Научная тема: «ПРЕВРАЩЕНИЯ ДИНИТРОЗИЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЖЕЛЕЗА В ОРГАНИЗМЕ И ИХ ДЕЙСТВИЕ НА СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТУЮ СИСТЕМУ»
Специальность: 03.01.02
Год: 2013
Отрасль науки: Биологические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. В работе показано, что в плазме регистрируется связывание ДНКЖ с альбумином, а в эритроцитарной массе - с гемоглобином, причём содержание парамагнитных ДНКЖ в плазме существенно больше, чем в эритроцитах. Эти комплексы способны сохраняться в цельной крови животного в течение длительного времени. После попадания ДНКЖ в кровь происходит быстрый переход и накопление ДНКЖ в ткани органов, причём в сердце, лёгком, печени и в цельной крови его содержание сразу достигает своих максимальных значений и далее постепенно снижаются. Кроме того, в органах происходит образование S-нитрозотиолов. Далее инициируется медленный распад этих комплексов с высвобождением NO, что приводит к длительному гипотензивному эффекту.
  2. В ходе выполнения работы методом микродиализа с использованием спиновых ловушек впервые проведён комплексный мониторинг уровня NO в организме in vivo и его изменения в результате введения доноров NO (ДНКЖ, Изокет). Впервые установлено, что базальные уровни NO в интерстиции ткани сердца, печени и почки достоверно между собой не различаются. Показано, что в результате введения ДНКЖ регистрируется увеличение уровня NO в интерстиции ткани сердца, лёгких, печени и почки, при этом действие этого препарата является неспецифичным по отношению к исследуемым органам.
  3. В работе показано, что при введении в кровоток ДНКЖ с глутатионом (ДНКЖ-Глт) наиболее существенное увеличение общего NO (как свободного, так и связанного) регистрируется в сердце животного, причём величина этого эффекта существенно превышает рост уровня свободного NO в ткани миокарда. Напротив, при введении животным в качестве донора NO водорастворимого аналога нитроглицерина (Изокета) увеличение уровня свободного NO в сердце существенно превышает аналогичное повышение содержания его связанных форм.
  4. Установлено, что в условиях региональной ишемии после введения низкомолекулярных ДНКЖ происходит эффективное накопление связанных с белками ДНКЖ в ишемизированной зоне, что объясняется быстрой регенерацией ДНКЖ в зоне окклюзии в условиях гиперпродуцирования NO. Связывание избытка NO с образованием ДНКЖ в условиях ишемии снижает вероятность формирования избытка пероксинитрита, образующегося в реакции свободного NO с супероксидом.
  5. Показано, что в условиях восстановления кровоснабжения участка миокарда ДНКЖ выступает, как эффективный перехватчик супероксидов, в результате чего происходит эффективный распад этих комплексов.
  6. Установлено, что введение ДНКЖ способно влиять на редокс-состояние переносчиков электронов дыхательной цепи митохондрий сердца.
  7. Установлено, что ДНКЖ с низкомолекулярными лигандами могут являться источником газообразного NO при продувании воздуха через водный раствор этого комплекса.
Список опубликованных работ
Статьи.

1.Тимошин А.А., Лакомкин В.Л., Рууге Э.К. Свободнорадикальные центры в ткани изолированного сердца крысы в норме, при ишемии и реперфузии. // Биофизика. 1993. - Т.38, № 1. - С. 179-186.

2.Тимошин А.А., Цкитишвили О.В., Серебрякова Л.И., Кузьмин А.И., Медведев О.С., Рууге Э.К. Образование гидроксильных радикалов при локальной ишемии сердца собаки. // Биофизика. 1994. - Т.39, № 3. - С. 502-506.

3.Timoshin A.A., Tskitishvili O.V., Serebryakova L.I., Kuzmin A.I., Medvedev O.S., Ruuge E.K. Microdialysis study of ischemia-induced hydroxyl radicals in the canine heart. // Experientia. 1994. - V.50, № 7. - P. 677-679.

4.Тимошин А.А., Лакомкин В.Л., Рууге Э.К. Свободнорадикальные центры в ткани изолированного миокарда крысы в условиях перфузии бессубстратным раствором с нормальной оксигенацией. // Биофизика. 1996. - Т.41, № 6. - С. 1305-1308.

5.Тимошин А.А., Цкитишвили О.В., Серебрякова Л.И., Рууге Э.К. Регистрация остаточного кислорода в области региональной ишемии миокарда методом ЭПР. // Биофизика. 1999. - Т.44, № 6. - С. 914-915.

