К возможности применения эхокардиографии у мелких лабораторных животных для проведения острых фармакологических тестов

Resume. The purpose of this investigation is to study the adequacy of the echocardiography method in small laboratory animals for performing acute pharmacological tests. In experiments on white mongrel male rats, a nonselective ß-adrenoreceptor agonist isoproterenol (20 μg /kg, i.v.) reduces the end-systolic and end-diastolic dimensions and volumes of the heart left ventricle, measured by echocardiography, and increases the shortening and ejection fractions, i.e. has a positive inotropic effect. Cardioselective ß1-adrenoblocker metoprolol (1 mg / kg, i.v.), on the contrary, increases the left ventricle sizes and reduces the shortening and ejection fractions, i.e. has a negative inotropic effect. Thus, the method of echocardiography in small laboratory animals can be used to conduct acute pharmacological tests.Цель настоящего исследования - изучение адекватности метода эхокардиографии на мелких лабораторных животных при проведении острых фармакологических тестов. В опытах на белых беспородных крысах-самцах показано, что неселективный агонист ß-адренорецепторов изопротеренол (20 мкг/кг, в/в) уменьшает конечно-систолический и конечно-диастолический размеры и объёмы левого желудочка сердца, измеренные с помощью эхокардиографии, и увеличивает фракции укорочения и выброса, т. е. обладает положительным инотропным эффектом. Кардиоселективный ßl-адреноблокатор метопролол (1 мг/кг, в/в), напротив, увеличивает размеры левого желудочка и уменьшает фракции укорочения и выброса, т. е. обладает отрицательным инотропным эффектом. Таким образом, метод эхокардиографии на мелких лабораторных животных может быть использован для проведения острых фармакологических тестов

