Гомолог аргинина гомоаргинин в качестве субстрата аргинин: глицинамидинотрансферазы и аргиназ человека

L-homoarginine (hArg) is a non-coding amino acid, the blood level reduction of which is associated with an increased risk of stroke and heart attack. In humans and animals, hArg is mainly formed during the reaction catalyzed by the enzyme of the metabolic pathway of creatine biosynthesis:arginine: glycine amidotransferase (AGAT, EC 2.1.4.1), in the case where L-lysine acts instead of glycine as an acceptor of the arginine amidine group. It has been shown that hArg can serve for nitric oxide biosynthesis which is seemed a single significant enzymatic pathway established for hArg.The aim of this study was to investigate hArg as a substrate human AGAT and arginases.Materials and methods. In experiments with recombinant enzymes we established that Km for hArg in the reaction catalyzed by AGAT towards the formation of guanidinoacetic acid is 12.0 ± 1.1 mM. In reactions catalyzed by both types of arginase activity against hArg, unlike arginine, was not detected.Conclusions. Thus, the present study established that hArg may be considered as a substrate of AGAT additionally to nitric oxide synthases. Metabolic value of hArg, in addition to regulation of vascular tone, can be associated with cell energy metabolism. According to our data a decrease of hArg blood levels in cardiovascular diseases appears to be unrelated to a detectable increase of arginase activity.L-гомоаргинин (гАрг) является некодируемой аминокислотой, снижение в крови уровня которой ассоциировано с повышением риска развития инсульта и инфаркта. В организме человека и животных гАрг образуется преимущественно в ходе реакции, катализируемой ферментом метаболического пути биосинтеза креатина – аргинин:глицинамидинотрансферазой (АГАТ, КФ 2.1.4.1), в случае, когда акцептором амидиновой группы аргинина вместо глицина выступает L-лизин. Метаболическое значение и причины снижения уровня гАрг в настоящее время изучены недостаточно.Цель настоящего исследования – изучение возможности утилизации гАрг в качестве субстрата АГАТ и аргиназ человека.Материалы и методы. В ходе экспериментов с рекомбинантными ферментами обнаружено, что Кm для гАрг в реакции, катализируемой АГАТ, в сторону образования гуанидинуксусной кислоты составляет (12,0 ± 1,1) мМ. В реакциях, катализируемых аргиназами обоих типов, активность в отношении гАрг, в отличие от аргинина, не регистрировалась.Заключение. Таким образом, в результате проведенного исследования установлено, что у человека гАрг является субстратом не только для NO-синтаз, но также для АГАТ. Полученные данные указывают на то, что метаболическое значение гАрг, помимо регуляции сосудистого тонуса, может быть связано с участием в энергетическом обмене клеток. Согласно представленным данным, снижение уровня гАрг в крови при сердечно-сосудистых заболеваниях, по всей видимости, не связано с обнаруживаемым повышением активности аргиназ

Metabolic model for laboratory control of anti-ischaemic therapy effectiveness: a case study of nicorandil

Scientific relevance. A key anti-ischaemic mechanism of some medicinal products involves their effects on the metabolism of endothelial vasodilators, particularly the synthesis of nitric oxide from arginine and its precursor citrulline.Aim. The study was aimed to determine whether the plasma time course of guanidine derivatives (arginine precursors) is applicable to laboratory control of anti-ischaemic therapy effectiveness using a single oral dose of nicorandil in patients with coronary heart disease as a case study.Materials and methods. The authors used high-performance liquid chromatography to determine metabolites. Blood samples for analysis were obtained from 30 patients with angina pectoris (Grade II–III, Canadian Cardiovascular Society) and 30 healthy donors. All the study participants received a single oral dose of 20 mg nicorandil after 10 h of fasting.Results. At baseline, patients showed significantly higher plasma citrulline levels than donors. However, the elevated levels decreased to the healthy range after nicorandil administration. Plasma arginine levels in patients showed a statistically significant increase following nicorandil administration. Plasma homoarginine levels in patients remained reduced both before and after dosing. Nicorandil did not influence elevated levels of the endogenous nitric oxide synthase inhibitor (asymmetrical dimethylarginine).Conclusions. In addition to the established mechanisms responsible for altering cell metabolism, nicorandil enhances the contribution of citrulline to arginine resynthesis. It is reasonable to include citrulline and arginine, which are involved in the vasodilator response, in model schemes for laboratory control of the effectiveness of anti-ischaemic therapy

