arthyperАртериальная гипертензия"Arterial’naya Gipertenziya" ("Arterial Hypertension")1607-419X2411-8524Antihypertensive League10.18705/1607-419X-2022-28-6-710-717arthyper-2199Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESВлияние нового стимулятора растворимой гуанилатциклазы на агрегацию тромбоцитов и функции сосудистого эндотелия при экспериментальном ишемическом инсульте на фоне артериальной гипертензииInfluence of a new stimulator of soluble guanylate cyclase on platelet aggregation and vascular endothelial function in experimental ischemic stroke against the background of arterial hypertensionhttps://orcid.org/0000-0002-5145-2184БыковВ. В.BykovV. V.

Быков Владимир Валерьевич — кандидат медицинских наук, начальник отдела фармакологических исследований ООО «Ифар», cтарший преподаватель кафедры фармакологии ФГБОУ ВО СибГМУ Минздрава России

ул. Елизаровых, д. 79/4, Томск, 634021

Vladimir V. Bykov, Candidate of Medical Sciences, Head of the Pharmacological Research Department of LLC “Innovative Pharmacological Research”, Assistant of the Department of Pharmacology of the Siberian State Medical University

79/4 Elizarovikh str., Tomsk, 634021

vladimir.b.1989@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-8495-8560БыковаА. В.BykovaA. V.

Быкова Арина Владимировна — кандидат биологических наук, научный сотрудник отдела фармакологических исследований

Томск

Arina V. Bykova, Candidate of Biological Sciences, Researcher of the Department of Pharmacological Research 

Tomsk

preclin7_dep@iphar.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6438-5734АлиевО. И.AlievO. I.

Алиев Олег Ибрагимович — доктор медицинских наук, заведующий лабораторией фармакологии кровообращения 

Томск

Oleg I. Aliev, Doctor of Medical Sciences, Head of the Laboratory of Circulatory Pharmacology

Tomsk

oal67@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1313-4967СтанкевичС. А.StankevichS. A.

Станкевич Сергей Александрович — кандидат медицинских наук, руководитель доклинических исследований 

Томск

Sergey A. Stankevich, Candidate of Medical Sciences, Head of Preclinical Research 

Tomsk

project_dep@iphar.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8833-785XХазановВ. А.KhazanovV. A.

Хазанов Вениамин Абрамович — доктор медицинских наук, профессор, генеральный директор ООО «Ифар»

Томск

Veniamin A. Khazanov, Doctor of Medical Sciences, Professor, General Director

Tomsk

gen_dir@iphar.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5094-3742ВенгеровскийА. И.VengerovskyA. I.

Венгеровский Александр Исаакович — доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры фармакологии 

Томск

Alexander I. Vengerovsky, Doctor of Medical Sciences, Professor, Professor of the Department of Pharmacology

Tomsk

pharm-sibgmu@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3829-7132УдутВ. В.UdutV. V.

Удут Владимир Васильевич — доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАН, заместитель директора по научной и лечебной работе, заведующий лабораторией физиологии, молекулярной и клинической фармакологии 

Томск

Vladimir V. Udut, Doctor of Medical Sciences, Professor, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Deputy Director for Scientific and Therapeutic Work, Head of the Laboratory of Physiology, Molecular and Clinical Pharmacology

Tomsk

 

udutv@mail.ruОбщество с ограниченной ответственностью «Инновационные фармакологические разработки»; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияLLC “Innovative Pharmacological Research”; Siberian State Medical UniversityRussian FederationОбщество с ограниченной ответственностью «Инновационные фармакологические разработки»РоссияLLC “Innovative Pharmacological Research”Russian FederationНаучно-исследовательский институт фармакологии и регенеративной медицины имени Е. Д. Гольдберга Томского научно-исследовательского медицинского центраРоссияGoldberg Research Institute of Pharmacology and Regenerative Medicine, Tomsk National Research Medical CenterRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияSiberian State Medical UniversityRussian Federation202215082022286710717Copyright © Быков В.В., Быкова А.В., Алиев О.И., Станкевич С.А., Хазанов В.А., Венгеровский А.И., Удут В.В., 20232023Быков В.В., Быкова А.В., Алиев О.И., Станкевич С.А., Хазанов В.А., Венгеровский А.И., Удут В.В.Bykov V.V., Bykova A.V., Aliev O.I., Stankevich S.A., Khazanov V.A., Vengerovsky A.I., Udut V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://htn.almazovcentre.ru/jour/article/view/2199Актуальность

