Республиканская научно
-
практическая конференция
с международным участием
«Современные аспекты развития фундаментальных
наук и вопросы их преподавания»
135
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ГЛИЦИНА ПРИ ИНФАРКТЕ МИОКАРДА
Юлдашев Н.М., Рашидова Д.А.
Ташкентский педиатрический медицинский институт,
Ташкент, Республика Узбекистан
Аннотация.
Целью исследования была оценка влияния аминокислоты
глицина на степень повреждения кардиомиоцитов при инфаркте миокарда,
которая оценивалась по активности кардиоспецифичных ферментов в
крови. Эксперименты были проведены на кроликах
-
самцах, у которых
экспериментальный инфаркт миокарда вызывали путем перевязки
нисходящей ветви левой коронарной артерии. Сразу после перевязки
опытным кроликам перорально вводили водный раствор глицина
(производство МНПК «Биотики», РФ) в дозе 100 мг/кг массы тела.
Животные ежедневно получали глицин в указанной дозе. Активность МВ
-
креатинфосфокиназы (МВ
-
КФК), аспартатаминотрансферазы (АсАТ) и
лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в плазме крови определяли через 0,5, 1, 3, 6, 12,
24, 72 и 168 часов после коронароокклюзии. Результаты показали, что
глицин в дозе 100 мг/кг массы тела приводил к меньшему повышению
активности МВ
-
КФК, ЛДГ и АсАТ в плазме крови кроликов в ходе
экспериментального инфаркта миокарда. Также было выявлено, что при
остром инфаркте миокарда содержание глицина в крови снижается на
39,7 % по сравнению с нормальными значениями. На основании результатов
был сделан вывод о кардиопротективном свойстве глицина при
некротическом поражении миокарда.
Ключевые
слова:
глицин,
кардиоспецифические
ферменты,
экспериментальный инфаркт миокарда, плазма крови, аминокислоты.
Известно, что глицин оказывает седативное (успокаивающее), мягкое
транквилизирующее (противотревожное) и слабое антидепрессивное
действие, уменьшает чувство тревоги, страха, психоэмоционального
напряжения [1]. Глицин также обладает глицин
-
и ГАМК
-
ергическим,
α1
-
адреноблокирующим, антиоксидантным [2] и антитоксическим действием.
Исходя из этого, можно предполагать, что данный препарат
может оказать
положительное влияние на течение инфаркта миокарда, так как данное
заболевание непременно сопровождается стрессом и страхом смерти.
Цель исследования
Оценка влияния глицина на активность кардиоспецифических
ферментов (МВ
-
креатинфосфокиназа –
МВ
-
КФК, лактатдегидрогеназа –
ЛДГ, аспартатаминотрансфераза –
АсАТ) в плазме крови в динамике
экспериментального инфаркта миокарда (ЭИМ), а также содержания
свободных аминокислот в крови у больных с острым инфарктом миокарда.
Республиканская научно
-
практическая конференция
с международным участием
«Современные аспекты развития фундаментальных
наук и вопросы их преподавания»
136
Материал и методы исследования
В опытах было использовано 10 кроликов
-
самцов породы
«шиншилла» массой 2,5
-
2,8 кг. Все болезненные процедуры и выведение
животных из эксперимента осуществляли на наркотизированных
животных согласно руководству «Guide for the Care and Use of Laboratory
Animals: Eighth Edition National Research Council» [3]. ЭИМ у кроликов,
находящихся под нембуталовым наркозом (40 мг/кг массы тела), вызывали
путем перевязки нисходящей ветви левой коронарной артерии. После пе
-
ревязки погиб 1 кролик, через час после перевязки еще 1 кролик.
Смертность составила 20%. Сразу после перевязки 5 кроликам через зонд
перорально в желудок вводили водный раствор глицина (производство
Медицинского
научно
-
производственного
комплекса
«Биотики»,
Российская Федерация) в дозе 100 мг/кг массы тела. Далее животные
каждые сутки перорально получали глицин в указанной дозе. 3 животных,
не получавшие глицин, составили контрольную группу.