Влияние общей анестезии на метаболизм метионина в период искусственного кровообращения

It has been found out that methylation of nucleic acids, proteins and low-molecular substrates is necessary to renew cellular structures, their restoration and cytoprotection. Methionine plays the most important role in this process but whether its metabolism changes during anesthesia and how different anesthetics affect it, has not yet been studied.The objective: to study the metabolism of methionine during cardiopulmonary bypass when the direct myocardial revascularization is performed and the impact of the anesthetics used (propofol, desflurane, and sevoflurane) on methionine metabolism.Subjects and methods: 74 patients who underwent surgery due to coronary heart disease with cardiopulmonary bypass were enrolled in the study. The patients were divided into three groups by the anesthetic used (desflurane, sevoflurane, propofol). Levels of methionine, homocysteine, cysteine, and taurine were tested in the blood collected from veins and jugular vein before the aorta clamping and after the release of clamps.Results. In all three groups, lower levels of methionine and a higher level of homocysteine were observed after the release of clamps from the aorta, especially in the jugular vein. The most significant consumption of methionine was noted when propofol was used. In the same group, the exocytic release of homocysteine into the blood and the formation of cysteine were significantly lower. No significant difference was observed in the effect of desflurane and sevoflurane on methylation.Conclusion. During the anoxia, the consumption of methionine increases significantly but the intensity of demethylation/remethylation depends on the anesthetics used during anesthesia. The most significant decrease in the level of methionine as well as the remethylation of homocysteine into methionine occurs with the use of propofol, rather than inhalation anesthetics which may be a consequence of desflurane and sevoflurane cytoprotective properties.Установлено, что метилирование нуклеиновых кислот, белков и низкомолекулярных субстратов необходимо для обновления клеточных структур, их восстановления и цитопротекции. Важнейшая роль в этих процессах отводится метионину, однако изменяется ли его метаболизм при анестезии и как влияют на него разные анестетики, до сих пор не изучено.Цель работы: изучить метаболизм метионина на этапе искусственного кровообращения во время операций прямой реваскуляризации миокарда и зависимость его от применяемых анестетиков (пропофола, десфлурана и севофлурана).Материалы и методы: в исследование включены 74 пациента, оперированные по поводу ишемической болезни с искусственным кровообращением. Пациенты распределены на три группы в соответствии с использованным для анестезии анестетиком (десфлуран, n = 29; севофлуран, n = 28; пропофол, n = 17). Концентрацию метионина, гомоцистеина, цистеина и таурина) определяли в крови, забираемой из венозной магистрали и яремной вены до пережатия аорты и после снятия с нее зажима.Результаты. Во всех трех группах выявлены снижение концентрации метионина и повышение содержания гомоцистеина после снятия зажима с аорты, особенно в бассейне яремной вены. Наиболее значимое потребление метионина отмечено при использовании пропофола. В этой же группе значимо меньшими оказались выведение из клетки в кровь гомоцистеина и образование цистеина. Значимых различий во влиянии десфлурана и севофлурана на процессы метилирования не отмечено.Заключение. В период аноксии потребление метионина существенно возрастает, однако интенсивность процессов деметилирования/реметилирования зависит от используемых во время анестезии анестетиков. Наиболее существенное снижение уровня метионина, а также реметилирование гомоцистеина в метионин происходит при использовании пропофола, а не ингаляционных анестетиков, что может быть следствием наличия у десфлурана и севофлурана цитопротективных свойств

ВЛИЯНИЕ АНЕСТЕЗИИ С ПРОЛОНГИРОВАННЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДЕСФЛУРАНА И СЕВОФЛУРАНА НА ЭТАПЕ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ НА ФУНКЦИЮ СЕРДЦА ПРИ ОПЕРАЦИЯХ АОРТОКОРОНАРНОГО ШУНТИРОВАНИЯ

