SPECIFIC CONTRIBUTION OF NEURAL AND HUMORAL MECHANISMS TO THE DEVELOPMENT OF ARTERIAL HYPERTENSION OF DIFFERENT ORIGIN: UNDER METABOLIC OBESITY AND ALCOHOL ADDICTION IN RATS

М.І. Кошельник; T.I. Панова; С.М. Щербак; Г. К. Бортнікова; І.М. Карвацький; О.А. Можеітова; О.Ф. Мороз

М.І. Кошельник Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна
T.I. Панова Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна
С.М. Щербак Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна
Г. К. Бортнікова Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна
І.М. Карвацький Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна
О.А. Можеітова Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна
О.Ф. Мороз Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна

Ключові слова: гіпертензія, алкоголь, кофеїн, сфігмоманометр

Анотація

Резюме. Для подолання гіпертонії у клініці застосовують препарати, які залучують різні механізми пониження артеріального тиску - нервові, гуморальні. Невідомо, чому у різних пацієнтів иі препарати мають різну ефективність. Висувається припущення, що причина в тому, що при гіпертензії різної етіології нервова і гуморальна ланки регуляції артеріального тиску ушкоджуються в неоднаковій мірі. У щурів протягом 4 місяців моделювали хронічну гіпертонію різного патогенезу: при алкоголізмі (п=10) і метаболічному ожирінні (п=10). Емоційний стрес моделювали шляхом введення кофеїну. Потім вводили гіпотензивні препарати різних механізмів дії: конкор кор (блокатор бета.-адренорецепторів), доксазозин (блокатор альфа.-адренорецепторів), престаріум (інгібітор ангіотензин-перетворюючого ферменту) по окремості і на фоні кофеїнового стресу. Реєстрували артеріальний тиск на хвості і частоту серцевих скорочень за допомогою сфігмоманометра. У алкогользалежних щурів інгібітор АПФ престаріум знижав тиск на 17,0±1,5%, а блокатори адренорецепторів - лише на 3,6±0,3 % (конкор кор) і 9,9±0,9 % (доксазозин). На фоні викиду адреналіну, спричиненого кофеїном, ця тенденція зберігалася: престаріум знижав тиск на 22,9±2,0 %, конкор кор - на 9,9±0,9 %, доксазозин - на 12,5±1,1 %. У щурів з ожирінням блокатори адренорецепторів знижали тиск на 20,3±2,2 % (конкор кор) і 12,8±1,0% (доксазозин), а інгібітор АПФ - тільки на 8,2±0,8%. На фоні викиду адреналіну, спричиненого кофеїном, ця різниця зберігалася: конкор кор і доксазозин знижали тиск на 23,8±2,0 % і 19,8±1,8%, відповідно; а престаріум - на 16,0±1,5 %. У контрольних щурів потужність гіпотензивних ефектів була приблизно однаковою для препаратів всіх механізмів дії: і гуморального (престаріум) 10,5±1,0%, і нервового (конкор кор і доксазозин) 8,8±0,7 % і 11,4±1,0%. На фоні кофеїнового стресу співвідношення були такими: 6,6±0,6 %, 1,9±0,2 %, 4,7±0,4 %. Конкор кор завжди спричиняв зниження частоти пульсу, а доксазозин і престаріум - зростання.

