vestimИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series1814-60232524-2350The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1814-6023-2019-16-4-424-433vestim-559Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНАCLINICAL AND EXPERIMENTAL MEDICINEПериферические М-холинореактивные системы в реализации инфаркт-лимитирующего эффекта дистантного ишемического посткондиционирования при ишемии-реперфузии миокарда в экспериментеPeripheral M-choline-reactive systems in the infarct-limited effect implementation of remote ischemic postconditioning during ischemia-reperfusion of myocardium in experimentВисмонтФ. И.VismontF. I.

Висмонт Франтишек Иванович – член-корреспондент, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой. 

пр-т Дзержинского, 83, 220116, г. Минск

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

83, Dzerzhynskii Ave., 220116, Minsk

patfiz@bsmu.byЧепелевС. Н.ChepelevS. N.

Чепелев Сергей Николаевич – ст. преподаватель. 

пр-т Дзержинского, 83, 220116, г. Минск

Sergey N. Chepelev – Senior Lecturer. 

83, Dzerzhynskii Ave., 220116, Minsk

drserge1991@gmail.comЮшкевичП. Ф.JushkevichP. F.

Юшкевич Павел Францевич – кандидат медицинских наук, ассистент.

пр-т Дзержинского, 83, 220116, г. Минск

Pavel F. Jushkevich – Ph. D. (Biol.), Assistant. 

83, Dzerzhynskii Ave., 220116, Minsk

patfiz@bsmu.byБелорусский государственный медицинский университетBelarusian State Medical University201905122019164424433Copyright © Висмонт Ф.И., Чепелев С.Н., Юшкевич П.Ф., 20192019Висмонт Ф.И., Чепелев С.Н., Юшкевич П.Ф.Vismont F.I., Chepelev S.N., Jushkevich P.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestimed.belnauka.by/jour/article/view/559

Поиск новых эффективных методов предотвращения или ослабления ишемического повреждения миокарда и механизмов их реализации является актуальной задачей современной экспериментальной и клинической медицины. Целью исследования было определение значимости периферических М-холинореактивных систем в реализации кардиопротекторных эффектов дистантного ишемического посткондиционирования (ДИПостК) при ишемии-реперфузии миокарда в эксперименте. В ходе исследования выявлено, что ДИПостК оказывает инфаркт-лимитирующий эффект при ишемии-реперфузии миокарда как у молодых, так и у старых крыс, однако в условиях системного действия атропина (2 мг/кг) данный эффект сохраняется только у старых крыс. По-видимому, активность периферических М-холинореактивных систем играет существенную роль в механизмах реализации кардиопротекторных эффектов ДИПостК у молодых, но не у старых крыс.

The search for new effective methods to prevent or mitigate ischemic myocardial damage and the mechanisms for their realization is an important task of modern experimental and clinical medicine. The aim of the study was to elucidate the significance of peripheral M-choline-reactive systems in the realization of the cardioprotective effects of remote ischemic postconditioning (RIPostC) during ischemia-reperfusion of myocardium in experiment. The study revealed that RIPostC has an infarct-limiting effect during ischemia-reperfusion of myocardium in young and old rats, but under the conditions of systemic action of atropine (2 mg/kg), the infarct-limiting effect of RIPostC remained only in old rats. It seems that the activity of peripheral M-choline-reactive systems is important in the mechanisms of realization of the cardioprotective effects of RIPost in young, but not in old rats.