Goal of the study: to assess the feasibility of using inhalation anesthetics of desflurane and sevoflurane during cardiopulmonary bypass to reduce the chances of post-perfusion cardiac dysfunction during myocardial revasculization surgeries. Materials and methods: 75 patients suffering from coronary disease and undergoing myocardial revasculization with cardiopulmonary bypass were divided into three groups as per the type of used anesthetic: Group 1 receiving desflurane (n = 30), Group 2 receiving sevoflurane (n = 28) and Group 3 receiving propofol (n = 17). Anesthetics were used at all stages of anesthesia including cardiopulmonary bypass. The rates of the wider hemodynamic profile were registered (cardiac index, systolic output index, index of peripheral resistance and pulmonary vessels resistance, index of systolic output of the left and right ventricles, pulmonary capillary wedge pressure). During cardiopulmonary bypass the blood was collected from cardiac coronary sinus in order to assess changes in the levels of lactate and pyruvate before aortic compression, before the release of clamps and in 30 minutes of reperfusion. During the first 24 hours of the post-perfusion period, the following parameters were assessed: frequency of post-perfusion cardiac failure development, duration of artificial pulmonary ventilation and stay in the intensive care department. The level of troponin I was tested in 12 and 24 hours. Results. The hemodynamic profile, blood levels of lactate and pyruvate during cardiopulmonary bypass did not differ between the groups. The rate of increase of the levels of the above metabolites by the 30th minute of reperfusion was the same for all the groups; lactate-pyruvate ratio was stable during all time of anesthesia. There were no differences in the post-operative level of troponin I between the groups during the first 12 and 24 hours after the surgery. The frequency of post-perfusion cardiac failure and its course were similar for all group. Conclusion. Prolonged administration of inhalation anesthetics during cardiopulmonary bypass does not protect myocardium from ischemic and reperfusion lesions. Цель исследования: оценить целесообразность использования ингаляционных анестетиков десфлурана и севофлурана на этапе искусственного кровообращения (ИК) для снижения вероятности развития постперфузионной сердечной недостаточности (ППСН) при операциях реваскуляризации миокарда. Материал и методы: 75 больных ишемической болезнью сердца, подвергавшихся реваскуляризации миокарда в условиях ИК, разделены на три группы по типу применявшегося общего анестетика: 1-я группа десфлурана (n = 30), 2-я группа севофлурана (n = 28) и 3-я – пропофола (n = 17). Анестетики использовали на всех этапах анестезии, включая ИК. Фиксировали данные расширенного гемодинамического профиля (сердечный индекс, индекс ударного объема, индекс общего периферического сопротивления сосудов и легочных сосудов, индексы ударной работы левого и правого желудочков, давление заклинивания легочной артерии). Во время ИК осуществляли забор крови из коронарного синуса сердца для оценки динамики уровней лактата и пирувата перед пережатием аорты, перед снятием зажима и через 30 мин репер- фузии. В 1-е сут постперфузионного периода оценивали частоту развития ППСН, продолжительность искусственной вентиляции легких и нахождения в отделении реанимации и интенсивной терапии. Через 12 и 24 ч после вмешательства фиксировали уровень тропонина I. Результаты. Параметры гемодинамического профиля, уровни лактата и пирувата в крови во время ИК в группах не имели различий. Степень прироста концентрации этих метаболитов к 30-й мин реперфузии во всех группах была одинаковой, лактатпируватное соотношение на протяжении анестезии оставалось стабильным. Уровень послеоперационного тропонина I не имел различий между группами в первые 12 и 24 ч после операции. Частота развития ППСН и течение послеоперационного периода в каждой группе были одинаковыми. Вывод. Продление подачи ингаляционных анестетиков во время ИК не защищает миокард от ишемического и реперфузионного повреждения.

