Анотація до роботи:

Тишкін С.М. Механізми і фармакологічна корекція порушень скорочувальної активності судин, індукованих іонізуючим g-випромінюванням. - Рукопис

Дисертація на здобуття наукового ученого ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 14.03.05 - фармакологія. - Інститут фармакології та токсикології АМН України, Київ, 2003.

Дисертація присвячена дослідженню механізмів змін судинної реактивності, що індуковані іонізуючою радіацією, і визначенню можливостей їх фармакологічної корекції. Показано, що опромінення викликає дозо-залежне пригнічення ендотелій-залежних дилататорних і збільшення констрикторних реакцій. Зменшення дилататорної спроможності ендотелію пов'язане з ослабленням NO-залежної компоненти розслаблення, проте звільнення дилататорних чинників з ендотелію опромінених судин при його стимуляції не зменшується. Компонента, що пов'язана з гіперполяризуючим ендотелій-залежним фактором, резистентна до дії радіації і визначає ендотелій-залежне розслаблення в судинах опромінених тварин. Дилататорна ефективність донорів оксиду азота зменшується в опромінених судинах, причому ступінь пригнічення дилататорної спроможності збільшується пропорційно експозиційній дозі і є різним для різних нітровазодилататорів.

Введення фосфатидилхолінових ліпосом (ФХЛ) після опромінення перешкоджає розвитку змін судинної реактивності як для ендотелій-залежних вазодилататорів, так і для нітросполук. Застосування ФХЛ до опромінення малоефективно. Застосування a-токоферолу також перешкоджає пригніченню NO-залежної компоненти розслаблення. Передбачається, що ФХЛ відновлюють бар'єрні властивості ендотелію і нормалізують дифузійні шляхи для NO. ФХЛ є представником нового класу лікарських засобів, яким одночасно притаманні антиоксидантна активність і ендотеліотропні властивості.

1. У роботі наведено нове рішення проблеми щодо порушень скорочувальної активності судин радіаційного генезу, з’ясовані механізми виникнення ендотеліальної дисфункції, обґрунтовані шляхи і конкретні підходи для розробки нових фармакологічних засобів для лікування судинних патологій, викликаних дією іонізуючої радіації.

2. Зовнішнє одноразове загальне опромінення кролів іонізуючою g-радіацією викликає вірогідне довготривале (до 35 діб) пригнічення ендотелій-залежного розслаблення аорти і сонних артерій (до 50%), яке посилюється зі збільшенням експозиційної дози у діапазоні 1 – 6 Гр. Цей ефект не пов'язаний з ушкодженням холінорецепторного апарату ендотеліоцитів, про що свідчить пригнічення реакцій на кальцієвий іонофор А23187. Він також не обумовлений пригніченням дилататорної функції міоцитів, оскільки величина реакції на екзогенний NO достовірно збільшується в 1,2 рази у судинах опромінених тварин. Констрикторні реакції судин на норадреналін і хлористий калій вірогідно збільшуються (до 30%) після опромінення в усі строки дослідження.

3. Ступінь зменшення дилататорних реакцій аорти і сонних артерій залежить від природи джерела g-випромінювання, дози опромінення і тривалості пострадіаційного періоду. Однакові за вираженістю пошкоджуючі ефекти джерел ¹³⁷Cs і ⁶⁰Со спостерігаються при дозах Д(⁶⁰Со) = 1,5 Д(¹³⁷Cs).

4. Дія іонізуючої радіації призводить до пригнічення дилататорних судинних реакцій на донори NO пропорційно експозиційній дозі на 9-у добу після опромінення. Ступінь пригнічення зменшується у ряду NaNO₂ > нітрогліцерин > нітропрусид натрію у співвідношенні 21:15:11 % на 1 Гр в судинах опромінених тварин.

