На изолированном ушке предсердия крыс-самцов изучали изменение сократительных параметров под действием липофильных и гидрофильных форм 1 ^-эстрадиола и прогестерона. Установлена более высокая кардиотропная активность гидрофильных форм женских половых стероидов по сравнению с липофильными аналогами. Липофильная форма 17\У эстрадиола подавляет, а гидрофильная — усиливает сократительную функцию изолированного предсердия крысы. Для прогестерона отмечено угнетение сердечной сократительной активности независимо от использованной лекарственной формы.
Changes in the contractility under the effect of lipophilic and hydrophilic 17^-estradiol and progesterone were studied on an isolated atrial auricula. The hydrophilic forms of female sex steroids possessed a higher cardiotropic activity than their lipophilic analogs. Lipophilic 17^-estradiol suppressed, whereas the hydrophilic form boosted the contractile function of the isolated rat atrium. Progesterone depressed cardiac contractility, no matter which forms were used.
Анализ современной научной литературы свидетельствует о наличии кардиотропной и даже кар- диопротекторной активности у женских половых гормонов [2, 7, 14]. Получены убедительные клинические и экспериментальные доказательства эффективности эстрогенных и эстроген-гестагенных препаратов при сердечно-сосудистых заболеваниях, главным образом в условиях дефицита половых гормонов у женщин (климактерий, посткастраци- онный синдром) [1, 2, 7, 14]. Следует отметить широкое практическое использование только липофильных форм женских половых стероидов, что ограничивает вследствие длительного латентного периода возможность их назначения при острых вариантах сердечной патологии (стенокардия, инфаркт миокарда, аритмии).
В то же время нельзя исключить зависимость кардиотропных эффектов стероидных гормонов от изменения (уменьшения) их липофильности. С этой точки зрения известный интерес представляет сравнительный анализ сердечной активности у липофильных (жирорастворимых) и гидрофильных (водорастворимых) форм эстрогенов и гестагенов.
В настоящем исследовании проведена оценка влияния некоторых жирорастворимых и водорастворимых форм 17р-эстрадиола и прогестерона на сократительную (инотропную) активность изолированного предсердия крыс.
Исследование выполнено на изолированных участках ушка предсердия белых беспородных крыс-самцов массой 180—220 г. Экспериментальный материал выделяли после забоя предварительно наркотизированных (эфир для наркоза ингаля- ционно) животных и тотчас помещали в оксигенированный (95% О2 + 5% СО2) со стандартным pH (7,4 ±0,1) раствор Кребса.
Полученные полоски (длиной 3—4 мм и шириной 1,5—2 мм) ушка предсердия помещали в рабочую камеру из плексигласа вместимостью 0,5 мл, через которую с постоянной скоростью циркулировал оксигенированный раствор Кребса, имеющий температуру 38 ± 0,5°С и pH 7,4 ± 0,1. Полоски ушка предсердия надевали на 2 крючка, один из которых был соединен с управляющим стержнем механотрона 6МХ1С, а другой неподвижно фиксирован к стенке камеры. Полоску ушка предсердия предварительно растягивали до 1/3 исходной длины, добиваясь при этом максимальных сокращений. Фрагменты миокарда раздражали полем с помощью электростимулятора (“Nihon Kohden”) с двумя серебряными электродами, расположенными вдоль всей длины камеры. Длительность прямоугольных импульсов составляла 5 мс, амплитуда была в 1,5—2 раза выше пороговой, базовая частота следования — 0,5 Гц; сократительную активность миокарда изучали в режиме, близком к изометрическому.
Осуществляли автоматизированную обработку полученных результатов с помощью системы КАМАК фирмы “Schlumberger” (Франция).
Исследованный диапазон концентраций половых гормонов — 17р-эстрадиол липофильный, прогестерон липофильный, 17£-эстрадиол гидрофильный (p-estradiol-water soluble; balance 2-hy- droxypropyl-p-cyclodextrin), прогестерон гидрофильный (progesterone-water soluble; balance 2-hy- droxypropyl-p-cyclodextrin) — составил от 10“9 до 10-4 моль/л; все препараты фирмы “Sigma” (США). С целью анализа кардиотропной активности водорастворимого 17р-эстрадиола использовали антагонист кальция изоптин (ЛЕК, Словения) в концентрации 2- 10_6 моль/л и р-адреноб- локатор пропранолол (“Sigma”, США) в концентрации 10“6 моль/л. Для растворения липофильных половых стероидов применяли 20% этанол, для растворения гидрофильных половых стероидов — бидистиллированную воду. В контрольных наблюдениях концентрации этанола, аналогичные опытным, не вызывали достоверных изменений изучавшихся в работе параметров.