ДОПЕРФУЗИОННЫЙ УРОВЕНЬ ЛАКТАТА И ЛАКТАТ-ПИРУВАТНОГО СООТНОШЕНИЯ КАК КРИТЕРИЙ ПРОГНОЗА РАЗВИТИЯ ПОСТПЕРФУЗИОННОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ПРИ ОПЕРАЦИИ РЕВАСКУЛЯРИЗАЦИИ МИОКАРДА В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Goal of the study: to detect the correlation between lactate and pyruvate levels and their ratio (LPR) during ischemia/reperfusion with the post-operative increase of troponin I as a marker of myocardial lesion. Materials and methods. The study was performed among the patients undergoing myocardial revasculization surgery with the use of cardiopulmonary bypass in order to evaluate the prognostic opportunities to predict development of post-perfusional cardiac failure. 56 patients with coronary disease who underwent surgery with cardiopulmonary bypass were examined. The samples of blood for lactate and pyruvate tests were collected from the catheter of heart coronary sinus before aortic compression, before release of the clamps and in 30 minutes after reperfusion. During the surgery the following rates of hemodynamic profile were registered (cardiac index, systolic output index, medium arterial tension, index of peripheral resistance and pulmonary vessels resistance, index of systolic output of the left and right ventricles, pulmonary capillary wedge pressure), oxygen transportation, consumption and extraction co-efficient, arteriovenous oxygen difference. In the early post-operative period the following rates were evaluated: need in inotropic support, duration of artificial pulmonary ventilation and stay in the intensive care department. The level of troponin I was tested in 12 and 24 hours. Correlations were evaluated for the whole group in general, and in certain subgroups the patients were divided into basing on LPR value before aortic compression. Group 1 (LLPR) included 24 patients with LPR lower than the medium level of the cohort (M 17.6), Group 2 (HLPR) included 29 patients with LPR above the medium level. No significant differences were found between the groups. Results. The obtained results confirmed the certain dependence between the lactate level and increase of plasmic troponin I. However it was shown that the strong correlation between them could manifest only if the initial levels per-perfusional lactate level and lactate-pyruvate ratio had been high. The pre-perfusional lactate level did not allow predicting the development of post-perfusional cardiac failure. High values of lactate-pyruvate ratio prior to the start of cardiopulmonary bypass reflected the probability of this complication. This fact allows treating patients with high LPR as a group undergoing the advanced risk of the unfavorable course of the post-operative period. The increase of lactate in blood collected from coronary sinus of such patients during anoxia is to be regarded as an argument for adequate increase of myocardium protection. Conclusion: In order to evaluate the risk of post-reperfusional cardiac failure the routine testing of the lactate level in coronary sinus is to be supplemented by testing of the pyruvate level. Цель исследования: выявить связь между уровнем лактата, пирувата и их соотношением (ЛПС) в период ишемии/реперфузии с повышением в послеоперационном периоде тропонина I как маркера повреждения миокарда. Материалы и методы. Исследование выполнено у больных, подвергающихся реваскуляризации миокарда в условиях искусственного кровообращения, для оценки возможности прогнозирования развития постперфузионной сердечной недостаточности. Обследовано 56 пациентов с ИБС, перенесших операцию с искусственным кровообращением. Забор крови на лактат и пируват производили из катетеризированного коронарного синуса сердца перед пережатием аорты, перед снятием зажима и через 30 мин реперфузии. Интраоперационно фиксировались данные расширенного гемодинамического профиля (сердечный индекс, индекс ударного объема, среднее артериальное давление, индекс общего периферического сопротивления сосудов и легочных сосудов, индексы ударной работы левого и правого желудочков, давление заклинивания легочной артерии), доставка, потребление и коэффициент экстракции кислорода, артериовенозная разница по кислороду. В раннем послеоперационном периоде оценивали потребность в инотропной поддержке, продолжительность искусственной вентиляции легких и нахождения в отделении реанимации и интенсивной терапии. Через 12 и 24 ч после вмешательства фиксировали уровень тропонина I. Корреляционные связи оценивали в целом по группе, а также по подгруппам, на которые больных разделили с учетом значения ЛПС до пережатия аорты. В 1-ю (НЛПС) вошли 27 человек с ЛПС ниже среднего значения по группе (М 17,6), во 2-ю (ВЛПС) – 29 человек с ЛПС выше среднего значения. Между подгруппами не обнаружено значимых различий. Результаты. Получено подтверждение наличия определенной зависимости между уровнями лактата и повышением плазменного тропонина I. Однако показано, что сильная корреляция между ними проявляется только при исходно высоком доперфузионном уровне лактата и лактат-пируватного соотношения. Доперфузионный уровень лактата не позволяет прогнозировать развитие постперфузионной сердечной недостаточности. Высокие значения лактат-пируватного соотношения перед началом искусственного кровообращения более точно отражают эту вероятность. Данное обстоятельство позволило предложить относить больных с высоким ЛПС к группе повышенного риска неблагоприятного течения послеоперационного периода. Нарастание у таких пациентов в период аноксии лактата в крови, забранной из коронарного синуса, должно рассматриваться как аргумент для повышения адекватности защиты миокарда. Вывод. Для оценки риска развития постперфузионной сердечной недостаточности рутинное определение уровня лактата в коронарном синусе следует дополнить определением уровня пирувата.

