Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Щулькин А.В. 1 Якушева Е.Н. 1 Черных И.В. 1 Титов Д.С. 1 Попова Н.М. 1 Никифоров А.А. 1

---

1 ФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России

В исследовании на кроликах породы шиншилла изучено функционирование гликопротеина-Р (Pgp) при хирургическом экспериментальном гипотиреозе, моделируемом субтотальной резекцией щитовидной железы с оставлением паращитовидных желез. Функциональную активность Pgp определяли по фармакокинетике его маркерного субстрата – фексофенадина. Концентрацию фексофенадина в плазме крови кроликов определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Уровни тиреоидных гормонов в сыворотке крови оценивали радиоиммунным методом. Установлено, что при хирургическом гипотиреозе максимальная концентрация фексофенадина (Сmax) и площадь под фармакокинетической кривой концентрация время (AUC0-t) увеличивались, общий клиренс (Cl) снижался. Выявлены корреляционные зависимости между уровнем ТТГ и Сmax, AUC0-t и Cl, концентрацией Т4 и Cmax/AUC0-t. Изменения параметров фармакокинетики фексофенадина свидетельствует о снижении функциональной активности Pgp при хирургическом экспериментальном гипотиреозе.

Статья в формате PDF

124 KB

гликопротеин-Р

ABCB1 белок

функциональная активность

фексофенадин

субтотальный хирургический гипотиреоз

1. Разина А.В., Фролова А.И., Сергеев М.А. Оптимизация метода общей анестезии на кроликах // Актуал. вопросы ветер. биол. - 2010. - T. 1, № 5. - C. 32-35.

2. Якушева Е.Н., Щулькин А.В., Бирюкова А.С. Дозозависимое влияние тироксина на функциональную активность гликопротеина-Р в эксперименте // Биомедицина. - 2012. - № 2. - С. 53-60.

3. Mitin T. et al.Levothyroxine up-regulates P-glycoprotein independent of the pregnane X receptor // Drug Metab. Dispos. - 2004. - Vol. 32, № 8. - P. 779-782.

4. Scotto K.W., Johnson R.A. Transcription of MDR. A Therapeutic Target // Mol. Intervent. - 2001. - Vol. 1. - P. 117-125.

5. Sharom F.J. The P-glycoprotein multidrug transporter // Essays Biochem. - 2011. - Vol. 50, № 1. - P. 161–178.

6. Viguerie N., Langin D. Effect of thyroid hormone on gene expression // Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care. - 2003. - Vol. 6, № 4. - P. 377–381.

Гормоны щитовидной железы оказывают множество эффектов на рост, развитие организма и обменные процессы. В исследованиях in vitro показано, что трийодтиронин (Т3) и тетрайодтиронин (Т4) стимулируют экспрессию Pgp [3]. На кроликах породы шиншилла выявлено, что тироксин дозозависимо повышает функциональную активность данного белка-транспортера на уровне целостного организма [2].

Целью настоящего исследования стала оценка функциональной активности Pgp при хирургическом экспериментальном гипотиреозе.

Материалы и методы исследования

Работа выполнена на 13 половозрелых кроликах-самках породы шиншилла, массой 3500-4300 г, находящихся в фазе диэструса, полученных из питомника ООО «Касимов-Миакро» и имеющих необходимые ветеринарные свидетельства. Экспериментальные исследования проводили в соответствии с правилами лабораторной практики (Приложение к приказу Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации от 23 августа 2010 года 708н).

1-ю группу животных составили кролики, у которых оценивали функционирование Pgp после «ложной операции» (n=5); 2-ю группу - кролики, у которых определяли функциональную активность Pgp на фоне хирургического экспериментального гипотиреоза (n=8). «Ложная» операция заключалась во вскрытии кожных покровов и подкожной жировой клетчатки в проекции щитовидной железы с последующим послойным ушиванием раны. Хирургический экспериментальный гипотиреоз моделировали посредством субтотальной резекции щитовидной железы с оставлением паращитовидных желез. Оперативные вмешательства выполняли в условиях операционной после наркотизации животных введением рометара (ксилазина гидрохлорида) в дозе 4,0-6,0 мг/кг массы внутримышечно (в/м) с последующим (через 20 минут) в/м введением золетила-50 в дозе 5-10 мг/кг массы [1].

