К ФАРМАКОЛОГИИ НОВОГО АНТИАРИТМИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА V КЛАССА

Ключевые слова аритмии, фибрилляция желудочков, производные 2-меркаптобензимидазола, специфические брадикардические средства

Key words arrhythmias, ventricular fibrillation, derivatives of 2-mercaptobenzimidazole, specific bradycardic agents

Аннотация Дана характеристика производного 2-меркаптобензимидазола - специфического брадикардического средства, продемонстрирована его выраженное антиаритмическое и антифибрилляторное действие.

Annotation Haracteristic of derivative of 2-mercaptobenzimidazole- specific bradycardic agent was given and it pronounced antiarrhythmic and antifibrillatory action was shown.

Автор Чичканов, Г. Г., Цорин, И. Б.

Номера и рубрики ВА-N13 от 12/12/1999 /.. Оригинальные исследования

Версия для печати PDFs

Одним из важных и перспективных направлений в области поиска и создания новых эффективных средств для лечения больных ИБС и ее осложнений в виде нарушений ритма сердечной деятельности (НРС) могут явиться специфические брадикардические средства. В определенном диапазоне доз эти препараты значительно уменьшают частоту сердечных сокращений (ЧСС) и оказывают выраженное антиаритмическое и противоишемическое действие [8, 11-13].

При этом практически не изменяются такие важные показатели гемодинамики и деятельности сердца, как артериальное давление (АД), сердечный выброс, сократительная функция миокарда [13]. В этом отношении специфические брадикардические средства имеют ряд преимуществ перед препаратами, которые сейчас находят основное применение при ИБС - бета-адреноблокаторами, нитратами, антагонистами кальция.

Эти вещества воздействуют непосредственно на синусовый узел (CУ), уменьшая скорость медленной диастолической деполяризации в пейсмекерных клетках. По данным ряда исследователей, они ингибируют анион-селективные хлорные каналы мембран. Особенности антиаритмического действия (ААД) специфических брадикардических средств позволили отнести их к новому V классу ААП [15].

В НИИ фармакологии РАМН в течение последних 10 лет проводится интенсивная работа по поиску новых эффективных специфических брадикардических средств. Такие вещества были впервые найдены среди производных 2-меркаптобензимидазола. Самое активное из них имеет шифр СМ-345. Изучению антиаритмических свойств этого соединения и посвящено настоящее исследование.

МЕТОДЫ

Для суждения о влиянии вещества на гемодинамику и деятельность сердца был применен электромагнитный метод регистрации кровотока в восходящей части дуги аорты у наркотизированных этаминал-натрием (40 мг/кг, в/в) кошек в условиях вскрытой грудной клетки и искусственного дыхания.

В опытах использовали электромагнитный измеритель потока крови MFV-1200 фирмы "Nihon Kohden" (Япония).

Проводя фазовый анализ кровотока в аорте, рассчитывали следующие показатели гемодинамики и деятельности сердца: частоту сердечных сокращений, систолический и сердечный выбросы, среднее ускорение кровотока в аорте [7]. Для изучения механизмов действия соединения СМ-345 исследовали его влияние на медленную диастолическую деполяризацию клеток узловой ткани сердца.

Эксперименты проводили на спонтанно сокращающихся венозных синусах лягушки Rana temporaria, погруженных в камеру с раствором Рингера для холоднокровных животных. Для отведения потенциалов действия (ПД) использовали стандартную микроэлектродную технику. Результаты обрабатывали статистически с помощью t-критерия Стьюдента для попарно связанных вариант, при уровне значимости р=0,05, критерий двусторонний.

Антиаритмические свойства соединения СМ-345 изучали на хлоридкальциевой и аконитиновой моделях аритмий у бодрствующих крыс самцов массой 180-200 г, а также на адреналиновой модели нарушений ритма сердца у бодрствующих кроликов [4]. Острую токсичность определяли на крысах массой 180-200 г при в/в введении исследуемых веществ [4]. Среднюю эффективную и летальную дозы (ED50 и LD50) 40 рассчитывали по методу Литчфилда (1).

Антиаритмические свойства вещества СМ-345 были также изучены на модели НРС у бодрствующих собак с двухстепенной перевязкой коронарной артерии по Harris (10). Через 24 часа после операции у собак в свободном поведении регистрировали ЭКГ во II стандартном отведении. Рассчитывали ЧСС, число эктопических сокращений за 1 мин. Соединение вводили в/в в водном растворе в дозе 2 мг/кг.