Кровь из ушной вены животных получали до перевязки (исходная) и
через 30 мин, 1, 3, 6, 12 час и на 1, 3 и 7 сутки течения ЭИМ в пробирки с
гепарином. Кровь центрифугировали при 3000 об/мин 15 мин. Активность
кардиоспецифических ферментов –
МВ
-
КФК, ЛДГ и АсАТ в плазме крови
определяли на автоанализаторе “DAYTONA” фирмы Randox (Великобритания).
Для выделения свободных аминокислот из плазмы крови больных
к 1 мл исследуемому образцу добавляли по 1 мл 20 % ТХУК. Через 10 мин
осадок отделяли центрифугированием при 8000 об/мин в течение 15 мин.
Отделив 0,1 мл надосадочной жидкости, лиофильно высушивали.
Гидролизат упаривали, сухой остаток растворяли в смеси триэтиламин
-
ацетонитрил
-
вода (1:7:1) и высушивали. Эту операцию повторяли дважды
для нейтрализации кислоты. Реакцией с фенилтиоизоцианатом получали
фенилтиокарбамил
-
производные (ФТК) аминокислот по методу Steven A.,
Co
hen Daviel. Идентификацию производных аминокислот проводили
методом ВЭЖХ. Условия ВЭЖХ: хроматограф Agilent Technologies 1200 с DAD
детектором, колонке 75x4.6 mm Discovery HS C18. Раствор А: 0,14М
CН3СOONa + 0,05% ТЭА рН 6,4, В:CH3CN. Скорость потока 1,2 мл/мин,
поглощение 269 нм. Градиент %B/мин: 1
-6%/0-
2.5 мин; 6
-30%/2.51-
40 мин;
30-60%/40,1-
45 мин; 60
-60%/45,1-
50 мин; 60
-0%/50,1-
55 мин.
Цифровые данные были обработаны статистически с использованием
критерия t Стьюдента.
Результаты исследования
Полученные
результаты показали, что при ЭИМ статистически
значимое повышение активности МВ
-
КФК на 386% наблюдается начиная с
3-
ьего часа после перевязки (рис.1). На 6 и 12 часах после окклюзии было
замечено значительное повышение активности МВ
-
креатинфосфокиназы
(МВ
-
КФК) –
на 758% и 981% соответственно по сравнению с исходным
Республиканская научно
-
практическая конференция
с международным участием
«Современные аспекты развития фундаментальных
наук и вопросы их преподавания»
137
показателем. Максимальное увеличение активности данного фермента (на
1172% от исходного уровня) было отмечено на 24 часах после
экспериментального инфаркта миокарда (ЭИМ). К третьему дню патологии
активность МВ
-
КФК оставалась выше исходного уровня на 1046%, а к
седьмому дню она вернулась к исходному показателю.
Глицин в начальные периоды развития заболевания (30 минут, 1, 3, 6,
12 часов) не оказывал существенного влияния на динамику активности МВ
-
КФК. Однако на первые сутки после окклюзии активность фермента была
значительно ниже по сравнению с контрольной группой (на 50,4% от
контроля). В отличие от контрольной группы, нормализация активности
МВ
-
КФК у животных, получавших глицин, наблюдалась уже на третьи сутки
заболевания.
Рис. 1. Активность МВ
-
КФК в плазме крови кроликов в динамике ЭИМ
(сплошная линия) и на фоне лечения глицином (пунктирная линия)
Изучение активности ЛДГ показало, что при ЭИМ наблюдается ее
повышение, начиная с 6 часа после окклюзии (на 66,9% от исходного
показателя) и остается повышенным до 7 суток (рис. 2).
Рис. 2. Активность ЛДГ в плазме крови кроликов в динамике ЭИМ
(сплошная линия) и на фоне лечения глицином (пунктирная линия)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Ис
хо
дн
ое
30
м
ин
1 ч
ас
3 ч
ас
а
6 ч
ас
ов
12
ча
со
в
1 с
ут
3 с
ут
7 с
ут
%
0
50
100
150
200
250
300
Ис
хо
дн
ое
30
м
ин
1 ч
ас
3 ч
ас
а
6 ч
ас
ов
12
ча
со
в
1 с
ут
3 с
ут
7 с
ут
%
Республиканская научно
-
практическая конференция
с международным участием
«Современные аспекты развития фундаментальных
наук и вопросы их преподавания»
138
Максимальное повышение активности ЛДГ при ЭИМ наблюдалось на
3 сутки заболевания (на 157,8% от исходного показателя). При введении
глицина кроликам с ЭИМ на 1, 3 и 7 сутки наблюдалась значительно
меньшая активность ЛДГ по сравнению с контрольными показателями.