5. При дії блокатора NO-синтази Nw-нітро-L-аргініну (310^-4 моль/л) в умовах in vitro ендотелій-залежні реакції судин опромінених тварин не змінюються, тоді як реакції судин інтактних кролів вірогідно зменшуються (до 50%), що є доказом пригнічення під дією радіації NO-залежної компоненти ендотелій-залежного інтегрального розслаблення.

6. При блокаді калієвих каналів (з якими пов’язана дія ендотелій-залежного гіперполяризуючого фактору) апаміном (10^-6 моль/л) і харибдотоксином (10^-8 моль/л) ендотелій-індуковане розслаблення судин інтактних кролів вірогідно зменшується (до 50%), тоді як розслаблення судин опромінених кролів не реєструється. Це є свідченням того, що у судинах опромінених тварин розслаблення при стимуляції ендотелію цілком визначається ендотелій-залежним гіперполяризуючим фактором.

7. Пригнічення NO-залежної компоненти розслаблення у судинах опромінених кролів не супроводжується зменшенням секреції з ендотелію дилататорних чинників при його стимуляції, (експерименти з системою “донор-детектор”), та зменшенням чутливості до екзогенного NO гладеньком'язових клітин судин, що свідчить про порушення під дією радіації механізмів передачі NO до м’язових клітин.

8. При дії фосфатидилхолінових ліпосом у концентрації 100 мкг/мл на судинні препарати аорти опромінених кролів в умовах in vitro спостерігається відновлення ендотелій-залежних реакцій, тоді як реакції на донори NO залишаються зменшеними. Антиоксиданти аскорбінова кислота (310^-3 моль/л), супероксиддисмутаза (30 од/мл) і глютатіон (10^-3 моль/л) в умовах in vitro не відновлюють реакцій на ацетилхолін і донори NO (нітрогліцерин, нітропрусид натрію, SIN-1).

9. Одноразове внутрішньоочеревинне введення фосфатидилхолінових ліпосом кролям у дозі 30 мг/кг через 1 год після опромінення перешкоджає пригніченню ендотелій-залежного розслаблення і дилататорних ефектів донорів NO (спостереження на 9-у добу після опромінення). Одноразове пероральне застосування a-токоферолу в дозі 50 мг/кг через 1 год після опромінення також перешкоджає пригніченню ендотелій-залежного розслаблення на 9-у добу після опромінення. Курсове лікувальне внутрішньоочеревинне введення фосфатидилхолінових ліпосом у дозі 30 мг/кг/тиждень перешкоджає пригніченню реакцій на ацетилхолін і донори NO (спостереження на 35-у добу після опромінення). Профілактичне застосування ліпосом не запобігає пригніченню реакцій на ацетилхолін і донори NO.

10. Виявлені після радіаційного впливу прояви ендотеліальної дисфункції судин можуть супроводжувати і інші патологічні процеси. Вони реєструються у судинах щурів з генетично детермінованою гіпертензією, у судинах кролів в умовах експериментальної гіперхолестеринемії, у судинах свиней при моделюванні гіпоксії і носять, імовірно, універсальний характер.

Публікації автора:

1. Байдан Л.В., Тишкин С.М Влияние апамина на синаптическую передачу и тормозящий эффект АТФ и норадреналина в гладкомышечных клетках ободочной кишки // Физиол. журн. – 1983. – Т.29, №2. - С.181-185.

2. Baidan L.V., Tishkin S.M., Shuba M.F. Possible mechanism of adrenergic and nonadrenergic inhibition in intestinal smooth muscle cells // Pflugers Arch. – 1985. – Vol.403. - P.429-432.

3. Байдан Л.В., Тишкин С.М., Шуба М.Ф. Действие нитроглицерина и нитропруссида натрия на ГМК кишечника // Физиол. журн. СССР – 1987.- Т.73, №11.- С.1569-1572.

4. Тараненко В.М., Талаева Т.В., Тишкин С.М., Братусь В.В. Влияние гиперхолестеринемии на электрические и сократительные свойства сосудистой стенки // Бюл. экспер. биол. медицины. - 1989. - №10.- С.400-401.