Особенности антиаритмического действия соединения АЛМ-802

Introduction. Cardiovascular diseases (CVD) remain one of the leading causes of death worldwide, claiming over 17 million lives annually. This highlights the urgent need to develop innovative drugs to combat CVD. One potential target for such drugs is type 2 ryanodine receptors (RyR2), as they play an important role in maintaining ion homeostasis in cardiomyocytes, and their abnormal activity plays a key role in the genesis of cardiac arrhythmias.Research objective is to study the mechanisms underlying the antiarrhythmic action of ALM-802.Methods. In the first stage, in vivo experiments were performed using models of aconitine, calcium chloride, barium chloride arrhythmia, and reperfusion arrhythmias to evaluate the antiarrhythmic effect of the compound ALM-802. The second stage of the study involved electrophysiological experiments performed on hippocampal cells of newborn rats to evaluate the effect of the compound on voltage-gated transmembrane Na+, K+, and Ca2+ ion channels, as well as its effect on intracellular ion concentration of Ca2+. Experiments performed on an isolated myocardial strip evaluated the effect of the compound ALM-802 on the activity of RyR2.Results. In in vivo experiments, the compound ALM-802 (2 mg/kg, iv) exhibits significant antiarrhythmic activity comparable/superior to that shown by the reference drugs procainamide, verapamil, and amiodarone on the models mentioned above. In in vitro experiments, it was shown that ALM-802 (69.8 µM) initiates the inactivation of K+ and Na+ ion channels and does not affect the activity of Ca2+ ion channels. The compound ALM-802 effectively prevents the increase of Ca2+ ion concentration in the cytosol during depolarization of contraction. In addition, experiments on isolated myocardial strips showed that the compound ALM-802 (5x10-5 M) blocks RyR2.Conclusion. Thus, based on the spectrum of its antiarrhythmic activity, the compound ALM-802 combines the properties of antiarrhythmic drugs of class IA or IC and class III according to the E.M. Vaughan Williams classification. In addition, the ALM-802 compound exhibits antagonistic activity towards RyR2. The latter is also considered significant, as it is known that under conditions of myocardial pathology, abnormal activity of RyR2 initiates diastolic leakage of Ca2+ ions from the sarcoplasmic reticulum cysterns, which leads to a decrease in the inotropic function of the left ventricle of the heart and significantly increases the risk of developing malignant cardiac arrhythmias.Введение. Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) остаются одной из главных причин смерти во всем мире, ежегодно унося более 17 млн жизней. В связи с этим возникает актуальная задача — создание инновационных лекарств для борьбы с ССЗ. Одной из потенциальных мишеней для таких препаратов являются рианодиновые рецепторы 2 типа (RyR2), так как известно, что они играют важную роль в поддержании гомеостаза ионов Ca2+ в кардиомиоцитах, а их аномальная активность играет одну из ключевых ролей в генезе нарушений сердечного ритма.Цель исследования — изучить механизмы, лежащие в основе антиаритмического действия АЛМ-802.Методы. На первом этапе были проведены эксперименты in vivo с использованием моделей аконитиновой, хлоридкальциевой, хлоридбариевой и реперфузионных аритмий для оценки антиаритмического эффекта соединения АЛМ-802. На втором этапе исследования в электрофизиологических экспериментах, выполненных на клетках гиппокампа новорождённых крыс, оценивали влияние соединения AЛM-802 на потенциалзависимые трансмембранные ионные Na+–, К+– и Ca2+–каналы, а также его влияние на внутриклеточную концентрацию ионов Ca2+. В экспериментах, выполненных на изолированной полоске миокарда, оценивали влияние соединения АЛМ-802 на активность RyR2.Результаты. В экспериментах in vivo соединение АЛМ-802 (2 мг/кг, в/в) на вышеприведённых моделях проявляет выраженную антиаритмическую активность, сопоставимую/превосходящую таковую, показанную для эталонных препаратов прокаинамид, верапамил и амиодарон. В экспериментах in vitro показано, что АЛМ-802 (69,8 µM) инициирует инактивацию ионных K+- и Na+-каналов и не влияет на активность ионных каналов Ca2+. Соединение АЛМ-802 эффективно предотвращает увеличение концентрации ионов Ca2+ в цитозоле во время деполяризации. Кроме того, в экспериментах на изолированной полоске миокарда показано, что соединение АЛМ-802 (5×10–5 М) блокирует RyR2.Заключение. Таким образом, по спектру антиаритмической активности соединение АЛМ-802 сочетает в себе свойства антиаритмических лекарственных средств IA или IC и III классов по классификации Е.М. Vaughan Williams. Помимо этого, соединение АЛМ-802 проявляет антагонистическую активность в отношении RyR2. Последнее представляется также достаточно важным, поскольку известно, что в условиях патологии миокарда аномальная активность RyR2 инициирует диастолическую утечку ионов Са2+ из цистерн СПР, что влечёт за собой снижение инотропной функции левого желудочка сердца и значительно повышает риск развития злокачественных нарушений сердечного ритма

Исследование антиаритмической активности линейных алкоксифенилазаалканов на модели реперфузионных аритмий у крыс

The antiarrhythmic activity of bis-alkoxyphenyltriazaalkanes 1 and bis-alkoxyphenyldiazaalkanes 2 was analyzed in a model of reperfusion arrhythmia in rats. It was found that the key requirements for the compounds activity in this model are the use of 2,3,4 trimethoxyphenyl aromatic pharmacophores and the presence of a central nitrogen atom in the linker. The most active compounds were ALM-802 (trihydrochloride N1–(2,3,4-trimethoxybenzyl)-N2– {2-[(2,3,4-trimethoxybenzyl)amino]ethyl}-1,2-ethanediamine) and ALM-811 (N1-(2,3,4-trimethoxybenzyl)-N3-{3-[(2,3,4-trimethoxybenzyl)amino]ethyl}-1,3-propanediamine trihydrochloride), which significantly prevented the development of ventricular tachycardias and/or ventricular fibrillation.Проведён анализ взаимосвязи структуры и антиаритмической активности бис-алкоксифенилтриазаалканов 1 и бис-алкоксифенилдиаза-алканов 2 на модели реперфузионной аритмии у крыс. Установлено, что ключевыми требованиями к активности соединений на данной модели является использование 2,3,4-триметоксифенильных ароматических фармакофоров и наличие центрального атома азота в линкере. Наиболее активными соединениями оказались тригидрохлорид N1–(2,3,4-триметоксибензил)-N2–{2-[(2,3,4-триметоксибензил)амино]этил}-1,2-этандиамина и тригидрохлорид N1–(2,3,4-триметоксибензил)-N3–{3-[(2,3,4-триметоксибензил)амино]этил}-1,3-пропандиамина (шифры АЛМ-802 и АЛМ-811), значимо (p < 0,001) препятствовавшие развитию желудочковых тахикардий и/или фибрилляций желудочков

