Кардиометаболические эффекты окситоцина при моделировании диабетического фенотипа хронической сердечной недостаточности

Актуальность. Сочетание сердечной недостаточности (СН) и сахарного диабета 2 типа (СД2Т) считается одним из наиболее распространенных и неблагоприятных дуэтов. Перспективным направлением современных исследований является разработка трансляционных моделей диабетического фенотипа СН и новых методов ее лечения. Цель. Изучить влияние окситоцина (Ох) на структурно-функциональные изменения миокарда при моделировании диабетического фенотипа СН. Материалы и методы. Исследование выполнено на половозрелых крысах обоего пола линии Вистар (n = 36): 12 животных — интактные; 24 — основная группа с диабетическим фенотипом СН, смоделированной по новой методике Старченко А. Д. и соавторов (2024). С 28-х по 42-е сутки эксперимента 12 животным основной группы ежедневно вводили Ох в дозе 0,5 Ед/кг массы внутримышечно. У всех оценивали уровень глюкозы, NTproBNP в сыворотке крови, фракцию выброса левого желудочка (ЛЖ) по данным эхокардиографии. Материал (сердце, миокард ЛЖ) забирался на 42-е сутки после выведения животных из эксперимента с последующим гистологическим исследованием (световая микроскопия, морфометрия). Результаты. Установлено, что введение Ох приводило к снижению уровня гликемии и NTproBNP у животных обоего пола с диабетическим фенотипом СН. Определено более значимое влияние Ох на структурную реорганизацию миокарда ЛЖ в группе самок с СД2Т и СН: снижение объемной плотности (ОП) стромы, увеличение ОП капилляров и трофического индекса. Заключение. Продемонстрированы гипогликемический и кардиопротективный эффекты Ох (улучшение трофики и ингибирование фиброза миокарда) при диабетическом фенотипе экспериментальной СН.

1. Оганов Р.Г., Денисов Е.Н., Симаненков В.И. и др. Клинические рекомендации. Коморбидная патология в клинической практике. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2017; 16(6):5–56]. DOI: 10.15829/1728-8800-2017-6-5-56.

2. Dunlay SM, Givertz MM, Aguilar D, et al. American Heart Association Heart Failure and Transplantation Committee of the Council on Clinical Cardiology; Council on Cardiovascular and Stroke Nursing; and the Heart Failure Society of America. Type 2 diabetes mellitus and heart failure: a scientific statement from the American Heart Association and the Heart Failure Society of America: this statement does not represent an update of the 2017 ACC/AHA/HFSA heart failure guideline update. Circulation. 2019; 140(7):294–324. DOI: 10.1161/CIR.0000000000000691.

3. Packer M. Heart Failure: The Most Important, Preventable, and Treatable Cardiovascular Complication of Type 2 Diabetes. Diabetes Care. 2018; 41(1):11–13. DOI: 10.2337/dci17-0052.

4. Лискова Ю.В., Саликова С.П., Стадников А.А. Экспериментальные модели сердечной недостаточности: состояние вопроса и результаты собственного исследования. Морфологические ведомости. 2014; 22(1):46–53. DOI: 10.20340/mv-mn.

5. Самотруева М.А., Сергалиева М.У. Сахарный диабет: особенности экспериментального моделирования. Астраханский медицинский журнал. 2019; 14(3):45–57. DOI: 10.17021/2019.14.3.45.57.

6. Старченко А.Д., Лискова Ю.В., Стадников А.А. и др. Способ создания трансляционной модели диабетического фенотипа хронической сердечной недостаточности. Патент по заявке № 2023134946 от 21.12.2023.

7. Jankowski M, Broderick TL, Gutkowska J. The role of oxytocin in cardiovascular protection. Frontiers in psychology. 2020; 11:516048. DOI: 10.3389/fpsyg.2020.02139.

8. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. М.: Медицина, 1990. 384 с. ISBN 5-225-00753-8.

9. Yamamoto S, Noguchi H, Takeda A, et al. Changes in endogenous oxytocin levels and the effects of exogenous oxytocin administration on body weight changes and food intake in polycystic ovary syndrome model rats. International journal of molecular sciences. 2022; 23(15):8207. DOI: 10.3390/ijms23158207.

10. Klement J, Ott V, Rapp K, et al. Oxytocin improves β-cell responsivity and glucose tolerance in healthy men. Diabetes. 2017; 66(2):264–271. DOI: 10.2337/db16-0569.

