Preview

Общая реаниматология

Расширенный поиск

Исследование антиоксидантного эффекта митохондриально-направленного антиоксиданта SkQ1 на модели изолированного сердца крысы

https://doi.org/10.15360/1813-9779-2022-4-36-44

Полный текст:

Аннотация

Митохондриально-направленные антиоксиданты на основе ионов Скулачёва (SkQ1) крайне привлекательны для нейтрализации активных форм кислорода непосредственно в матриксе митохондрий.

Цель — изучить антиоксидантный и кардиопротективный эффект митохондриально-направленного антиоксиданта — SkQ1 на модели ишемии и реперфузии изолированного сердца крысы в условиях холодовой кардиоплегии.

Материалы и методы. Исследование эффектов SkQ1 (1200 нг/мл, 120 нг/мл, 12 нг/мл) провели на изолированных сердцах крыс линии Wistar (n=50) в условиях 240-минутной холодовой кардиоплегии. Оценили уровень окислительного стресса, динамику маркеров повреждения миокарда (классические и высокоспецифичные) и функцию сердечной мышцы (скорость коронарного протока, частоту сердечных сокращений, систолическое давление).

Результаты. Использование SkQ1 в концентрации 12 нг/мл привело к статистически значимой нейтрализации проявлений окислительного стресса (р<0,05): минимальное содержание NO-метаболитов — нитратов и нитритов (36,2 [30,8; 39,8] мкмоль/мл) поддерживалось на доишемическом уровне всю 30-минутную реперфузию, а концентрация малонового диальдегида (49,5 [41,1; 58,9] мкмоль/г) была ниже в сравнении с применением SkQ1 в концентрации 120 нг/мл. Вследствие «смягчения» окислительного стресса внутриклеточные ферменты и высокоспецифичные маркеры повреждения миокарда при реперфузии нарастали медленно, а восстановление сердечной функции произошло более высокими темпами и показало свою стабильность при возобновлении перфузии.

Заключение. SkQ1 в концентрации 12 нг/мл проявил выраженные антиоксидантные и кардиопротективные свойства в исследовании ex vivo.

Об авторах

Е. А. Сенокосова
НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия

Евгения Андреевна Сенокосова

650002, г. Кемерово, Сосновый б-р, д. 6



С. С. Крутицкий
НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия

650002, г. Кемерово, Сосновый б-р, д. 6



О. В. Груздева
НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия

650002, г. Кемерово, Сосновый б-р, д. 6



Л. В. Антонова
НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия

650002, г. Кемерово, Сосновый б-р, д. 6



М. В. Скулачев
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Научно-исследовательский институт физико-химической биологии им. А. Н. Белозерского
Россия

119992, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 40



Е. В. Григорьев
НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний
Россия

650002, г. Кемерово, Сосновый б-р, д. 6



Список литературы

1. Suleiman M.S., Zacharowski K., Angelini G.D. Inflammatory response and cardioprotection during open-heart surgery: the importance of anaesthetics. Br J Pharmacol. 2008; 153 (1): 21–33. DOI: 10.1038/sj.bjp.0707526. PMID: 17952108.

2. Bartels K., Karhausen J., Clambey E.T., Grenz А., Eltzschig H.K. Perioperative organ injury. Anesthesiology. 2013; 119 (6): 1474–1489. DOI: 10.1097/ALN.0000000000000022. PMID: 24126264.

3. Betteridge D.J. What is oxidative stress? Metabolism. 2000; 49 (2 Suppl 1): 3–8. DOI: 10.1016/s0026-0495 (00)80077-3. PMID: 10693912.

4. Skulachev M.V., Antonenko Y.N., Anisimov V.N., Chernyak B.V., Cherepanov D.A., Chistyakov V.A., Egorov M.V., Kolosova N.G., Korshunova G.A., Lyamzaev K.G., Plotnikov E.Y., Roginsky V.A., Savchenko A.Y., Severina I.I., Severin F.F., Shkurat T.P., Tashlitsky V.N., Shidlovsky K.M., Vyssokikh M.Y., Zamyatnin A.A. Jr., Zorov D.B., Skulachev V.P. Mitochondrial-targeted plastoquinone derivatives. Effect on senescence and acute age-related pathologies. Curr Drug Targets. 2011; 12 (6): 800–826. DOI: 10.2174/138945011795528859. PMID: 21269268.

5. Anisimov V.N., Egorov M.V., Krasilshchikova M.S., Lyamzaev K.G., Manskikh V.N., Moshkin M.P., Novikov E.A., Popovich I.G., Rogovin K.A., Shabalina I.G., Shekarova O.N., Skulachev M.V., Titova T.V., Vygodin V.A., Vyssokikh M.Yu., Yurova M.N., Zabezhinsky M.A., Skulachev V.P. Effects of the mitochondria-targeted antioxidant SkQ1 on lifespan of rodents. Aging (Albany NY). 2011; 3 (11): 1110–1119. DOI: 10.18632/aging.100404. PMID: 22166671.