6.Timoshin A.A., Pisarenko O.I., Lakomkin V.L., Studneva I.M., Ruuge E.K. Free radical intermediates in isolated rat heart during perfusion, ischemia, and reperfusion: effect of ischemic preconditioning. // Experimental and Clinical Cardiology. 2000. - V.5, № 2. - P. 59-64.

7. Тимошин А.А., Цкитишвили О.В., Серебрякова Л.И., Рууге Э.К. Свободнорадикальные центры в ткани миокарда собаки в условиях региональной ишемии. // Биофизика. 2001. - Т.46, № 4. - С. 731-737.

8.Тимошин А.А., Орлова Ц.Р., Рууге Э.К., Ванин А.Ф. Регистрация уровня радикалов оксида азота в организме млекопитающих с использованием водорастворимых комплексов трёхвалентного железа с дитиокарбаматом. // Биофизика. 2005. - Т.50, № 3. - С. 537-543.

9.Лакомкин В.Л., Тимошин А.А., Ванин А.Ф., Капелько В.И., Чазов Е.И. Длительный гипотензивный эффект стабильных динитрозильных комплексов железа у бодрствующих нормотензивных и гипертензивных крыс. // Кардиологический вестник. 2006. - Т.I(XIII), № 1. - С. 42-47.

10.Шумаев К.Б., Губкин А.А., Губкина С.А., Гудков Л.Л., Свиряева И.В., Тимошин А.А., Топунов А.Ф., Ванин А.Ф., Рууге Э.К. Взаимодействие динитрозильгых комплексов железа с интермедиатами окислительного стресса. // Биофизика. 2006. Т.51, № 3. - С. 472-477.

11.Тимошин А.А., Орлова Ц.Р., Ванин А.Ф., Санина Н.А., Рууге Э.К., Алдошин С.М., Чазов Е.И. Динитрозильные комплексы железа – новый тип гипотензивных препаратов. // Российский Химический журнал. 2007. - Т.LI, № 1. - С. 88-92.

12.Timoshin A.A., Vanin A.F., Orlova Ts.R., Sanina N.A., Ruuge E.K., Aldoshin S.M., Chazov E.I. Protein-bound dinitrosyl-iron complexes appearing in blood of rabbit added with a low-molecular dinitrosyl-iron complex: EPR studies. // Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 2007. - V.16, № 2. - P. 286-293.

13. Lakomkin V.L., Vanin A.F., Timoshin A.A., Kapelko V.I., Chazov E.I. Long-lasting hypotensive action of stable preparations of dinitrosyl-iron complexes with thiol- containing ligands in conscious normotensive and hypertensive rats. // Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 2007. - V.16, № 4. - P. 413-418.

14. Шумаев К.Б., Ванин А.Ф., Лакомкин В.Л., Мох В.П., Серебрякова Л.И., Цкитишвили О.В., Тимошин А.А., Максименко А.В., Писаренко О.И., Рууге Э.К., Капелько В.И., Чазов Е.И. Участие активных форм кислорода в модуляции гипотензивного эффекта динитрозильных комплексов железа. // Кардиологический вестник. 2007. - Т.II(XIV), № 2. - С. 31-37.

15.Shumaev K.B., Kosmachevskaya O.V., Timoshin A.A., Vanin A.F., Topunov A.F. Dinitrosyl iron complexes bound with haemoglobin as markers of oxidative stress. // Methods in Enzymology. 2008. - V.436, Part A. - P. 445-461.

16.Serezhenkov V.A., Timoshin A.A., Orlova Ts.R., Mikoyan V.D., Kubrinа L.N., Poltorakov A.P., Ruuge E.K., Sanina N.A., Vanin A.F. Decomposition of water-soluble mononitrosyl iron complexes with dithiocarbamates and of dinitrosyl iron complexes with thiol ligands in animal organism. Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 2008. -V.18. - P. 195-203.

17. Тимошин А.А., Цкитишвили О.В., Дроботова Д.Ю., Студнева И.М., Серебрякова Л.И., Рууге Э.К., Писаренко О.И. Взаимосвязь образования оксида азота с повреждениями кардиомиоцитов при региональной ишемии и реперфузии сердца крысы. // Биофизика. 2008. - Т.53, № 4. - С. 679-683.

18. Timoshin A.A., Drobotova D.Yu., Lakomkin V.L., Ruuge E.K., Vanin A.F. Estimation of nitric oxide level in vivo by microdialysis with water-soluble iron-N- methyl-D-dithiocarbamate complexes as NO traps: A novel approach to nitric oxide spin trapping in animal tissues. // Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 2008. - V.19, № 4. - P. 338-344.

