microcirculationРегионарное кровообращение и микроциркуляцияRegional blood circulation and microcirculation1682-66552712-9756Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University10.24884/1682-6655-2021-20-4-75-86microcirculation-1013Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)ORIGINAL ARTICLES (EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS)Изменение показателей микро- и центральной гемодинамики у крыс при действии ацетилсалициловой кислоты и ее координационных соединений с металламиChanges in micro- and central hemodynamic parameters in rats under the action of acetylsalicylic acid and its coordination compounds with metalsЧуянЕ. Н.ChuyanE. N.

Чуян Елена Николаевна – д-р биол. наук, профессор, зав. кафедрой физиологии человека и животных и биофизики Института биохимических технологий, экологии и фармации

295007, Республика Крым, г. Симферополь, пр. Академика Вернадского, д. 4

Chuyan Elena N. – Doctor of Biological sciences, Professor, head of the Department of human and animal Physiology and Biophysics of the Institute of Biochemical technologies

4, pr. Akademika Vernadskogo, Simferopol, Republic of Crimea, 295007

elena-chuyan@rambler.ruМиронюкИ. С.MironyukI. S.

Миронюк Ирина Сергеевна – преподаватель кафедры физиологии человека и животных и биофизики Института биохимических технологий, экологии и фармации

295007, Республика Крым, г. Симферополь, пр. Академика Вернадского, д. 4

Mironyuk Irina S. – Lecturer of the Department of human and animal Physiology and Biophysics of the Institute of Biochemical technologies

4, pr. Akademika Vernadskogo, Simferopol, Republic of Crimea, 295007

psevdoallelizm@mail.ruРаваеваМ. Ю.RavaevaM. Yu.

Раваева Марина Юрьевна – канд. биол. наук, доцент кафедры физиологии человека и животных и биофизики Института биохимических технологий, экологии и фармации

295007, Республика Крым, г. Симферополь, пр. Академика Вернадского, д. 4

Ravaeva Marina Yu. – Candidate of Biological sciences, associate Professor of the Department of human and animal Physiology and Biophysics of the Institute of Biochemical technologies

4, pr. Akademika Vernadskogo, Simferopol, Republic of Crimea, 295007

ravaevam@yandex.ruГришинаТ. В.GrishinaT. V.

Гришина Татьяна Владимировна – аспирант кафедры физиологии человека и животных и биофизики Института биохимических технологий, экологии и фармации

295007, Республика Крым, г. Симферополь, пр. Академика Вернадского, д. 4

Grishina Tatiana V. – Postgraduate student of the Department of human and animal Physiology and Biophysics of the Institute of Biochemical technologies

4, pr. Akademika Vernadskogo, Simferopol, Republic of Crimea, 295007

tatyanka.grishina.1998@mail.ruЧеретаевИ. В.CheretaevI. V.

Черетаев Игорь Владимирович – канд. биол. наук, доцент кафедры физиологии человека и животных и биофизики Института биохимических технологий, экологии и фармации

295007, Республика Крым, г. Симферополь, пр. Академика Вернадского, д. 4

Cheretaev Igor V. – Candidate of Biological sciences, associate Professor of the Department of human and animal Physiology and Biophysics of the Institute of Biochemical technologies

4, pr. Akademika Vernadskogo, Simferopol, Republic of Crimea, 295007

5612178@ukr.netЧернобайС. Е.ChernobaiS. E.

Чернобай Светлана Евгеньевна – старший преподаватель кафедры английской филологии Института иностранной филологии, Таврическая академия (СП)

295007, Республика Крым, г. Симферополь, пр. Академика Вернадского, д. 4

Chernobai Svetlana E. – senior Lecturer of the Department of English Philology of the Institute of Foreign Philology

4, pr. Akademika Vernadskogo, Simferopol, Republic of Crimea, 295007

svetoniy@mail.ruФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского»РоссияTaurida Academy (SP) of the V. I. Vernadsky Crimean Federal UniversityRussian Federation2021100120222047586Copyright © Чуян Е.Н., Миронюк И.С., Раваева М.Ю., Гришина Т.В., Черетаев И.В., Чернобай С.Е., 20222022Чуян Е.Н., Миронюк И.С., Раваева М.Ю., Гришина Т.В., Черетаев И.В., Чернобай С.Е.Chuyan E.N., Mironyuk I.S., Ravaeva M.Y., Grishina T.V., Cheretaev I.V., Chernobai S.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.microcirc.ru/jour/article/view/1013

