danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2020-64-3-332-340dan-888Research ArticleМЕДИЦИНАMEDICINEО значимости гиперлактатемии в реализации инфаркт-лимитирующего эффекта дистантного ишемического посткондиционирования при ишемии-реперфузии миокарда в экспериментеOn the significance of hyperlactatemia in the implementation of the infarct-limiting effect of remote ischemic postconditioning in myocardial ischemia-reperfusion in the experimentЧепелевС. Н.ChepelevS. N.

Чепелев Сергей Николаевич – ст. преподаватель

пр-т Дзержинского, 83, 220116, Минск

Chepelev Sergey N. – Senior lecturer

83, Dzerzhinsky Ave., 220116, Minsk

drserge1991@gmail.comВисмонтФ. И.VismontF. I.

Висмонт Франтишек Иванович – член-корреспондент, д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой

пр-т Дзержинского, 83, 220116, Минск

Vismont Frantishek I. – Corresponding Member, D. Sc. (Medicine), Professor, Head of the Department

83, Dzerzhinsky Ave., 220116, Minsk

patfiz@bsmu.byГубкинС. В.GoubkinS. V.

Губкин Сергей Владимирович – д-р мед. наук, профессор, директор

ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Gubkin Sergey V. – D. Sc. (Medicine), Professor, Director

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

Goubkin@yandex.ruБелорусский государственный медицинский университетBelarusian State Medical UniversityИнститут физиологии Национальной академии наук БеларусиInstitute of Physiology of the National Academy of Sciences of Belarus202009072020643332340Copyright © Чепелев С.Н., Висмонт Ф.И., Губкин С.В., 20202020Чепелев С.Н., Висмонт Ф.И., Губкин С.В.Chepelev S.N., Vismont F.I., Goubkin S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/888

Современная медицина стоит перед проблемой неуклонного роста сердечно-сосудистой патологии. Учитывая высокую медицинскую и социальную значимость проблемы лечения пациентов с ишемической болезнью сердца и острым инфарктом миокарда, поиск новых эффективных методов предотвращения или ослабления ишемического повреждения миокарда и выяснение механизмов их реализации является актуальной задачей современной экспериментальной и клинической медицины. Целью исследования было выяcнение значимости гиперлактатемии в реализации инфаркт-лимитирующего эффекта дистантного ишемического посткондиционирования (ДИПостК) при ишемии-реперфузии миокарда у крыс в эксперименте. В ходе исследования выявлено, что после 15-минутного ДИПостК, которое выполнялось через 10 мин после 30-минутной острой ишемии миокарда с последующей 120-минутной реперфузией, уровень лактата в плазме крови у крыс повышался в 1,88 раза (на 87,7 % (p < 0,05)) по сравнению с интактными животными. Установлено, что введение в левую общую яремную вену L-лактата в дозе 10 мг/кг, которое осуществлялось через 25 мин от начала реперфузии в условиях ишемии (30 мин) и последующей реперфузии (120 мин) миокарда, как и ДИПостК (через 10 мин от начала реперфузии), которое воспроизводилось ишемией этих конечностей, оказывают инфаркт-лимитирующий эффект. По-видимому, повышение уровня лактата в крови (гиперлактатемия), возникающее после ДИПостК в условиях ишемии-реперфузии миокарда, имеет значение в реализации его инфаркт-лимитирующего эффекта.

Modern medicine faces the problem of the growth of cardiovascular pathology. Given the high medical and social significance of the problem of treating patients with coronary heart disease and acute myocardial infarction, the search for new effective methods to prevent or weaken ischemic myocardial damage and mechanisms for their implementation is an urgent task of modern experimental and clinical medicine. The aim of the study was to determine the significance of hyperlactatemia in the realization of the infarct-limiting effect of remote ischemic postconditioning (RIPostC) in rat myocardial ischemia-reperfusion in the experiment. The study revealed that after 15-minute RIPostC, which was performed 10 minutes after 30-minute acute myocardial ischemia followed by 120-minute reperfusion, the plasma lactate level in rats increased 1.87 times (87.7 %, p < 0.05) compared with intact animals. It was established that the introduction of L-lactate into the left common jugular vein at a dose of 10 μg/kg, which was carried out 25 minutes after the onset of reperfusion under the conditions of myocardial ischemia (30 minutes) and next reperfusion (120 minutes) and RIPostC (10 minutes after the onset of reperfusion), which was reproduced by ischemia of these limbs, have a heart attack-limiting effect. The increase of the level of blood lactate (hyperlactatemia) after RIPostC in myocardial ischemia-reperfusion is of significance in the implementation of its infarct-limiting effect.

