ВЛИЯНИЕ 1H – БЕНЗОТРИАЗОЛ – 1 – ИЛ – МЕТАНОЛА НА ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ИЗОЛИРОВАННОГО СЕРДЦА ЛЯГУШКИ

Сердечно-сосудистые заболевания являются одними из основных причин снижения уровня жизни и смертности. Для коррекции сердечнососудистой деятельности применяются различные лекарственные препараты и постоянно осуществляется разработка новых. Одним из возможных кандидатов на роль такого препарата является 1H – бензотриазол – 1 – ил – метанол, который является химическим производным 1,2,3-бензотриазола и синтезирован на кафедре органической химии Самарского национального исследовательского университета им. академика С. П. Королёва. Данные по кардиотропному влиянию производных триазолов очень немногочисленны.

Среди азотсодержащих гетероциклов постепенно завоевывают свое достойное место 1,2,3-триазолы, которые до недавнего времени считались малоперспективными соединениями. Среди них выявлены соединения с гербицидным, фунгицидным, росторегулирующим, фармакологическим и другим действием.[1]. Учитывая такие разнообразные эффекты, можно предположить, что другие производные этого соединения, в частности, исследуемый нами 1H-бензотриазол-1-ил-метанол, могут обладать кардиотропным действием.

Реакционная способность бензотриазолов позволяет их использовать для получения других гетероциклических соединений в результате разнообразных реакций, приводящих к раскрытию цикла и образованию реакционноспособных интермедиатов [2].

Во многих исследованиях было выявлено, что производные триазолов обладают свойствами активаторов и сенситайзеров Са2+, а также обладают способностью ингибировать действие фосфодиэстеразы-3 (ФДЭ-III). Они усиливают инотропную функцию в результате повышения уровня внутриклеточного кальция и увеличения чувствительности миофиламентов к кальцию. Кроме того, данная группа препаратов понижает порог концентрации кальция, при котором наступает инициация скольжения кардиальных волокон актина [3]. Точный механизм действия ингибиторов ФДЭ-III по-прежнему остается невыясненным. Известно, что основное количество ФДЭ-III в организме находится именно в сердечной мышце. Ингибирование данного фермента приводит к увеличению концентрации цАМФ; вход ионов кальция в клетку через кальциевые каналы растет, что увеличивает инотропный потенциал миокарда [4].

В НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАН длительное время изучают производные триазолов и других кольцевых структур [3]. Cогласно их исследованиям препараты обладают свойствами блокаторов быстрых натриевых каналов и проявляют антиаритмическую активность [4]. 

Условия и методы исследования

В целях исключения сложных и многообразных регулирующих влияний, имеющих место в целостном организме и могущих повлиять на чистоту эксперимента, исследования проводились на модели, в качестве которой использовался препарат изолированного по Штраубу сердца лягушки.

В экспериментах определялись следующие показатели сердечной деятельности: частота сердечных сокращений (определялась визуально по секундомеру), ударный объем, минутный объем сердца.

Для точного определения объемных показателей методика была слегка модифицирована, а именно применялась градуированная канюля, зная внутренний радиус которой и визуально определяя подъем столба жидкости во время систолы, можно было достаточно точно определить величину ударного объема сердца. В качестве исходного раствора в эксперименте использовали раствор Рингера следующего состава (в г/л):

NaCl – 6,5; KCl – 0,2; CaCl – 0,2; NaHCO3 – 0,1.

Исследование включало в себя серию из шести экспериментов. Изучались эффекты препарата на силу и частоту сокращений изолированного сердца лягушки. В экспериментах был использован раствор 1H-бензотриазол-1-ил-метанола в следующих концентрациях: 10-8 М, 10-6 М, 10-4 М, 10-2 М.

Для определения зависимости сердечного выброса от величины пост-нагрузки и проявления закона Франка–Старлинга градуированная канюля последовательно заполнялась следующими объемами исследуемых растворов: 54 мкл, 108 мкл, 162 мкл, 216 мкл, 270 мкл, 324 мкл (0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 делений шкалы соответственно).

Для обеспечения физиологических условий деятельности сердца, а именно с целью предотвращения подсыхания его наружной поверхности, сердце периодически орошалось раствором Рингера для холоднокровных. 

Результаты экспериментов были подвергнуты статистической обработке с применением критерия Стьюдента. Все данные представлены как средние значения ± стандартные ошибки. Для построения графиков пользовались программным пакетом Sigma Plot. Статистически значимыми считались изменения со значениями: * – р<0,05; ** – р<0,01; *** – р<0,001.

Результаты и их обсуждение

В результате проведенных исследований было установлено, что 1Н-бензотриазол-1-ил-метанол оказывает выраженное влияние на функциональное состояние сердца. Общая тенденция влияния исследуемого вещества на препарат изолированного сердца лягушки была следующая. 

По-сравнению с контролем, в качестве которого был эксперимент с раствором Рингера для холоднокровных, наблюдались следующие процентные изменения.