Так, на 1 сутки активность ЛДГ оказалась ниже контроля на 25,9%, а на 3 и
7 сутки –
на 35,3 и 38,6% соответственно.
Активность АсАТ в плазме крови при ЭИМ у кроликов оказалась
повышенной на 20,4% уже на 1 час окклюзии (рис. 3). Далее наблюдалось
прогрессивное повышение активности АсАТ и максимальное повышение
(на 207,9% от исходного показателя) зафиксировали на 1 сутки ЭИМ. К 3 и
7 суткам активность АсАТ оказалась на уровне исходного показателя. При
введении глицина до 1 суток в активности АсАТ статистически значимых
изменений от контрольных
значений не выявили. На 1 сутки ЭИМ
активность АсАТ оказалась ниже на 54,4% от контрольного показателя.
Рис. 3. Активность АсАТ в плазме крови кроликов в динамике ЭИМ
(сплошная линия) и на фоне лечения глицином (пунктирная линия)
На 3 и 7 сутки заболевания активность фермента оказалась на уровне
исходного показателя.
Вышеприведённые данные свидетельствуют об эффективности глицина
при экспериментальном инфаркте миокарда. При этом возникает вопрос о
содержании глицина, а также других аминокислот в крови при инфаркте
миокарда у человека, так как при нормальном уровне глицина в крови его
эффективность при инфаркте миокарда невозможно объяснить. Учитывая это,
нами были проведены исследования по изучению аминокислотного спектра
крови больных с инфарктом миокарда. С целью исследования была получена
кровь от восьми пациентов, поступивших в кардиореанимационное отделение
Республиканского специализированного научно
-
практического медицинского
центра кардиологии с диагнозом острый инфаркт миокарда.
0
50
100
150
200
250
300
350
Ис
хо
дн
ое
30
м
ин
1 ч
ас
3 ч
ас
а
6 ч
ас
ов
12
ча
со
в
1 с
ут
3 с
ут
7 с
ут
%
Республиканская научно
-
практическая конференция
с международным участием
«Современные аспекты развития фундаментальных
наук и вопросы их преподавания»
139
Последний диагностировался на основе определения содержания
тропонина I в крови. Среднее значение тропонина I в крови изученных нами
больных равнялось 27,55 ± 5,90 нг/мл с колебаниями от 8,09 до 50,00 нг/мл.
При этом референсные значения менее 0,29 нг/мл. В качестве контроля
была использована кровь 8
-
ми добровольцев мужчин.
Полученные нами результаты показали, что инфаркт миокарда
сопровождается изменениями в аминокислотном спектре крови. В ходе
исследования из 18 аминокислот у восьми были выявлены статистически
значимые изменения (табл. 1). В содержании серина, треонина, пролина,
тирозина, валина, гистидина, изолейцина, лейцина, триптофана и
фенилаланина по сравнению с нормальными значениями статистически
значимых изменений не выявили. Содержание глицина оказалось
сниженным на 39,7 % от нормального показателя. При этом, если
колебания значений в норме было в пределах 69,80÷125,48 ммоль/л, то при
инфаркте миокарда оно равнялось 28,37÷92,18 ммоль/л.
Таблица 1.
Аминокислотный спектр крови человека в норме и
при инфаркте миокарда
АМИНО
-
КИСЛОТЫ
Норма, ммоль/л
Больные с ИМ, ммоль/л
Р <
M ± m
Max ÷ Min
M ± m
Max ÷ Min
Серин
109,04±6,83
77,08÷138,55
100,08±26,51
62,80÷282,62
нд.
Глицин
92,20±6,62
69,80÷125,48
55,61±7,45
28,37÷92,18
0,001
Аспарагин
105,15±7,43
79,40÷142,14
53
,69±8,58
29,52÷102,48
0,001
Глутамин
266,81±29,98
112,01÷355,73
51,72±12,41
30,11÷135,48
0,001
Цистеин
244,85±56,48
103,75÷497,06
96,57±10,44
44,24÷129,42
0,05
Треонин
85,70±12,10
34,34÷134,99
92,31±12,42
41,97÷134,74
нд.