Уровни аминокислот и гомоаргинина в венозных бассейнах головного мозга и сердечной мышцы у пациентов с ишемической болезнью сердца

Introduction. Under the conditions of circulatory disorders and coronary heart disease (CHD), amino acids acquire additional value as a source of intermediates of Krebs cycle, participating in cell energetics. If there is a disturbance of energy metabolism, the level of amino acids in the blood can change, including the minor non-encoding amino acid homoarginine (hArg).The objective of this study was to compare the shifts in the levels of hArg and other amino acids in the venous blood flowing from the tissues of the heart and brain versus their levels in blood plasma from the cubital vein in patients with CHD.Methods and materials. The study used plasma samples of 58 patients (46 men and 12 women) aged 62 (57 — 66) years with CHD and heart failure of functional class III (NYHA). The level of hArg and the spectrum of 22 other amino acids were determined by the reversed-phase high-performance liquid chromatography (HPLC). Besides, the levels of lactic acid (LA) were determined by spectrophotometric method, as well as routine biochemical parameters were determined using standard kits.Results. Patients with CHD had compensated, without significant deviations, biochemical data of glucose level, lipid and nitrogen metabolism profiles. The level of hArg in the patient group of 1.4 (1.0—1.9) p.M was significantly lower compared to the reference interval, and the level of total homocysteine was increased, although there were no differences depending on the venous basin. The highest concentrations of LA, alanine and glutamine were detected in the plasma from the internal jugular vein. At the same time, lower concentrations of arginine, lysine and alanine corresponded to the lowest values of hArg.Conclusion. In patients with CHD and heart failure, a significant increase in the levels of glutamine and alanine in plasma from the internal jugular vein and coronary sinus in comparison with plasma from the cubital vein was accompanied by profound dysregulation of energy metabolism with the decrease in hArg levels.Введение. В условиях нарушений кровообращения при ишемической болезни сердца (ИБС) аминокислоты приобретают дополнительное значение в качестве источника интермедиатов цикла Кребса, участвуя в клеточной энергетике. При нарушении энергетического метаболизма в крови может изменяться уровень аминокислот, в том числе минорной некодируемой аминокислоты гомоаргинина (гАрг).Цель исследования — сопоставление сдвигов уровней гАрг и других аминокислот в венозной крови, оттекающей из тканей сердца и головного мозга, по сравнению с их уровнями в плазме крови из локтевой вены у пациентов с ИБС.Методы и материалы. В исследовании использовали плазму крови 58 пациентов (46 мужчин и 12 женщин) с ИБС и сердечной недостаточностью III ф. кл. (NYHA) в возрасте 62 (57 — 66) лет. Уровень гАрг в составе спектра 22 других аминокислот плазмы крови определяли методом обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Кроме того, в образцах определяли уровни молочной кислоты (МК) спектрофотометрическим методом, а также общепринятые биохимические показатели с помощью стандартных наборов.Результаты. Пациенты с ИБС имели компенсированные, без существенных отклонений биохимические показатели уровня глюкозы, профилей липидного и азотистого обмена. Уровень гАрг в группе пациентов 1,4 (1,0-1,9) мкМ был существенно ниже по сравнению с референтным интервалом, а уровень общего гомоцистеина был повышен, хотя не отмечалось различий в зависимости от венозного бассейна. Наивысшие концентрации МК, аланина и глутамина выявлены в плазме из внутренней ярёмной вены. При этом наиболее низким значениям гАрг соответствовали пониженные концентрации аргинина, лизина и аланина, а в образцах из коронарного синуса и ярёмной вены — также и глутамина.Выводы. У пациентов с ИБС и сердечной недостаточностью значительное увеличение уровней глутамина и аланина в плазме крови из внутренней ярёмной вены и коронарного синуса по сравнению с плазмой крови из кубитальной вены сопровождалось глубокими изменениями в регуляции энергетического метаболизма с понижением уровней гАрг