Статистическую обработку результатов проводили с помощью оригинальных программ на IBM PC/AT. Ошибки средних значений рассчитывали с достоверностью р > 0,95 по Z-критерию Стьюдента. Таблица 1
Изменение параметров одиночного сократительного ответа ушка предсердия крысы под влиянием 17р-эстрадиола (в % от контроля; М± т)
| Половой гормон | Концентрация, моль/л | Время воздействия, мин | Амплитуда сокращения | Скорость сокращения | Скорость расслабления |
| 17р-эстрадиол липофильный | 10“5 | 5 | 100,1 ± 3,1 | 100,0 ± 2,1 | 100,0 ± 1,9 |
| 10 | 99,5 ± 3,4 | 99,8 ± 0,9 | 100,0 ± 1,5 | ||
| 15 | 96,2 ± 2,2 | 97,0 ± 1,2 | 99,9 ± 2,5 | ||
| 20 | 92,0 ± 1,5 | 95,5 ± 3,2 | 99,5 ± 3,5 | ||
| 30 | 88,5 ± 3,0 | 90,7 ± 3,1 | 92,4 ± 3,2 | ||
| 45 | 83,2 ± 1,2 | 85,0 ± 1,3 | 88,9 ± 2,5 | ||
| 60 | 81,1 ± 2,2 | 83,1 ± 1,3 | 82,5 ± 2,5 | ||
| 10~4 | 5 | 71,5 ± 3,4 | 82,5 ± 3,2 | 93,5 ± 4,5 | |
| 10 | 64,7 ± 2,7 | 78,1 ± 2,5 | 89,5 ± 3,2 | ||
| 15 | 59,7 ± 1,4 | 69,7 ± 3,3 | 73,3 ± 3,8 | ||
| 20 | 57,3 ± 1,4 | 63,3 ± 1,0 | 64,8 ± 2,5 | ||
| 30 | 56,5 ± 3,4 | 59,3 ± 1,3 | 59,5 ± 3,4 | ||
| 45 | 54,1 ± 1,9 | 57,5 ± 3,4 | 58,5 ± 1,9 | ||
| 60 | 47,2 ± 2,7 | 48,3 ± 1,6 | 51,3 ± 4,2 | ||
| 17р-эстрадиол гидрофильный | 10"6 | 5 | 100,3 ± 0,8 | 99,8 ± 0,8 | 99,3 ± 3,5 |
| 10 | 99,8 ± 1,9 | 99,8 ± 1,9 | 99,5 ± 1,1 | ||
| 15 | 99,5 ± 2,1 | 99,8 ± 0,8 | 99,8 ± 0,8 | ||
| 20 | 99,7 ± 2,8 | 99,7 ± 1,0 | 99,6 ± 1,3 | ||
| 30 | 99,8 ± 3,9 | 99,5 ± 0,9 | 100,0 ± 2,3 | ||
| 45 | 99,7 ± 2,2 | 99,4 ± 1,7 | 99,4 ± 1,9 | ||
| 60 | 99,8 ± 1,9 | 99,0 ± 1,7 | 99,4 ± 2,3 | ||
| IO"5 | 5 | 120,6 ± 1,5 | 122,3 ± 3,9 | 118,0 ± 4,3 | |
| 10 | 136,7 ± 2,4 | 136,3 ± 2,7 | 134,7 ± 4,7 | ||
| 15 | 141,0 ± 4,3 | 139,2 ± 2,4 | 140,3 ± 1,5 | ||
| 20 | 145,2 ± 2,6 | 143,0 ± 3,0 | 143,0 ± 3,4 | ||
| 30 | 152,7 ± 2,9 | 148,3 ± 3,8 | 153,7 ± 3,7 | ||
| 45 | 159,0 ± 2,9 | 162,8 ± 4,7 | 155,0 ± 4,7 | ||
| 60 | 167,2 ± 4,5 | 167,8 ± 4,5 | 166,3 ± 3,0 |
Примечание. Здесь и в табл. 2 за 100% приняты параметры одиночного сократительного ответа до введения гормона в раствор Кребса, омывающий препарат ушка предсердия.