Аргинин
142,41±16,83
63,89÷195
,58
101,13±11,31
55,74÷164,52
0,05
Аланин
37,34±4,26
18,18÷55,34
55,69±4,18
40,63÷69,14
0,001
Пролин
119,95±20,12
6,64÷180,52
98,88±14,51
37,55÷176,00
нд.
Тирозин
125,93±24,16
35,60÷210,06
91,19±15,46
23,73÷141,73
нд.
Валин
124,31±14,79
52,67÷179,77
12
0,81±17,77
80,58÷210,59
нд.
Метионин
155,56±42,70
38,07÷411,10
66,22±10,87
33,24÷124,79
0,05
Гистидин
90,05±33,93
10,18÷258,77
83,99±12,34
25,14÷129,16
нд.
Изолейцин
40,62±4,98
20,20÷58,85
52,46±10,01
20,66÷110,00
нд.
Лейцин
72,74±6,02
44,75÷101,23
84,
07±9,31
46,96÷125,40
нд.
Триптофан
53,84±17,97
21,54÷177,94
40,67±7,43
19,14÷79,47
нд.
Фенилаланин
39,26±6,01
15,38÷64,23
56,06±10,47
21,97÷123,86
нд.
Лизин
89,69±20,70
30,30÷201,18
45,22±4,64
30,99÷70,93
0,05
В ходе исследования было выявлено, что у пациентов с инфарктом
миокарда происходят значительные изменения в содержании некоторых
аминокислот в крови по сравнению с нормальными значениями:
Республиканская научно
-
практическая конференция
с международным участием
«Современные аспекты развития фундаментальных
наук и вопросы их преподавания»
140
Аспарагин: содержание аспарагина было ниже нормы на 48,9%, с
колебаниями от 29,52 до 102,48 ммоль/л при инфаркте миокарда (норма:
79,40
–
142,14 ммоль/л); Глутамин: уровень глутамина снизился на 80,6%,
с колебаниями от 30,11 до 135,48 ммоль/л при инфаркте (норма: 112,01 –
355,73 ммоль/л); Цистеин: содержание цистеина оказалось ниже нормы на
60,6%, с колебаниями от 44,24 до 129,42 ммоль/л при инфаркте (норма:
103,75
–
497,06 ммоль/л); Аргинин: уровень аргинина уменьшился на 29%,
с колебаниями от 55,74 до 164,52 ммоль/л при инфаркте (норма: 63,89 –
195,58 ммоль/л); Аланин: в отличие от других аминокислот, содержание
аланина повысилось на 49,1% при инфаркте, с колебаниями от 40,63 до
69,14 ммоль/л (норма: 18,18 –
55,34 ммоль/л); Метионин: содержание
метионина снизилось на 57,4%, с колебаниями от 33,24 до 124,79 ммоль/л
при инфаркте (норма: 38,07 –
411,10 ммоль/л); Лизин: уровень лизина
уменьшился на 49,6%, с колебаниями от 30,99 до 70,93 ммоль/л при
инфаркте (норма: 30,30 –
201,18 ммоль/л).
Эти данные указывают на значительные изменения в метаболизме
аминокислот при инфаркте миокарда.
Глицин является предшественником нескольких важных соединений,
таких как креатин, глутатион, пурины и глюкоза [4], и участвует в широком
спектре метаболических путей [5]. Циркулирующий глицин показал
множество положительных эффектов при различных заболеваниях,
включая
сердечно
-
сосудистые
заболевания
[6].
Циркулирующие
концентрации
глицина
оказывают
противовоспалительное
и
антиоксидантное действие и, как было показано, обратно связаны с острым
инфарктом миокарда [7], а также с некоторыми традиционными сердечно
-
сосудистыми факторами риска, включая ожирение [8], гипертензию [9] и
диабет 2 типа [10].