Исследование влияния положения метокси-группы на кардиотропную активность соединения АЛМ-802

A new compound ALM-803 (trihydrochloride N1-(3,4,5-trimethoxybenzyl)-N2-{2-[(3,4,5-trimethoxybenzyl)amino]ethyl}-1,2-ethanediamine) was synthesized as analog of ALM 802, differing from it by the position of the methoxy groups in the phenyl rings. It is established that this structural change leads to the disappearance of anti-ischemic activity and antiarrhythmic activity on the model of aconitine arrhythmia in rats, but the antiarrhythmic activity on models of chloride-calcium arrhythmia and electrical fibrillation of the heart of rats remained (1 mg/kg, intravenously).Синтезировано новое соединение АЛМ-803 (тригидрохлорид №-(3,4,5-триметоксибензил)-№-{2-[(3,4,5-триметоксибензил) амино]-этил}-1,2-этандиамина) - аналог АЛМ-802, отличающийся от него положением метокси-групп в фенильных кольцах. Установлено, что это структурное изменение приводит к исчезновению антиишемической активности и антиаритмической активности на модели аконитиновой аритмии у крыс, но при этом антиаритмическая активность на моделях хлоридкальциевой аритмии и электрической фибрилляции желудочков сердца крыс сохраняется (1 мг/кг, внутривенно)

Исследование кардиотропной активности орто-алкокси аналогов соединения АЛМ-802

New ortho-alkoxy analogs of the compound ALM-802 1a (N1-(2-methoxybenzyl)-N2-[2-((2-methoxybenzyl)amino)ethyl]ethane-1,2-diamine trihydrochloride) and 1b (N1-(2-ethoxybenzyl)-N2-[2-((2-ethoxybenzyl)amino)ethyl]ethane-1,2-diamine trihydrochloride), which differ from it by the presence of alkoxy groups in the phenyl rings only in the ortho positions. It was established that these structural changes lead to the disappearance of anti-ischemic activity. At the same time, antiarrhythmic activity was revealed in compound 1b on the models of aconitine and calcium chloride arrhythmias in rats (1 mg / kg, intravenously), which was absent in 1a.Синтезированы новые орто-алкокси аналоги соединения АЛМ-802 — 1a (N1-(2-метоксибензил)-N2-[2-((2-метоксибензил)амино)этил] этан-1,2-диамин тригидрохлорид) и 1b (N1-(2-этоксибензил)-N2-[2-((2-этоксибензил)амино)этил]этан-1,2-диамин тригидрохлорид), отличающиеся от него наличием алкокси-групп в фенильных кольцах только в орто-положениях. Установлено, что эти структурные изменения приводят к исчезновению антиишемической активности. В то же время у соединения 1b выявлена антиаритмическая активность на моделях аконитиновой и хлоридкальциевой аритмии у крыс (1 мг/кг, внутривенно), которая отсутствовала у 1a

Изучение противофибрилляторной активности соединения ЛМГ-124 и лаппаконитина гидробромида на модели реперфузионных аритмий у крыс

