ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2024-3-66-73ssmu-5741Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSКардиопротекторный эффект аскорбата лития на модели инфаркта миокарда in vivoCardioprotective effect of lithium ascorbate in an in vivo model of myocardial infarctionhttps://orcid.org/0000-0002-4374-6422ПлотниковЕ. В.PlotnikovE. V.

Плотников Евгений Владимирович – канд. хим. наук, доцент, ИМБП РАН, г. Москва; НИ ТПУ, СибГМУ, НИИ психического здоровья, Томский НИМЦ

634050, г. Томск, пр. Ленина, 30; 634050, г. Томск, Московский тракт, 2; 634021, г. Томск, ул. Алеутская, 4

 

30, Lenina Av., Tomsk, 634050; 2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050; 4, Aleutskaya Str., Tomsk, 634021

plotnikov.e@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5524-9546ЧерновВ. И.ChernovV. I.

Чернов Владимир Иванович – д-р мед. наук, профессор, член-корр. РАН, зам. директора по научной работе и инновационной деятельности Томского НИМЦ; зав. отделом радионуклидной терапии и диагностики, НИИ онкологии, Томский НИМЦ; НИ ТПУ

634050, г. Томск, пр. Ленина, 30; 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5

 

30, Lenina Av., Tomsk, 634050; 5, Kooperativny Str., Tomsk, 634009

chernov@tnimc.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1808-556XМухомедзяновA. B.MukhomedzyanovA. V.

Мухомедзянов Александр Валерьевич – канд. мед. наук, науч. сотрудник, лаборатория экспериментальной кардиологии

634012 г. Томск, ул. Киевская, 111а

111a, Kievskaya Str., Tomsk, 634012

asha_m91@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6020-1598МасловЛ. Н.MaslovL. N.

Маслов Леонид Николаевич – д-р мед. наук, профессор, зав. лабораторией экспериментальной кардиологии

634012 г. Томск, ул. Киевская, 111а

111a, Kievskaya Str., Tomsk, 634012

Maslov@cardio-tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9233-1824ЮсубовМ. С.YusubovM. S.

Юсубов Мехман Сулейманович – д-р хим. наук, профессор, Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий 

634050, г. Томск, пр. Ленина, 30

30, Lenina Av., Tomsk, 634050

yusubov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1176-2441ЛарькинаМ. С.LarkinaM. S.

Ларькина Мария Сергеевна – д-р фармацевт. наук, профессор, кафедра фармацевтического анализа, СибГМУ

634050, г. Томск, пр. Ленина, 30; 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

30, Lenina Av., Tomsk, 634050; 2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050

larkina.ms@ssmu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7543-9611АртамоновА. А.ArtamonovA. A.

Артамонов Антон Анатольевич – канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник

123007, г. Москва, Хорошёвское шоссе, 76А

76a, Khoroshevskoe Highway, Moscow, 123007

anton.art.an@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-2153-7945БелоусовМ. В.BelousovM. V.

Белоусов Михаил Валерьевич – д-р фармацевт. наук, профессор, зав. каф. фармацевтического анализа, СибГМУ

634050, г. Томск, пр. Ленина, 30; 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

30, Lenina Av., Tomsk, 634050; 2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050

belousov.mv@ssmu.ruНациональный исследовательский Томский политехнический университет; Сибирский государственный медицинский университет; Научно-исследовательский институт психического здоровья, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукРоссияNational Research Tomsk Polytechnic University; Siberian State Medical University; Mental Health Research Institute, Tomsk National Research Medical Center (NRMC) of the Russian Academy of SciencesRussian FederationНациональный исследовательский Томский политехнический университет; Научно-исследовательский институт онкологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукРоссияNational Research Tomsk Polytechnic University; Cancer Research Institute, Tomsk National Research Medical Center (NRMC) of the Russian Academy of SciencesRussian FederationНаучно-исследовательский институт кардиологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукРоссияCardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of SciencesRussian FederationНациональный исследовательский Томский политехнический университетРоссияNational Research Tomsk Polytechnic UniversityRussian FederationНациональный исследовательский Томский политехнический университет; Сибирский государственный медицинский университетРоссияNational Research Tomsk Polytechnic University; Siberian State Medical UniversityRussian FederationИнститут медико-биологических проблем Российской академии наукРоссияInstitute for Biomedical Problems, Russian Academy of SciencesRussian Federation2024091020242336673Copyright © Плотников Е.В., Чернов В.И., Мухомедзянов A.B., Маслов Л.Н., Юсубов М.С., Ларькина М.С., Артамонов А.А., Белоусов М.В., 20242024Плотников Е.В., Чернов В.И., Мухомедзянов A.B., Маслов Л.Н., Юсубов М.С., Ларькина М.С., Артамонов А.А., Белоусов М.В.Plotnikov E.V., Chernov V.I., Mukhomedzyanov A.V., Maslov L.N., Yusubov M.S., Larkina M.S., Artamonov A.A., Belousov M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/5741

Цель – изучение кардиопротекторного действия аскорбата лития на модели инфаркта миокарда in vivo. В ходе исследований проводился поиск соединений, перспективных для терапии острого инфаркта миокарда.

