 35,80% (р<0,02), ГР на 100% (р<0,001), концентрация GSH повышена на 61,97% (р<0,001) относительно контрольной группы. 

Анализируя полученные данные можно полагать, что метаболический ответ мышечной ткани животных определяется развитием тканевой гипоксии. Длительный приѐм статинов при физиологическом течении обменных процессов способствует формированию гипергликолиза, о чѐм свидетельствует статистически значимое увеличение концентрации ПВК и лактата. Накопление недоокисленных продуктов обуславливает развитие метаболического ацидоза, формирует блоки на уровне ключевых метаболитов и нарушает интеграцию путей, обеспечивающих поддержание энергетического баланса клетки. Динамика активности ферментов дыхательной цепи отражает тенденцию к нарушению работы терминальных участков передачи ē на О2, о чѐм свидетельствует снижение активности ЦХО. Снижение активности ЦХО способствует накоплению цитохрома с и выходу его в цитоплазму. Согласно данным литературы, цитохром с, накапливаясь в цитоплазме, образует комплекс с белками, инициирующими апоптоз (Apafs), что приводит к гибели клетки. 

Одним из механизмов повреждающего действия гипоксии является активация прооксидантных процессов, приводящая к активизации ПОЛ и требующая напряжения защитных систем клетки. Согласно современным представлениям, активные формы кислорода в условиях длительной гипоксии выполняют роль сигнальных индукторов, обеспечивающих активацию генов позднего действия, ответственных за формирование адаптивных механизмов. Транскрипционная активность этих генов контролируется специфическим белковым фактором – HIF-1α и обеспечивает синтез множества защитных белков (шапероны, ферменты антиоксидантной защиты, гемоксигеназа и др.). Снижение активности СОД и каталазы способствует увеличению внутриклеточного содержания супероксидного анион-радикала, вызывающего деградацию HIF-1α и снижение защитного потенциала клетки.

 Динамика активности ферментов обмена глутатиона отражает напряжение адаптивных механизмов, направленное на сохранение структурно-функциональной целостности миоцитов, поскольку увеличение уровня GSH способствует повышению клеточной резистентности и является индикатором эффективности антиоксидантной защиты. 

Принимая во внимание данные литературы и результаты собственных исследований, можно полагать, что в основе изменения структурно-функционального состояния сократительного аппарата при длительном приѐме статинов лежит цепь патобиохимических изменений, связанная с наличием факторов риска и приводящая к активации универсальных патофизиологических механизмов повреждения. Широкие перспективы для оптимизации обменных процессов при длительной терапии статинами открывает разработка схем нутритивной поддержки с использованием естественных метаболитов, оказывающих регуляторное влияние на сигнальные механизмы изменения активности генов, ответственных за формирование адаптивных реакций.