The antifibrillatory activity comparative study of the compound LMG-124 and the reference drug Lappaconitine hydrobromide was performed on the model of reperfusion arrhythmias. Both drugs are shown to exhibit antiarrhythmic and antifibrillatory activity, but the compound LMG-124 realizes its effect in a significantly lower dose.Сравнительное изучение противофибрилляторной активности соединения ЛМГ-124 и эталонного препарата лаппаконитина гидробромид было выполнено на модели реперфузионных аритмий. Показано, что оба препарата проявляют антиаритмическую и противофибрилляторную активность, однако соединение ЛМГ-124 реализует своё действие в существенно меньшей дозе

Изучение взаимосвязи между тяжестью течения алкогольной кардиомиопатии и уровнем потребления алкоголя у самцов и самок крыс на модели «бытового пьянства»

Background. Earlier, on the translational model of alcoholic cardiomyopathy (ACMP) developed by us in outbred white rats, which reproduces the main clinical diagnostic signs of this disease, it was shown that in rats of both sexes under conditions of constant 24/7 alcoholization for 24 weeks, AСMP is formed.This study purpose is a comparative assessment of the features of the ACM formation in male and female rats depending on the level of ethanol consumption in model experiments simulating "domestic drunkenness" with periodic alcoholization 24/2 for 24 weeks.Materials and methods. Experiments were performed on outbred white rats randomized into 4 groups: group 1 — control male rats (n=18), group 2 — control female rats (n = 18), group 3 — alcoholized male rats (n = 39) and group 4 — alcoholized female rats (n = 19). Control animals received a normal diet and free access to water. Animals of the 3rd and 4th groups weekly, for 24 weeks, from Friday 22.00 to Monday 8.00, received a 10 % ethanol solution as the only source of liquid with unlimited access to standard food, and the usual diet on the remaining days.Results. In animals of both sexes, after 24 weeks from the consumption start of the ethanol solution, ACM is formed, as evidenced by an increase in the end-systolic and end-diastolic sizes of the left ventricle of the heart (p = 0.0001) and a decrease in its ejection fraction (p = 0.0001), while the degree of pathological myocardial remodeling is more pronounced in females. According to cluster analysis, by the consumption of ethanol (CET), animals of both sexes are divided into 3 subgroups: low, medium and high CET, however, in males, the subgroup with an average CET prevails — 56 %, and in females with a high CET — 47 % (p = 0.0286), the low CET subgroup is minimal (16 %). At the same time, if in males in all subgroups, starting from the 8th week of alcoholization, CET dynamically decreases, then how in females in subgroups with medium and high CET, starting from the 16th week, it increases. It was found that the degree of left ventricular remodeling in females with high and moderate CET was almost 2 times higher than in males (p < 0.05).Conclusion. In model experiments imitating “domestic drunkenness”, it was shown that in females the intensity of the left ventricle heart remodeling is significantly higher than in males, which, apparently, is determined by the identified gender-dependent multidirectional trends in the formation of alcoholic behavior characterized by dynamic growth. consumption of ethanol in female rats as the duration of alcoholization increases.Введение. Ранее на разработанной нами трансляционной модели алкогольной кардиомиопатии (АКМП) у беспородных белых крыс, воспроизводящей основные клинико-диагностические признаки этого заболевания, показано, что у крыс обоего пола в условиях постоянной 24/7 алкоголизации в течение 24 недель формируется АКМП.Цель настоящего исследования — сравнительная оценка особенностей формирования АКМП у самцов и самок крыс в зависимости от уровня потребления этанола в модельных экспериментах, имитирующих «бытовое пьянство», при периодической алкоголизации 24/2 в течение 24 недель.Материалы и методы. Эксперименты выполнены на беспородных белых крысах, рандомизированных на 4 группы: 1-я группа — контрольные крысы-самцы (n = 18), 2-я группа — контрольные крысы-самки (n = 18), 3-я группа — алкоголизированные крысы-самцы (n = 39) и 4-я группа — алкоголизированные крысы-самки (n = 19). Контрольные животные получали обычный рацион питания и свободный доступ к воде. Животные 3-й и 4-й групп еженедельно, в течение 24 недель, с 22:00 пятницы по 8:00 понедельника в качестве единственного источника жидкости получали 10 % раствор этанола при неограниченном доступе к стандартному корму, а в остальные дни обычный рацион.Результаты. У животных обоего пола через 24 недели от начала потребления раствора этанола формируется АКМП, о чем свидетельствует увеличение конечно-систолического и конечно-диастолического размеров левого желудочка сердца (p = 0,0001) и снижение его фракции выброса (p = 0,0001), при этом степень патологического ремоделирования миокарда более выражена у самок. Согласно кластерному анализу, по потреблению этанола (ПЭ) животные обоего пола подразделяются на 3 подгруппы: низкое, среднее и высокое ПЭ, однако у самцов превалирует подгруппа со средним ПЭ — 56 %, а у самок с высоким ПЭ — 47 % (р = 0,0286), подгруппа с низким ПЭ минимальна (16 %). При этом, если у самцов во всех подгруппах, начиная с 8-й недели алкоголизации, ПЭ динамически снижается, то у самок в подгруппах со средним и высоким ПЭ оно, начиная с 16-й недели, возрастает. Установлено, что степень ремоделирования левого желудочка сердца у самок с высоким и средним ПЭ почти в 2 раза выше, чем у самцов (p < 0,05).Заключение. В модельных экспериментах, имитирующих «бытовое пьянство», показано, что у самок интенсивность ремоделирования левого желудочка сердца значимо больше, чем у самцов, что, по-видимому, определяется выявленными зависимыми от пола разнонаправленными тенденциями в формировании алкогольного поведения, характеризующегося динамическим ростом потребления этанола у самок крыс по мере нарастания сроков алкоголизации