Результаты обрабатывали статистически с помощью t-критерия Стьюдента для попарно связанных вариант, при уровне значимости р=0,05, критерий двусторонний.

Антифибрилляторное действие соединения изучали в опытах на наркотизированных этаминал-натрием крысах самцах массой 180-240 г в условиях открытой грудной клетки и искусственного дыхания. У животных с помощью специального приспособления вызывали окклюзию левой коронарной артерии в 1-2 мм от ее начала. Через 7 минут производили реперфузию. Именно в этот период возникает наибольшее количество (70-100%) фибрилляций желудочков (ФЖ)[14]. ЭКГ во II стандартном отведении регистрировали с помощью прибора "Мингограф-81".

Подсчитывали количество случаев ФЖ во время окклюзии и реперфузии, аритмий опасных для жизни (ФХ + пароксизмальные желудочковые тахикардии-ЖТ), общее количество НРС. В качестве препарата сравнения использовали известный ААП боннекор [3]. Вещества вводили в/в в следующих дозах: боннекор - 1 мг/кг; соединение СМ-345 - 2 мг/кг.

В контрольной серии опытов вводили эквивалентный объем физиологического раствора (1 мл/кг). Всего было использовано 44 крысы. Результаты подвергали статистической обработке.

Проводили бальное шкалирование выборок: отсутствие аритмий - 0 баллов; экстрасистолия - 1 балл; пароксизмальная ЖТ - 2 балла; ФЖ, возникшая во время реперфузии - 3 балла; ФЖ, возникшая во время окклюзии венечного сосуда - 4 балла. Значимость изменений определяли с помощью метода точной вероятности Фишера и метода Вилкоксона для несвязанных выборок [5].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Опыты показали, что соединение СМ-345, введенное в/в, вызывает выраженную брадикардию, длительность которой в значительной мере зависит от используемой дозы. После введения вещества в дозах 0,5 и 1,0 мг/кг урежение сердечных сокращений продолжается 23,6±3,2 минут (p<0,01), а в дозах 2,0 и 3,0 мг/кг - возрастает до 45 мин.

Если вещество СМ-345 сразу после в/в введения болюсом в дозе 2 мг/кг продолжали вводить со скоростью 50 мкг/кг/мин, то брадикардия наблюдалась в течение всего эксперимента. Урежение ЧСС сопровождается некоторым увеличением систолического выброса, при этом другие показатели гемодинамики не изменяются (табл.1).

Таблица 1.

Влияние соединения СМ-345 и верапамила в дозах 0,5 мг/кг на гемодинамику и деятельность интактного сердца кошки (n=7, M±m).

* - p<0,05, ** - p<0,01 - по отношению к исходному уровню.

В качестве препарата сравнения использован верапамил, который является структурным аналогом фалипамила - классического специфического брадикардического средства. Опыты показали, что верапамил в дозе 0,5 мг/кг также вызывает заметную брадикардию. Однако под его влиянием значительно снижалось системное АД, уменьшалось среднее ускорение кровотока в аорте, что свидетельствует об угнетении сократительной функции сердечной мышцы (табл.1).

Ранее с помощью фармакологического анализа мы показали, что брадикардический эффект соединений изучаемого нами ряда связан с их непосредственным воздействием на пейсмекерные клетки СУ [6]. Это в полной мере относится и к соединению СМ-345. Опыты с использованием микроэлектродной техники показали, что это вещество в концентрации 1 мкМ увеличивает длительность медленной диастолической деполяризации в пейсмекерных клетках CУ на 0,18±0,02 с (p<0,01) и уменьшает ее скорость на 23,1±1,8 мВ/с (p<0,01; рис.1).

Рис. 1. Влияние соединения СМ-345 (1 мкМ) на спонтанные потенциалы действия пейсмекерной клетки синусного узла сердца лягушки. Сверху вниз: потенциалы действия до внесения вещества; потенциалы действия через 5 минут после внесения соединения; наложение двух предыдущих записей.

Именно такое действие является одним из основных признаков специфических брадикардических средств (9). Были изучено действие соединения СМ-345 на различных моделях НРС. Использовали адреналиновую модель НРС у бодрствующих кроликов, а также хлоридкальциевую и аконитиновую модели у бодрствующих крыс. Такой подход дает возможность выявить у ААП свойства, позволяющие отнести его к тому или иному классу ААП по классификации Воган-Вильямса [2].