Введение. Кожное кровообращение является репрезентативной моделью не только для изучения механизмов сосудистых заболеваний, но и для оценки текущего состояния центральной гемодинамики в доклинических исследованиях различных химических соединений. Целью исследования явилось выявление изменений показателей центральной и кожной микрогемодинамики у животных при действии ацетилсалициловой кислоты и ее координационных соединений с металлами в дозе 20 мг/кг. Материалы и методы. Исследования выполнены на 60 самцах лабораторных крыс линии «Вистар» массой 180–250 г (возраст 26 недель). Регистрацию частоты сердечных сокращений (ударов в минуту), систолического и диастолического артериального давления (мм рт. ст.) проводили с помощью системы NIBP200A (Biopac Systems, Inc., США). Изменения показателей кожного микроциркуляторного русла у животных регистрировали с помощью метода лазерной допплеровской флоуметрии на приборе «Лазма-МЦ-1» (производство НПП «Лазма», Россия). Результаты. Результаты исследования показали, что у животных при введении ацетилсалициловой кислоты и тестируемых салицилатов развиваются брадикардия и два типа изменений со стороны микроциркуляторного русла и центральной гемодинамики: гиперемия на фоне гипотензии (ацетилсалициловая кислота и салицилат кобальта) и ишемия (салицилаты цинка, никеля и марганца), связанная с гипертензией. Заключение. Полученные данные подтверждают кардиотропную активность новых координационных соединений и доказывают, что создание таких соединений на основе ацетилсалициловой кислоты позволяет не только усилить физиологические эффекты, характерные для ацетилсалициловой кислоты, но и получить совершенно новые, отличные от молекулы-предшественницы, необходимые для создания эффективных лекарственных препаратов.

Introduction. The cutaneous blood circulation is a representative model both for studying the mechanisms of vascular diseases and for assessing the current state of the central hemodynamics in preclinical researches of various chemical compounds. Aim. The changes in the parameters of cutaneous microcirculation and central hemodynamics (heart rate and blood pressure) were studied in the animals under the action of acetylsalicylic acid and its coordination compounds with cations of cobalt, zinc, nickel and manganese at a dose of 20 mg/kg. Materials and methods. The research was conducted using the laser Doppler flowmetry method on the Lazma-MC device (manufactured by RPE Lazma, Russia) and the NIBP200A system (Biopac Systems, Inc., USA). Results. The study shows that animals develop bradycardia, and microcirculation and central hemodynamics change in two ways after the introduction of acetylsalicylic acid and the tested metal salicylates. These ways are hypotension-related hyperemia (acetylsalicylic acid and cobalt salicylate) and ischemia (zinc, nickel and manganese salicylates) associated with hypertension. Conclusion. The obtained data confirm the cardiotropic activity of new coordination compounds. The data also prove that the generation of the acetylsalicylic acid derivatives allows enhancing it physiological effects, as well as obtaining completely new molecules. The molecules are different from the precursor one and are necessary for the production of effective drugs.

