Использование фармакологических агентов для запуска механизмов прекондиционирования может улучшать профилактику и лечение ишемической болезни сердца. Целью данной работы было оценить способность структурного аналога апелина-12 ((NαMe)Arg-Pro-Arg-Leu-Ser-His-Lys-Gly-Pro-Nle-Pro-Phe-OH, метилина) воспроизводить действие ишемического прекондиционирования (ИП) сердца крысы in vivo. В контроле использовали 40-мин окклюзию левой нисходящей коронарной артерии (ЛНКА) с последующим 60-мин восстановлением коронарного кровотока (реперфузией). ИП моделировали тремя циклами 5-мин окклюзии / 5-мин реперфузии ЛНКА перед длительной региональной ишемией миокарда и реперфузией. Метилин (5 мг/кг) вводили крысам внутривенно болюсом за 30 мин до окклюзии ЛНКА. Под действием ИП или метилина размер некротического повреждения левого желудочка, выраженный процентным отношением инфаркт миокарда/зона риска (ИМ/ЗР, %), составил в конце реперфузии 26,9±2,0% и 29,3±2,6% соответственно по сравнению с 43,8±1,2% в контроле (p < 0,01), активность креактинкиназы-МВ (КК-МВ) в плазме крови снижалась до 1026,1±93,9 МЕ/мл и 1195,2±142,0 соответственно по сравнению с 1986,3±193,7 МЕ/мл в контроле (p < 0,02). Введение метилина, также как и ИП, способствовало увеличению сниженного содержания ATP, общего фонда адениннуклеотидов (ΣAN) и фосфокреатина (PCr) в ЗР в конце реперфузии по сравнению с контролем (p < 0,05–0,01). В группе метилина содержание общего креатина (ΣCr) в ЗР было более высоким, чем в контроле (p < 0,05). Внутривенное введение 5-гидроксидеканоата (5ГД) — ингибитора митохондриальных ATP-зависимых К+-каналов (митоКATP) в дозе 5 мг/кг отменяло прекондиционирующее действие метилина, увеличивая отношение ИМ/ЗР, % и активность КК-МВ в плазме до значений, достоверно не отличающихся от контроля (39,4±2,8% и 2258,2±179,1 МЕ/мл соответственно). Одновременно 5ГД достоверно снижал содержание ATP и ΣAN в ЗР по сравнению с этими показателями в группе метилина и содержание ATP, ΣAN и PCr по сравнению с группой ИП. Результаты указывают на снижение ишемического/реперфузионного повреждения сердца с помощью фармакологического прекондиционирования метилином и участия митоКATP в механизме действия метилина.
Загрузить PDF:
Ключевые слова: метилин, сердце крысы, прекондиционирование, инфаркт миокарда, креатинкиназа-МВ, энергетическое состояние зоны риска
Цитирование:
Веселова О.М., Серебрякова Л.И., Студнева И.М., Азьмуко А.А., Авдеев Д.В., Сидорова М.В., Писаренко О.И. (2025) Прекондиционирующее действие структурного аналога апелина-12 в модели острого инфаркта миокарда у крыс. Биомедицинская химия, 71(5), 342-350.
Веселова О.М. и др. Прекондиционирующее действие структурного аналога апелина-12 в модели острого инфаркта миокарда у крыс // Биомедицинская химия. - 2025. - Т. 71. -N 5. - С. 342-350.
Веселова О.М. и др., "Прекондиционирующее действие структурного аналога апелина-12 в модели острого инфаркта миокарда у крыс." Биомедицинская химия 71.5 (2025): 342-350.
Веселова, О. М., Серебрякова, Л. И., Студнева, И. М., Азьмуко, А. А., Авдеев, Д. В., Сидорова, М. В., Писаренко, О. И. (2025). Прекондиционирующее действие структурного аналога апелина-12 в модели острого инфаркта миокарда у крыс. Биомедицинская химия, 71(5), 342-350.