5. Тишкин С.М., Тараненко В.М., Талаева Т.В., Сергиенко О.В., Братусь В.В. Функциональное состояние и адренореактивность миокарда при экспериментальном атеросклерозе // Патологическая физиол. и экспер. терапия. – 1990. - №5. - С.15-17

6. Тараненко В.М., Талаева Т.В., Тишкин С.М., Исаечкина И.М., Братусь В.В. Эффективность защиты сосудистой стенки от атеросклеротического поражения различными кальциевыми антагонистами // Патологическая физиол. и экспер. терапия. – 1991. - №1. - С.5-7.

7. Тараненко В.М., Тишкин С.М. Установка для сравнительной оценки сократительной активности различных участков сосудистой стенки // Физиол. журн. СССР – 1991. - Т.74, №2. - С.132-135.

8. Тараненко В.М., Тишкин С.М., Руднев М.И. Изменения реактивности сосудистой стенки под влиянием ионизирующего облучения // Докл. АН СССР – 1992. - Т.322, №3. - С.600-603.

9. Талаєва Т.В., Тараненко В.М., Тишкин С.М., Ісаєчкіна І.М., Сергієнко О.В., Третяк І.В., Братусь В.В. Ангіопротекторна ефективність поєднаного використання хлористого магнію та антиоксідантів в умовах тривалої гіперхолестеринемії // Фізіол. журн. АН України – 1993. - Т.39, №1. - С.102-106.

10. Тишкін С.М., Тараненко В.М., Руднєв М.І., Воронков Г.С., Плющ Г.І., Ісаєчкіна І.М., Попова Л.М., Братусь В.В. Активація вільнорадикальних процесів як фактор порушення скорочувальної активності судинної стінкі під дією іонізуючої радіації // Фізіол. журн. АН України – 1993. - Т.39, №2-3. - С.23-29.

11. Братусь В.В., Тишкин С.М., Тараненко В.М., Плющ Г.И., Руднев М.И. Свободнорадикальное повреждение тканей как динамический процесс // Докл. РАН - 1993. - Т.333, №6. - С.792-794.

12. Тишкін С.М. Дія деяких антиангінальних препаратів на кровоносні судини при комбінованому впливі гіперхолестеринемії та іонізуючої радіації // Діагностика та профілактика негативних наслідків радіації. – Київ: НЦРМ - 1997, с.252-255.

13. Тишкін С.М. Вплив іонізуючої радіації на дію деяких антиангінальних препаратів // Ліки - 1998. - №2. - С.62-65.

14. Моссе І.В., Тишкін С.М., Соловйов А.І. Порівняльна характеристика ефективності дії NO-донорів на коронарні артерії свині в нормі та при гипоксії // Ліки - 1998. - №5.- С.9-12.

15. Моссе И.В., Тишкин С.М., Соловьев А.И. Роль монооксида азота в формировании эндотелий-зависимых реакций в различных сосудах // Роль монооксида азота в процессах жизнедеятельности. - Минск: Полибиг. - 1998. - С.136-138.

16. Soloviev A., Tishkin S., Parshikov A., Stefanov A., Mosse I. Depression of Endothelium-dependent Relaxation Despite Normal Release of Nitric Oxide in the Aorta of Spontaneously Hypertensive Rats: Possible Role of Protein Kinase C // Endothelium-dependent hyperpolarizations. – Amsterdam: Harwood Academic Publichers. - 1999. - P.289-296.

17. Тишкин С.М. Роль оксида азота в развитии гипоксических и индуцированных радиацией изменений реактивности кровеносных сосудов // Роль нейромедиаторов и регуляторных пептидов в процессах жизнедеятельности. - Минск: Полибиг. - 1999. - С.214-215.