Актуальность. Коррекция эндотелиальной дисфункции при артериальной гипертензии (АГ) является важным способом предупреждения мозгового инсульта. При высоком риске этого осложнения установлена терапевтическая эффективность лекарственных средств, активирующих растворимую гуанилатциклазу (рГЦ) и продукцию 3’,5’-гуанозинмонофосфата (цГМФ) независимо от оксида азота (NO). Данная работа посвящена исследованию антиагрегантной и эндотелийпротективной активности нового стимулятора рГЦ производного индолинона 2-[2-[(5RS)-5-(гидроксиметил)-3-метил-1,3-оксазолидин-2-илиден]-2-цианоэтилиден]-1H-индол-3(2H)-она (шифр — GRS) при экспериментальном ишемическом инсульте (ИИ) на фоне АГ. Ранее было показано, что соединение GRS тормозит агрегацию тромбоцитов, снижает артериальное давление (АД) у спонтанно-гипертензивных крыс линии SHR, препятствует окклюзии сосудов при экспериментальном артериальном и венозном тромбозе. В качестве препарата сравнения использовали включенный в стандарт вторичной профилактики ИИ антиагрегант, блокатор рецепторов P2Y12 тромбоцитов клопидогрел.

Цель работы — исследовать антиагрегантную и эндотелийпротективную активность нового производного индолинона, стимулятора рГЦ (шифр — GRS) в сравнении с действием антиагреганта клопидогрела на модели ИИ, развившегося на фоне высокого АД у спонтанно-гипертензивных крыс линии SHR.

Материалы и методы

Материалы и методы. У спонтанно-гипертензивных крыс линии SHR (n = 78) моделировали фокальную ишемию/реперфузию головного мозга (ФИРГМ). Соединение GRS в дозе 10 мг/кг и клопидогрел в дозе 10 мг/кг вводили в желудок 1 раз в день ежедневно за 3 суток до моделирования ишемии/реперфузии и в течение 5 суток после нее. Изучали агрегацию тромбоцитов и функциональное состояние эндотелия сосудов.

Результаты

Результаты. При модели ФИРГМ у крыс линии SHR повышалась амплитуда агрегации тромбоцитов и развивалась эндотелиальная дисфункция с нарушением сосудорасширяющей активности эндотелия. Соединение GRS и клопидогрел при курсовом введении препятствовали повышению агрегации тромбоцитов (p < 0,05), соединение GRS уменьшало дисфункцию эндотелия (p < 0,05).

Заключение

Заключение. Стимулятор рГЦ производное индолинона GRS тормозит повышенную агрегацию тромбоцитов и предупреждает развитие эндотелиальной дисфункции у крыс после ФИРГМ; эндотелийпротективное действие соединения GRS не связано с его антиагрегантной активностью.

Background

Background. Correction of endothelial dysfunction during arterial hypertension (AH) is an important measure in preventing cerebrovascular stroke. Drugs activating soluble guanylate cyclase (sGC) and 3’,5’-guanosine monophosphate (cGMP) production independently of nitric oxide (NO) were shown to be therapeutically useful in reducing the risk of stroke. The present work aims to study the antiaggregant and endothelium-protective activity of a new sGC stimulator, an indolinone derivative (2-[2-[(5RS)-5-(hydroxymethyl)-3-methyl-1,3-oxazolidine-2- yliden]-2-cyanoethylidene]-1H-indole-3(2H)-one (codename — GRS) in a model of ischemic stroke with AH. Prior studies have shown that GRS compound inhibits platelet aggregation, lowers blood pressure (BP) in spontaneouslyhypertensive SHR rats, prevents vascular occlusion in models of arterial and venous thrombosis. Antiplatelet drug clopidogrel, a P2Y12 receptor inhibitor, included in the standard of care for secondary prevention of ischemic stroke, was used as the reference drug.

Objective

Objective. To assess the antiaggregant and endothelium-protective activity of a new indolinone derivative GRS, an sGC stimulator, compared to clopidogrel in a model of ischemic stroke concomitant with high arterial BP in spontaneously-hypertensive SHR rats.

Design and methods

Design and methods. Focal brain ischemia/reperfusion was modelled in spontaneously-hypertensive SHR rats (n = 78). GRS in 10 mg/kg dose and clopidogrel in 10 mg/kg dose were administered orally once daily 3 days before modelling ischemia/reperfusion and for 5 days afterwards. Platelet aggregation and functioning of vascular endothelium were monitored.