Список литературы
Murry C.E., Jennings R.B., Reimer K.A. (1986) Preconditioning with ischemia: a delay of lethal injury in ischemic myocardium. Circulation, 74(5), 1124–1136. CrossRef Scholar google search
Basati G., Sepahvand H., Ghanadi P., Abbaszadeh S., Sedighi M. (2020) Pharmacology for preconditioning in clinical studies. Res. J. Pharm. Technol., 13(8), 4015–4022. CrossRef Scholar google search
Cohen M.V., Downey J.M. (2015) Signalling pathways and mechanisms of protection in pre- and postconditioning: historical perspective and lessons for the future. Br. J. Pharmacol., 172(8), 1913–1932. CrossRef Scholar google search
Sack M.N., Murphy E. (2011) The role of comorbidities in cardioprotection. J. Cardiovasc. Pharmacol. Ther., 16(3–4), 267–272. CrossRef Scholar google search
Ferdinandy P., Schulz R., Baxter G.F. (2007) Interaction of cardiovascular risk factors with myocardial ischemia/ reperfusion injury, preconditioning, and postconditioning. Pharmacol. Rev., 59(4), 418–458. CrossRef Scholar google search
Kinjo T., Higash H., Un K., Kuramoto N. (2021) Apelin/apelin receptor system molecular characteristics, physiological roles, and prospects as a target for disease prevention and pharmacotherapy. Curr. Mol. Pharmacol., 14(2), 210–221. CrossRef Scholar google search
Ashley E.A., Powers J., Chen M., Kundu R., Finsterbach T., Caffarelli A., Deng A., Eichhorn J., Mahajan R., Agrawal R., Greve J., Robbins R., Patterson A.J., Bernstein D., Quertermous T. (2005) The endogenous peptide apelin potently improves cardiac contractility and reduces cardiac loading in vivo. Cardiovasc. Res., 65(1), 73–82. CrossRef Scholar google search
Сидорова М.В., Азьмуко А.А., Палькеева М.Е., Молокоедов А.С., Бушуев В.Н., Дворянцев С.Н., Шульженко В.С., Пелогейкина Ю.А., Писаренко О.И., Беспалова Ж.Д. (2012) Синтез и изучение кардиопротекторных свойств апелина-12 и его структурных аналогов. Биоорганическая химия, 38(1), 40–51. CrossRef Scholar google search
Pisarenko O., Shulzhenko V., Studneva I., Pelogeykina Y., Timoshin A., Anesia R., Valet P., Parini A., Kunduzova O. (2015) Structural apelin analogues: mitochondrial ROS inhibition and cardiometabolic protection in myocardial ischaemia-reperfusion injury. Br. J. Pharmacol., 172, 2933–2945. CrossRef Scholar google search
Писаренко О.И., Студнева И.М. (2023) C-концевые фрагменты апелина: биологические свойства и терапевтический потенциал. Биохимия, 88(11), 2271–2288. CrossRef Scholar google search
Valtchanova-Matchouganska A., Gondwe M., Nadar A. (2004) The role of C-reactive protein in ischemia/reperfusion injury and preconditioning in a rat model of myocardial infarction. Life Sci., 75(8), 901–910. CrossRef Scholar google search
Bergmeyer H.U. (ed.) (1974) Methods of Enzymatic Analysis, 4th edn, New York, Academic Press, pp. 1196–1200, 1475–1478, 1772–1776, 1777–1781, 2101–2110. Scholar google search
Левченкова О.С., Новиков В.Е. (2016) Возможности фармакологического прекондиционирования. Вестник Российской Академии Медицинских Наук, 71(1), 16–24. CrossRef Scholar google search
Yang S., Li H., Tang L., Ge G., Ma J., Qiao Z., Liu H., Fang W. (2015) Apelin-13 protects the heart against ischemiareperfusion injury through the RISK-GSK-3β-mPTP pathway. Arch. Med. Sci., 11(5), 1065–1073. CrossRef Scholar google search
Zeng X.J., Zhang L.K., Wang H.X., Lu L.Q., Ma L.Q., Tang C.S. (2009) Apelin protects heart against ischemia/reperfusion injury in rat. Peptides, 30(6), 1144–1152. CrossRef Scholar google search
Wang C., Du J.-F., Wu F., Wang H.-C. (2008) Apelin decreases the SR Ca2+ content but enhances the amplitude of [Ca2+]i transient and contractions during twitches in isolated rat cardiac myocytes. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 294(6), H2540–H2546. CrossRef Scholar google search
Abbasloo E., Najafipour H., Vakili A. (2020) Chronic treatment with apelin, losartan and their combination reduces myocardial infarct size and improves cardiac mechanical function. Clin. Exper. Pharmacol. Physiol., 47(3), 393–402. CrossRef Scholar google search
Pisarenko O.I., Shulzhenko V.S., Pelogeykina Yu.A., Studneva I.M. (2015) Enhancement of crystalloid cardioplegic protection by structural analogs of apelin-12. J. Surg. Res., 194(1), 18–24. CrossRef Scholar google search