Посилання

7. Бортникова А.К. Влияние уровня гликемии на потребле¬ние этанола и глюкозы алкоголъзависимыми крысами /
А.К. Бортникова, Т.И. Панова, В.Н. Казаков // Университет¬ская клиника. — 2013. —Т. 9, № 2. — С. 169-173.
2. Основы компьютерной биостатистики: анализ инфор¬мации в биологии, медицине и фармации статистическим паке¬том MedStat. — Донецк, Издатель Папакица Е.К., 2006. — 211 с. Лях Ю.Е., Бурьянов В.Е, Хоменко В.Н., Панченко О.А.
3. A brain leptin-renin angiotensin system interaction in the regulation of sympathetic nerve activity / A. M. Hilzendeger, D.A. Morgan, L. Brooks, D. Dellsperger, X. Liu, J.L. Grobe, K. Rahmouni, C. D. Sigmund, A. L. Mark // Am J Physiol Heart Circ Physiol. - 2012. - Vol. 303, No. 2. - H197-H206.
4. el-Adrenergic Receptor Signaling Activates the Epithelial Calcium Channel, Transient Receptor Potential Vanilloid Type 5 (TRPV5), via the Protein Kinase A Pathway / E. A. E. van der Hagen, K. Tudpor, S. Verkaart, M. Lavrijsen, A. Kemp, F. Zeeland, Renu
J. M. Bindels, J. G. J. Hoenderop // J Biol Chem. — 2014. — Vol. 289, No. 26. - P. 18489-18496.
5. Amanfu R. K. Modeling the Effects of el-Adrenergic Receptor Blockers and Polymorphisms on Cardiac Myocyte Ca2+ Handling / R.
K. Amanfu, J. J. Saucerman // Mol Pharmacol. — 2014. —Vol. 86, No. 2. - P. 222-230.
6. Angiotensin Converting Enzyme 2 Contributes to Sex Differences in the Development of Obesity Hypertension in C57BL/6
Mice / M. Gupte, S. E. Thatcher, С. M. Boustany-Kari, R. Shoemaker,
F. Yiannikouris, X. Zhang, M. Karounos, L. A. Cassis // Arterioscler Thromb Vase Biol. - 2012. - Vol. 32, No. 6. - P. 1392-1399.
7. Angiotensin-converting enzymes and drug discovery in cardiovascular diseases / L. Shi, C. Mao, Z. Xu, L. Zhang // Drug Discov Today. - 2010. - Vol. 15, No. 9-10. - P. 332-341.
8. Anthropometrical parameters and markers of obesity in rats / E.L. Novelli, Y.S. Diniz, CM. Galhardi, G.M. Ebaid, H.G. Rodrigues, F. Mani, A.A. Fernandes, A.C. Cicogna, J.L. Novelli Filho //Lab Anim. - 2007. - No. 41. - P. 111-119.
9. Burnstock G. Cardiac purinergic signalling in health and disease / G. Burnstock, A. Pelleg // Purinergic Signal. — 2015. — Vol. 11, No. 1. - P. 1-46.
10. Burnstock G. Purinergic signalling in endocrine organs /
G. Burnstock // Purinergic Signal. — 2014. — Vol. 10, No. 1. — P. 189—231.
11. Caffeine-Induced Activated Glucocorticoid Metabolism in the Hippocampus Causes Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis Inhibition in Fetal Rats / D. Xu, B. Zhang, G. Liang, J. Ping, H. Кои, X. Li, J. Xiong, D. Hu, L. Chen, J. Magdalou, H. Wang // PLoS One. - 2012. - Vol. 7, No. 9. - e 44497.
12. Caffeine Inhibits the Activation of Hepatic Stellate Cells Induced by Acetaldehyde via Adenosine A2A Receptor Mediated by the cAMP/PKA/SRC/ERKl/2/P38 МАРК Signal Pathway / H. Wang, W. Guan, W. Yang, Q. Wang, H. Zhao, F. Yang, X. Lv, J. Li // PLoS One. - 2014. - Vol. 9, No. 3. - e 92482.
13. Chopra K. Alcoholic neuropathy: possible mechanisms and future treatment possibilities / K. Chopra, V. Tiwari // Br J Clin Pharmacol. - 2012. - Vol. 73, No. 3. - P. 348-362.
14. Cook W.K. Access to Health Care and Heavy Drinking in Patients with Diabetes or Hypertension: Implications for Alcohol Interventions / Won Kim Cook, Cheryl Cherpitel // Subst Use Misuse. Author manuscript. — 2012. — Vol. 47, No. 6. — P. 726-733.
15. DeMarco V. G. The pathophysiology of hypertension in patients with obesity / V G. DeMarco, A. R. Aroor, J. R. Sowers // Nat Rev Endocrinol. - 2014. - Vol. 10, No. 6. - P. 364-376.