кожная микрогемодинамикацентральная гемодинамикаацетилсалициловая кислотасалицилаты кобальтацинканикеля и марганцагиперемияишемияcutaneous microhemodynamicscentral hemodynamicsacetylsalicylic acidcobaltzincnickel and manganese salicylateshyperemiaischemiaРабота выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект No 20-33-70142) на экспериментальном оборудовании центра коллективного пользования научным оборудованием «Экспериментальная физиология и биофизика» кафедры физиологии человека и животных и биофизики Института биохимических технологий, экологии и фармации.The work was carried out with the financial support of the RFBR grant No 20-33-70142 on the basis of the Center for Collective Use of Scientific Equipment «Experimental Physiology and Biophysics» of the Department of Human and Animal Physiology and Biophysics Institute of Biochemical Technologies, Ecology and Pharmacy.ReferencesOvadia-Blechman Z, Gritzman A, Shuvi M, Gavish B, Aharonson V, Rabin N. The response of peripheral microcirculation to gravity-induced changes // Clinical Biomechanics. 2018;(57):19–25. Doi: 10,1016/j.clinbiomech.2018.06.005.Ovadia-Blechman Z, Gritzman A, Shuvi M, Gavish B, Aharonson V, Rabin N. The response of peripheral microcirculation to gravity-induced changes // Clinical Biomechanics. 2018;(57):19–25. Doi: 10,1016/j.clinbiomech.2018.06.005.Федорович А. А. Микрососудистое русло кожи человека как объект исследования // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2017. – № 16 (4). – С. 11–26.Fedorovich AA. Mikrososudistoe ruslo kozhi cheloveka kak obekt issledovanija // Regionarnoe krovoobrashhenie i mikrocirkuljacija. 2017;16(4):11–26. (In Russ.). Doi:10.24884/1682-6655-2017-16-4-11-26.Holovatz LA, Thompson-Torgerson CS, Kenney WL. The human cutaneous circulation as model of generalized microvascular function // J. Appl. Physiol. 2008;(105):370–372. Doi: 10,1152/japplphysiol.00858.2007.Holovatz LA, Thompson-Torgerson CS, Kenney WL. The human cutaneous circulation as model of generalized microvascular function // J. Appl. Physiol. 2008;(105):370–372. Doi: 10,1152/japplphysiol.00858.2007.Радайкина О. Г., Власов А. П., Мышкина Н. А. Роль эндотелиальной дисфункции в патологии сердечно-сосудистой системы // Ульянов. медико-биол. журн. – 2018. – Т. 4. – С. 8–17.Radaykina OG, Vlasov AP, Myshkina NA. Rol’ jendotelial’noj disfunkcii v patologii serdechnososudistoj sistemy // Ul’yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2018;(4):8–17. (In Russ.). Doi: 10,23648/UMBJ.2018.32.22685.Gusev A, Baluda Y, Braga E, Kryukova M, Kiskin M, Chuyan E, Ravaeva M. Cheretaev I. Linert W. Mn(II), Co(II), Ni(II) and Zn salicylates: Synthesis, structure and biological properties studies // Inorganica Chimica Acta. 2021:528: Doi: 10,1016/j.ica.2021.120606.Gusev A, Baluda Y, Braga E, Kryukova M, Kiskin M, Chuyan E, Ravaeva M. Cheretaev I. Linert W. Mn(II), Co(II), Ni(II) and Zn salicylates: Synthesis, structure and biological properties studies // Inorganica Chimica Acta. 2021:528: Doi: 10,1016/j.ica.2021.120606.Чуян Е. Н., Миронюк И. С., Черетаев И. В. и др. Физиологические механизмы действия салицилатов на сердечно-сосудистую систему // Рос. физиолог. журн. им. И. М. Сеченова. – 2021. – Т. 107, № 3. – С. 288–311.Chuyan EN, Mironyuk IS, Cheretaev IV, Ravaeva MY, Grishina TV. Fiziologicheskie mehanizmy dejstvija salicilatov na serdechno-sosudistuju sistemu // Rossijskij fiziologicheskij zhurnal im. I. M. Sechenova. 