Материалы и методы

Материалы и методы. Моделирование инфаркта миокарда проводили на крысах линии Вистар массой 250–300 г путем наложения лигатуры на левую коронарную артерию (продолжительность ишемии 45 мин) с последующим ослаблением лигатуры и реперфузией продолжительностью 120 мин. Все манипуляции выполнялись под хлоралозным наркозом с искусственной вентиляцией легких и регистрацией частоты сердечных сокращений, артериального давления и электрокардиограммы. Аскорбат лития вводили в дозе 100 мг/мл перед ишемией внутривенно. Определяли зону риска (ЗР) – зону ишемии/реперфузии, для чего миокард с затянутой лигатурой окрашивали 5%-м перманганатом калия, после чего делали последовательные срезы миокарда и определяли зону инфаркта. Дифференцировку зоны некроза миокарда от ЗР осуществляли путем окрашивания 1%-м раствором 2,3,5-трифенил тетразолия хлорида в течение 30 мин при 37 ºC. Размер зоны инфаркта и зоны риска определяли планиметрическим методом. Концентрацию маркера повреждения миокарда креатинфосфокиназы-МВ (КФК-МВ) в сыворотке крови определяли иммуноферментным методом.

Результаты

Результаты. Аскорбат лития статистически значимо уменьшал отношение зоны инфаркта к ЗР на 38% и снижал уровень КФК-МВ в сыворотке крови экспериментальных животных на 42% по сравнению с группой контроля. Аскорбат лития не повлиял на параметры гемодинамики на всех этапах развития коронароокклюзии и реперфузии.

Заключение

Заключение. Установлено кардиопротекторное действие аскорбата лития при ишемии/реперфузии сердца in vivo.

The aim of the work was to study the cardioprotective effect of lithium ascorbate in an in vivo model of myocardial infarction. In the course of the study, we searched for compounds promising for therapy of acute myocardial infarction.

Materials and methods

Materials and methods. Myocardial infarction was modeled in Wistar rats by ligating the left coronary artery (the duration of ischemia was 45 minutes) followed by ligature loosening and 120-minute reperfusion. All manipulations were performed under alpha-chloralose anesthesia with mechanical lung ventilation and recording heart rate, blood pressure, and ECG. Lithium ascorbate was administered intravenously at a dose of 100 mg / ml before ischemia. The area at risk (the ischemia / reperfusion zone) was detected by staining the myocardium with tightened ligature with 5% potassium permanganate. After that consecutive myocardial slices were prepared, and infarct size was determined. Differentiation of the infarct size from the area at risk was performed by staining with 1% 2,3,5-triphenyl tetrazolium chloride solution for 30 minutes at 37 ºC. The infarct size and the area at risk were determined by the planimetric method. The serum concentration of myocardial damage marker creatine kinase-MB (CK-MB) was measured using ELISA kits.

Results

Results. Lithium ascorbate reduced the infarct size / area at risk ratio by 38% and decreased the serum CPKMB level in the experimental animals by 42% compared to the control group. Lithium ascorbate did not affect hemodynamics parameters during coronary artery occlusion and reperfusion.

Conclusion

Conclusion. The cardioprotective effect of lithium ascorbate in cardiac ischemia / reperfusion in vivo was found.