Изучение влияния фабомотизола дигидрохлорида на морфологическую картину левого желудочка сердца у крыс с подострым инфарктом миокарда

The purpose of the study. Investigation of the effect of the fabomotizol dihydrochloride systematic therapy on the morphological picture of the heart left ventricle (LV) in rats in the subacute period of myocardial infarction. Materials and methods. Myocardial infarction (MI) modeling was carried out using the A.Selye method. Fabomotizol dihydrochloride was administered to rats intraperitoneally 1 time per day from the 15th to the 28th day after MI at a dose of 15 mg/kg. At the end of the experiment, euthanasia and a pathoanatomic autopsy were performed. Samples of hearts after fixation in formalin and standard wiring were poured into paraffin blocks. Histological sections of the hearts were microscoped in transmitted light. Results. Dilation of the LV cavity and thinning of its walls in animals treated with fabomotizol dihydrochloride are less pronounced than in control rats with MI. In the periinfarction zone of the myocardium in rats treated with fabomotizol dihydrochloride, wave-like deformation and fragmentation of cardiomyocytes is less intense, and the transverse striation of myofibrils, on the contrary, is more pronounced than in the control. In animals treated with fabomotizol dihydrochloride, the periinfarction zone is well vascularized. Conclusion. According to the results of morphological studies performed on a model of subacute MI in rats, it was demonstrated that systematic therapy with fabomotizole dihydrochloride contributes not only to a significant reduction in the necrosis zone, but also to a certain extent prevents the development of early postinfarction remodeling. In rats treated with fabomotizol dihydrochloride, in contrast to control animals, reparative processes prevail in the cardiac muscle. These observations indicate the presence of cardioprotective activity in the drug.Цель. Изучение влияния систематической терапии фабомотизола дигидрохлоридом на морфологическую картину левого желудочка (ЛЖ) сердца у крыс в подостром периоде инфаркта миокарда (ИМ). Материалы и методы. Моделирование ИМ проводили по методу A.Selye. Фабомотизола дигидрохлорид вводили крысам внутрибрюшинно 1 раз в сутки с 15-го по 28-й день после ИМ в дозе 15 мг/кг. По окончании эксперимента проводили эвтаназию и патологоанатомическое вскрытие. Образцы сердец после фиксации в формалине и стандартной проводки заливали в парафиновые блоки. Гистологические срезы сердец микроскопировали в проходящем свете. Результаты. Дилатация полости ЛЖ и истончение его стенок у животных, получавших фабомотизола дигидрохлорид, менее выражены, чем у контрольных крыс с ИМ. В периинфарктной зоне миокарда у крыс, получавших фабомотизола дигидрохлорид, волнообразная деформация и фрагментация кардиомиоцитов (КМ) менее интенсивна, а поперечная исчерченность миофибрилл, напротив, более выражена, чем в контроле. У животных, получавших фабомотизола дигидрохлорид, периинфарктная зона хорошо васкуляризирована. Заключение. Согласно результатам морфологических иссследований, выполненных на модели подострой ишемии миокарда у крыс, продемонстрировано, что систематическая терапия фабомотизола дигидрохлоридом способствует не только значимому уменьшению зоны некроза, но и в определённой мере препятствует развитию раннего постинфарктного ремоделирования. У животных, получавших фабомотизола дигидрохлорид, в отличие от контрольных крыс, в сердечной мыщце преобладают репаративные процессы. Эти наблюдения свидетельствуют о наличии у препарата кардиопротективной активности