ОЦЕНКА ПРОЯВЛЕНИЙ ОКИСЛИТЕЛЬНОНИТРОЗИЛЬНОГО СТРЕССА ПРИ СИСТЕМНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ СОЕДИНИ ТЕЛЬНОЙ ТКАНИ

Reduction in antioxidant status with low activity of superoxide dismutase, glutathione peroxidase and glutathione reductase red blood cells at a low level of reduced glutathionein the background and increased NOx levels in blood plasmawas detected in patients with systematic connective tissue and joint diseases: rheumatoid arthritis and ankylosing spondylitis. Detected violations are not correlated with the activity of theprocess, and seropositivity.У больных системными заболеваниями соединительной ткани c поражением суставов (ревматическим артритом и анкилозирующим спондилитом) выявлен сниженный антиоксидантный статус с низкой активностью супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы эритроцитов при низком уровне восстановленной формы глутатиона на фоне повышенного уровня NOx в плазме крови.Выявленные нарушения не коррелировали с активностью процесса и серопозитивностью

ВЛИЯНИЕ СЕВОФЛУРАНА И ДЕСФЛУРАНА НА РАЗВИТИЕ ПОСТПЕРФУЗИОННОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ПРИ ОПЕРАЦИИ РЕВАСКУЛЯРИЗАЦИИ МИОКАРДА В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Goal of the study: to compare the impact pf sevoflurane and desflurane on metabolism in myocardium when performing aortocoronary bypass with cardiopulmonary bypass. Materials and methods: 56 patients suffering from coronary disease and undergoing myocardial revasculization with cardiopulmonary bypass were divided into two groups as per the type of used anesthetic: the group where desflurane was used (DG, n=28) and the group where sevoflurane was used (SG, n=28). Groups were divided into subgroups basing on lactate/pyruvate ratio (LPR) before aortic compression. The following rates of hemodynamic profile were registered (cardiac index, systolic output index, index of peripheral resistance and pulmonary vessels resistance, index of systolic output of the left and right ventricles, pulmonary capillary wedge pressure), oxygen transportation, consumption and extraction co-efficient. During the first 24 hours of post-perfusion period the following rates were evaluated: frequency of post-perfusion cardiac failure development, need in inotropic support, duration of artificial pulmonary ventilation and stay in the intensive care department. The level of troponin I was tested in 12 and 24 hours. During cardiopulmonary bypass the blood samples were collected from coronary sinus before aortic compression, before release of clamps and in 30 minutes of reperfusion in order to evaluate the expression of anaerobic metabolism in myocardium as per the levels of lactate, pyruvate and LPR. Results: Analysis of hemodynamic profile and gas exchange rates showed no significant difference in the impact of these anesthetics on the investigated parameters in the pre- and post-perfusion periods. The frequency of development of post-perfusion cardiac failure, prompt management of its manifestations and changes in the markers of myocardial injury with the use of sevoflurane and desflurane were no significantly different. When sevoflurane was used during anoxia the patients with initially low LPR demonstrated the increase of LPR in coronary sinus due to the increase of lactate (р < 0.05). When desflurane was used, both lactate and pyruvate went up thus LPR remained on the initial level. After release of clamps from aorta LPR levels were compared when both anesthetics were used as well as the relevant levels of lactate and pyruvate. Conclusion: The investigated anesthetics have similar impact on hemodynamics and possess similar cardio-protective action. However they might have different ways of its implementation. Цель исследования: сравнить влияние севофлурана и десфлурана на метаболизм в миокарде при операциях аортокоронарного шунтирования с искусственным кровообращением. Материал и методика: 56 больных ишемической болезнью сердца, подвергавшихся реваскуляризации миокарда в условиях искусственного кровообращения, были разделены на две группы по типу применяемого общего анестетика: группа десфлурана (ГД, n = 28) и севофлурана (ГС, n = 28). Группы разделены на подгруппы с учетом уровня лактат/пируватного соотношения (ЛПС) до пережатия аорты. Фиксировали данные расширенного гемодинамического профиля (сердечный индекс, индекс ударного объема, индекс общего периферического сопротивления сосудов и легочных сосудов, индексы ударной работы левого и правого желудочков, давление заклинивания легочной артерии), доставку, потребление и коэффициент экстракции кислорода. В первые сутки постперфузионного периода оценивали частоту развития постперфузионной сердечной недостаточности, потребность в инотропной поддержке, продолжительность искусственной вентиляции легких и нахождения в отделении реанимации и интенсивной терапии. Через 12 и 24 ч после вмешательства фиксировали уровень тропонина I. Во время искусственного кровообращения проводили забор проб крови из коронарного синуса сердца перед пережатием аорты, перед снятием зажима и через 30 мин реперфузии для оценки выраженности анаэробного метаболизма в миокарде по уровню лактата, пирувата и ЛПС. Результаты. Анализ показателей гемодинамического профиля и газообмена продемонстрировал отсутствие значимых различий во влиянии этих анестетиков на исследуемые параметры в до- и постперфузионном периоде. Частота развития постперфузионной сердечной недостаточности, быстрота разрешения ее клинических проявлений, а также динамика маркеров повреждения миокарда при использовании севофлурана и десфлурана не имели значимых различий. У пациентов с исходно низким ЛПС при использовании севофлурана в период аноксии отмечено нарастание ЛПС в коронарном синусе за счет прирастания лактата (р < 0,05). При применении десфлурана повышался уровень не только лактата, но и пирувата, что способствовало сохранению ЛПС на стартовом уровне. После снятия зажима с аорты уровни ЛПС сравнивали при использовании обоих анестетиков, как и соответствующие уровни лактата и пирувата. Вывод: исследуемые анестетики схожи по влиянию на гемодинамику и по кардиопротективному эффекту. Однако механизмы его реализации у них могут быть неодинаковыми. 