инфаркт миокардасоли литияишемияреперфузияаритмииmyocardial infarctionlithium saltsischemiareperfusionarrhythmiasРабота выполнена при поддержке программы «Приоритет 2030».The study was funded by the Priority 2030 program.ReferencesMensah G., Fuster V., Murray C., Roth A.G. Global burden of cardiovascular diseases and risks, 1990-2022. Journal of the American College of Cardiology. 2023;82(25):2350–2473. DOI: 10.1016/j.jacc.2023.11.007.Mensah G., Fuster V., Murray C., Roth A.G. Global burden of cardiovascular diseases and risks, 1990-2022. Journal of the American College of Cardiology. 2023;82(25):2350–2473. DOI: 10.1016/j.jacc.2023.11.007.Здравоохранение в России, 2023: статистический сборник; под ред. С.М. Окладникова. М., 2023:179.Здравоохранение в России, 2023: статистический сборник; под ред. С.М. Окладникова. М., 2023:179.Gross E., Hsu A., Gross G. Opioid-induced cardioprotection occurs via glycogen synthase kinase beta inhibition during reperfusion in intact rat hearts. Circulation Research. 2004;94(7):960– 966. DOI: 10.1161/01.RES.0000122392.33172.09.Gross E., Hsu A., Gross G. Opioid-induced cardioprotection occurs via glycogen synthase kinase beta inhibition during reperfusion in intact rat hearts. Circulation Research. 2004;94(7):960– 966. DOI: 10.1161/01.RES.0000122392.33172.09.Maslov L.N., Khaliulin I., Oeltgen P.R., Naryzhnaya N.V., Pei J.M., Brown S.A. et al. Prospects for сreation of сardioprotective and antiarrhythmic drugs based on opioid receptor agonists. Medicinal Кesearch Кeview. 2016;36(5):871–923. DOI: 10.1002/med.21395.Maslov L.N., Khaliulin I., Oeltgen P.R., Naryzhnaya N.V., Pei J.M., Brown S.A. et al. Prospects for сreation of сardioprotective and antiarrhythmic drugs based on opioid receptor agonists. Medicinal Кesearch Кeview. 2016;36(5):871–923. DOI: 10.1002/med.21395.Miura T., Miki T. Limitation of myocardial infarct size in the clinical setting: current status and challenges in translating animal experiments into clinical therapy. Basic Research in Cardiology. 2008;103(6):501–513. DOI: 10.1007/s00395-008-0743-y.Miura T., Miki T. Limitation of myocardial infarct size in the clinical setting: current status and challenges in translating animal experiments into clinical therapy. Basic Research in Cardiology. 2008;103(6):501–513. DOI: 10.1007/s00395-008-0743-y.Xu J., Culman J., Blume A., Brecht S., Gohlke P. Chronic treatmentwithalowdoseoflithiumprotectsthebrainagainstischemic injury by reducing apoptotic death. Stroke. 2003;34(5):1287– 1292. DOI: 10.1161/01.STR.0000066308.25088.64.Xu J., Culman J., Blume A., Brecht S., Gohlke P. Chronic treatmentwithalowdoseoflithiumprotectsthebrainagainstischemic injury by reducing apoptotic death. Stroke. 2003;34(5):1287– 1292. DOI: 10.1161/01.STR.0000066308.25088.64.Плотников Е.В., Литвак М.М. Применение аскорбата лития в качестве церебропротекторного средства на модели ишемического инсульта. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуск «Инсульт». 2020;3(2):29– 32. DOI: 10.17116/jnevro202012003229.Плотников Е.В., Литвак М.М. Применение аскорбата лития в качестве церебропротекторного средства на модели ишемического инсульта. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуск «Инсульт». 2020;3(2):29– 32. DOI: 10.17116/jnevro202012003229.Haupt M., Bähr M., Doeppner T.R. Lithium beyond psychiatric indications: the reincarnation of a new old drug. Neural Regeneration Research. 2021;16(12):2383–2387. DOI: 10.4103/1673-5374.313015.Haupt M., Bähr M., Doeppner T.R. Lithium beyond psychiatric indications: the reincarnation of a new old drug. Neural Regeneration Research. 2021;16(12):2383–2387. DOI: 10.4103/1673-5374.313015.Faghihi M., Mirershadi F., Dehpour A. R., Bazargan M. Preconditioning with acute and chronic lithium administration reduces ischemia/reperfusion injury mediated by cyclooxygenase not nitric oxide synthase pathway in isolated rat heart. European Journal of Pharmacology. 