Полученные нами данные свидетельствуют, что глицин в дозе
100 мг/кг веса положительно влияет на динамику активности кардиоспе
-
цифических ферментов при инфаркте миокарда. Учитывая, что повышение
активности кардиоспецифических ферментов в крови является прямым
результатом некротизации миокарда [11], можно предполагать о
кардиопротекторном действии глицина. В литературе имеются данные о
том, что глицин резко снижает нарушения ультраструктуры ткани коры
мозга, в частности, митохондрий, возникающие при острой аноксии [2], а
также при ишемических повреждениях [12]. Отмечено депримирующее
влияние
глицина
на
вазомоторные
рефлексы,
выраженное
«специфическое» тормозное действие на активность нейронов
ретикулярной формации [13], а также его влияние на функциональное
состояние симпатоадреналовой системы и в процессы адренергической
медиации [14]. Именно способность глицина подавлять активацию
адренергической
и
гипофизарно
-
адреналовой систем
порождает
Республиканская научно
-
практическая конференция
с международным участием
«Современные аспекты развития фундаментальных
наук и вопросы их преподавания»
141
антистрессорное влияние на сердце за счет уменьшения альтеративных
изменений миокарда при стрессе [15]. С другой стороны, глицин обладает
также общеметаболическим действием, проявляющееся в связывание
низкомолекулярных токсичных продуктов, которые в больших количествах
образуются в процессе ишемии. На фоне применения глицина отмечалось
статистически значимое снижение концентраций продуктов оксидативного
стресса в зоне ишемии, что сопровождалось быстрой нормализацией
поведения и условных рефлексов у крыс [16]. Глицин является широко
распространённой аминокислотой в природе. Поэтому возникает вопрос о его
содержании в организме при инфаркте миокарда, так как при его нормальном
содержании будет невозможно объяснить его положительное влияние на
течение
заболевания.
Полученные
данные
свидетельствуют
о
преимущественном снижении ряда аминокислот в крови при инфаркте
миокарда. Эти изменения в основном затронули аминокислоты, входящие в
состав белков соединительной ткани, включая глицин.
Заключение
Результаты проведенных исследований явно свидетельствуют о
кардиопротективном свойстве глицина. В то же время, для точного
понимания
механизма
положительного
влияния
глицина
при
некротическом поражении миокарда требуются дальнейшие исследования.
Учитывая эффективность, доступность, безвредность, а также широкий
спектр метаболических эффектов глицин можно рекомендовать при
инфаркте миокарда в качестве вспомогательного препарата.
Библиографические ссылки:
1.
Красненкова, Т. П. Эффективность применения глицина в
экспериментальной модели острой ишемии миокарда / Т. П. Красненкова, А. С.
Евсеенко, Н. А. Кувшинова // Медицинский журнал.
- 2014. -
№ 2.
-
С. 70
-73.
2.
Влияние тормозного нейромедиатора глицина на медленные
деструктивные процессы в срезах коры больших полушарий головного
мозга при аноксии / А.Л. Тоньшин, Н.И. Лобышева, Л.С. Ягужинский, Е.Н.
Безгина, Д.А. Мошков, Я.Р. Нарциссов // Биохимия. –
2007.
–
т. 72, № 5. –
С.
631-641.
3.
Janet C. Garber, «Guide for the Care and Use of Laboratory Animals:
Eighth Edition National Research Coun
cil», 2011. –
246
р
.
4.
Wang W, Wu Z, Dai Z, Yang Y, Wang J, Wu G. Glycine metabolism in
animals and humans: implications for nutrition and health. Amino Acids. 2013;
45: 463
–
477.
5.
Razak M.A., Begum P.S., Viswanath B., Rajagopal S. Multifarious beneficial
effect of nonessential amino acid, glycine: a review. Oxidat Med Cellul
Longev (2017).
Республиканская научно
-
практическая конференция
с международным участием
«Современные аспекты развития фундаментальных
наук и вопросы их преподавания»
142
6.
Ding Y., Svingen G.F., Pedersen E.R., Gregory J.F., Ueland P.M. , Tell
G.S., Nygard O.K. Plasma glycine and risk of acute myocardial infarction in
patients with suspected stable angina pectoris. J Am Hear Ass, 5 (1) (2015).
7.
Zhou Y., Qiu L., Xiao Q., Wang Y., Meng X., Xu R., Wang S., Na R. Obesity and
diabetes related plasma amino acid alterations. Clin Biochem. 2013; 46: 1447
–
1452.