2021;107(3):288–311. (In Russ.). Doi: 10.31857/S0869813921030055.Holowatz LA, Jennings JD, Lang JA, Kenney WL. Systemic low-dose aspirin and clopidogrel independently attenuate reflex cutaneous vasodilation in middle-aged humans // J. Appl. Physiol. 2010;108(6): 1575–1581. Doi:10.1152/japplphysiol.01362.2009.Holowatz LA, Jennings JD, Lang JA, Kenney WL. Systemic low-dose aspirin and clopidogrel independently attenuate reflex cutaneous vasodilation in middle-aged humans // J. Appl. Physiol. 2010;108(6): 1575–1581. Doi:10.1152/japplphysiol.01362.2009.Bulckaen H, Prévost G, Boulanger E, Robitaille G, Roquet V, Gaxatte C, Garçon G, Corman B, Gosset P, Shirali P, Creusy C, Puisieux F. Low-dose aspirin prevents age-related endothelial dysfunction in a mouse model of physiological aging // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2008;294(4):H1562–H1570. Doi:10.1152/ajpheart.00241.2007.Bulckaen H, Prévost G, Boulanger E, Robitaille G, Roquet V, Gaxatte C, Garçon G, Corman B, Gosset P, Shirali P, Creusy C, Puisieux F. Low-dose aspirin prevents age-related endothelial dysfunction in a mouse model of physiological aging // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2008;294(4):H1562–H1570. Doi:10.1152/ajpheart.00241.2007.Mikhailichenko LA, Tikhomirova IA. Parameters of microcirculation in paired formations after single aspirin administration: laser Doppler flowmetry data // Bull. Exp. Biol. Med. 2011;151(1): 16–21. 2011. Doi:10.1007/s10517-011-1249-4.Mikhailichenko LA, Tikhomirova IA. Parameters of microcirculation in paired formations after single aspirin administration: laser Doppler flowmetry data // Bull. Exp. Biol. Med. 2011;151(1): 16–21. 2011. Doi:10.1007/s10517-011-1249-4.Раваева М. Ю., Чуян Е. Н., Миронюк И. С. и др. Показатели тканевой микрогемодинамики крыс при действии ацетилсалициловой кислоты и ее комплексных соединений с металлами // Журн. эвол. биох. физиол. – 2021. – Т. 57, № 1. – С. 71–82.Ravaeva MYu, Chuyan EN, Mironyuk IS, Cheretaev IV, Grishina TV. Indicators of tissue microhemodynamics in rats exposed to acetylsalicylic acid and metal salicylates // J. Evol. Biohim. Phys. 2021;57(1): 71–82. (In Russ.). Doi:10.31857/S0044452921010083.Mironyuk IS, Chuyan EN, Ravaeva MY, Cheretaev IV. Changes in Central Hemodynamic Indices in Animals Under Action of Acetylsalicylic Acid and its Complex Compounds with Metals // European Journal of Clinical Investigation. 2021;51(1):49–50. Doi:10.1111/eci.13567.Mironyuk IS, Chuyan EN, Ravaeva MY, Cheretaev IV. Changes in Central Hemodynamic Indices in Animals Under Action of Acetylsalicylic Acid and its Complex Compounds with Metals // European Journal of Clinical Investigation. 2021;51(1):49–50. Doi:10.1111/eci.13567.Expert Consensus Document on the use of antiplatelet agents. The Task Force on the use of antiplatelet agents in patients with atherosclerotic cardiovascular disease of the European Society of Cardiology // Eur. Heart J. 2004;(25):166–181.Expert Consensus Document on the use of antiplatelet agents. The Task Force on the use of antiplatelet agents in patients with atherosclerotic cardiovascular disease of the European Society of Cardiology // Eur. Heart J. 2004;(25):166–181.Хабриев Р. У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. – М.: Медицина, 2005. – 832 с.Habriev RU. Rukovodstvo po jeksperimental’nomu (doklinicheskomu) izucheniju novyh farmakologicheskih veshhestv. Moscow, Medicina, 2005:832. (In Russ.).Лазерная допплеровская флоуметрия в оценке состояния и расстройств микроциркуляции крови / В. И. Козлов, Г. А. Азизов, О. А. Гурова, Ф. Б. Литвин. – М.: РУДН, 2012. – 31 с.Kozlov VI, Azizov GA, Gurova OA, Litvin FB. Lazernaya dopplerovskaya floumetriya v otsenke sostoyaniya i rasstroistv mikrotsirkulyatsii krovi. Moscow, RUDN, 2012:31. (In Russ).