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ПИРУВАТА В КРОВИ НА РАЗВИТИЕ ПОСТПЕРФУЗИОННОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ПРИ ОПЕРАЦИИ РЕВАСКУЛЯРИЗАЦИИ МИОКАРДА В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

Goal of the study: to evaluate the capability of pyruvate which is endogenously produced during myocardium anoxia to prevent the post-perfusion cardiac failure in the patients undergoing revasculization surgery with cardiopulmonary bypass. Materials and methods. 56 patients with coronary disease who underwent surgery with cardiopulmonary bypass were examined. The samples of blood for anaerobic metabolism tests were collected from the catheter of heart coronary sinus before aortic compression, before release of clamps and in 30 minutes after reperfusion. During the surgery the following rates of hemodynamic profile were registered (cardiac index, systolic output index, medium arterial tension, index of peripheral resistance and pulmonary vessels resistance, index of systolic output of the left and right ventricles, pulmonary capillary wedge pressure), oxygen transportation, consumption and extraction co-efficient, arteriovenous oxygen difference. In the early post-operative period the following rates were evaluated: need in inotropic support, duration of artificial pulmonary ventilation and stay in the intensive care department. The level of troponin I was tested in 12 and 24 hours. Patients were divided into groups depending on the increase of pyruvate level from the start of cardiopulmonary bypass before aortic compression. Group 1 (Pyrx1) included 30 persons with the pyruvate level increase less than twice and Group 2 (Pyrx2) included 26 persons in whom the pyruvate level increased more than twice. No significant differences were found between the groups. Results. Increase of pyruvate concentration in coronary sinus blood does not improve the heart performance in the post-perfusion period. Frequency and speed of consequent regress of post-perfusion heart failure were not principally different in both groups. Post-operative level of troponin I was the same and changed the same manner in both groups. Conclusion. Increased endogenous production of pyruvate in myocardium during anoxia does not improve post-perfusion restoration of the heart function. Цель исследования: оценка возможности эндогенно вырабатывающегося на этапе аноксии миокарда пирувата предупреждать развитие постперфузионной сердечной недостаточности у больных, подвергающихся реваскуляризации в условиях искусственного кровообращения. Материал и методы. Обследовано 56 пациентов с ишемической болезнью сердца, перенесших операцию с искусственным кровообращением. Забор крови на маркеры анаэробного метаболизма производили из катетеризированного коронарного синуса сердца перед пережатием аорты, перед снятием зажима и через 30 мин реперфузии. Интраоперационно фиксировали данные расширенного гемодинамического профиля (сердечный индекс, индекс ударного объема, среднее артериальное давление, индекс общего периферического сопротивления сосудов и легочных сосудов, индексы ударной работы левого и правого желудочков, давление заклинивания легочной артерии), доставки, потребления и коэффициент экстракции кислорода, артериовенозной разницы по кислороду. В раннем послеоперационном периоде оценивали потребность в инотропной поддержке, продолжительность искусственной вентиляции легких и нахождения в отделении реанимации и интенсивной терапии. Через 12 и 24 ч после вмешательства фиксировали уровень тропонина I. Больные разделены по группам в зависимости от степени нарастания уровня пирувата от начала ИК до пережатия аорты. В 1-ю (Pyrx1) группу включено 30 человек, у которых уровень пирувата повысился менее чем в 2 раза, во 2-ю (Pyrx2) – 26 человек с возросшим уровнем пирувата более чем в 2 раза. Между подгруппами не обнаружено значимых различий. Результаты. Повышение концентрации пирувата в крови коронарного синуса не улучшает работу сердца в постперфузионном периоде. Частота развития и скорость последующего регресса постперфузионной сердечной недостаточности в обеих группах не имели принципиальных различий. Тропонин I после операции имел одинаковый уровень и динамику независимо от исследуемой группы. Вывод. Повышенное эндогенное образование пирувата в миокарде в период аноксии не является фактором, улучшающим постперфузионное восстановление функции сердца.