Wang C., Liu N., Luan R., Li Y., Wang D., Zou W., Xing Y., Tao L., Cao F., Wang H. (2013) Apelin protects sarcoplasmic reticulum function and cardiac performance in ischaemiareperfusion by attenuating oxidation of sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase and ryanodine receptor. Cardiovasc. Res., 100(1), 114–124. CrossRef Scholar google search
Pisarenko O.I., Shulzhenko V.S., Pelogeykina Yu.A., Studneva I.M., Khatri D.N. (2010) Apelin-12 improves metabolic and functional recovery of rat heart after global ischemia. Health, 2(8), 927–934. CrossRef Scholar google search
Simpkin J.C., Yellon D.M., Davidson S.M., Lim S.Y., Wynne A.M., Smith C.C.T. (2007) Apelin-13 and apelin-36 exhibit direct cardioprotective activity against ischemiareperfusion injury. Basic Res. Cardiol., 102(6), 518–528. CrossRef Scholar google search
Пелогейкина Ю.А., Серебрякова Л.И., Студнева И.М., Кхатри Д.Н., Цкитишвили О.В., Азьмуко А.А., Сидорова М.В., Палькеева М.Е., Беспалова Ж.Д., Писаренко О.И. (2012) Влияние C-концевого фрагмента адипокина апелина на экспериментальное ишемическое и реперфузионное повреждение сердца. Кардиологический вестник, 7(2), 29–35. Scholar google search
Ardehali H., O’Rourke B. (2005) Mitochondrial K(ATP) channels in cell survival and death. J. Mol. Cell. Cardiol., 39(1), 7–16. CrossRef Scholar google search
Tinker A., Aziz Q., Thomas A. (2014) The role of ATP-sensitive potassium channels in cellular function and protection in the cardiovascular system. Br. J. Pharmacol., 171(1), 12–23. CrossRef Scholar google search
Pisarenko O.I., Shulzhenko V.S., Studneva I.M., Serebryakova L.I., Pelogeykina Yu.A., Veselova O.M. (2015) Signaling pathways of a structural analogue of apelin-12 involved in myocardial protection against ischemia/reperfusion injury. Peptides, 73, 67–76. CrossRef Scholar google search
Rastaldo R., Cappello S., Folino A., Berta G.N., Sprio A.E., Losano G., Samaja M., Pagliaro P. (2011) Apelin-13 limits infarct size and improves cardiac postischemic mechanical recovery only if given after ischemia. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 300(6), H2308–H2315. CrossRef Scholar google search
Tao J., Zhu W., Li Y., Xin P., Li J., Liu M., Li J., Redington A.N., Wei M. (2011) Apelin-13 protects the heart against ischemiareperfusion injury through inhibition of ER-dependent apoptotic pathways in a time-dependent fashion. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 301(4), H1471–H1486. CrossRef Scholar google search
Perjés Á., Skoumal R., Tenhunen O., Kónyi A., Simon M., Horváth I.G., Kerkelä R., Ruskoaho H., Szokodi I. (2014) Apelin increases cardiac contractility via protein kinase Cε- and extracellular signal-regulated kinase-dependent mechanisms. PLOS One, 9(4), e93473. CrossRef Scholar google search
Hanley P.J., Gopalan K.V., Lareau R.A., Srivastava D.K., Meltzer V.M., Daut J. (2003) β-Oxidation of 5-hydroxydecanoate, a putative blocker of mitochondrial ATP-sensitive potassium channels. J. Physiol., 547(Pt 2), 387–393. CrossRef Scholar google search
Lim K.H.H., Javadov S.A., Das M., Clarke S.J., Suleiman M.S., Halestrap A.P. (2002) The effects of ischaemic preconditioning, diazoxide and 5-hydroxydecanoate on rat heart mitochondrial volume and respiration. J. Physiol., 545(3), 961–974. CrossRef Scholar google search
Lopaschuk G.D. (1997) Alterations in fatty acid oxidation during reperfusion of the heart after myocardial ischemia. Am. J. Cardiol., 80(3A), 11A–16A. CrossRef Scholar google search
Japp A.G., Cruden N.L., Barnes G., van Gemeren N., Mathews J., Adamson J., Johnston N.R., Denvir M.A., Megson I.L., Flapan A.D., Newby D.E. (2010) Acute cardiovascular effects of apelin in humans: potential role in patients with chronic heart failure. Circulation, 121(16), 1818–1827. CrossRef Scholar google search
Chen H., Wan D., Wang L., Peng A., Xiao H., Petersen R.B., Liu C., Zheng L., Huang K. (2015) Apelin protects against acute renal injury by inhibiting TGF-β1. Biochim. Biophys. Acta, 1852(7), 1278–1287. CrossRef Scholar google search
Gu Q., Zhai L., Feng X., Chen J., Miao Z., Ren L., Qian X., Yu J., Li Y., Xu X., Liu C.-F. (2013) Apelin-36, a potent peptide, protects against ischemic brain injury by activating the PI3K/Akt pathway. Neurochem. Int., 63(6), 535–540. CrossRef Scholar google search
Xin Q., Cheng B., Pan Y., Liu H., Yang C., Chen J., Bai B. (2015) Neuroprotective effects of apelin-13 on experimental ischemic stroke through suppression of inflammation. Peptides, 63, 55–62. CrossRef Scholar google search