На рис. 1 видны изменение частоты сердечных сокращений. В концентрациях от 10−8 М до 10-2 М раствор 1Н-бензотриазол-1-ил-метанола вызвал отрицательный хронотропный эффект. Изменения не имели четкой корреляции с дозой препарата. Максимальные отклонения составили до 80%.

Рисунок 1. Изменение частоты сердечных сокращений при действии 1Н-бензотриазол-1-ил-метанола на изолированное сердце лягушки.

*– р<0,05; ** – р<0,01.

При использовании раствора 1Н-бензотриазол-1-ил-метанола в концентрации 10-2 М статистически значимые изменения наблюдались при пост-нагрузках 216 мкл, 270мкл, 324 мкл и составили -75,2±15,9% (р<0,01), -78,5±15,2% (р<0,05), -80,8±15,4% (р<0,01), соответственно.

Как видно из рис. 2, в области низких концентраций 1Н-бензотриазол-1-ил-метанол вызывал положительный  инотропный эффект. При использовании 10-2 М раствора 1Н-бензотриазол-1-ил-метанола в области максимальных пост-нагрузок эффект сменился на противоположный.

Рисунок 2. Изменение ударного объёма при действии 1Н-бензотриазол-1-ил-метанола на изолированное сердце лягушки.

*– р<0,05; ** – р<0,01, *** – р<0,001.

При использовании раствора 1Н-бензотриазол-1-ил-метанола в концентрации 10−8 М статистически значимые изменения наблюдались при пост-нагрузках 0 мкл, 54 мкл и составили 117,4±64,8% (р<0,001), 81,9±19,2% (р<0,01), соответственно.

При использовании раствора 1Н-бензотриазол-1-ил-метанола в концентрации 10-6 М статистически значимые изменения наблюдались при пост-нагрузках 0 мкл, 54 мкл и составили 110,0±69,4% (р<0,001), 69,3±20,5% (р<0,01), соответственно.

При использовании раствора 1Н-бензотриазол-1-ил-метанола в концентрации 10-4 М статистически значимые изменения наблюдались при пост-нагрузках 0 мкл, 54 мкл, 108 мкл и составили 168,2,0±83,6% (р<0,001), 83,0±24,3% (р<0,01), 62,3±12,4% (р<0,05), соответственно.

При использовании раствора 1Н-бензотриазол-1-ил-метанола в концентрации 10-2 М статистически значимые изменения наблюдались при пост-нагрузках 0 мкл, 216 мкл, 270 мкл, 324 мкл и составили 131,7±80,2% (р<0,001), -24,3±11,7% (р<0,05), -48,5±28,5% (р<0,01), -61,85±24,2% (р<0,01), соответственно.

Изменение величины минутного объема представляет собой совокупность изменений ударного объема и частоты сердечных сокращений. На приведенных гистограммах (рис 3) видно, что при использовании раствора 1Н-бензотриазол-1-ил-метанола в концентрациях от 10−8М до 10-4 М статистически значимых изменений не отмечалось. При концентрации раствора 10-2 М происходило уменьшение минутного объема в области максимальных пост-нагрузок.

Статистически значимые изменения наблюдались при пост-нагрузках 216 мкл, 270 мкл, 324 мкл и составили -83,48±11,3% (р<0,05), -88,34±14,2% (р<0,05), -91,02±17,1% (р<0,01), соответственно.

Рисунок 3. Изменение минутного объёма при действии

1Н-бензотриазол-1-ил-метанола на изолированное сердце лягушки.

*– р<0,05, ** – р<0,01

На гистограммах, где показаны изменения ударного объема в абсолютных величинах, видно, что закон Франка–Старлинга строго соблюдался только при использовании растворов 1Н-бензотриазол-1-ил-метанола в концентрациях 10-8 - 10-4 М (Рис 4). При концентрации раствора 10-2 М в области максимальных пост-нагрузок закон Франка-Старлинга нарушается.

Рисунок 4 Изменение ударного объёма при действии 1Н-бензотриазол-1-ил-метанола на изолированное сердце лягушки.

*– р<0,05; ** – р<0,01; *** – р<0,001.

Результаты проведенных экспериментальных исследований показали, что 1Н-бензотриазол-1-илметанол оказывает выраженное влияние на функциональное состояние сердца, а именно на частоту сердечных сокращений, ударный объём и минутный объём сердца (Рис 1 - 4). 

Заключение

Таким образом, в данном исследовании было продемонстрировано, 1Н-бензотриазол-1-ил -метанол оказывает отрицательное хронотропное и положительное инотропное влияние на препарат изолированного сердца лягушки. Наиболее выраженные изменения наблюдались при использовании раствора препарата в концентрации 10-4 М. Нарушения закона Франка-Старлинга 1Н-бензотриазол-1-ил-метанол в концентрациях 10-8 М, 10-6 М и 10-4 М не вызывал.