19.Лакомкин В.Л., Тимошин А.А., Орлова Ц.Р., Губкина С.А., Старожилова А.Н., Гвоздик Т.Е., Добровольский А.Б., Рууге Э.К., Ванин А.Ф., Капелько В.И., Лапин Б.А., Чазов Е.И. Действие динитрозильного комплекса железа с глутатионом – донора оксида азота – на систему кровообращения крыс и обезьян. // Кардиология. 2009. - Т.49, № 5. - С. 53-60.

20.Тимошин А.А., Губкина С.А., Орлова Ц.Р., Рууге Э.К., Ванин А.Ф., Чазов Е.И. Исследование уровня оксида азота в ткани органов крыс и его изменений в результате длительной ингаляции воздухом с повышенным содержанием NO. // Доклады Академии Наук (Раздел – "Биофизика"). 2009. - Т.425, № 5. - С. 696-700.

21.Писаренко О.И., Шульженко В.С., Студнева И.М., Пелогейкина Ю.А., Тимошин А.А., Ванин А.Ф. Влияние препарата динитрозильного комплекса железа с глутатионом и его компонентов на ишемизированное сердце крысы при реперфузии. // Биофизика. 2009. - Т.54, № 6. - С. 1081-1087.

22.Тимошин А.А., Дроботова Д.Ю., Цкитишвили О.В., Серебрякова Л.И., Писаренко О.И., Рууге Э.К., Ванин А.Ф. Защитное действие динитрозильных комплексов железа с глутатионом в условиях региональной ишемии миокарда крыс: исследование методом микродиализа. // Доклады Академии Наук (Раздел "Биофизика"). 2010. - Т.432, № 3. - С. 416-419.

23.Тимошин А.А., Дроботова Д.Ю., Лакомкин В.Л., Рууге Э.К., Ванин А.Ф. Влияние экзогенных доноров на уровень оксида азота в органах животных in vivo: исследование методом микродиализа с использованием спиновых ловушек. // Сборник статей "Проблемы биологической физики" (Под ред. В.А.Твердислова). Издательство "УРСС". Москва. 2010. - С. 107-124.

24.Тимошин А.А., Писаренко О.И., Цкитишвили О.В., Серебрякова Л.И., Студнева И.М., Дроботова Д.Ю., Рууге Э.К., Ванин А.Ф. Динитрозильные комплексы железа с глутатионом в ткани миокарда крысы в условиях регионального нарушения и восстановления кровоснабжения сердечной мышцы. // Биофизика. 2010. - Т.55, № 6. - С. 1099-1107.

25.Vanin A.F., Timoshin A.A. Determination of in vivo nitric oxide levels in animal tissues using a novel spin trapping technology. // Methods in Molecular Biology. Humana Press. New York. 2011. - V.704. - P. 135-149.

26.Remizova M.I., Kochetygov N.I., Gerbout K.A., Lakomkin V.L., Timoshin A.A., Burgova E.N., Vanin A.F. Effect of dinitrosyl iron complexes with glutathione on hemorrhagic shock followed by saline treatment. // European Journal of Pharmacology. 2011. - V.662, № 1-3. - P. 40-46.

27.Чазов Е.И., Родненков О.В., Зорин А.В., Лакомкин В.Л., Грамович В.В., Выборов О.Н., Драгнев А.Г., Тимошин А.А., Бурячковская Л.И., Абрамов А.А., Добровольский А.Б., Максимов Г.В., Масенко В.П., Арзамасцев Е.В., Капелько В.И., Ванин А.Ф. Испытание гипотензивного действия препарата "Оксаком", содержащего динитрозильный комплекс железа с глутатионом, на здоровых добровольцах. // Кардиология. 2011. - Т.51, № 11. - С. 39-48.

28.Тимошин А.А., Лакомкин В.Л., Рууге Э.К., Ванин А.Ф. Фармакокинетика и распределение динитрозильных комплексов железа в тканях органов крыс. // Биофизика. 2012. - Т.57, № 2. - С. 331-337.

29.Chazov E.I., Rodnenkov O.V., Zorin A.V., Lakomkin V.L., Gramovich V.V., Vyborov O.N., Dragnev A.G., Timoshin A.A., Buryachkovskaya L.I., Abramov A.A., Massenko V.P., Arzamastsev E.V., Kapelko V.I., Vanin A.F. Hypotensive effect of Oxacom® containing a dinitrosyl iron complex with glutathione: Animal studies and clinical trials on healthy volunteers. // Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 2012. -V.26, . № 3. - P. 148-156.

Тезисы докладов.

Основные результаты работы представлены также в тезисах докладов российских (7 тезисов) и международных симпозиумов (25 тезисов), опубликованных в трудах конференций или в специальных выпусках журналов.