Опыты показали, что изучаемое соединение обладает выраженным антиаритмическим действием на адреналиновой модели нарушения ритма сердца, почти не уступая в этом случае верапамилу и пропранололу, антиаритмикам 4 и 2 классов, соответственно, и значительно превосходит ААП 1 класса - хинидин и лидокаин (табл. 2).

На аконитиновой модели аритмии это вещество также оказывает значительный антиаритмический эффект. При этом по активности оно превосходит известные ААП I класса хинидин и лидокаин в 4,4 и 6,5 раза, соответственно. Соединение СМ-345 на этой модели значительно превосходило по широте терапевтического действия вышеупомянутые эталонные препараты, так как имело более высокий антиаритмический индекс (LD₅₀/ED₅₀, табл.2).

Таблица 2.

Антиаритмическая активность соединения СМ-345 в сравнении с известными антиаритмическими препаратами

* - аритмический индекс (LD50/ED50) рассчитан по отношению к аконитиновой аритмии.

Изучаемое вещество предупреждает возникновение аритмий, вызываемых хлоридом кальция. По активности на этой модели НРС оно также превосходит ААП I класса хинидин и лидокаин и не уступает антиаритмику IV класса верапамилу. Однако его токсичность ниже, чем у верапамила и, следовательно, оно имеют большую широту терапевтического действия (табл. 2).

Таким образом, исходя из анализа действия изучаемого соединения на трех вышеупомянутых моделях аритмий, можно придти к заключению, что оно не только относится к новому V классу антиаритмического действия, являясь специфическим брадикардическим средством, но и обладает свойствами антиаритмиков I, II и IV классов.

Принимая во внимание то обстоятельство, что в клинике большой вес имеют аритмии, возникающие в условиях инфаркта миокарда (ИМ), представлялось интересным изучить антиаритмическое действие соединения СМ-345 на модели по Harris. Считается, что эта модель наиболее приближена к клиническим условиям. Как показали опыты на собаках, изучаемое вещество было очень эффективным на данной модели. Через 5-10 минут после введения оно приводило к длительной брадикардии и выраженному антиаритмическому действию, которое продолжалось до 50 минут (рис. 2).

Рис. 2. Влияние соединения СМ-345 (2 мг/кг, в/в) на количество эктопических сокращений сердца у бодрствующих собак в опытах по Harris. По оси абсцисс - время в минутах; по левой оси ординат - изменение частоты эктопий в %; по правой - изменение частоты сердечных сокращений (уд/мин). Столбики - изменение частоты сердечных сокращений; кривая - изменение количества эктопий. * - p<0,05; ** - p<0,01 - по отношению к исходному уровню.

Не менее интересным было изучить противофибрилляторное действие нового соединения. Для этого была использована известная модель ФЖ у наркотизированных крыс [14]. Опыты показали, что изучаемое вещество в дозе 2 мг/кг подобно эталонному препарату боннекору в значительной мере предупреждает возникновение ФЖ у крыс. При этом значительно уменьшается количество опасных для жизни аритмий (ФЖ + пароксизмальные ЖТ), а также снижается их тяжесть (рис. 3).

Рис. 3. Влияние соединения СМ-345 (2 мг/кг) и боннекора (1 мг/кг) на число случаев возникновения фибрилляций желудочков (ФЖ; верхний ряд) и опасных для жизни аритмий (ОЖА; нижний ряд) у наркотизированных крыс во время 7-минутной окклюзии и последующей реперфузии коронарной артерии. ПЖТ - параксизмальные желудочковые тахикардии; ЭС -экстрасистолия; БА - без аритмий. В баллах указана тяжесть аритмий. * - p<0,05; ** - p<0,01 - по отношению к контрольной группе.

Таким образом, соединение СМ-345 подобно известным специфическим брадикардическим средствам алинидину, фалипамилу, UL-FS49 [11, 13] обладает не только выраженным антиаритмическим, но и противофибрилляторным действием. Все сказанное свидетельствует о том, что выявленное новое производное 2-меркаптобензимидазола СМ-345 представляет несомненный интерес в плане его дальнейшего изучения с целью внедрения в клиническую практику в качестве антиаритмического средства нового V класса.