6. Яни Е.В., Катаргина Л.А., Чеснокова Н.Б., Безнос О.В., Савченко А.Ю., Выгодин В.А., Гудкова Е.Ю., Замятнин А.А., Скулачев М.В. Первый опыт использования препарата Визомитин® в терапии «сухого глаза». Практическая медицина. 2012; 4 (59): 134–137. УДК: 615: 617.764.1-008.811.4

7. Егоров Е.А. Особенности терапии синдрома «сухого глаза». РМЖ. Клиническая офтальмология. 2018; 3: 146–149. DOI: 10.21689/2311-7729-2018-18-3-146-149.

8. Gu Y., Han J., Jiang C., Zhang Y. Biomarkers, oxidative stress and autophagy in skin aging. Ageing Res Rev. 2020; 59: 101036. DOI: 10.1016/j.arr.2020.101036. PMID: 32105850.

9. Усков А.И., Ускова Л.Б., Кравченко Д.В., Галушка П.А., Закабунина Е.Н. Регуляция процессов физиологического старения при длительном репродуцировании картофеля. Земледелие. 2018; 5: 40–44. DOI: 10.24411/0044-3913-2018-10511. [Uskov A.I., Uskova L.B., Kravchenko D.V., Galushka P.A., Zakabunina E.N. Regulation of physiological aging processes during long-term potato reproduction. Agriculture/Zemledelije. 2018; 5: 40–44. (in Russ.). DOI: 10.24411/0044-3913-2018-10511].

10. Ловать М.Л., Аврущенко М.Ш., Аверина О.А., Павшинцев В.В., Острова И.В., Заржецкий Ю.В., Мороз В.В., Егоров М.В. Действие антиоксиданта SkQ1 на структурнофункциональное состояние мозга в постреанимационном периоде. Общая реаниматология. 2016; 12 (2): 6–19. DOI: 10.15360/1813-9779-2016-2-6-19

11. Sponga S., Bonetti A., Ferrara V., Beltrami A.P., Isola M., Vendramin I., Finato N., Ortolani F., Livi U. Preservation by cold storage vs ex vivo normothermic perfusion of marginal donor hearts: clinical, histopathologic, and ultrastructural features. J Heart Lung Transplant. 2020; 39 (12): 1408–1416. DOI: 10.1016/j.healun.2020.08.021. PMID: 33041182.

12. Сенокосова Е.А., Крутицкий C.С., Великанова Е.А., Цепокина А.В., Кузьмина А.А., Третьяк В.М., Денисова С.В., Груздева О.В., Антонова Л.В., Григорьев Е.В. Применение левосимендана и фосфокреатина в целях коррекции ишемических и реперфузионных повреждений миокарда: экспериментальное исследование ex vivo. Анестезиология и реаниматология. 2019. 2: 67–74. DOI: 10.17116/anaesthesiology201902167.

13. Antonenko Y.N., Roginsky V.A., Pashkovskaya A.A., Rokitskaya T.I., Kotova E.A., Zaspa A.A., Chernyak B.V., Skulachev V.P. Protective effects of mitochondria-targeted antioxidant SkQ in aqueous and lipid membrane environments. J Membr Biol. 2008; 222 (3): 141–149. DOI: 10.1007/s00232-008-9108-6. PMID: 18493812.

14. Anisimov V.N., Egorov M.V., Krasilshchikova M.S., Lyamzaev K.G., Manskikh V.N., Moshkin M.P., Novikov E.A., Popovich I.G., Rogovin K.A., Shabalina I.G., Shekarova O.N., Skulachev M.V., Titova T.V., Vygodin V.A., Vyssokikh M.Yu., Yurova M.N., Zabezhinsky M.A., Skulachev V.P. Effects of the mitochondria-targeted antioxidant SkQ1 on lifespan of rodents. Aging (Albany NY). 2011; 3 (11): 1110–1119. DOI: 10.18632/aging.100404. PMID: 22166671.

15. Antonenko Y.N., Avetisyan A.V., Bakeeva L.E., Chernyak B.V., Chertkov V.A., Domnina L.V., Ivanova O.Yu., Izyumov D.S., Khailova L.S., Klishin S.S., Korshunova G.A., Lyamzaev K.G., Muntyan M.S., Nepryakhina O.K., Pashkovskaya A.A., Pletjushkina O.Yu., Pustovidko A.V., Roginsky V.A., Rokitskaya T.I., Ruuge, E.K., Saprunova V.B., Severina I.I., Simonyan R.A., Skulachev I.V., Skulachev M.V., Sumbatyan N.V., Sviryaeva I.V., Tashlitsky V.N., Vassiliev J.M., Vyssokikh M.Yu., Yaguzhinsky L.S., Zamyatnin A.A. Jr., Skulachev V.P. Mitochondria-targeted plastoquinone derivatives as tools to interrupt execution of the aging program. 1. Cationic plastoquinone derivatives: synthesis and in vitro studies. Biochemistry (Mosc.). 2008; 73 (12): 1273–1287. DOI: 10.1134/s0006297908120018. PMID: 19120014.

