phkineticaФармакокинетика и ФармакодинамикаPharmacokinetics and Pharmacodynamics2587-78362686-8830ООО «Издательство ОКИ»10.24411/2587-7836-2019-10032phkinetica-79Research ArticleДОКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФАРМАКОДИНАМИКИPRECLINICAL PHARMACODYNAMICS STUDIESВлияние сукцинатсодержащих препаратов на физическую работоспособность и восстановление после нагрузокThe influence of succinate-containing drugs on physical performance and recovery after exerciseРадькоС. В.RadkoS. V.noemail@neicon.ruДулеповА. Д.DulepovA. D.noemail@neicon.ruФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияSaint Petersburg State Chemical Pharmaceutical University (SPCPU)Russian Federation2019060120190135Copyright © Радько С.В., Дулепов А.Д., 20192019Радько С.В., Дулепов А.Д.Radko S.V., Dulepov A.D.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmacokinetica.ru/jour/article/view/79

Проведена оценка влияния 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцината (Мексидол) на физическую работоспособность мелких лабораторных животных и восстановление после нагрузки. В результате установлено, что однократное применение препарата повышает выносливость животных, оцениваемую как максимально время плавания, в 1,57 раза. При курсовом применении препарата наблюдалась тенденция к повышению работоспособности с выходом на плато после 3-й недели, аналогично препарату сравнения.

An assessment of the influence of 2-ethyl-6-methyl-3-hydroxypyridine succinate (Mexidol) on the physical performance of small laboratory animals and recovery after exercise was made. As a result, it was found that a single application of Mexidol increases the endurance of animals, estimated as maximum swimming time, 1.57 times. With the course of the drug, there was a tendency to improve performance with access to the plateau after the 3rd week, similar to the comparative drug - bis {2 - [(2E) -4-hydroxy-4-oxobut-2-enyloxy] -N, N-diethylethanaminium} butanedioate.

работоспособностьэтилметилгидроксипиридина сукцинатвынужденное плаваниемексидолphysical efficiencysuccinateethylmethylhydroxypyridine succinateforsed swimmin

Введение

Физическая активность является одним из основных показателей качества жизни человека. Её снижение характерно для ряда патологий, таких как заболевания сердечно-сосудистой и дыхательной систем, поражений печени и травм ЦНС. Одной из основных целей в лечении данных заболеваний является восстановление работоспособности и её поддержание на определенном уровне. Кроме того, поддержание высокой работоспособно сти и быстрое восстановление после нагрузок актуально для людей, чья работа и жизнь связана с повышенными физическими нагрузками — профессиональных спортсменов, спасателей, военнослужащих.

Одним из факторов, лимитирующих работоспособность в условиях патологии или высокой интенсивности, является недостаточное образование АТФ, не покрывающее энергопотребности организма. Таким образом, подобное несоответствие между максимально возможной энергопродукцией энергопотреблению организма при физической нагрузке может рассматриваться как гипоксическое состояние, учитывая, что в основе характерных для всех форм гипоксии нарушений лежит недостаточность ведущей клеточной энергопродуцирующей системы — митохондриального окислительного фосфорилирования [2, 4].

Возможным путём фармакологической коррекции такой гипоксии физической нагрузки может быть использование сукцинатсодержащих препаратов [6]. При этом вводимый извне сукцинат может оказывать не только субстрат-зависимое антигипоксическое действие, но и реализует свои эффекты как агонист специфических (SUCNR1, GPR91) рецепторов [5].

Антигипоксический эффект сукцината может быть увеличен за счёт его комбинации с соединениями, обладающими антиоксидантной и энхансерной активностью [3]. Классическим представителем таких препаратов является 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцинат (Мексидол). Целью данного эксперимента была оценка его влияния на некоторые параметры физической работоспособности при однократном и курсовом применении.

Материалы и методы

Исследования проводились на беспородных мышах — самцах массой 22-24 г. Исследование выполняли в соответствии с Национальным стандартом РФ ГОСТ Р 53434-2009 «Принципы надлежащей лабораторной практики», приказом Минздрава России от 01.04.2016 г. № 199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики», согласно утверждённому письменному протоколу. Животные были получены из питомника ФГУП «ПЛЖ «Рапполово» (Ленинградская область), прошли необходимый карантин и содержались в стандартных условиях сертифицированного вивария на обычном пищевом рационе, со свободным доступом к воде.