11. Ding C, Leow MS, Magkos F. Oxytocin in metabolic homeostasis: implications for obesity and diabetes management. Obesity Reviews. 2019; 20(1):22–40. DOI: 10.1111/obr.12757.

12. ZhangL,ZhaoY,NingY,etal.Ectopicalexpression of FABP4 gene can induce bovine muscle-derived stem cellsadipogenesis. Biochem Biophys Res Commun. 2017; 482:352–358. DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.11.067.

13. Gajdosechova L, Krskova K, Segarra AB, et al. Hypooxytocinaemia in obese Zucker rats relates to oxytocin degradation in liverand adiposetissue. J Endocrinol. 2014; 220:333–343. DOI: 10.1530/JOE-13-0417.

14. Altirriba J, Poher A-L, Caillon A, et al. Divergent effects of oxytocin treatment of obese diabetic mice on adiposity and diabetes. Endocrinology. 2014; 155: 4189–4201. DOI: 10.1210/en.2014-1466.

15. Florian M, Jankowski M, Gutkowska J. Oxytocin increases glucose uptake in neonatal rat cardiomyocytes. Endocrinology. 2020; 151:482–491. DOI: 10.1210/en.2009-0624.

16. Houshmand F, Faghihi M, Zahediasl S. Role of atrial natriuretic peptide in oxytocin induced cardioprotection. Heart Lung Circ. 2015 Jan; 24(1):86–93. DOI: 10.1016/j.hlc.2014.05.023.

17. Gutkowska J, Broderick TL, Bogdan D, et al. Downregulation of oxytocin and natriuretic peptides in diabetes: possible implications in cardiomyopathy. J Physiol. 2009 Oct 1; 587(Pt 19):4725–36. DOI: 10.1113/jphysiol.2009.176461.

18. Plante E, Menaouar A, Danalache BA, et al. Oxytocin treatment prevents the cardiomyopathy observed in obese diabetic male db/db mice. Endocrinology. 2015 Apr; 156(4):1416–28. DOI: 10.1210/en.2014-1718.

19. Camerino C. The Long Way of Oxytocin from the Uterus to the Heart in 70 Years from Its Discovery. Int J Mol Sci. 2023 Jan 29; 24(3):2556. DOI: 10.3390/ijms24032556.

20. Olszewski PK, Noble EE, Paiva L, et al. Oxytocin as a potential pharmacological tool to combat obesity. J Neuroendocrinol. 2022 Sep; 34(9):e13106. DOI: 10.1111/jne.13106.

21. Kerem L, Lawson EA. Oxytocin, Eating Behavior, and Metabolism in Humans. Handb Clin Neurol. 2021; 180:89–103. DOI: 10.1016/B978-0-12-820107-7.00006-9.

22. Jankowski M, Hajjar F, Kawas SA, et al. Rat heart: a site of oxytocin production and action. Proc Natl Acad Sci U S A. 1998 Nov 24; 95(24):14558–63. DOI: 10.1073/pnas.95.24.14558.

23. Kobayashi H, Yasuda S, Bao N, et al. Postinfarct treatment with oxytocin improves cardiac function and remodeling via activating cell-survival signals and angiogenesis. J Cardiovasc Pharmacol. 2009 Dec; 54(6):510–519. DOI: 10.1097/FJC.0b013e3181bfac02.

24. Jankowski M, Bissonauth V, Gao L, et al. Antiinflammatory effect of oxytocin in rat myocardial infarction. Basic Res Cardiol. 2010 Mar; 105(2):205–18. DOI: 10.1007/s00395-009-0076-5.

25. Garrott K, Dyavanapalli J, Cauley E, et al. Chronic activation of hypothalamic oxytocin neurons improves cardiac function during left ventricular hypertrophyinduced heart failure. Cardiovasc Res. 2017 Sep 1; 113(11):1318–1328. DOI: 10.1093/cvr/cvx084.

26. Dyavanapalli J, Rodriguez J, Rocha dos Santos C, et al. Activation of oxytocin neurons improves cardiac function in a pressure-overload model of heart failure. JACC. Basic Transl. Sci. 2020; 5(5):484–497. DOI: 10.1016/j.jacbts.2020.03.007.

27. Stone G, Choi A, Meritxell O, et al. Sex differences in gene expression in response to ischemia in the human left ventricular myocardium. Hum Mol Genet. 2019 May 15; 28(10):1682–1693. DOI: 10.1093/hmg/ddz014.