8.
Hafidi M.E.,
Pérez I.,
Zamora J., Soto V., Carvajal-Sandoval G., Banos G.
Glycine intake decreases plasma free fatty acids, adipose cell size, and blood
pressure in sucrose-fed rats. Am J Physiol Regul Integr Comp
Physiol, 287 (6) (2004), pp. R1387-R1393.
9.
Floegel A., Stefan N., Yu Z.,
Mühle
nbruch K., Drogan D., Joost H.-
G., Fritsche A.,
Häring H
-U., de Angelis M.H., Peters A., Roden M., Prehn
C., Wang-Sattler R., Illig T., Schulze M., Adamski J., Boeing H., Pischon T.
Identification of serum metabolites associated with risk of type 2 diabetes using
a targeted metabolomic approach. Diabetes, 62 (2) (2013), pp. 639-648.
10.
Д
.
В
.
Жмуров
,
М
.
А
.
Парфентева
,
Ю
.
В
.
Семенова
.
Инфаркт
миокарда
// Colloquium-journal.
–
2020.
–
31 (83).
–
С
. 56-61.
11.
Макарова Л.М., Погорелый
В.Е. Экспериментальная оценка
эффективности глицина и его фосфорилированного производного при
ишемических повреждениях головного мозга // Экспериментальная и
клиническая фармакология. –
2006.
–
т. 69, № 6. –
С. 24
-26.
12.
Хабибулина М.М., Шамилов М.Д. Влияние глицина и лизиноприла
на качество жизни женщин с артериальной гипертензией и
эстрогенодефицитом // Врач. –
2021.
–
№ 4. –
С. 38
-42.
13.
Petrat F., Boengler K., Schulz R., de Groot H. Glycine, a simple
physiological compound protecting by yet puzzling mechanism(s) against
ischaemia
–
reperfusion injury: current knowledge. Br J Pharmacol 2012; 165:
2059
–
2072.
14.
Senthilkumar R., Sengottuvelan M., Nalini N. Protective effect of glycine
supplementation on the levels of lipid peroxidation and antioxidant enzymes in
the erythrocyte of rats with alcohol-induced liver injury. Cell Biochem Funct.
2004; 22: 123
–
128.
15.
Razak M.A., Begum P.S., Viswanath B., Rajagopal S. Multifarious
beneficial effect of nonessential amino acid, glycine: a review. Oxidat Med Cellul
Longev (2017).
16.
Говорушкина
Н
.
С
.,
Болевич
С
.
Б
.,
Яковлевич
В
.,
Тачиева
Б
.
И
.,
Болевич
С
.
С
.,
Орлова
А
.
С
.,
Фокина
М
.
А
.,
Салтыков
А
.
Б
.,
Морозова
Е
.
М
.,
Самбурова
Н
.
В
.,
Вуколова
М
.
Н
.,
Тезиков
Е
.
Б
.
Влияние
соединения
MK-801,
глутамата
и
глицина
через
модуляцию
N-
метил
-D-
аспартатных рецепторов
на изолированное сердце крысы. Сеченовский вестник. 2020; 11(1): 15–
25.
17.
Юлдашов
,
С
.
И
., et al.
"Активность супероксиддисмутазы в
динамике экспериментального инфаркта миокарда и на фоне лечения
глицином."
Успехи современного естествознания
9 (2013): 75-76.
Республиканская научно
-
практическая конференция
с международным участием
«Современные аспекты развития фундаментальных
наук и вопросы их преподавания»
143
18.
Юлдашев, Н. М., М. К. Нишантаев, and Ш. Ф. Каримова. "Влияние
глицина на активность кардиоспецифических ферментов в плазме крови в
динамике экспериментального инфаркта миокарда."
Врач
-
аспирант
54.5.3
(2012): 441-445.
19.
Xabibullayev, S. M., N. M. Yuldashev, and N. T. Mirakbarova. "Shakar o
‘rnini bosuvchilarning uglevod almashinuviga ta’siri va ularning 2
-tip qandli
diabet paydo bo ‘lishidagi ehtimoliy ahamiyati."
Вестник экстренной
медицины
15.6 (2022).