Плавательные тесты по оценке физической работоспособности осуществляли в плавательной установке, представляющей собой 200-литровый бассейн высотой 40 см, шириной 35 см и длинной 80 см, заполняемый водой до половины. Внутри него располагался внутренний контур из оргстекла высотой 30 см, шириной 30 см и длинной 75 см, разделенный на 10 отсеков (15x15 см каждый). Установку заполняли до половины десатурированной водой температуры 22–24 С. Десатурацию воды проводили путём предварительного отстаивания воды в течение суток. Во время теста мышей помещали в соответствующий отсек бассейна и сразу включали секундомер. Критерием окончания тест являлось погружение животного с носом под воду при неудачной попытке всплыть более трёх секунд, после чего его извлекали из бассейна, обсушивали мягкой тканью и помещали в стандартную клетку. Утяжеляющий груз фиксировали в области подреберья с помощью специального приспособления [7].

Влияние на физическую работоспособность (ФРС)

при однократном введении оценивали, определяя максимальное время вынужденного плавания животных с грузом (10 % массы тела). Все животные были разделены на 3 группы по 8 мышей в каждой: первая (контрольная), получала 0,9 % раствор NaCl, вторая — 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцината (Мексидол, Фармасофт, РФ) в дозе 50 мг/кг, третья — препарат сравнения, обладающий выраженными актопротекторными свойствами — бис{2-[(2E)-4-гидрокси4-оксобут-2-еноилокси]-N,N-диэтилэтанаминия} бутандиоат (ФДЭС) в дозе 75 мг/кг. Препараты вводили внутрижелудочно за 30 минут до теста.

Для оценки влияния Мексидола на ФРС при курсовом введении перед рандомизацией проводили оценку максимального времени вынужденного плавания животных с грузом (10 % массы тела), для исключения мышей с крайними значениями показателя.

После проведения рандомизационного теста все животные были разделены на 3 группы по 8 животных в каждой: первая (контрольная) получала 0,9 % раствор NaCl, вторая — Мексидол в дозе 50 мг/кг, третья — препарат сравнения (ФДЭС) в дозе 75 мг/кг. Все препараты вводились в течение 5 дней в неделю в течение 4 недель. Введение препаратов осуществляли внутрижелудочно с помощью зонда. Оценочный тест вынужденного плавания с грузом проводили каждую неделю.

Все эксперименты выполняли в соответствии с Национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р-53434-2009 «Принципы надлежащей лабораторной практики», Приказом Минздрава РФ от 01.04.16 г. №199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики».

Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью пакета программ «Statistica 6.0». Осуществляли проверку нормальности распределения количественных признаков при малом числе наблюдений с использованием W-критерия Шапиро-Уилка, оценивали значимость различий при нормальном распределении количественных признаков с помощью t-критерия Стьюдента (для независимых выборок), а при ненормальном распределении — с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни (для сравнения двух попарно не связанных между собой вариационных рядов). Статистическую значимость изменений показателей в динамике у животных одной и той же группы оценивали, применяя критерий Вилкоксона для связанных выборок. Числовые данные, приводимые в таблицах, представлены в виде: среднее арифметическое (М)±ошибка среднего. Уровень доверительной вероятности был задан равным 95 %.

Результаты и обсуждение

В ходе исследования влияния исследуемых веществ при однократном введении было установлено, что в контрольной группе не произошло изменений времени плавания. В группе, получавшей Мексидол за 30 минут до нагрузки, максимальное время плавания достоверно возросло в 1,44 раза относительно значений контрольной группы и в 1,57 раза относительно исходных значений (табл. 1). В группе препарата сравнения отмечалась тенденция по повышению работоспособности в 1,14 раза, однако значения не достигали статистической достоверности.