За 7 дней до операции, на 7-е, 14-е (животные 1-й и 2-й групп), 21-е и 28-е сутки после операции (животные 2-й группы) определяли функциональную активность Pgp по анализу фармакокинетики фексофенадина - маркерного субстрата данного белка-транспортера после его однократного перорального введения в дозе 30 мг/кг массы («Телфаст», SanofiAventis, Франция) [2] с последующим забором крови из краевой вены уха через 1; 2; 3; 4; 5; 6; 12 и 24 часа в гепаринизированные пробирки в объеме 5 мл.

Фексофенадин не подвергается метаболизму, и его фармакокинетика зависит исключительно от функционирования Pgp. Поэтому высокие концентрации фексофенадина в плазме крови кроликов и его медленное выведение свидетельствуют о низкой функциональной активности Pgp, и наоборот. Плазменные концентрации фексофенадина  определяли методом ВЭЖХ на хроматографе Beckman Coulter (США) с УФ-детектированием по оригинальной методике [2]. В ходе исследования оценивали следующие фармакокинетические параметры фексофенадина: С_max - максимальная концентрация (нг/мл); AUC_0-t - площадь под кривой «концентрация - время» от нуля до времени последнего забора крови (нг*ч/мл); Сl - общий клиренс (мл/мин); С_max / AUC_0-t -  коэффициент абсорбции.

У животных 2-й группы в указанные сроки также определяли уровни тиреоидных гормонов (ТТГ, общий Т3, общий Т4) в сыворотке крови радиоиммунным методом с использованием стандартных тест-систем производства IMMUNOTECH (Чехия) и дальнейшей оценкой результатов на анализаторе «Иммунотест» (Россия) в ЦНИЛ РязГМУ.

Полученные результаты обрабатывали с помощью программ StatSoft Statistica 7.0 и «Биостат». Характер распределения данных оценивали по критерию Шапиро-Уилка. Для сравнения показателей, имеющих нормальное распределение, использовали тест ANOVA повторных измерений, а при распределении признаков, отличном от нормального, - критерий Фридмана. Различия между сериями определяли по критерию Ньюмена-Кейсла. Для анализа корреляции между гормональным статусом кроликов и фармакокинетическими параметрами фексофенадина использовали коэффициент корреляции Спирмена. Данные в таблицах представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения среднего арифметического (M±SD) в случае их нормального распределения, и медианы, нижнего и верхнего квартилей (Med, lq, uq) - в случае отличного от нормального распределения.

Результаты исследования и их обсуждение

Выполнение ложной операции не оказало влияния на фармакокинетические параметры маркерного субстрата Pgp - фексофенадина - на 7-е и 14-е сутки после оперативного вмешательства, что свидетельствует о сохранении функциональной активности белка-транспортера на исходном уровне (табл. 1).

Таблица 1

Основные фармакокинетические параметры фексофенадина после выполнения «ложной операции» (n=5)

* - p<0,05 - достоверные различия по сравнению с показателями интактных животных (исходные значения).

Субтотальная резекция щитовидной железы приводила к развитию экспериментального гипотиреоза, о чем свидетельствуют изменения гормонального статуса кроликов (табл. 2). Концентрация ТТГ достоверно (p<0,05) повышалась на 7-е сутки эксперимента на 21,1%, на 14-е сутки - на 14,7%, на 21-е сутки - на 16,8%, на 28-е сутки - на 12,0%. Уровень Т3 снижался на 7-е и 14-е сутки послеоперационного периода на 45,4% (p<0,05) и 28,0% (p<0,05) соответственно, а в остальные сроки достоверно от исходных показателей не отличался. Содержание Т4 достоверно (p<0,05) уменьшалось на 7-е сутки на 45,6%, на 14-е сутки - на 26,1%, на 21-е сутки - на 21,7%, а на 28-е сутки - на 20,8%. Нормализация Т3 к 21-му дню исследования свидетельствует о регенерации щитовидной железы и восстановлении уровня, в первую очередь, наиболее активного гормона.