Скрининг кардиотропной активности в ряду α, ω-диарилметильных производных бис-(ω-аминоалкил)аминов

Поиск новых оригинальных кардиотропных лекарственных средств, обладающих антарктической и антиишемической активностью, безусловно, является одной из наиболее актуальных задач, стоящих перед современной кардиофармакологией. В рамках решения этой проблемы впервые в ряду α, ω-диарилметильных производных бис- (ω -аминоалкил) аминов был проведён поиск соединений, обладающих подобной активностью

Поиск селективных блокаторов цинк-зависимых металлопротеиназ 2-го и 9-го типа в ряду бензоиламино(фенилсульфонил)-замещенных циклических аминокислот

The purpose of this study - search among the benzoylamino (phenyLsuLfonyL) amino-substituted cyclic aminoacids derivatives biologically active compounds exhibiting properties of the zinc-dependent metaLLproteinases 2nd and 9th type blockers which is known to pLay a key roLe in the pathogenesis of the myocardium earLy post-infarction remodeLing. In studying the effect of newLy synthesized compounds on metaLLoproteinase-9 LeveLs in bLood of rats with acute myocardiaL infarction were seLected compound Leader: 1-({4-[(4-chLorobenzoyL)amino]phenyL}suLfonyL-L-proLine, which effectiveLy bLocked the increase of this enzyme Level. Using echocardiography it was demonstrated that the seLected compound-Leader prevents the myocardiaL remodeLing deveLopment in the acute phase of experimentaL myocardiaL infarction, at Least not inferior to the reference inhibitor of metaLLoproteinases - doxycycLine.Цель настоящего исследования - поиск в ряду бензоиламино(фенилсульфонил)-замещённых циклических аминокислот биологически активных соединений, обладающих свойствами блокаторов, цинк-зависимых металлопротеиназ 2-го и 9-го типа, которые, как известно, играют ключевую роль в патогенезе раннего постинфарктного ремоделирования миокарда. При изучении влияния вновь синтезированных соединений на уровень экспрессии металлопротеиназы-9 в крови крыс с острым инфарктом миокарда было отобрано соединение-лидер - 1-({4-[(4-хлорбензоил) амино]фенил}сульфонил-1_-пролин, - которое эффективно блокирует повышения уровня этого фермента в крови. При помощи эхокардиографии показано, что отобранное соединение-лидер по своей способности препятствовать развитию ремоделирования миокарда в острейшую фазу экспериментального инфаркта миокарда, как минимум, не уступает эталонному ингибитору металлопротеиназ - доксициклину