дистантное ишемическое посткондиционированиестарые крысыинфаркт-лимитирующий эффектзона рисказона некрозаremote ischemic postconditioningold ratsinfarct size-limiting effectarea at riskarea at necrosisReferencesСердечно-сосудистые заболевания в Республике Беларусь: анализ ситуации и стратегии контроля / А. Г. Мрочек [и др.]. – Минск : Беларус. навука, 2011. – 342 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, Belaruskaya navuka Publ., 2011. 342 p. (in Russian).Шляхто, Е. В. Ограничение ишемического и реперфузионного повреждения миокарда с помощью преи посткондиционирования: молекулярные механизмы и мишени для фармакотерапии / Е. В. Шляхто, Е. М. Нифонтов, М. М. Галагудза // Креатив. 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 preand postconditioning: molecular mechanisms and targets for pharmacotherapy. Kreativnaya kardiologiya = Creative Сardiology, 2007, no. 1–2, pp. 75–101 (in Russian).Кардиопротективные эффекты ишемического кондиционирования: современные представления о механизмах, экспериментальные подтверждения, клиническая реализация / А. Е. Баутин [и др.] // Трансляц. 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: current concepts of mechanisms, experimental evidence, clinical implementation. Translyatsionnaya meditsina = Translational medicine, 2016, vol. 3, no. 1, pp. 50–62 (in Russian).Кардиопротективный эффект дистантного посткондиционирования: механизмы и возможность клинического применения / Л. Н. Маслов [и др.] // Клин. медицина. – 2016. – Т. 94, № 9. – C. 650–656.Maslov L. N., Tsibul’nikov S. Yu., Tsepokina A. V., Khutornaya M. V., Kutikhin A. G., Gurin A. V., Basalai M. V., Mrochek A. G. Cardioprotective effect of distant postconditioning: mechanisms and clinical applicability. Klinicheskaya meditsina = Clinical medicine, 2016, vol. 94, no. 9, pp. 650–656 (in Russian).Remote ischaemic preand delayed postconditioning – similar degree of cardioprotection but distinct mechanisms / М. Basalay [et al.] // Exp. Physiol. – 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 preand delayed postconditioning – similar degree of cardioprotection but distinct mechanisms. Experimental Physiology, 2012, vol. 97, no. 8, pp. 908–917. https://doi.org/ 0.1113/expphysiol.2012.064923Кардиопротекторная эффективность дистантного ишемического прекондиционирования при ишемии-реперфузии миокарда у крыс с экспериментальной дислипидемией / Ф. И. Висмонт [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. мед. навук. – 2018. – Т. 15, № 2. – С. 215–221.Vismont F. I., Chepelev S. N., Glebov A. N., Vismont A. F., Yushkevich P. F. Cardioprotective efficacy of distant ischemic preconditioning in myocardial ischemia-reperfusion in rats with experimental dyslipidemia. Vestsi Natsyyanal’nai akademii navuk Belarusi. Seriya meditsinskikh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Medical series, 2018, vol. 15, no. 2, pp. 215–221 (in Russian).Кардиопротекторная эффективность дистантного ишемического посткондиционирования при ишемии-реперфузии миокарда у старых крыс / Ф. И. Висмонт [и др.] // БГМУ в авангарде медицинской науки и практики : сб. рец. науч. работ / Белорус. гос. мед. ун-т ; под ред. А. В. Сикорского, О. К. Дорониной. – Минск, 2017. – Вып. 7. – С. 181–186.Vismont F. I., Chepelev S. N., Glebov A. N., Yushkevich P. F., Cardioprotective efficacy of distant ischemic postconditioning for myocardial ischemia-reperfusion in old rats. Belorusskii gosudarstvennyi meditsinskii universitet v avangarde meditsinskoi nauki i praktiki: sbornik retsenziruemykh nauchnykh rabot [Belarusian State Medical University at the forefront of medical science and practice: a collection of peer-reviewed scientific papers]. Minsk, 2017, iss. 7, pp. 181–186 (in Russian).Interaction of risk factors, comorbidities, and comedications with ischemia/reperfusion injury and cardioprotection by preconditioning, postconditioning, and remote conditioning / P. Ferdinandy [et al.] // 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.113.008300Schmidt, M. R. Remote ischemic preconditioning: no loss in clinical translation / M. R. Schmidt, S. B. Kristiansen, H. E. Bøtker // Circ. Res. – 2013. – Vol. 113, N 12. – P. 1278–1280. https://doi.org/10.1161/circresaha.113.302942Schmidt M. R., Kristiansen S. B., Bøtker H. E. Remote ischemic preconditioning: no loss in clinical translation. Circulation Research, 2013, vol. 113, no. 12, pp. 1278–1280. https://doi.org/10.1161/circresaha.113.302942Boengler, K. Loss of cardioprotection with ageing / К. Boengler, R. Schulz, G. Heusch // Cardiovasc. Res. – 2009. – Vol. 83, N 2. – P. 