16. Embryonic Caffeine Exposure Acts via Al Adenosine Receptors to Alter Adult Cardiac Function and DNA Methylation in Mice / D. L. Buscariollo, X. Fang, V. Greenwood, H. Xue, S. A. Rivkees, С. C. Wendler //PLoS One. — 2014. — Vol. 9, No. 1. — e 87547.
1 7. Fitzgerald P.J. Elevated Norepinephrine may be a Unifying Etiological Factor in the Abuse of a Broad Range of Substances: Alcohol, Nicotine, Marijuana, Heroin, Cocaine, and Caffeine / Paul J. Fitzgerald // Subst Abuse. — 2013. — No.7. — P. 171-183.
18. Higley A.E. Treatment of Alcohol Dependence With Drug Antagonists of the Stress Response / A. E. Higley, G. F. Koob, B. J. Mason //Alcohol Res. 2012. - Vol. 34, No. 4. - P. 516-521.
19. Kalil G.Z. Sympathetic nervous system in obesity-related hypertension: mechanisms and clinical implications / G.Z. Kalil, W.G. Haynes // Hypertens Res. — 2012. — Vol. 35, No.l. — P. 4-16.
20. Lohmeier T. E. The Sympathetic Nervous System in Obesity Hypertension / T. E. Lohmeier, R. Iliescu // Curr Hypertens Rep. — 2013. - Vol. 15, No. 4. - P. 409-416.
21. Mechanisms of endothelial dysfunction in obesity-associated hypertension / N.S. Lobato, F.P. Filgueira, E.H. Akamine, R.C. Tostes, M.H.C. Carvalho, Z.B. Fortes // Braz J Med Biol Res. — 2012. — Vol. 45, No. 5. - P. 392-400.
22. Mustard J. A. The buzz on caffeine in invertebrates: effects on behavior and molecular mechanisms / J. A. Mustard / Cell Mol Life Sci. - 2014. - Vol. 71, No. 8. - P. 1375-1382.
23. Olini N. The Effects of Caffeine on Sleep and Maturational Markers in the Rat / N. Olini, S. Kurth, R. Huber // PLoS One. — 2013. — Vol. 8, No. 9. - e 72539.
24. Pelligrino D. A. Caffeine and the Control of Cerebral Hemodynamics / D. A. Pelligrino, H.-L. Xu, F. Vetri // J Alzheimers Dis. - 2010. - Vol. 20, Suppl 1. - S51-S62.
25. Potential Relevance of al-Adrenergic Receptor Autoantibodies in Refractory Hypertension / K. Wenzel, H. Haase, G. Wallukat, W. Derer, S. Bartel, V. Homuth, F. Herse, N. Hubner, H. Schulz, M. Janczikowski, C. Lindschau, C. Schroeder, S. Verlohren, I. Morano, D. N. Muller, F. C. Luft, R. Dietz, R. Dechend, P. Karczewski // PLoS ONE. — 2008. — Vol. 3, No. 11. — e 3742.
26. Resilience to Meet the Challenge of Addiction: Psychobiology and Clinical Considerations / Tanja N. Alim, William B. Lawson, Adriana Feder, Brian M. Iacoviello, Shireen Saxena, Christopher R. Bailey, Allison M. Greene, Alexander Neumeister // Alcohol Res. — 2012. - Vol. 34, No. 4. - P. 506-515.
27. The effect of caffeine on glucose kinetics in humans — influence of adrenaline / D. S. Battram, T. E. Graham, E. A. Richter, F. Dela // J Physiol. - 2005. - Vol. 569, Pt. 1. - P. 347-355.
28. The Emerging Link Between Alcoholism Risk and Obesity in the United States / R. A. Grucza, R. F. Krueger, S. B. Racette, К .E. Norberg, P. R. Hipp, L. J. Bierut // Arch Gen Psychiatry. — 2010. — Vol. 67, No. 12. - P. 1301-1308.
29. Up-Regulation and Functional Effect of Cardiac /33-Adreno- receptors In Alcoholic Monkeys / Heng-Jie Cheng, Kathleen A. Grant, Qing-Hua Han, James В. Daunais, David P. Friedman, Satoshi Masutani, William C. Little, Che-Ping Cheng // Alcohol Clin Exp Res. - 2010. - Vol. 34, No. 7. - P. 1171-1181.
30. Y27632, a Rho-activated kinase inhibitor, normalizes dysregulation in alphal-adrenergic receptor-induced contraction of Lyon hypertensive rat artery smooth muscle / M. R. Freitas, M. Eto, J. A. Kirkbride, C. Schott, J. Sassard, J.-C. Stoclet // Fundam Clin Pharmacol. - 2009. - Vol. 23, No. 2. - P. 169-178.
31. Zhao L.S. Effect of prazosin on diabetic nephropathy patients with positive 61-adrenergic receptor autoantibodies and refractory hypertension / L.S. Zhao, C.Y. Xu // Exp Ther Med. — 2015. — Vol. 9, No. 1. - P. 177-182.