ВЛИЯНИЕ L-КАРНИТИНА НА ОБРАЗОВАНИЕ РАДИКАЛОВ КИСЛОРОДА ФАГОЦИТАМИ КРОВИ ПАЦИЕНТОВ С ПОСТИНФАРКТНЫМ КАРДИОСКЛЕРОЗОМ

Цель. Изучить  влияние L-карнитина на образование радикалов кислорода фагоцитами крови пациентов с постинфарктным кардиосклерозом. 

Материалы и методы. Образование радикалов кислорода регистрировали по  люцигенин-зависимой хемилюминисценции на люминометре «Биотокс-7» (Россия) у 15  пациентов с постинфарктным кардиосклерозом. Оценивали  «базальную» и  стимулированную форболовым эфиром (РМА) хемилюминисценцию, а также ингибиторную  активность  L- карнитина.

Результаты. В образцах цельной крови больных, перенесших инфаркт миокарда была зарегистрирована спонтанная хемилюминисценция, что свидетельствует о наличии в крови предактивированных (праймированных») фагоцитов. В ответ на добавление РМА (1 мкМ), после латентного периода времени  (96 ± 15 сек), наблюдалось значимое  увеличение образования  радикалов кислорода. L-карнитин (3 мМ), добавленный после РМА  снижал амплитуду максимального  ответа на РМА 18± 3%.  L-карнитин (30 мМ) выраженным образом подавлял спонтанное образование радикалов кислорода.  На фоне действия L- карнитина (30 мМ) при добавлении РМА (1 мкМ) наблюдалось увеличение латентного периода времени в 1,9  раза, а также снижение  скорости генерации радикалов кислорода и уменьшение  амплитуды максимального ответа на этот агент в 2,3 раза.  

Заключение. L-карнитин снижает  спонтанное и индуцированное форболовым эфиром образование радикалов кислорода предактивированными  (праймированными) фагоцитами крови пациентов с постинфарктным кардиосклерозом. Эти данные свидетельствует об антиоксидазной активности  высоких концентраций  L-карнитина и его способности снижать  системный оксидативный стресс  у этой группы пациентов.

1. Zweier J.L., Talukder M.A.H. The role of oxidants and free radicals in reperfusion injury. Cardiovasc Res., 2006; 70:181– 190.

2. Clempus R.E., Griendling K.K. Reactive oxygen species signaling in vascular smooth muscle cells. Cardiovasc Res., 2006; 71: 216 – 225.

3. Santos C.X.C., Anilkumar N., Zhang M. et al. Redox signaling in cardiac myocytes. Free Radic Biol Med. 2011; 50(7): 777–793.

4. Vinten-Johansen J. Involvement of neutrophils in the pathogenesis of lethal myocardial reperfusion injury. Cardiovasc Res., 2004; 61:481– 497.

5. Astashkin E.I., Glezer M.G. Pharmacological regulation of energy substrates metabolism in cardiomyocytes in pathological conditions associated with ischemia . Cardiovascular therapy and prevention, 2006;5(2):112-123. (Russion). Асташкин Е.И., Глезер М.Г. Фармакологическая регуляция обмена энерегетических субстратов в кардиомиоцитах при патологических состояниях, связанных с ишемией.Кардиоваскулярная терапия и профилактика, 2006, 5(2): 112-123.

6. Palmieri F: Diseases caused by defects of mitochondrial carriers: a review. Biochem Biophys Acta, 2008; 1777: 564-578. 7. Astashkin E.I., Glezer M.G. The role of L-carnitine in energy metabolism of cardiomyocytes and treatment of the cardiovascular system diseases. Cardiology and Cardiovascular Surgery, 2012;6(2):58-65. (Russian). Асташкин Е.И., Глезер М.Г. Роль L-карнитина в энергетичесокм обмене кардиомиоцитов и лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия, 2012, 6(2): 58-65.

7. Lee BJ, Lin JS, Lin YC, Lin PT.. Effects of L-carnitine supplementation on oxidative stress and antioxidant enzymes activities in patients with coronary artery disease: a randomized, placebo-controlled trial. Nutr J , 2014; 13:79. DOI: 10.1186/1475-2891-13-79.

8. Gray RD, Lucas CD, Mackellar A, et al. Activation of conventional protein kinase C (PKC) is critical in the generation of human neutrophil extracellular traps. J Inflamm (Lond). 2013 Mar 21;10(1):12. doi: 10.1186/1476-9255-10-12.

9. Yamasaki T., Takahashi A., Pan J., et al. Phosphorylation of Activation Transcription Factor-2 at Serine 121 by Protein Kinase C Controls c-Jun-mediated Activation of Transcription. J Biol Chem.,2009; 284 (13): 8567–8581.

10. Surai PF. Antioxidant action of carnitine: molecular mechanisms and practical applications EC Veterinary Science, 2015; 2(1): 66-84.

11. Astashkin E.I., Glezer M.G. Effect of L-carnitine supplementation on oxidative stress in cardiovascular diseases. Medical Council, 2016;10: 94-100. (Russian). Асташкин Е.И., Глезер М.Г. Влияние L-карнитина на оксидативный стресс при сердечно-сосудистых заболеваниях. Медицинский Совет, 2016; 10: 94-100.

12. Reznick A.Z., Kagan V.E., Ramsey R., et al. Antiradical effects in L-propionyl carnitine protection of the heart against ischemia-reperfusion injury: The possible role of iron chelation. Arch Biochem Biophys. 1992;296(2):394-401.

13. Gülçin I. Antioxidant and antiradical activities of L-carnitine. Life Sci., 2006; 78(8): 803-811.

14. Solarska K., Lewińska A., Karowicz-Bilińska A., Bartosz Gr. The antioxidant properties of carnitine in vitro. Cell Mol Biol Lett. 2010;15(1):90-7.

15. Anderson E.J., Kypson A.P., Rodriguez E., et al. Substrate-specific derangements in mitochondrial metabolism and redox balance in the atrium of the type 2 diabetic human heart. J Am Coll Cardiol, 2009; 54(20): 1891-8198.

16. Kolodziejczyk J., Saluk-Juszczak J., Wachowicz B. L-carnitine protects plasma components against oxidative alterations. Nutrition, 2011; 27(6): 693-699.

17. Vanella A., Russo A., Acquaviva R et al. L-Propionyl-carnitine as superoxide scavenger, antioxidant, and DNA cleavage protector. Cell Biol Toxicol. 2000;16(2):99-104..

18. Banihani A.A., Bayachou M., Alzoubi K. L-carnitine is a calcium chelator: a reason for its useful and toxic effects in biological systems. J Basic Physiol Pharmacol., 2015; 26(2):141-145.

19. Saluk-Juszczak J., Olas B., Wachowicz B., et al. L-carnitine modulates blood platelet oxidative stress. Cell Biol Toxicol. 2010; 26(4):355-365.