16. Hamed M., Logan A., Gruszczyk A.V., Beach T.E., James A.M., Dare A.J., Barlow A., Martin J., Georgakopoulos N., Gane A.M., Crick K., Fouto D., Fear C., Thiru S., Dolezalova N., Ferdinand J.R., Clatworthy M.R., Hosgood S.A., Nicholson M.L., Murphy M.P., Saeb-Parsy K. Mitochondria-targeted antioxidant MitoQ ameliorates ischaemia-reperfusion injury in kidney transplantation models. Br J Surg. 2021; 108 (9): 1072 — 1081. DOI: 10.1093/bjs/znab108. PMID: 33963377.

17. Сергеева Е.А., Крутицкий С.С., Великанова Е.А., Цепокина А.В., Кузьмина А.А., Груздева О.В., Антонова Л.В., Григорьев Е.В. Диагностическая значимость оптической биопсии миокарда для оценки выраженности ишемического и реперфузионного повреждения. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2016; 5 (3): 10–15. DOI: 10.17802/2306-1278-2016-3-10-15.

18. Tomomi G., Masataka M. Nitric oxide and endoplasmic reticulum stress. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2006; 26 (7): 1439–1446. DOI: 10.1161/01.ATV.0000223900.67024.15. PMID: 16645155.

19. Беленичев И.Ф. Рациональная нейропротекция: в монографии: Беленичев И.Ф., Черний В.И., Колесник Ю.М., Павлов С.В., Андронова И.А., Абрамов А.В., Островая Т.В., Бухтиярова Н.В., Кучеренко Л.И. Донецк: Издатель Заславский А.Ю; 2009: 262. ISBN 978-611-7001-00-0.

20. Weismann D., Binder C.J. The innate immune response to products of phospholipid peroxidation. Biochim Biophys Acta. 2012; 1818 (10): 2465–2475. DOI: 10.1016/j.bbamem.2012.01.018.. PMID: 22305963.

21. Balaban R.S., Nemoto S., Finkel T. Mitochondria, oxidants, and aging. Cell. 2005; 120 (4): 483–495. DOI: 10.1016/j.cell.2005.02.001. PMID: 15734681.

22. Mizobuti D.S., Fogaça A.R., Moraes F.D.S.R., Moraes L.H.R., Mаncio R.D., Hermes T.A., Macedo A.B., Valduga A.H., de Lourenсo C.C., Pereira E.C.L., Minatel E. Coenzyme Q10 supplementation acts as antioxidant on dystrophic muscle cells. Cell Stress Chaperones. 2019; 24 (6): 1175–1185. DOI: 10.1007/s12192-019-01039-2. PMID: 31620981.

23. Абрамов А.А., Лакомкин В.Л., Просвирнин А.В., Лукошкова Е.В., Капелько В.И. Улучшение функции сердца под влиянием митохондриального антиоксиданта пластомитина при доксорубициновой кардиомиопатии. Кардиология. 2019; 59 (6): 35–41. DOI: 10.18087/cardio.2019.6.2649.

24. Лакомкин В.Л., Капелько В.И. Профилактический эффект нового антиоксиданта SkQ1 на аритмии при окислительном стрессе. CardioСоматика. 2011; 2 (2): 105–110. eLIBRARY ID: 16542330.

25. Bakeeva L.E., Barskov I.V., Egorov M.V., Isaev N.K., Kapelko V.I., Kazachenko A.V., Kirpatovsky V.I., Kozlovsky S.V., Lakomkin V.L., Levina S.B., Pisarenko O.I., Plotnikov E.Y., Saprunova V.B., Serebryakova L.I., Skulachev M.V., Stelmashook E.V., Studneva I.M., Tskitishvili O.V., Vasilyeva A.K., Victorov I.V., Zorov D.B., Skulachev V.P. Mitochondriatargeted plastoquinone derivatives as tools to interrupt execution of the aging program. 2. Treatment of some ROS- and age-related diseases (heart arrhythmia, heart infarctions, kidney ischemia, and stroke). Biochemistry (Mosc). 2008; 73 (12): 1288–299. DOI: 10.1134/s000629790812002x. PMID: 19120015


Рецензия

Для цитирования:


Сенокосова Е.А., Крутицкий С.С., Груздева О.В., Антонова Л.В., Скулачев М.В., Григорьев Е.В. Исследование антиоксидантного эффекта митохондриально-направленного антиоксиданта SkQ1 на модели изолированного сердца крысы. Общая реаниматология. 2022;18(4):36–44. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2022-4-36-44

For citation:


Senokosova E.A., Krutitsky S.S., Gruzdev O.V., Antonova L.V., Skulachev M.V., Grigoriev E.V. The Antioxidant Effect of Mitochondrially Targeted Antioxidant SkQ1 on the Isolated Rat Heart Model. General Reanimatology. 2022;18(4):36–44. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2022-4-36-44

Просмотров: 144


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1813-9779 (Print)
ISSN 2411-7110 (Online)