При оценке влияния курсового применения на протяжении 4 недель в контрольной группе отсутствовали изменения в работоспособности. В группе, получавшей Мексидол, после 1-й недели максимальное время плавания возросло в 1,22 относительно исходных значений. В конце второй недели показатель достиг плато, превысив в 1,52 раза исходные значения, и оставался в 1,65 раза выше на 3-й и 4-й неделях (p < 0,05). Повышение работоспособности Мексидолом оказалось сопоставимо с таковым в группе препарата сравнения (табл. 2).

Способность Мексидола повышать работоспособность может быть обусловлена, в первую очередь, его антигипоксической, а также антиоксидантной активностью. Так, известно, что Мексидол активирует энергоситезирующие функции митохондрий за счёт восстановления митохондриальных окислительно-восстановительных процессов [3]. Уменьшение угнетения окислительных процессов в цикле Кребса приводит к повышению содержания АТФ и креатинфосфата за счёт сохранения и восстановления уровней адениловых нуклеотидов, фосфодиэстеразы, а также стимуляции активности ферментов, обеспечивающих энергетический обмен [2]. АТФ и креатинфосфат являются основными источниками энергообеспечения во время высокоинтенсивных кратковременных нагрузок [1], которые были использованы в нашем эксперименте для скрининговой оценки актопротекторных свойств препарата. Кроме того, в условиях гипоксии Мексидол вызывает компенсаторную активацию анаэробного гликолиза, стабилизирует клеточные мембраны за счёт нормализации соотношения холестерола/липопротеинов высокой плотности в мембранных структурах [2]. Эти компоненты механизма действия препарата могут обеспечивать его актопротекторное действие.

Выводы

1.Мексидол достоверно повышает работоспособность экспериментальных животных при однократном введении.

2.При курсовом введении Мексидола отмечается повышение физической работоспособности с выходом на плато после 2 недель применения.

