danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2021-65-2-207-216dan-964Research ArticleМЕДИЦИНАMEDICINEВлияние пожилого возраста на кардиопротекторную эффективность фармакологического посткондиционирования с помощью молочной кислоты при ишемии-реперфузии миокарда в экспериментеThe influence of old age on cardioprotective efficiency of pharmacological postconditioning using lactic acid in ischemia-reperfusion of the myocardium in experimentЧепелевС. Н.ChepelevS. N.

Чепелев Сергей Николаевич, ст. преподаватель

пр. Дзержинского, 83, 220116, Минск

Chepelev Sergey N., Senior lecturer

83, Dzerzhinskii Ave., 220116, Minsk

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

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

пр. Дзержинского, 83, 220116, Минск

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

83, Dzerzhinskii Ave., 220116, Minsk

patfiz@bsmu.byГубкинС. В.GoubkinS. V.

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

ул. Академическая, 28, 220072, Минск

Goubkin Sergey V., D. Sc. (Medicine), Professor, Director

28, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

goubkin@yandex.ruМасловЛ. Н.MaslovL. N.

Маслов Леонид Николаевич, д-р мед. наук, профессор, руководитель лаборатории

ул. Киевская, 111А, 634012, Томск

Maslov Leonid N., D. Sc. (Medicine), Professor, Head of thel aboratory

111А, Kievskaya Str., 634012, Tomsk

maslov@cardio-tomsk.ruБелорусский государственный медицинский университетBelarusian State Medical UniversityИнститут физиологии Национальной академии наук БеларусиInstitute of Physiology of the National Academy of Sciences of BelarusНаучно-исследовательский институт кардиологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукCardiology Research Institute, Tomsk National Research Medica Center of the Russian Academy of Sciences202108052021652207216Copyright © Чепелев С.Н., Висмонт Ф.И., Губкин С.В., Маслов Л.Н., 20212021Чепелев С.Н., Висмонт Ф.И., Губкин С.В., Маслов Л.Н.Chepelev S.N., Vismont F.I., Goubkin S.V., Maslov L.N.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/964

Не только распространенность, но и смертность от ишемической болезни сердца, в том числе от инфаркта миокарда, выше у людей пожилого возраста, чем среди молодежи. Демографический сдвиг в сторону старения населения будет приводить к дальнейшему увеличению распространенности сердечно-сосудистых заболеваний среди пожилого населения. Поэтому одной из актуальных задач современной экспериментальной и клинической медицины является разработка методик, направленных на ограничение обратимого и необратимого повреждения миокарда, в том числе у пожилых пациентов. В литературных источниках имеется множество данных, подтверждающих кардиопротекторную эффективность таких феноменов, как ишемическое и фармакологическое пре- и посткондиционирование, которые уменьшают ишемическое и реперфузионное повреждение в молодых сердцах. Однако информация об эффективности данных феноменов в экспериментах на старых животных весьма немногочисленна, противоречива и до конца не изучена. Целью исследования было экспериментально проверить влияние пожилого возраста на воспроизводимость кардиопротекторной эффективности фармакологического посткондиционирования с помощью молочной кислоты при ишемии-реперфузии миокарда. В ходе исследования установлено, что нейтральный лактат после введения в кровоток животным в дозе 10 мг/кг через 25 мин после начала реперфузии приводит к уменьшению размеров зоны некроза в миокарде левого желудочка у старых особей. Фармакологическое посткондиционирование с помощью лактата не эффективно в плане снижения длительности нарушений сердечного ритма при ишемии-реперфузии миокарда, однако имеется тенденция к снижению частоты встречаемости реперфузионных нарушений ритма и общей длительности нарушений сердечного ритма. Полученные данные дают основания полагать, что наличие такого фактора риска сердечно-сосудистых заболеваний, как пожилой возраст не является критерием для исключения применения фармакологического посткондиционирования с помощью лактата в качестве способа уменьшения ишемических и реперфузионных повреждений миокарда.

Not only the prevalence, but also the death rate from the coronary heart disease, including myocardial infarction, is higher in older people than among young people. A demographic shift towards an aging population will lead to a further increase in the prevalence of cardiovascular diseases among the elderly population. Therefore, one of the urgent aims of modern experimental and clinical medicine is to develop methods aimed at limiting reversible and irreversible damage to the myocardium, including in elderly patients. There are a lot of the data supporting the cardioprotective efficiency of such phenomena as ischemic and pharmacological pre- and postconditioning that reduce ischemic and reperfusion damage in young hearts. However, the information on the effectiveness of these phenomena in experiments on old animals is very scarce, contradictory, and not fully understood. The aim of the study was to experimentally evaluate the influence of old age on the reproducibility of the cardioprotective efficiency of pharmacological postconditioning using lactic acid in ischemia-reperfusion of the myocardium. In the course of the study, it was found that neutral lactate, after being administered into the blood flow of animals at a dose of 10 mg/kg 25 minutes after the onset of reperfusion, leads to a decrease in the infarct size of the left ventricle of the myocardium in old rats. Pharmacological postconditioning using lactate is not effective in reducing the duration of cardiac arrhythmias in ischemia-reperfusion of the myocardium in old rats; however, there is a tendency to reduce the incidence of reperfusion arrhythmias and the total duration of cardiac arrhythmias. The obtained data suggest that the presence of such a risk factor for cardiovascular diseases as old age is not a criterion to exclude the use of pharmacological postconditioning with lactate as a way to reduce ischemia and reperfusion injury of myocardium.