Results

Results. Focal brain ischemia/reperfusion in SHR rats resulted in increased platelet aggregation and the development of endothelial dysfunction and disruption of vasodilatory function of endothelium. GRS compound and clopidogrel in repeated administration have prevented an increase in platelet aggregation (p < 0,05), GRS compound also alleviated endothelial dysfunction (p < 0,05).

Conclusions

Conclusions. The indolinone derivative GRS, an sGC stimulator, inhibits increased platelet aggregation and prevents endothelial dysfunction in rats after focal brain ischemia/ reperfusion; the endothelium-protective effects of GRS aren’t related to its antiaggregant activity.

стимулятор растворимой гуанилатциклазыпроизводное индолинонаагрегация тромбоцитовэндотелиальная дисфункцияэкспериментальные модели ишемического инсульта и артериальной гипертензииsoluble guanylate cyclase stimulatorindolinone derivativeplatelet aggregationendothelial dysfunctionexperimental models of ischemic stroke and arterial hypertensionReferencesHigashi Y, Kihara, Noma K. Endothelial dysfunction and hypertension in aging. Hypertens Res. 2012; 35(11):1039–1047. doi: 10.1038/hr.2012.138Higashi Y, Kihara, Noma K. Endothelial dysfunction and hypertension in aging. Hypertens Res. 2012; 35(11):1039–1047. doi: 10.1038/hr.2012.138Власов Т.Д., Нестерович И.И., Шиманьски Д.А. Эндотелиальная дисфункция: от частного к общему. Возврат к «старой парадигме»? Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2019; 18(2):19–27. doi: 10.24884/1682-6655-2019-18-2-19-27Vlasov TD, Nesterovich II, Shimanski DA. Endothelial dysfunction: from the particular to the general. Return to the «Old Paradigm»? Regional blood circulation and microcirculation. 2019;18(2):19–27. In Russian. doi: 10.24884/1682-6655-2019-18-2-19-27Петрищев Н.Н., Шестакова С.А., Дорохова Л.Н., Мельникова Е.В. Антиагрегантная активность сосудов мозга в норме и при ишемии. Физиологический журнал СССР. 1989;75(11):1515–1520.Petrishhev NN, Shestakova SA, Dorohova LN, Mel'nikova EV. Antiaggregant activity of cerebral vessels in normal conditions and in ischemia. USSR Journal of Physiology. 1989;75(11):1515–1520. In Russian.Chirkov YY, Horowitz JD. Impaired tissue responsiveness to organic nitrates and nitric oxide: a new therapeutic frontier? Pharmacol Ther. 2007; 116(2):287–305. doi: 10.1016/j.pharmthera.2007.06.012Chirkov YY, Horowitz JD. Impaired tissue responsiveness to organic nitrates and nitric oxide: a new therapeutic frontier? Pharmacol Ther. 2007; 116(2):287–305. doi: 10.1016/j.pharmthera.2007.06.012Горшков А.Ю., Федорович А.А., Драпкина О.М. Дисфункция эндотелия при артериальной гипертензии: причина или следствие? Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2019;18(6):62-68. doi:10.15829/1728-8800-2019-6-62-68Gorshkov AYu, Fedorovich AA, Drapkina OM. Endothelial dysfunction in hypertension: cause or effect? Cardiovascular Therapy and Prevention. 2019;18(6):62–68. In Russian. doi:10.15829/1728-8800-2019-6-62-68Власов Т.Д., Петрищев НН., Лазовская ОА. Дисфункция эндотелия. Правильно ли мы понимаем этот термин? Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2020;17(2):76–84. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2020-17-2-76-84Vlasov TD, Petrischev NN, Lazovskaya OA. Endothelial dysfunction. Do we understand this term properly? Messenger of Anesthesiology and resuscitation. 2020;17(2):76–84. In Russian. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2020-17-2-76-84Hoffmann F, Feil R, Kleppisch T, Schlossmann J. Function of cGMP-dependent proteinkinases as revealed by gene deletion. Physiol Pev. 2006;86(1):1–23. doi: 10.1152/physrev.00015.2005Hoffmann F, Feil R, Kleppisch T, Schlossmann J. Function of cGMP-dependent proteinkinases as revealed by gene deletion. Physiol Pev. 2006;86(1):1–23. doi: 10.1152/physrev.00015.2005Sandner P, Zimmer DP, Milne GT, Follmann M, Hobbs A, Stasch JP. Soluble Guanylate Cyclase Stimulators and Activators. Handb Exp Pharmacol. 