18. Моссе І.В., Тишкін С.М., Соловйов А.І. Вивчення змін реактивності до донорів оксиду азоту коронарних артерій свині при гіпоксії // Ліки - 2000. - №3-4. - С.27-30

19. Soloviev A.I., Tishkin S.М., Parshikov A.V., Mosse I., Stefanov A., Gurney A., Osipenko O. The EDHF-dependent but not the NO-dependent component of the acetylcholine-induced relaxation of the rabbit aorta resistant to ionized radiation // EDHF - 2000.- London and New York: Taylor & Francis. – 2001. - P.400-410.

20. Соловьев А.И., Тишкин С.М., Паршиков А.В., Иванова И.В., Гарни А.М. Ослабление дилататорной функции эндогенного оксида азота при развитии индуцированных радиацией нарушений эндотелий-зависимых сосудистых реакций // Функциональная роль монооксида азота и пуринов.- Минск: Бизнесофсет. - 2001. - С.161-163.

21. Тишкин С.М. Восстановление индуцированных радиацией изменений эндотелий-зависимых реакций аорты кроликов при помощи фосфатидилхолиновых липосом // Функциональная роль монооксида азота и пуринов.- Минск: Бизнесофсет. - 2001. - С.178-181.

22. Соловьев А.И., Тишкин С.М., Паршиков А.В., Иванова И.В., Гарни А.М., Стефанов А.В. Механизмы развития эндотелиальной дисфункции при действии ионизирующей радиации: роль оксида азота и эндотелий-зависимого гиперполяризующего фактора. // Материалы II Международной конференции "Микроциркуляция и ее возрастные изменения". – Киев: ІПЦ "Алкон". – 2002. - С.284-286.

23. Соловйов А.І., Тишкін С.М., Хромов О.С., Стефанов О.В. Зміна скорочувальної функції судин при артеріальної гіпертензії різного генезу та її корекція за допомогою фосфатидилхолінових ліпосом // Фізіол. журн. АН України – 2002. - Т.48,№6. - С.10-16.

24. Тишкін С.М. Корекція a-токоферолом ендотеліальної дисфункції, викликаної дією іонізуючої радіації у грудній аорті кролів // Медична хімія – 2002. - Т.4,№4. - С.52-54.

25. Soloviev, A.I., Stefanov, A.V., Tishkin, S.M., Khromov A.S., Parshikov A.V., Ivanova I.V., Gurney A.M. Saline containing phosphatidylcholine liposomes possess the ability to restore endothelial function damaged resulting from g-irradiation // J. Physiol. Pharmacol. - 2002. – Vol.53, №4. – P.701-712.

26. Патент №50582, Україна, "Спосіб лікування радіаційних ушкоджень кровоносних судин в експерименті", заявл. 15.02.2002, опубл. 15.10.2002, Бюл. №10.

27. Рішення про видачу деклараційного патенту на винахід №2002021276 "Спосіб лікування артеріальної гіпертензії в експеріменті", заявл. 21.05.2002, затв. 10.10.2002.

28. Tishkin S.M., Taranenko V.M., Rudnev M.I. The effect of ionizing radiation on endothelium - dependent relaxation of vascular wall // 2nd Intern. Symp. on endothelium - Derived Vasoactive Factors. – Basel (Switzerland). – 1992. - №401. - P.214.

29. Soloviev A., Tishkin S., Parshikov A., Mosse I., Goncharov T., Garney A. Mechanisms of Endothelial Dysfunction after Whole-Body Ionized Irradiation Relationship Between Changes in Smooth Muscle Sensitivity to Nitric Oxide and its Release by Endothelial Cells // Nitric Oxide. - 2000. - Vol.4. - P.236.

30. Soloviev A., Stefanov A., Tishkin S., Parshikov A., Mosse I., Goncharov E., Osipenko J. and Gurney A. Mechanisms of endothelium dysfunction after ionized irradiation and its prevention by a-tocopherol // J. Physiol. - 2001.- Vol.531P. - P.8P.