Крупаткин А.И. Динамический колебательный контур регуляции капиллярной гемодинамики // Физиология человека. – 2007. – Т. 33(5). – С. 93–101 .Krupatkin A.I. Dinamicheskii kolebatel’nyi kontur regulyatsii kapillyarnoi gemodinamiki. Fiziologiya cheloveka. 2007; 5(33): 93–101. (In Russ.).Крупаткин А. И., Сидоров В. В. Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови. – М.: Медицина, 2005. – 254 с.Krupatkin AI, Sidorov VV. Lazernaja dopplerovskaja floumetrija mikrocirkuljacii krovi. Moscow, Medicina, 2005:254. (In Russ.).Humeau A, Koïtka A, Abraham P, Saumet J-L, L’Huillier J-P. Time-frequency analysis of laser Doppler flowmetry signals recorded in response to a progressive pressure applied locally on anaesthetized healthy rats // Phys Med Biol. 2004;49(5):843–857. Doi. 10.1088/0031-9155/49/5/014.Humeau A, Koïtka A, Abraham P, Saumet J-L, L’Huillier J-P. Time-frequency analysis of laser Doppler flowmetry signals recorded in response to a progressive pressure applied locally on anaesthetized healthy rats // Phys Med Biol. 2004;49(5):843–857. Doi. 10.1088/0031-9155/49/5/014.Крупаткин А. И. Оценка объемных параметров общего, нутритивного и шунтового кровотока микрососудистого русла кожи с помощью лазерной доплеровской флоуметрии // Физиология человека. – 2005. – Т. 31, № 1. – С. 114–119.Krupatkin AI. Ocenka ob,emnyh parametrov obshhego, nutritivnogo I shuntovogo krovotorka mikrososudistogo rusla kozhi spomoshh’ju lazernoj doplerovskoj floumetrii // Fiziologija cheloveka. 2005;31(1): 114–119. (In Russ.).Куркин Д. В., Волотова Е. В., Бакулин Д. А. и др. Влияние наркотизации хлоралгидратом на выживаемость животных при перевязке общих сонных артерий // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – № 1. – С. 23–28.Kurkin DV, Volotova EV, Bakulin DA, Hanina JuA, Verhuljak DV, Tjurenkov IN. Vlijanie narkotizacii hloralgidratom navyzhivaemost’ zhivotnyh pri perevjazke obshhih sonnyh arterij // Sovremennye problem y naukii obrazovanija. 2017;(1):23–28. (In Russ.).Афонасьева Т. М. Эндотелиальная дисфункция. Возможности ранней диагностики // Здоровье и образование в XXI веке. – 2016. – Т. 11. – С. 103–104.Afonas’eva TM. Endothelial dysfunction. Opportunities for early diagnosis // Zdorov’e i obrazovanie v XXI veke. 2016;(11):103–104. (In Russ.).Kvandal P, Stefanovska A, Veber M, Kvernmo HD, Kvernmo HD. Regulation of human cutaneous circulation evaluated by laser Doppler flowmetry, iontophoresis, and spectral analysis: importance of nitric oxide and prostangladines // Microvascular Research. 2003;65(3):160–171. Doi: 10.1016/s0026-2862(03)00006-2.Kvandal P, Stefanovska A, Veber M, Kvernmo HD, Kvernmo HD. Regulation of human cutaneous circulation evaluated by laser Doppler flowmetry, iontophoresis, and spectral analysis: importance of nitric oxide and prostangladines // Microvascular Research. 2003;65(3):160–171. Doi: 10.1016/s0026-2862(03)00006-2.Сидоров В. В., Ронкин М. А., Максименко И. М. Физические основы метода лазерной допплеровской флоуметрии и его применение в неврологической практике // Биомед технологии и радиоэлектроника. – 2003. – № 12. – С. 26–35.Sidorov VV, Ronkin MA, Maksimenko IM. Fizicheskie osnovy metoda lazernoj dopplerovskoj floumetrii i ego primenenie v nevrologicheskoj praktike // Biomedicinskie tehnologiii i radiojelktronika. 