2021;264:355-394. doi: 10.1007/164_2018_197Sandner P, Zimmer DP, Milne GT, Follmann M, Hobbs A, Stasch JP. Soluble Guanylate Cyclase Stimulators and Activators. Handb Exp Pharmacol. 2021;264:355-394. doi: 10.1007/164_2018_197Makhoul S, Walter E, Pagel O, Walter U, Sickmann A, Gambaryan S et al. Effects of the NO/soluble guanylate cyclase/cGMP system on the functions of human platelets. Nitric Oxide. 2018;76:71–80. doi: 10.1016/j.niox.2018.03.008Makhoul S, Walter E, Pagel O, Walter U, Sickmann A, Gambaryan S et al. Effects of the NO/soluble guanylate cyclase/cGMP system on the functions of human platelets. Nitric Oxide. 2018;76:71–80. doi: 10.1016/j.niox.2018.03.008Быков В.В., Чернышева Г.А., Смольякова В.И., Серебров В.Ю., Хазанов В.А., Удут В.В. Антиагрегантная активность нового производного индолинона. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2019; 82(7):10–13. doi: 10.30906/0869-2092-2019-82-7-10-13Bykov VV, Chernysheva GA, Smolyakova VI, Serebrov VYu, Khazanov VA, Udut VV. Antiplatelet activity of a new indolinone derivative. Experimental and Clinical Pharmacology. 2019; 82(7):10–13. In Russian. doi: 10.30906/0869-2092-2019-82-7-10-13Быков В.В., Быкова А.В., Смольякова В.И., Чернышева Г.А., Алиев О.И., Анищенко А.М. и др. Антитромботическая активность производного индолинона – стимулятора растворимой гуанилатциклазы. Разработка и регистрация лекарственных средств. Принята в печать.Bykov VV, Bykova AV, Smolyakova VI, Chernysheva GA, Aliev OI, Anishenko AM et al. Antithrombotic activity of an indolinone derivative – a soluble guanylate cyclase stimulator. Drug development & registration. In press. In Russian.Hamilos M, Petousis S, Parthenakis F. Interaction between platelets and endothelium: from pathophysiology to new therapeutic options. Cardiovasc Diagn Ther. 2018;8(5):568–580. doi: 10.21037/cdt.2018.07.01Hamilos M, Petousis S, Parthenakis F. Interaction between platelets and endothelium: from pathophysiology to new therapeutic options. Cardiovasc Diagn Ther. 2018;8(5):568–580. doi: 10.21037/cdt.2018.07.01Домашенко М.А., Максимова М.Ю., Танашян М.М. Современный взгляд на назначение антиагрегантных препаратов для вторичной профилактики некардиоэмболического ишемического инсульта. Эффективная фармакотерапия. Неврология и психиатрия. Спецвыпуск «Вторая столица». 2018;24:82–86.Domashenko MA, Maksimova MYu, Tanashyan MM. Modern View on the Antiplatelet Drugs Appointment for Secondary Prevention of Noncardioembolic Ischemic Stroke. Effective Pharmacotherapy. Neurology and psychiatry. Special issue «Second capital». 2018;24:82–86. In Russian.Клинические рекомендации: Ишемический инсульт и транзиторная ишемическая атака у взрослых [Интернет]. Москва: Официальный сайт Научного центра неврологии. Ссылка: https://cr.minzdrav.gov.ru/schema/171_2.Clinical guidelines: Ischemic stroke and transient ischemic attack in adults [Internet]. Moscow: Official website of the Scientific Center of Neurology. Available from: https://cr.minzdrav.gov.ru/schema/171_2. In Russian.Giachini FR, Leite R, Osmond DA, Lima VV, Inscho EW, Webb RC et al. Anti-platelet therapy with clopidogrel prevents endothelial dysfunction and vascular remodeling in aortas from hypertensive rats. PLoS One. 2014;9(3):e91890. doi: 10.1371/journal.pone.0091890Giachini FR, Leite R, Osmond DA, Lima VV, Inscho EW, Webb RC et al. Anti-platelet therapy with clopidogrel prevents endothelial dysfunction and vascular remodeling in aortas from hypertensive rats. PLoS One. 2014;9(3):e91890. doi: 10.1371/journal.pone.0091890Diener H-C, Hankey GJ. Primary and Secondary Prevention of Ischemic Stroke and Cerebral Hemorrhage. Journal of the American College of Cardiology, 2020;75(15):1804–1818. doi: 10.1016/j.jacc.2019.12.072Diener H-C, Hankey GJ. Primary and Secondary Prevention of Ischemic Stroke and Cerebral Hemorrhage. Journal of the American College of Cardiology, 2020;75(15):1804–1818. doi: 10.1016/j.jacc.2019.12.072Коган А.