дистантное ишемическое посткондиционированиеинфаркт-лимитирующий эффектзона рисказона некрозагиперлактатемиякрысыremote ischemic postconditioningheart attack-limiting effectarea at riskarea at necrosishyperlactatemiaratsReferencesМрочек, А. Г. Сердечно-сосудистые заболевания в Республике Беларусь: анализ ситуации и стратегии контроля / А. Г. Мрочек [и др.] – Минск, 2011. – 341 с.Mrochek A. G., Grakovich A. A., kozlov I. D., Gorbachev V. V. Cardiovascular diseases in the Republic of Belarus: the analysis of the situation and control strategy. Minsk, 2011. 341 p. (in Russian).Эволюционные аспекты кардиопротекции / И. В. Шемарова [и др.] // Журн. эволюц. биохимии и физиологии. – 2018. – Т. 54, № 1. – С. 9–19.Shemarova I. V., Nesterov V. P., korotkov S. M., Sylkin yu. A. Evolutionary Aspects of Cardioprotection. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, 2018, vol. 54, no. 1, pp. 8–21. https://doi.org/10.1134/s0022093018010027Кардиопротективные эффекты ишемического кондиционирования: современные представления о механизмах, экспериментальные подтверждения, клиническая реализация / А. Е. Баутин [и др.] // Трансляционная медицина. – 2016. – Т. 3, № 1. – С. 50–62.Bautin A. E., karpova L. I., Marichev A. O., Tashkhanov D. M., Naumenko V. S., Galagudza M. M. Cardioprotective effects of ischemic conditioning. Up-to-date information in physiology, experimental evidences and clinical applications. Translyatsionnaya meditsina = Translational medicine, 2016, vol. 3, no. 1, pp. 50–62 (in Russian).Адаптивный феномен ишемического посткондиционирования сердца. Перспективы клинического применения / Л. Н. Маслов [и др.] // Вестн. Рос. акад. мед. наук. – 2013. – Т. 68, № 1. – С. 10–20. https://doi.org/10.15690/vramn.v68i1.532Maslov L. N., Mrochek A. G., khaliulin I. G., Hanuš L., Pei J.-M., Zhang y. Adaptive phenomenon of ischemic postconditioning of the heart. Perspectives of clinical use. Annals of the Russian Academy of Medical Sciences, 2013, vol. 68, no. 1, pp. 10–20. https://doi.org/10.15690/vramn.v68i1.532Шляхто, Е. В. Ограничение ишемического и реперфузионного повреждения миокарда с помощью пре- и посткондиционирования: молекулярные механизмы и мишени для фармакотерапии / Е. В. Шляхто, Е. М. Нифонтов, М. М. Галагудза // Креативная кардиология. – 2007. – № 1–2. – С. 75–101.Shlyachto E. V., Nifontov E. M., Galagudza M. M. Limitation of ischemic and reperfusion injury of the myocardium using pre- and postconditioning: molecular mechanisms and targets for pharmacotherapy. Kreativnaya kardiologiya = Creative Сardiology, 2007, no. 1–2, pp. 75–102 (in Russian).Heusch, G. Molecular basis of cardioprotection: signal transduction in ischemic pre-, post-, and remote conditioning / G. Heusch // Circulation Research. – 2015. – Vol. 116, N 4. – P. 674–699. https://doi.org/10.1161/circresaha.116.305348Heusch G. Molecular basis of cardioprotection: signal transduction in ischemic pre-, post-, and remote conditioning. Circulation Research, 2015, vol. 116, no. 4, pp. 674–699. https://doi.org/10.1161/circresaha.116.305348Inhibition of myocardial injury by ischemic postconditioning during reperfusion: comparison with ischemic preconditioning / Z. Q. Zhao [et al.] // Am J. Physiol. Heart Circ. Physiol. – 2003. – Vol. 285, N 2. – P. H579–H588. https://doi.org/10.1152/ajpheart.01064.2002Zhao Z. Q., Corvera J. S., Halkos M. E., kerendi F., Wang N. P., Guyton R. A., Vinten-Johansen J. Inhibition of myocardial injury by ischemic postconditioning during reperfusion: comparison with ischemic preconditioning. American Journal of Physiology – Heart and Circulatory Physiology, 2003, vol. 285, no. 2, pp. H579–H588. https://doi.org/10.1152/ajpheart.01064.2002Ferdinandy, P. Interaction of risk factors, comorbidities, and