2003;(12):26–35. (In Russ.).Kouadio AA, Jordana F, Koffi NJ, Le Bars P, Soueidan A. The use of laser Doppler flowmetry to evaluate oral soft tissue blood flow in humans: a review // Arch. Oral. Biol. 2018; (86):58–71. Doi:10.1016/j.archoralbio.2017.11.009.Kouadio AA, Jordana F, Koffi NJ, Le Bars P, Soueidan A. The use of laser Doppler flowmetry to evaluate oral soft tissue blood flow in humans: a review // Arch. Oral. Biol. 2018; (86):58–71. Doi:10.1016/j.archoralbio.2017.11.009.Поленов С. А. Основы микроциркуляции // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2008. – № 1 (25). – С. 5–19.Polenov SA. Osnovy mikrocirkuljacii // Regional hemodynamics and microcirculation. 2008;1(25):5–19. (In Russ.).Siepmann M, Rauh R, Spanos E, Dill O, Mueck H, Mueck-Weymann M. The effects of acetylic salicylic acid on heart rate variability in healthy subjects // Clin. Autonomic Res. 2007;17(2):115. Doi:10.1007/s10286-007-0408-1.Siepmann M, Rauh R, Spanos E, Dill O, Mueck H, Mueck-Weymann M. The effects of acetylic salicylic acid on heart rate variability in healthy subjects // Clin. Autonomic Res. 2007;17(2):115. Doi:10.1007/s10286-007-0408-1.Schwab JM, Chiang N, Arita M, Serhan CN. Resolvin E1 and protectin D1 activate inflammation resolution programmes // Nature. 2007;447(7146):869. Doi:10.1038/nature05877.Schwab JM, Chiang N, Arita M, Serhan CN. Resolvin E1 and protectin D1 activate inflammation resolution programmes // Nature. 2007;447(7146):869. Doi:10.1038/nature05877.Solheim S, Pettersen AA, Arnesen H, Seljeflot I. No difference in the effects of clopidogrel and aspirin on inflammatory markers in patients with coronary heart disease // Thromb. Haemost. 2006;96(5):660. Doi:10.1160/TH06-06-0337.Solheim S, Pettersen AA, Arnesen H, Seljeflot I. No difference in the effects of clopidogrel and aspirin on inflammatory markers in patients with coronary heart disease // Thromb. Haemost. 2006;96(5):660. Doi:10.1160/TH06-06-0337.Tauseef M, Sharma KK, Fahim M. Aspirin restores normal baroreflex function in hypercholesterolemic rats by its antioxidative action // Eur. J. Pharmacol. 2007;556(1–3):136. Doi: 10.1016/j.ejphar.2006.11.029.Tauseef M, Sharma KK, Fahim M. Aspirin restores normal baroreflex function in hypercholesterolemic rats by its antioxidative action // Eur. J. Pharmacol. 2007;556(1–3):136. Doi: 10.1016/j.ejphar.2006.11.029.Tjonahen E, Oh SF, Siegelman J, Elangovan S, Percarpio KB, Hong S, Arita M., Serhan CN. Resolvin E2: identification and anti-inflammatory actions: pivotal role of human 5-lipoxygenase in resolvin E series biosynthesis // J. Chem. Biol. 2006;13(11):1193. Doi: 10.1016/j.chembiol.2006.09.011.Tjonahen E, Oh SF, Siegelman J, Elangovan S, Percarpio KB, Hong S, Arita M., Serhan CN. Resolvin E2: identification and anti-inflammatory actions: pivotal role of human 5-lipoxygenase in resolvin E series biosynthesis // J. Chem. Biol. 2006;13(11):1193. Doi: 10.1016/j.chembiol.2006.09.011.Shi X, Ding M, Dong Z, Chen F, Ye J, Wang S, Leonard SS, Castranova V, Vallyathan V. Antioxidant properties of aspirin: characterization of the ability of aspirin to inhibit silica-induced lipid peroxidation, DNA damage, NF-κB activation, and TNF-α production // Molecular and cellular biochemistry. 1999;199(1–2):93. Doi:10.1023/a:1006934612368.Shi X, Ding M, Dong Z, Chen F, Ye J, Wang S, Leonard SS, Castranova V, Vallyathan V. Antioxidant properties of aspirin: characterization of the ability of aspirin to inhibit silica-induced lipid peroxidation, DNA damage, NF-κB activation, and TNF-α production // Molecular and cellular biochemistry. 1999;199(1–2):93. Doi:10.1023/a:1006934612368.

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