Таблица 2
Изменение параметров одиночного сократительного ответа ушка предсердия крысы под влиянием прогестерона (в % от контроля; М ± т)
| Половые гормоны | Концентрация, моль/л | Время воздействия, мин | Амплитуда сокращения | Скорость сокращения | Скорость расслабления |
| Прогестерон липофильный | 10"5 | 5 | 100,2 ± 0,6 | 100,1 ± 0,5 | 100,2 ± 0,5 |
| 10 | 100,1 ± 0,8 | 99,9 ± 0,5 | 100,1 ± 0,6 | ||
| 15 | 100,1 ± 0,8 | 99,4 ± 0,9 | 99,3 ± 0,9 | ||
| 20 | 99,9 ± 0,9 | 99,3 ± 2,0 | 99,1 ± 1,2 | ||
| 30 | 98,6 ± 2,1 | 98,7 ± 1,5 | 99,1 ± 1,3 | ||
| 45 | 98,3 ± 1,2 | 98,1 ± 1,6 | 98,6 ± 0,9 | ||
| 60 | 98,1 ± 1,4 | 98,0 ± 1,8 | 98,3 ± 1,9 | ||
| 10"4 | 5 | 100,2 ± 0,5 | 100,1 ± 0,5 | 99,9 ± 0,8 | |
| 10 | 100,0 ± 0,8 | 99,8 ± 0,8 | 98,3 ± 0,9 | ||
| 15 | 99,7 ± 2,1 | 98,2 ± 1,0 | 95,2 ± 1,5 | ||
| 20 | 96,3 ± 1,7 | 94,9 ± 1,9 | 93,1 ± 1,9 | ||
| 30 | 90,2 ± 2,0 | 92,5 ± 0,9 | 90,9 ± 2,1 | ||
| 45 | 87,9 ± 2,5 | 89,3 ± 1,9 | 88,2 ± 2,2 | ||
| 60 | 84,3 ± 2,6 | 87,3 ± 2,0 | 87,2 ± 2,3 | ||
| Прогестерон | 10“6 | 5 | 100,1 ± 0,6 | 100,0 ± 0,8 | 100,1 ± 0,6 |
| 10 | 100,0 ± 0,5 | 100,0 ± 0,7 | 100,1 ± 1,0 | ||
| 15 | 99,4 ± 0,9 | 99,8 ± 0,9 | 99,9 ± 1,0 | ||
| 20 | 95,9 ± 1,6 | 97,6 ± 2,0 | 98,4 ± 0,9 | ||
| 30 | 92,6 ± 2,1 | 94,9 ± 1,9 | 95,4 ± 0,8 | ||
| 45 | 90,3 ± 2,2 | 92,3 ± 1,9 | 93,3 ± 1,1 | ||
| 60 | 87,9 ± 2,1 | 90,0 ± 1,7 | 90,3 ± 1,9 | ||
| 10“5 | 5 | 99,1 ± 0,9 | 99,5 ± 1,1 | 99,3 ± 0,8 | |
| 10 | 94,0 ± 1,5 | 96,3 ± 2,4 | 97,4 ± 0,9 | ||
| 15 | 89,2 ± 3,7 | 93,6 ± 2,1 | 95,2 ± 2,7 | ||
| 20 | 85,1 ± 2,4 | 91,1 ± 3,9 | 92,4 ± 3,2 | ||
| 30 | 75,1 ± 4,0 | 79,7 ± 4,5 | 83,7 ± 3,8 | ||
| 45 | 68,6 ± 3,3 | 72,1 ± 1,1 | 72,0 ± 3,8 | ||
| 60 | 59,6 ± 2,5 | 64,3 ± 4,4 | 65,1 ± 3,9 |
Данные о влиянии исследованных женских половых гормонов на сократительную активность изолированного ушка предсердия крысы представлены в табл. 1 и 2. Следует отметить статистически достоверные изменения сердечных сократительных параметров при использовании липофильных форм 17р-эстрадиола или прогестерона, начиная с концентрации 10-5 моль/л, и гидрофильных форм 17р-эстрадиола или прогестерона, начиная с концентрации 10~6 моль/л.
Нами выявлено угнетение сократительных параметров изолированного ушка предсердия при применении липофильной формы 17р-эстрадиола, хотя при действии его гидрофильной формы наблюдалась стимуляция сердечной сократительной активности (см. табл. 1). Для прогестерона независимо от использованной формы стероида — липофильной или гидрофильной — отмечены карди- одепрессорные ответы (см. табл. 2).
Анализ данных литературы свидетельствует о способности 17р-эстрадиола угнетать сократительную активность сердца in vitro [7, 9, 12, 13], хотя in vivo может проявляться его кардиостимулирующее действие [4, 7, 11]. В отличие от 17р-эстрадиола прогестерон ингибирует сократительную активность сердца [2, 9, 13], что согласуется с нашими наблюдениями.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что гидрофильные формы женских половых гормонов по сравнению с их липофильными аналогами проявляют иную кардиотропную активность in vitro. На наш взгляд, это может быть связано с изменением (повышением) роли мембранотропного компонента в механизме действия стероидов при повышении степени их гидрофильности по сравнению с цитозольной рецепцией, свойственной липофильным соединениям.
Возможность прямого действия водорастворимого 17р-эстрадиола на мембраны кардиомиоцитов сердца с последующим изменением их электрических свойств отмечена нами ранее [
В механизме отрицательного инотропного эффекта 17р-эстрадиола обсуждается присутствие активности, тождественной антагонистам кальция типа изоптина [7—9, 12]; кроме того, выявлена способность изопротеренола устранять угнетение силы сердечных сокращений, вызванное 17р-эс- традиолом [
Изменение кардиотропной активности водоростворимого 17(3- эстрадиола (а) под влиянием изоптина (б) и пропранолола (в).
По осям ординат — амплитуда сокращений ушка предсердия крысы (в % от контроля); по осям абсцисс — время действия препаратов (в мин).
Концентрация препаратов в растворе Кребса: водорастворимый 17р-эстрадиол — 10-5 М; изоптин — 2 • 10_6 М; пропранолол — 10-6 М. Стрелкой отмечен момент введения препарата.
По нашему мнению, дальнейший детальный анализ кардиотропной активности водорастворимых форм эстрогенов и гестагенов с учетом применения различных компонентов, повышающих гидрофильность стероидов, может дать ответ о перспективах их использования при заболеваниях, сопровождающихся острыми сердечно-сосудистыми расстройствами. Следует проводить тестирование различных лекарственных форм женских половых стероидов не только на гормональную активность, но и на кардиотропность.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.