comedications with ischemia/reperfusion injury and cardioprotection by preconditioning, postconditioning, and remote conditioning / P. Ferdinandy, D. J. Hausenloy, G. Heusch // Pharmacol Rev. – 2014. – Vol. 66, N 4. – P. 1142–1174. https://doi.org/10.1124/pr.113.008300Ferdinandy P., Hausenloy D. J., Heusch G., Baxter G. F., Schulz R. Interaction of risk factors, comorbidities, and comedications with ischemia/reperfusion injury and cardioprotection by preconditioning, postconditioning, and remote conditioning. Pharmacological Reviews, 2014, vol. 66, no. 4, pp. 1142–1174. https://doi.org/10.1124/pr.113.008300Reduction of myocardial ischaemia-reperfusion injury with pre- and postconditioning: molecular mechanisms and therapeutic targets / M. M. Galagudza [et al.] // Cardiovasc. Hematol. Disord. Drug Targets. – 2008. – Vol. 8, N 1. – P. 47–65. https://doi.org/10.2174/187152908783884966Galagudza M. M., Blokhin I. O., Shmonin A. A., Mischenko k. A. Reduction of myocardial ischaemia-reperfusion injury with pre- and postconditioning: molecular mechanisms and therapeutic targets. Cardiovascular & Hematological Disorders-Drug Targets, 2008, vol. 8, no. 1, pp. 47–65. https://doi.org/10.2174/187152908783884966Remote ischaemic pre- and delayed postconditioning – similar degree of cardioprotection but distinct mechanisms / М. Basalay [et al.] // Experimental Physiology. – 2012. – Vol. 97, N 8. – P. 908–917. https://doi.org/10.1113/expphysiol.2012.064923Basalay М., Barsukevich V., Mastitskaya S., Mrochek A., Pernow J., Sjöquist P. O., Ackland G. L., Gourine A. V., Gourine A. Remote ischaemic pre- and delayed postconditioning – similar degree of cardioprotection but distinct mechanisms. Experimental Physiology, 2012, vol. 97, no. 8, pp. 908–917. https://doi.org/10.1113/expphysiol.2012.064923Кардиопротекторная эффективность дистантного ишемического посткондиционирования при ишемии-реперфузии миокарда у старых крыс / Ф. И. Висмонт [и др.] // БГМУ в авангарде медицинской науки и практики. – Минск, 2017. – Вып. 7. – С. 181–186.Vismont F. I., Chepelev S. N., yushkevich P. F., Glebov A. N. Cardioprotective efficiency of remote ischemic postconditionig during ischemia-reperfusion in old rats. BGMU v avangarde meditsinskoi nauki i praktiki [BSMU at the forefront of medical science and practice: a collection of peer-reviewed scientific papers]. Minsk, 2017, vol. 7, pp. 181–186.Donato, M. Protecting the heart from ischemia/reperfusion injury: an update on remote ischemic preconditioning and postconditioning / M. Donato, P. Evelson, R. J. Gelpi // Current Opinion in Cardiology. – 2017. – Vol. 32, N 6. – P. 784–790. https://doi.org/10.1097/hco.0000000000000447Donato M., Evelson P., Gelpi R. J. Protecting the heart from ischemia/reperfusion injury: an update on remote ischemic preconditioning and postconditioning. Current Opinion in Cardiology, 2017, vol. 32, no. 6, pp. 784–790. https://doi.org/10.1097/hco.0000000000000447Висмонт, Ф. И. Периферические М-холинореактивные системы в реализации инфарктлимитирующего эффекта дистантного ишемического посткондиционирования при ишемии-реперфузии миокарда в эксперименте / Ф. И. Висмонт, С. Н. Чепелев, П. Ф. Юшкевич // Вес. Нац. aкад. навук Беларусі. Сер. мед. навук. – 2019. – Т. 16, № 4. – С. 424–433. https://doi.org/10.29235/1814-6023-2019-16-4-424-433Vismont F. I., Chepelev S. N., Jushkevich P. F. Peripheral M-choline-reactive systems in the infarct-limited effect implementation of remote ischemic postconditioning during ischemia-reperfusion of myocardium in experiment. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seriya meditsinskikh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Medical series, 2019, vol. 16, no. 4, pp. 424–433 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1814-6023-2019-16-4-424-433Nitric oxide-mediated relaxation to lactate of coronary circulation in the isolated perfused rat heart / J. J. Montoya [et al.] // J. Cardiosvasc. Pharmacol. – 2011. – Vol. 58, N 4. – P. 392–398. https://doi.org/10.1097/fjc.0b013e318226bcf7Montoya J. J., Fernandez N., Monge L., Dieguez G., Villalon A. L. G. Nitric oxide-mediated relaxation to lactate of coronary circulation in the isolated perfused rat heart. Journal of Cardiovascular Pharmacology, 2011, vol. 58, no 4, pp. 392–398. https://doi.org/10.1097/fjc.0b013e318226bcf7Free radical scavenging and antioxidant effects of lactate ion: an in vitro study / С. Groussard [et al.] // J. Appl. Physiol. – 2000. – Vol. 89, N 1. – P. 169–175. https://doi.org/10.1152/jappl.2000.89.1.169Groussard C., Morel I., Chevanne M., Monnier M., Cillard J., Delamarche A. Free radical scavenging and antioxidant effects of lactate ion: an in vitro study. Journal of Applied Physiology, 2000, vol. 89, no. 1, pp. 169–175. https://doi.org/10.1152/jappl.2000.89.1.169Ichai, C. Lactate and acute heart failure syndrome: in the book acute heart failure / C. Ichai, X. Leverve, J. C. Orban // Acute Heart Failure / eds. A. Mebazaa [et al.]. – London, 2008. – P. 768–780. https://doi.org/10.1007/978-1-84628-782-4_70Ichai C., Leverve X., Orban J. C. Lactate and acute heart failure syndrome. Mebazaa A., Gheorghiade M., Zannad F. M., Parrillo J. E., eds. Acute Heart Failure. London, 2008, pp. 768–780. https://doi.org/10.1007/978-1-84628-782-4_70Клинические аспекты динамики лактата крови во время операций на сердце и аорте в условиях искусственного кровообращения / Н. А. Трекова [и др.] // Анестезиология и реаниматология. – 2016. – Т. 61, № 5. – С. 324–329. http://dx.doi.org/10.18821/0201-7563-2016-61-5-324-329Trekova N. A., Akselrod B. A., yudichev I. I., Gus’kov D. A., Markin A. V., Popov A. M. Clinical aspects of the blood lactate dynamics during operations on the heart and the aorta in conditions of cardiopulmonary bypass. Anesteziologiya i reanimatologiya = Russian Journal of Anaesthesiology and Reanimatology, 2016, vol. 61, no. 5, pp. 324–329. http://dx.doi.org/10.18821/0201-7563-2016-61-5-324-329Coronary artery ligation in anesthetized rats as a method for the production of experimental dysrhythmias and for the determination of infarct size / C. Clark [et al.] // J. Pharmacol. Methods. – 1980. – Vol. 3, N 4. – P. 357–368. https://doi.org/10.1016/0160-5402(80)90077-7Clark C., Foreman M. I., kane k. A., McDonald F. M., Parratt J. R. Coronary artery ligation in anesthetized rats as a method for the production of experimental dysrhythmias and for the determination of infarct size. Journal of Pharmacological Methods, 1980, vol. 3, no. 4, pp. 357–368. https://doi.org/10.1016/0160-5402(80)90077-7Early phase acute myocardial infarct size quantification: validation of the triphenyl tetrazolium chloride tissue enzyme staining technique / M. C. Fishbein [et al.] // Am. Heart J. – 1981. – Vol. 101, N 5. – P. 593–600. https://doi.org/10.1016/0002-8703(81)90226-xFishbein M. C., Meerbaum S., Rit J., Lando U., kanmatsuse k., Mercier J. C., Corday E., Ganz W. Early phase acute myocardial infarct size quantification: validation of the triphenyl tetrazolium chloride tissue enzyme staining technique. American Heart Journal, 1981, vol. 101, no. 5, pp. 593–600. https://doi.org/10.1016/0002-8703(81)90226-xДолгова, В. В. Клиническая лабораторная диагностика: национальное руководство: в 2 т. / В. В. Долгова, В. В. Меньшикова. – М., 2012. – 928 с.Dolgova V. V., Men’shikova V. V. Clinical laboratory diagnostics: national guidelines in 2 vol. Moscow, 2012. 928 p. (in Russian).

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