2008;597(1-3):57–63. DOI: 10.1016/j.ejphar.2008.08.010.Faghihi M., Mirershadi F., Dehpour A. R., Bazargan M. Preconditioning with acute and chronic lithium administration reduces ischemia/reperfusion injury mediated by cyclooxygenase not nitric oxide synthase pathway in isolated rat heart. European Journal of Pharmacology. 2008;597(1-3):57–63. DOI: 10.1016/j.ejphar.2008.08.010.Tretyakova M.S., Drozd A.G., Belousov M.V., Brazovskiy K.S., Larkina M.S., Krivoshchekov S.V. et al. Study of the radiosensitizing action of lithium ascorbate under neutron and photon irradiation of tumor cells. Drug Development & Registration. 2023;12(2):185–189. DOI: 10.33380/2305-2066-2023-12-2-185-189.Tretyakova M.S., Drozd A.G., Belousov M.V., Brazovskiy K.S., Larkina M.S., Krivoshchekov S.V. et al. Study of the radiosensitizing action of lithium ascorbate under neutron and photon irradiation of tumor cells. Drug Development & Registration. 2023;12(2):185–189. DOI: 10.33380/2305-2066-2023-12-2-185-189.Schultz J.E., Yao Z., Cavero I., Gross G.J. Glibenclamide induced blockade of ischemic preconditioning is time dependent in intact rat heart. American Journal of Physiology. 1997;272(2):2607–2615. DOI: 10.1152/ajpheart.1997.272.6.H2607.Schultz J.E., Yao Z., Cavero I., Gross G.J. Glibenclamide induced blockade of ischemic preconditioning is time dependent in intact rat heart. American Journal of Physiology. 1997;272(2):2607–2615. DOI: 10.1152/ajpheart.1997.272.6.H2607.Neckár J., Sźárszoi O., Herget J., Ostádal B., Kolár F. Cardioprotective effect of chronic hypoxia is blunted by concomitant hypercapnia. Physiological Research. 2003;52(2):171–175.Neckár J., Sźárszoi O., Herget J., Ostádal B., Kolár F. Cardioprotective effect of chronic hypoxia is blunted by concomitant hypercapnia. Physiological Research. 2003;52(2):171–175.Frampton J., Ortengren A.R., Zeitler E.P. Arrhythmias after acute myocardial nfarction. Yale Journal of Biology and Medicine. 2023;96(1):83–94. DOI: 10.59249/LSWK8578.Frampton J., Ortengren A.R., Zeitler E.P. Arrhythmias after acute myocardial nfarction. Yale Journal of Biology and Medicine. 2023;96(1):83–94. DOI: 10.59249/LSWK8578.Sharma R., Chowdhary I., Sharma A. Arrhythmia and its risk factors post myocardial infarction: A prospective study. Journal of Acute Disease. 2022;11(1):26–31. DOI: 10.4103/22216189.336578.Sharma R., Chowdhary I., Sharma A. Arrhythmia and its risk factors post myocardial infarction: A prospective study. Journal of Acute Disease. 2022;11(1):26–31. DOI: 10.4103/22216189.336578.Linakis J.G., Savitt D.L., Schuyler J.E., Simon P.M., Raymond R.M. Lithium has no direct effect on cardiac function in the isolated, perfused rat heart. Pharmacology & Toxicology. 2000;87(1):39–45. DOI: 10.1111/j.09019928.2000.870107.x.Linakis J.G., Savitt D.L., Schuyler J.E., Simon P.M., Raymond R.M. Lithium has no direct effect on cardiac function in the isolated, perfused rat heart. Pharmacology & Toxicology. 2000;87(1):39–45. DOI: 10.1111/j.09019928.2000.870107.x.Maslov L.N., Lishmanov Yu.B., Oeltgen P.R., Barzakh E.I., Krylatov A.V., Govindaswami M. et al. Activation of peripheral δ2 opioid receptors increases cardiac tolerance to ischemia/reperfusion injury: Involvement of protein kinase C, NO-synthase, KATP channels and the autonomic nervous system. Life Sciences. 2009;84(19-20):657–663. DOI: 10.1016/j.lfs.2009.02.016.Maslov L.N., Lishmanov Yu.B., Oeltgen P.R., Barzakh E.I., Krylatov A.V., Govindaswami M. et al. Activation of peripheral δ2 opioid receptors increases cardiac tolerance to ischemia/reperfusion injury: Involvement of protein kinase C, NO-synthase, KATP channels and the autonomic nervous system. Life Sciences. 2009;84(19-20):657–663. DOI: 10.1016/j.lfs.2009.02.016.Nichols C.G. Adenosine triphosphate-sensitive potassium currents in heart disease and cardioprotection. Cardiac Electrophysiology Clinics. 2016;8(2):323–335. DOI: 10.1016/j.ccep.2016.01.005.Nichols C.G. Adenosine triphosphate-sensitive potassium currents in heart disease and cardioprotection. Cardiac Electrophysiology Clinics. 2016;8(2):323–335. DOI: 10.1016/j.ccep.2016.01.005.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.