Синергізм фармакологічного ефекту гліцину та тіотріазоліну

Abstract

Встановити вплив комбінації гліцину з тіотріазоліном (4:1) на показники енергопродукції мітохондрій головного мозку щурів в умовах моделювання гострого порушення мозкового кровообігу.Матеріали та методи. Експериментальна частина виконана на 90 щурах-самцях лінії Вістар масою 180–200 г. Для моделювання гострого порушення мозкового кровообігу (ГПМК) за ішемічним типом використовували класичну модель, що полягає в одночасному перев’язуванні загальних сонних артерій. Усіх тварин поділили на 5 експериментальних груп: перша – інтактна (несправжньо прооперовані щури, яким під час наркозу відсепаровували загальні сонні артерії, не перев’язуючи їх); друга – щури з ГПМК (контроль); третя – щури з ГПМК, які кожного дня протягом 4 діб отримували внутрішньошлунково гліцин у дозі 200 мг/кг як таблеткову масу; четверта – щури з ГПМК, які щодня протягом 4 діб внутрішньошлунково отримували комбінацію гліцину з тіотріазоліном (4:1) як таблеткову масу; п’ята – щури з ГПМК, які щодня отримували пірацетам внутрішньошлунково в дозі 500 мг/кг як таблеткову масу. Біологічний матеріал (головний мозок) для досліджень брали на четверту добу експерименту за стандартною методикою.Методом диференціального центрифугування в рефрижераторній центрифузі виділяли мітохондріальну фракцію. Явища мітохондріальної дисфункції вивчали спектрофотометрично за ступенем відкриття мітохондріальної пори (МП) і мітохондріального трансмембранного потенціалу (Ψ). Інтенсивність оксидативного стресу оцінювали спектрофото-метрично маркерами окислювальної модифікації білка – альдегідфенілгідразон (АФГ) і кетондинітрофенілгідразон (КФГ). Стан енергетичного обміну визначали за рівнем найбільш значущих інтермедіатів: АТФ, лактату, сукцинату, малату, за активністю сукцинатдегідрогенази (СДГ) та НАД+-залежної малатдегідрогенази (НАД-МДГ) за стандартними методиками на спектрофотометрі.Результати. У групі тварин із моделюванням ГПМК виявили зниження рівня АТФ у мітохондріях в 1,55 раза, збільшен-ня вмісту лактату в 1,1 раза, зниження активності СДГ у мітохондріях у 3,8 раза, зменшення концентрації сукцинату в 1,1 раза щодо показників інтактної групи. Введення піддослідним тваринам комбінації гліцину з тіотріазоліном на четверту добу моделювання ГПМК призводило до зменшення відкриття мітохондріальної пори в 1,9 раза, збільшення заряду внутрішньої мембрани мітохондрій у 1,2 раза, збільшення АТФ у мітохондріальній фракції в 1,1 раза, зростання активності СДГ утричі, активності НАД-МДГ у 3,7 раза на тлі зменшення рівня АФГ на 76,6 % і КФГ на 80,7 % щодо показників групи тварин із моделюванням ГПМК за ішемічним типом.Висновки. Моделювання ГПМК призводить до ініціювання оксидативного стресу та розвитку дисбалансу інтермедіатів енергетичного обміну в мітохондріях головного мозку експериментальних тварин. Введення комбінації гліцину з тіотріа-золіном призводить до зниження оксидативного ушкодження мітохондрій, підвищує продукцію АТФ унаслідок активації компенсаторних мітохондріально-цитозольних шунтів, насамперед у малат-аспартатному та сукцинатоксидазному. За ступенем впливу на показники енергетичного обміну комбінація гліцину з тіотріазоліном вірогідно перевершує аналогічну дію і гліцину, і референс-препарату пірацетаму. To establish the effect of the glycine and thiotriazoline (4:1) combination on the parameters of the energy production of the mitochondria of the rat brain under the conditions of simulating an acute cerebrovascular accident.Materials and methods. The experimental part was performed on 90 male Wistar rats weighing 180–200 g. To model acute cerebrovascular accident (ACVA) by ischemic type, a classical model was used, where common carotid arteries had been ligated bilaterally. All animals were divided into 5 experimental groups: the first – intact (sham-operated rats, which during anesthesia had their common carotid arteries separated without ligation); the second – rats with ACVA (control); the third – rats with ACVA, which underwent intragastric administration of glycine at a dose of 200 mg/kg in the form of a tablet mass every day for 4 days; the fourth – rats with stroke, which every day for 4 days underwent intragastric administration of a combination of glycine and thiotriazoline (4:1) in the form of a tablet mass; the fifth – rats with ACVA, which underwent every day intragastric administration of piracetam in the form of a tablet mass at a dose of 500 mg/kg. The sampling of biological material (brain) for research was carried out on the fourth day of the experiment according to the standard method. The mitochondrial fraction was isolated by differential centrifugation in a refrigerated centrifuge. The manifestations of mitochondrial dysfunction, have been spectrophotometrically studied according to the degree of opening of the mitochondrial pore (MP) and mitochondrial transmembrane potential (Ψ). The assessment of the intensity of oxidative stress was determined by the markers of protein oxidative modification – aldehydephenylhydrazone (APH) and ketonedinitrophenylhydrazone (KPH) – spectrophotometrically. The state of energy metabolism was determined by the level of the most significant intermediates – ATP, lactate, succinate and malate.Results. In the group of animals with ACVA modeling, we noted a decrease in the level of ATP in mitochondria by 1.55 times, an increase in lactate content by 1.1 times, a decrease in SDH activity by 3.8 times and a decrease in succinate concentration by 1.1 times relative to the corresponding data of intact groups. Administration of a combination of glycine and thiotriazoline to experimental animals on the fourth day of ACVA modeling led to a 1.9-fold decrease in the opening of the mitochondrial pore and an increase in the charge of the inner mitochondrial membrane by 1.2 times, an increase in ATP in the mitochondrial fraction by 1.1 times, an increase in SDH activity by 3 times, and the activity of NAD-MDH – by 3.7 times, against the background of a decrease in the level of APH by 76.6 % and KPH by 80.7 %, relative to the group of animals with modeling of stroke by ischemic type.Conclusions. Modeling of ACVA leads to the initiation of oxidative stress and the development of an imbalance of energy metabolism intermediates in the brain mitochondria of experimental animals. Administration of a combination of glycine and thiotriazoline leads to a decrease in oxidative damage to mitochondria, increases the production of ATP due to the activation of compensatory mitochondrial-cytosolic shunts, mainly in malate-aspartate and succinate oxidase. In terms of the degree of influence on the indicators of energy metabolism, the combination of glycine and thiotriazoline reliably exceeds the similar actions of glycine and the reference drug – piracetam. Установить влияние комбинации глицина с тиотриазолином (4:1) на показатели энергопродукции митохондрий головного мозга крыс в условиях моделирования острого нарушения мозгового кровообращения.Материалы и методы. Экспериментальная часть выполнена на 90 крысах-самцах линии Вистар массой 180–200 г. Для моделирования острого нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) по ишемическому типу использовали классическую модель, которая заключается в двухсторонней перевязке общих сонных артерий. Животных поделили на 5 экспериментальных групп: первая – интактная (ложнооперированные крысы, которым во время наркоза отсепа-рировали общие сонные артерии, не перевязывая их); вторая – крысы с ОНМК (контроль); третья – крысы с ОНМК, которым каждый день в течение 4 суток вводили внутрижелудочно глицин в дозе 200 мг/кг в виде таблеточной массы; четвертая – крысы с ОНМК, которым каждый день в течение 4 суток внутрижелудочно вводили комбинацию глицина с тиотриазолином (4:1) в виде таблеточной массы; пятая – крысы с ОНМК, которым каждый день вводили пирацетам внутрижелудочно в дозе 500 мг/кг в виде таблеточной массы. Забор биологического материала (головной мозг) для исследований проводили на четвёртые сутки эксперимента по стандартной методике.Методом дифференциального центрифугирования в рефрижераторной центрифуге выделяли митохондриальную фракцию. Проявления митохондриальной дисфункции спектрофотометрически изучали по степени открытия митохон-дриальной поры (МП) и митохондриального трансмембранного потенциала (Ψ). Интенсивность оксидативного стресса оценивали спектрофотометрически маркерами окислительной модификации белка – альдегидфенилгидразон (АФГ) и кетондинитрофенилгидразон (КФГ). Состояние энергетического обмена определяли по уровню наиболее значимых интермедиатов: АТФ, лактата, сукцината, малата, по активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ) и НАД+-зависимой малатдегидрогеназы (НАД-МДГ) по стандартным методикам на спектрофотометре.Результаты. В группе животных с моделированием ОНМК отмечено снижение уровня АТФ в митохондриях в 1,55 раза, увеличение содержания лактата в 1,1 раза, снижение активности СДГ в 3,8 раза и уменьшение концентрации сукцината в 1,1 раза относительно данных интактной группы. Введение подопытным животным комбинации глицина с тиотриазолином на четвёртые сутки моделирования ОНМК приводило к уменьшению открытия митохондриальной поры в 1,9 раза и увеличению заряда внутренней мембраны митохондрий в 1,2 раза, увеличению АТФ в митохондриальной фракции в 1,1 раза, росту активности СДГ в 3 раза, активности НАД-МДГ в 3,7 раза на фоне уменьшения уровня АФГ на 76,6 % и КФГ на 80,7 % относительно группы животных с моделированием ОНМК по ишемическому типу.Выводы. Моделирование ОНМК приводит к инициированию оксидативного стресса и развитию дисбаланса интерме-диатов энергетического обмена в митохондриях головного мозга экспериментальных животных. Введение комбинации глицина с тиотриазолином приводит к снижению оксидативного повреждения митохондрий, повышает продукцию АТФ за счет активации компенсаторных митохондриально-цитозольных шунтов, в основном в малат-аспартатном и сукци-натоксидазном. По степени влияния на показатели энергетического обмена комбинация глицина с тиотриазолином достоверно превосходит аналогичные действия глицина и референс-препарата – пирацетама.