Метаболическая модель для лабораторного контроля эффективности антиишемической терапии на примере использования никорандила

A key anti-ischaemic mechanism of some medicinal products involves their effects on the metabolism of endothelial vasodilators, particularly the synthesis of nitric oxide from arginine and its precursor citrulline.The aim of the study was to determine whether the plasma time course of guanidine derivatives (arginine precursors) is applicable to laboratory control of anti-ischaemic therapy effectiveness using a single oral dose of nicorandil in patients with coronary heart disease as a case study.Materials and methods. The authors used high-performance liquid chromatography to determine metabolites. Blood samples for analysis were obtained from 30 patients with angina pectoris (Grade II–III, Canadian Cardiovascular Society) and 30 healthy donors. All the study participants received a single oral dose of 20 mg nicorandil after 10 h of fasting.Results. At baseline, patients showed significantly higher plasma citrulline levels than donors. However, the elevated levels decreased to the healthy range after nicorandil administration. Plasma arginine levels in patients showed a statistically significant increase following nicorandil administration. Plasma homoarginine levels in patients remained reduced both before and after dosing. Nicorandil did not influence elevated levels of the endogenous nitric oxide synthase inhibitor (asymmetrical dimethylarginine).Conclusions. In addition to the established mechanisms responsible for altering cell metabolism, nicorandil enhances the contribution of citrulline to arginine resynthesis. It is reasonable to include citrulline and arginine, which are involved in the vasodilator response, in model schemes for laboratory control of the effectiveness of anti-ischaemic therapy.Важным механизмом антиишемического действия некоторых препаратов является их влияние на метаболизм эндотелиальных факторов вазодилатации, в частности на образование оксида азота из аминокислоты аргинина и его предшественника цитруллина.Цель работы: изучение возможности использования показателей динамики гуанидиновых производных — предшественников аргинина — в плазме крови для лабораторного контроля эффективности антиишемической терапии на примере однократного перорального приема никорандила у пациентов с ишемической болезнью сердца.Материалы и методы: метаболиты определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии в образцах крови, взятых у 30 пациентов со стенокардией напряжения II–III функционального класса. Референтной группой являлись 30 здоровых доноров. Никорандил использовали перорально в разовой дозе 20 мг после 10-часового голодания.Результаты: у пациентов исходный уровень цитруллина был достоверно выше, чем у здоровых доноров. После приема никорандила содержание цитруллина снижалось до уровня, не отличающегося от уровня в плазме крови здоровых доноров группы сравнения. Содержание аргинина в плазме крови пациентов после приема препарата достоверно возрастало. При этом у них сохранялся пониженный уровень гомоаргинина как до, так и после приема никорандила. Обнаружено также отсутствие влияния приема никорандила на уровень эндогенного ингибитора синтазы оксида азота — асимметричного диметиларгинина.Вывод: в дополнение к известным механизмам воздействия никорандила на клеточный метаболизм показано усиление участия цитруллина в ресинтезе аргинина. При оценке эффективности антиишемической терапии в модельную схему для лабораторного контроля целесообразно включать цитруллин и аргинин, которые являются участниками вазодилатационного ответа