ВЫВОДЫ

1. Производное 2-меркаптобензимидазола СМ-345, уменьшая скорость медленной диастолической деполяризации, вызывает значительную брадикардию и практически не влияет на другие показатели насосной и сократительной функции сердца, что дает возможность отнести его к группе специфических брадикардических средств.

2. Вещество СМ-345 на различных моделях нарушения ритма сердца обладает выраженным антиаритмическим и противофибрилляторным действием.

ЛИТЕРАТУРА

1. Беленький М.Л. Элементы количественной оценки фармакологического эффекта //Рига, "Издательство Академии наук Латвийской ССР", 1959. - 116 с.

2. Бердяев С.Ю. Современные аспекты поиска новых антиаритмических средств //Фармакол. и токсикол.. - 1987. - т.50,N4. - с.5-14.

3. Григорьева Е.К., Горбунова В.В. Противофибрилляторные свойства боннекора // В сб. "Новый антиаритмический препарат боннекор (фармакология и клиническое применение)" под ред. Н.В.Кавериной, Г.Г.Чичканова. - М.,1993. - с.64-67.

4. Каверина Н.В., Сенова З.П. Методические рекомендации по экспериментальному (фармакологическому изучению препаратов, предлагаемых для клинических испытаний в качестве средств для профилактики и лечения нарушений ритма сердца //М., 1981.

5. Лакин Г.Ф. Биометрия // М., "Высшая школа", 1990. -293 с..

6. Середенин С.Б., Чичканов Г.Г., Савельев В.Л. и соавт. Производные 2-меркаптобензимидазола, обладающие фармакологической активностью //Заявка PCT/RU 95/00085, опубликована 21.12.95.

7. Чичканов Г.Г., Цорин И.Б. О влиянии некоторых антигипоксантов на кровоснабжение и функциональное состояние интактного и ишемизированного миокарда //Фармакол. и токсикол.. - 1985. - т. 48, N2. - с.49-54.

8. Daemmgen J.W., Kadatz R., Diederen W. Cardiovascular actions of 5,6-dimethoxy-2-[3[[( 7a 0(3,4-dimethoxy)-phenyl]methylamino]- propyl]phtalimidine (AQ-A 39), a specific bradycardic agent. //Arzneim.-Forsch.. - 1981. - v.31. - p.666-670.

9. Doerr Th., Trautwein W. On the mechanism of "Specific bradicardic action" of the verapamil derivative UL-FS 49. // Naunyn Schmiedebergs arch. pharmacol.. - 1990 - v.341,N4. - p.331-340.

10. Harris P.A. Dellayed development of ventricular ectopic rhythm following experimental coronary occlusion. //Circulation. - 1950. - v.1. - p.1318-1328.

11. Harron D.W.G., Shanks R.G. Pharmacology, clinical pharmacology and potential therapeutic uses of the specific bradicardic agent alinidine. //Eur. Heart J. - 1985. - N 6. - p. 722-729.

12. Ishibashi T., Matsubara T., Nakazawa M. et al. On the mode cardioprotection produced by a new bradycardic agent FR 76830, during ishaemia and after reperfusion in the isolated perfused rat heart a 31P-NMR study. //Cardiov. Res. -1990. - v. 24, N 12. - p. 1008-1012.

13. Kobinger W., Lillie C. Cardiovascular characterizsation of UL-FS 49, 1,3,4,5-tetrahydro-7,8-dimethoxy-3-[3-[[-(3,4-dimethoxyphenyl)- et- hyl]methylimino]-propyl]-2H-3-benzazepin-2-onhidrochloride, a new "specific bradycardic agent". //Eur. J. Pharmacol.. - 1984. - v.104. - p.9-18.

14. Krzeminski T., Grzyb J., Kurcok A., Brus R. Ishemia and reperfusion-induced early arrhythmias in vivo: cardioprotective effects of difibrotide. //Pol. J. Pharmacol. and Pharm.. - 1992. - v.44, Suppl.. - p.169-170.

15. Vaughan Williams E.M., Dennis P.D., Garnham C. Circadian rhythm of heart rate in the rabbit: prolongation of action potential duration by sustained beta adrenoceptor blokade is not due to associated bradycardia. //Cardiovasc. Res. - 1986. - v.20. - p.528-535.

Наверх

Российский Научно-Практический
рецензируемый журнал
ISSN 1561-8641

Санкт-Петербургское общество кардиологов им Г. Ф. Ланга
НИИК: www.almazovcentre.ru
ИНКАРТ: www.incart.ru