В таблице 2 представлены изменения фармакокинетики фексофенадина на фоне  хирургического гипотиреоза. На 7-е сутки эксперимента С_max фексофенадина увеличивалась на 121,7% (p<0,05), AUC_0-t - на 231,3% (p<0,05), Cl уменьшался на 66,9% (p<0,05) по сравнению с исходными значениями. На 14-е сутки экспериментальной патологии С_max фексофенадина увеличивалась на 99,4% (p<0,05), AUC_0-t - на 218,9% (p<0,05), Cl уменьшался на 66,5% (p<0,05). На 21-е сутки исследования С_max фексофенадина превышала исходные показатели на 137,8% (p<0,05), AUC_0-t - на 308,6% (p<0,05), Cl был снижен на 75,0% (p<0,05). На 28-е сутки патологии С_max фексофенадина оставалась повышенной на 189,5% (p<0,05), AUC_0-t - на 247,6% (p<0,05) по сравнению со значениями интактных кроликов, Cl снижался на 66,7% (p<0,05). На протяжении всего исследования отношение C_max/AUC_0-t - показатель, характеризующий всасывание фексофенадина в кишечнике -достоверно по сравнению с показателями интактных животных не изменялось (p>0,05).

Таблица 2

Основные фармакокинетические параметры фексофенадина и гормональный статус кроликов на фоне хирургического экспериментального гипотиреоза (n=8)

* - p<0,05 - достоверные различия по сравнению с показателями интактных животных (исходные значения).

При проведении корреляционного анализа были выявлены достоверные зависимости между концентрацией ТТГ и С_max (R=0,39, p=0,012), ТТГ и AUC_0-t (R=0,525, p=0,0005), ТТГ и Cl (R=-0,46, p=0,003), уровнем Т4  и C_max/AUC_0-t, (R=0,38, p=0,016).

Динамика параметров фармакокинетики фексофенадина - маркерного субстрата Pgp - указывает на более высокое содержание препарата в плазме крови у животных на фоне хирургического экспериментального гипотиреоза, что, в свою очередь, характеризует уменьшение функциональной активности белка-транспортера на организменном уровне. При проведении «ложной операции» функциональная активность Pgp оставалась на исходном уровне, что является подтверждением того, что изменение функционирования белка-транспортера связано именно с резекцией щитовидной железы.

Молекулярные механизмы изменения функционирования Рgp в настоящее время активно изучаются. Ведущую роль в данном процессе играет уровень экспрессии гена MDR1, кодирующего данный белок-транспортер.

Его повышенная экспрессия в нормальных и трансформированных клетках инициируется сигналами от большого количества стимулов, которые сходятся на общей области промотора гена MDR1, называемой «MDR1 enhanceosome» [4].

Тиреоидные гормоны могут повышать экспрессию Pgp, непосредственно взаимодействуя с промотором гена MDR1 или опосредованно, через прегнан-Х-рецептор [3]. Большинство эффектов гормонов щитовидной железы реализуется в результате их взаимодействия со специфическими ядерными рецепторами, которые всегда связаны с участками ДНК - «тиреоидчувствительными элементами» (thyroid response elements). В отсутствие гормонов соответствующие рецепторы ингибируют экспрессию генов, в присутствии тиреиодных гормонов блок снимается [6].

Выявленная в исследовании корреляционная зависимость между содержанием ТТГ  - С_max, AUC_0-t и Cl при отсутствии достоверных связей с концентрациями Т3 и Т4 свидетельствует о том, что функционирование Pgp при хирургическом гипотиреозе зависит не столько от уровня тиреоидных гормонов, сколько от факта их дефицита, показателем которого является в первую очередь концентрация ТТГ.

Выводы

Таким образом, в настоящем исследовании установлено, что при хирургическом экспериментальном гипотиреозе у кроликов происходит снижение функциональной активности гликопротеина-Р на уровне целостного организма, определяемой по фармакокинетике его маркерного субстрата - фексофенадина.

Рецензенты:

Ших Е.В., д.м.н., профессор, директор Института профессионального образования ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им. И.М. Сеченова» Минздрава России, г. Москва;

Покровский М.В., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой фармакологии ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» Министерства образования и науки Российской Федерации, г. Белгород.

Библиографическая ссылка