Х. Хирургический метод моделирования коронароокклюзионного инфаркта и аневризмы сердца у крыс. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 1979;3:79–81.Kogan AKh. Surgical method for modeling coronary-occlusive infarction and cardiac aneurysm in rats. Pathological physiology and experimental therapy. 1979;3:79–81. In Russian.Сидехменова А.В., Алиев О.И., Анищенко А.М., Шаманаев А.Ю., Федорова Е.П., Плотников М.Б. Динамика показателей тромбоцитов, лейкоцитов и функциональной активности эндотелия у молодых крыс линии SHR. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2015;30(3):61-50.Sidekhmenova AV, Aliev OI, Anishchenko AM, Shamanaev AYu, Fedorova EP, Plotnikov MB. Dynamics of platelets, leukocytes and functional activity of the endothelium in young SHR rats. The Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2015;30(3):61-50. In Russian..Галаган М.Е., Широколова А.В., Ванин А.Ф. Гипотензивное действие оксида азота, продуцируемого из экзо- и эндогенных источников. Вопросы медицинской химии. 1991;37(1):67–70.Galagan ME, Shirokolova AV, Vanin AF. Hypotensive effect of nitric oxide produced from exogenous and endogenous sources. Questions of medical chemistry. 1991;37(1):67–70. In Russian.Покровский М.В., Кочкаров В.И., Покровская Т.Г., Гладченко М.П., Артюшкова Е.Б., Пашин Е.Н. и др. Методические подходы для количественной оценки развития эндотелиальной дисфункции при LNAME-индуцированной модели дефицита оксида азота в эксперименте. Кубанский научный медицинский вестник. 2006;10:72–77.Pokrovskii MV, Kochkarov VI, Pokrovskaya TG, Gladchenko MP, Artyushkova EB, Pashin EN et al. Methodical approaches for quantitative assessment of development endothelial dysfunction at L–NAME-the induced model of deficiency of nitric oxide in the experiment. Kuban scientific medical journal. 2006;10:72–77. In Russian.Yang Q, He GW, Underwood MJ, Yu CM. Cellular and molecular mechanisms of endothelial ischemia/reperfusion injury: perspectives and implications for postischemic myocardial protection. Am J Transl Res. 2016;8(2):76–777.Yang Q, He GW, Underwood MJ, Yu CM. Cellular and molecular mechanisms of endothelial ischemia/reperfusion injury: perspectives and implications for postischemic myocardial protection. Am J Transl Res. 2016;8(2):76–77Yamamoto K, Nishimura R, Kato F, Naito A, Suda R, Sekine A et al. Protective role of endothelial progenitor cells stimulated by riociguat in chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Int J Cardiol. 2020;299:263-270. doi: 10.1016/j.ijcard.2019.07.017Yamamoto K, Nishimura R, Kato F, Naito A, Suda R, Sekine A et al. Protective role of endothelial progenitor cells stimulated by riociguat in chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Int J Cardiol. 2020;299:263-270. doi: 10.1016/j.ijcard.2019.07.017Boerrigter G, Costello-Boerrigter LC, Cataliotti A, Lapp H, Stasch JP, Burnett JCJr. Targeting heme-oxidized soluble guanylate cyclase with BAY 58-2667 in experimental heart failure. BMC Pharmacol. 2007;7(1):9. doi:10.1186/1471-2210-7-S1-P9Boerrigter G, Costello-Boerrigter LC, Cataliotti A, Lapp H, Stasch JP, Burnett JCJr. Targeting heme-oxidized soluble guanylate cyclase with BAY 58-2667 in experimental heart failure. BMC Pharmacol. 2007;7(1):9. doi:10.1186/1471-2210-7-S1-P9Китаева Е.Ю., Шпрах В.В. Антиагреганты в лечении и вторичной профилактике ишемического инсульта (обзор литературы). Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2017;2(2):109–113.Kitaeva EYu, Shprakh VV. Antiplatelet agents in the treatment and secondary prevention of ischemic stroke (review of literature). Acta Biomedica Scientifica. 2017;2(2):109–113. In Russian. doi: 10.12737/article_59a614fdad5fa4.11405630

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