фармакологическое посткондиционированиеишемияреперфузиякардиопротекторная эффективностьинфаркт-лимитирующая эффективностьантиаритмическая эффективностьгиперлактатемиямолочная кислотастарые крысыпожилой возрастpharmacological postconditioningischemiareperfusioncardioprotective efficiencythe infarct-limiting efficiencyantiarrhythmic efficiencyhyperlactatemialactic acidold ratsold ageReferencesThe top 10 causes of death [Electronic resource]: World Health Organization. – Mode of access: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/the-top-10-causes-of-death. – Date of access: 10.02.2021.The top 10 causes of death. World Health Organization. Available at: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/the-top-10-causes-of-death (accessed 10.02.2021).Кардиопротективные 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. https://doi.org/10.18705/2311-4495-2016-3-1-50-62Bautin A. E., Karpova L. I., Marichev A. O., Tashkhanov D. M., Naumenko V. S., Galagudza M. M. Cardioprotective effects of ischemic conditioning: current concepts of mechanisms, experimental evidence, clinical implementation. Translyatsionnaya meditsina = Translational Medicine, 2016, vol. 3, no. 1, pp. 50–62 (in Russian). https://doi.org/10.18705/2311-4495-2016-3-1-50-62Шляхто, 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.Shlyakhto 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 cardiology, 2007, no. 1–2, pp. 75–101 (in Russian).Heusch, G. Molecular basis of cardioprotection: signal transduction in ischemic pre-, post-, and remote conditioning / G. Heusch // Circulation Research. – 2015. – Vol. 116. – 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, 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. – P. H579–H588. https://doi.org/10.1152/ajpheart.01064.2002Zhao Z.-Q., Corvera J. S., Halcos 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, pp. H579–H588. https://doi.org/10.1152/ajpheart.01064.2002Reduction 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., Sjoquist 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 (in Russian). https://doi.org/10.1113/expphysiol.2012.064923Donato, 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 Cardiolog. – 2017. – Vol. 32, N 6. – P. 784–90. 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 инфаркт-лимитирующего эффекта дистантного ишемического посткондиционирования при ишемии-реперфузии миокарда в эксперименте / Ф. И. Висмонт, С. Н. Чепелев, П. Ф. Юшкевич // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. 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/10.29235/1814-6023-2019-16-4-424-433Чепелев, С. Н. О значимости монооксида азота в реализации инфаркт-лимитирующего эффекта дистантного ишемического посткондиционирования при ишемии-реперфузии миокарда у молодых и старых крыс / С. Н. Чепелев, Ф. И. Висмонт // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. мед. навук. – 2020. – Т. 17, № 3. – С. 353–364. https://doi.org/10.29235/1814-6023-2020-17-3-353-363Chepelev S. N., Vismont F. I. Significance of nitrogen monoxide in the implementation of the infarctlimiting effect of remote ischemic postconditioning in myocardial ischemia-reperfusion in young and old rats. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seriya meditsinskikh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series, 2020, vol. 17, no. 3, pp. 353–364 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1814-6023-2020-17-3-353-363Free radical scavenging and antioxidant effects of lactate ion: an in vitro study / С. Groussard [et al.] / J. Appl. Physiol. (1985). – 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 (1985), 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. by 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_70Чепелев, С. Н. О значимости гиперлактатемии в реализации инфаркт-лимитирующего эффекта дистантного ишемического посткондиционирования при ишемии-реперфузии миокарда в эксперименте / С. Н. Чепелев, Ф. И. Висмонт, С. В. Губкин // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2020. – Т. 64, № 3. – С. 332–340. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2020-64-3-332-340Chepelev S. N., Vismont F. I., Goubkin S. V. On the significance of hyperlactatemia in the implementation of the infarct-limiting effect of remote ischemic postconditioning in myocardial ischemia-reperfusion in the experiment. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2020, vol. 64, no. 3, pp. 332–340 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8323-2020-64-3-332-340Чепелев, С. Н. Инфаркт-лимитирующая эффективность фармакологического посткондиционирования с помощью молочной кислоты при ишемии-реперфузии миокарда в эксперименте / С. Н. Чепелев, Ф. И. Висмонт // Мед. журн. – 2021. – № 1 (75). – С. 104–109.Chepelev S. N., Vismont F. I. Infarct-limiting effciency of pharmacological postconditioning using lactic acid in the experiment of myocardial ischemia-reperfusion. Meditsinskiy zhurnal = Medical Journal, 2021, no. 1 (75), pp. 104–109 (in Russian).Ageing, sex, and cardioprotection / M. Ruiz-Meana [et al.] // Br. J. Pharmacol. – 2020. – Vol. 177, N 23. – P. 5270– 5286. https://doi.org/10.1111/bph.14951Ruiz-Meana M., Boengler K., Garcia-Dorado D., Hausenloy D. J., kaambre T., Kararigas G., Perrino C., Schulz R., Ytrehus k. Ageing, sex, and cardioprotection. British Journal of Pharmacology, 2020, vol. 177, no. 23, pp. 5270–5286. https://doi.org/10.1111/bph.14951

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