ReferencesВолков Н.И., Несен Э.Н., Осипенко А.А., Корсун С.Н. Биохимия мышечной деятельности. – Олимпийская литература; 2000. [VolkovNI, NesenEhN, OsipenkoAA, KorsunSN. Biohimiyamyshechnojdeyatel'nosti. Olimpijskaya literature; 2000. (In Russ).]Волков Н.И., Несен Э.Н., Осипенко А.А., Корсун С.Н. Биохимия мышечной деятельности. – Олимпийская литература; 2000. [VolkovNI, NesenEhN, OsipenkoAA, KorsunSN. Biohimiyamyshechnojdeyatel'nosti. Olimpijskaya literature; 2000. (In Russ).]Каркищенко Н.Н., Уйба В.В., Каркищенко В.Н., и др. Очерки спортивной фармакологии. Том 2. Векторы фармакопротекции / под редакцией Н.Н. Каркищенко и В.В. Уйба. – М., СПб.: Айсинг, 2014; – С. 7. [KarkishchenkoNN, UjbaVV, KarkishchenkoVN, etal. Ocherkisportivnojfarmakologii. Tom 2. Vektoryfarmakoprotekcii / podredakciejNNKarkishchenkoiVVUjba. – M., SPb.: Ajsing, 2014; S. 7. (InRuss).]Каркищенко Н.Н., Уйба В.В., Каркищенко В.Н., и др. Очерки спортивной фармакологии. Том 2. Векторы фармакопротекции / под редакцией Н.Н. Каркищенко и В.В. Уйба. – М., СПб.: Айсинг, 2014; – С. 7. [KarkishchenkoNN, UjbaVV, KarkishchenkoVN, etal. Ocherkisportivnojfarmakologii. Tom 2. Vektoryfarmakoprotekcii / podredakciejNNKarkishchenkoiVVUjba. – M., SPb.: Ajsing, 2014; S. 7. (InRuss).]Лукьянова Л.Д., Германова Э.Л., Цыбина Т.А., Чернобаева Г.Н. Энерготропное действие сукцинатсодержащих производных 3-оксипиридина // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2009. – Т. 148. – № 10. – С. 388–392. [Luk'yanovaLD, GermanovaEhL, CybinaTA, ChernobaevaGN. Ehnergotropnoedejstviesukcinatsoderzhashchihproizvodnyh 3-oksipiridina. BulletinofExperimentalBiologyandMedicine. 2009; 48(10):388–392. (InRuss).]Лукьянова Л.Д., Германова Э.Л., Цыбина Т.А., Чернобаева Г.Н. Энерготропное действие сукцинатсодержащих производных 3-оксипиридина // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2009. – Т. 148. – № 10. – С. 388–392. [Luk'yanovaLD, GermanovaEhL, CybinaTA, ChernobaevaGN. Ehnergotropnoedejstviesukcinatsoderzhashchihproizvodnyh 3-oksipiridina. BulletinofExperimentalBiologyandMedicine. 2009; 48(10):388–392. (InRuss).]Оковитый С.В., Суханов Д.С., Заплутанов В.А., Смагина А.Н. Антигипоксанты в современной клинической практике // Клиническая медицина. – 2012. – № 9. – С. 63–68. [Okovityj SV, Suhanov DS, Zaplutanov VA, Smagina AN. Antigipoksanty v sovremennoj klinicheskoj praktike. Klinicheskaya medicina. 2012;9:63–68. (In Russ).]Оковитый С.В., Суханов Д.С., Заплутанов В.А., Смагина А.Н. Антигипоксанты в современной клинической практике // Клиническая медицина. – 2012. – № 9. – С. 63–68. [Okovityj SV, Suhanov DS, Zaplutanov VA, Smagina AN. Antigipoksanty v sovremennoj klinicheskoj praktike. Klinicheskaya medicina. 2012;9:63–68. (In Russ).]Оковитый С.В., Радько С.В., Шустов Е.Б. Сукцинатные рецепторы (SUCNR1) как перспективная мишень фармакотерапии // Химико-фармацевтический журнал. – 2015. – Т. 49. – № 9. – С. 24–28. [Okovityi SV, Rad’ko SV, Shustov EB. Succinate receptors (sucnr1) as a promising target for pharmacotherapy. Himiko-farmacevticheskijzhurnal. 2015;49(9):24–28. (InRuss).]Оковитый С.В., Радько С.В., Шустов Е.Б. Сукцинатные рецепторы (SUCNR1) как перспективная мишень фармакотерапии // Химико-фармацевтический журнал. – 2015. – Т. 49. – № 9. – С. 24–28. [Okovityi SV, Rad’ko SV, Shustov EB. Succinate receptors (sucnr1) as a promising target for pharmacotherapy. Himiko-farmacevticheskijzhurnal. 2015;49(9):24–28. (InRuss).]Оковитый С.В., Радько С.В. Применение сукцинатов в спорте // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. – 2015. – Т. 92. – № 6. – С. 59–65. [The application of succine in sports. Okovityi SV, Rad’ko SV. Voprosy kurortologii, fizioterapii i lechebnoj fizicheskoj kul'tury. 2015;92(6):59–65. (In Russ).] DOI: 10.17116/kurort2015659-6.Оковитый С.В., Радько С.В. Применение сукцинатов в спорте // Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. – 2015. – Т. 92. – № 6. – С. 59–65. [The application of succine in sports. Okovityi SV, Rad’ko SV. Voprosy kurortologii, fizioterapii i lechebnoj fizicheskoj kul'tury. 2015;92(6):59–65. (In Russ).] DOI: 10.17116/kurort2015659-6.РадькоС.В., ГусевК.А., КрасноваМ.В., ОковитыйС.В. Патент № 172475 Устройство для крепления грузов к мелким лабораторным животным. [Rad'ko SV, Gusev KA, Krasnova MV, Okovityj SV. Patent № 172475 Ustrojstvo dlya krepleniya gruzov k melkim laboratornym zhivotnym. (In Russ).] URL: https://patents.google.com/patent/ RU172475U1/ru. Ссылка активна на 18.04.2019.РадькоС.В., ГусевК.А., КрасноваМ.В., ОковитыйС.В. Патент № 172475 Устройство для крепления грузов к мелким лабораторным животным. [Rad'ko SV, Gusev KA, Krasnova MV, Okovityj SV. Patent № 172475 Ustrojstvo dlya krepleniya gruzov k melkim laboratornym zhivotnym. (In Russ).] URL: https://patents.google.com/patent/ RU172475U1/ru. Ссылка активна на 18.04.2019.

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