247–261. https://doi.org/10.1093/cvr/cvp033Boengler K., Schulz R., Heusch G. Loss of cardioprotection with ageing. Cardiovascular Research, 2009, vol. 83, no. 2, pp. 247–261. https://doi.org/10.1093/cvr/cvp033Przyklenk, K. Efficacy of cardioprotective ‘conditioning’ strategies in aging and diabetic cohorts: the co-morbidity conundrum / K. Przyklenk // Drugs Aging. – 2011. – Vol. 28, N 5. – P. 331–343. https://doi.org/10.2165/11587190-000000000-00000Przyklenk K. Efficacy of cardioprotective ‘conditioning’ strategies in aging and diabetic cohorts: the co-morbidity conundrum. Drugs and Aging, 2011, vol. 28, no. 5, pp. 331–343. https://doi.org/10.2165/11587190-000000000-00000Aging mouse hearts are refractory to infarct size reduction with postconditioning / K. Przyklenk [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. – 2008. – Vol. 51, N 14. – Р. 1393–1398. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2007.11.070Przyklenk K., Maynard M., Darling C. E., Whittaker P. Aging mouse hearts are refractory to infarct size reduction with postconditioning. Journal of the American College of Cardiology, 2008, vol. 51, no. 14, pp. 1393–1398. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2007.11.070Balakumar, P. Pre-conditioning and postconditioning to limit ischemia-reperfusion-induced myocardial injury: what could be the next footstep? / P. Balakumar, A. Rohilla, M. Singh // Pharm. Res. – 2008. – Vol. 57, N 6. – P. 403–412. https:// doi.org/10.1016/j.phrs.2008.05.006Balakumar P., Rohilla A., Singh M. Pre-conditioning and postconditioning to limit ischemia-reperfusion-induced myocardial injury: what could be the next footstep? Pharmacological Research, 2008, vol. 57, no. 6, pp. 403–412. https://doi.org/10.1016/j.phrs.2008.05.006Адаптивный феномен ишемического посткондиционирования сердца. Перспективы клинического применения / Л. Н. Маслов [и др.] // Вестн. Рос. акад. мед. наук. – 2013. – Т. 68, № 1. – C. 10–20.Maslov L. N., Mrochek A. G., Khaliulin I. G., Khanush L., Pei Zh. M., Zhang I. The adaptive phenomenon of ischemic postconditioning of the heart. Prospects for clinical use. Vestnik Rossiiskoi akademii meditsinskikh nauk = Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences, 2013, vol. 68, no. 1, pp. 10–20 (in Russian).Биология старения / В. В. Фролькис [и др.] ; редкол. : В. В. Фролькис (отв. ред.) [и др.]. – Ленинград : Наука. Ленингр. отд-ние, 1982. – 618 с.Frol’kis V. V. (ed.). Biology of aging. Leningrad, Nauka. Leningradskoe otdelenie Publ., 1982. 618 p. (in Russian).Фролькис, В. В. Нервная регуляция функции сердца при старении / В. В. Фролькис, Н. С. Верхратский, В. Г. Шевчук // Физиол. журн. СССР. – 1977. – Т. 63, № 8. – С. 1134–1143.Frol’kis V. V., Verkhratskiy N. S., Shevchuk V. G. Nervous regulation of heart function during aging. Fiziologicheskii zhurnal SSSR [Physiological journal of the USSR], 1977, vol. 63, no. 8, pp. 1134–1143 (in Russian).Acetylcholine as an age-dependent non-neuronal source in the heart / O. R. Rana [et al.] // Autonom. Neurosci. – 2010. – Vol. 156, N 1–2. – P. 82–89. https://doi.org/10.1016/j.autneu.2010.04.011Rana O. R., Schauerte P., Kluttig R. Schröder J. W., Koenen R. R., Weber C., Nolte K. W., Weis J., Hoffmann R., Marx N., Saygili E. Acetylcholine as an age-dependent non-neuronal source in the heart. Autonomic Neuroscience, 2010, vol. 156, no. 1–2, pp. 82–89. https://doi.org/10.1016/j.autneu.2010.04.011Cholinergic agonists may produce preservation of myocardial ischaemia/reperfusion injury / J. Xiong [et al.] // Med. Hypotheses. – 2009. – Vol. 73, N 3. – P. 312–314. https://doi.org/10.1016/j.mehy.2009.03.026Xiong J., Xue F. S., Xu Y. C., Yang Q. Y., Liao X., Wang W. L. Cholinergic agonists may produce preservation of myocardial ischaemia/reperfusion injury. Medical Hypotheses, 2009, vol. 73, no. 3, pp. 312–314. https://doi.org/10.1016/j.mehy.2009.03.026Efferent vagal nerve stimulation protects heart against ischemia-induced arrhythmias by preserving connexin43 protein / M. Ando [et al.] // Circulation. – 2005. – Vol. 112, N 2. – P. 164–170. https://doi.org/10.1161/circulationaha.104.525493Ando M., Katare R. G., Kakinuma Y., Zhang D., Yamasaki F., Muramoto K., Sato T. Efferent vagal nerve stimulation protects heart against ischemia-induced arrhythmias by preserving connexin43 protein. Circulation, 2005, vol. 112, no. 2, pp. 164–170. https://doi.org/10.1161/circulationaha.104.525493Vagal nerve stimulation prevents reperfusion injury through inhibition of opening of mitochondrial permeability transition pore independent of the bradycardiac effect / R. G. Katare [et al.] // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. – 2009. – Vol. 137, N 1. – P. 223–231. https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2008.08.020Katare R. G., Ando M., Kakinuma Y., Arikawa M., Handa T., Yamasaki F., Sato T. Vagal nerve stimulation prevents reperfusion injury through inhibition of opening of mitochondrial permeability transition pore independent of the bradycardiac effect. Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery, 2009, vol. 137, no. 1, pp. 223–231. https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2008.08.020Role of the parasympathetic nervous system in cardioprotection by remote hindlimb ischaemic preconditioning / M. Donato [et al.] // Exp. Physiol. – 2013. – Vol. 98, N 2. – P. 425–434. https://doi.org/10.1113/expphysiol.2012.066217Donato M., Buchholz B., Rodriguez M., Perez V., Inserte J., Garcia-Dorado D., Gelpi R. J. Role of the parasympathetic nervous system in cardioprotection by remote hindlimb ischaemic preconditioning. Experimental Physiology, 2013, vol. 98, no. 2, pp. 425–434. https://doi.org/10.1113/expphysiol.2012.066217Механизмы парасимпатических влияний на сердце в развитии противоишемического эффекта дистантного кондиционирования миокарда / А. Г. Мрочек [и др.] // Евраз. кардиол. журн. – 2014. – № 1. – С. 81–88.Mrochek A. G., Bulgak A. G., Basalai M. V., Barsukevich V. C., Gurin A. V. Mechanisms of parasympathetic influences on the heart in the development of the anti-ischemic effect of distant myocardium conditioning. Evraziiskii kardiologicheskii zhurnal = Eurasian cardiology journal, 2014, no. 1, pp. 81–88 (in Russian).Revisiting the cardioprotective effects of acetylcholine receptor activation against myocardial ischemia/reperfusion injury / K. Intachai [et al.] // Int. J. Mol. Sci. – 2018. – Vol. 19, N 9. – P. 2466. https://doi.org/10.3390/ijms19092466Intachai K., Chattipakorn S. C., Chattipakorn N., Shinlapwittayatorn K. Revisiting the cardioprotective effects of acetylcholine receptor activation against myocardial ischemia/reperfusion injury. International Journal of Molecular Sciences, 2018, vol. 19, no. 9, p. 2466. https://doi.org/10.3390/ijms19092466Council Directive 86/609/EEC of 24 November 1986 on the approximation of laws, regulations and administrative provisions of the Member States regarding the protection of animals used for experimental and other scientific purposes [Electronic resource]. – Mode of access : www.eur-lex.europa.eu. – Date of access : 28.06.2019.Council Directive 86/609/EEC of 24 November 1986 on the approximation of laws, regulations and administrative provisions of the Member States regarding the protection of animals used for experimental and other scientific purposes. Available at: http://www.eur-lex.europa.eu. (accessed 28.06.2019).Технический кодекс установившейся практики 125-2008 «Надлежащая лабораторная практика», утвержденный постановлением М-ва здравоохранения Республики Беларусь № 56 от 28.03.2008 г. – Минск, 2008. – 35 с.Technical Code of Good Practice 125-2008.Good Laboratory Practice, approved by the Republic of Belarus Ministry of Health decree № 56 from 28.03.2008. Minsk, 2008. 35 p. (in Russian).Ветеринарно-санитарные правила по приему, уходу и вскрытию подопытных животных в вивариях научно-исследовательских институтов, станциях, лабораториях, учебных заведениях, а также в питомниках // Национальный фонд технических нормативных правовых актов Республики Беларусь [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.tnpa.by/#!/FileText/348641/250983. – Дата доступа : 28.06.2019.The animal health rules for the reception, care and dissection of the experimental animals in the vivarium research institutes, stations, laboratories, schools and nurseries. National Fund of Technical Legal Acts of the Republic of Belarus. Available at: http://www.tnpa.by/#!/FileText/348641/250983 (accessed 28.06.2019) (in Russian).О нормах кормления лабораторных животных и продуцентов: приказ М-ва здравоохранения СССР от 10 марта 1966 г. №163 // Правовая Россия [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://lawru.info/dok/1966/03/10/n1190735. htm. – Дата доступа : 28.06.2019.On the norms of feeding laboratory animals and producers: order of the USSR Ministry of Health on March 10, 1966 № 163. Legal Russia. Available at: http://lawru.info/dok/1966/03/10/n1190735.htm (accessed 28.06.2019) (in Russian).Coronary 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. Meth. – 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-x

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