Problems of VirologyProblems of VirologyВопросы вирусологии0507-40882411-2097Central Research Institute for Epidemiology1676410.36233/0507-4088-235amzvmrORIGINAL RESEARCHESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯResearch ArticleEndothelial protective properties of sacubitril-valsartan and drotaverine in influenza A(H1N1)pdm09 virus infection (Orthomyxoviridae: Alphainfluenzavirus: influenza A virus)Эндотелиопротективные свойства сакубитрил-валсартана и дротаверина в экспериментальной инфекции, вызванной вирусом гриппа A(H1N1)pdm09 (Orthomyxoviridae: Alphainfluenzavirus: influenza A virus)https://orcid.org/0000-0001-6870-3157MarchenkoVladimir A.МарченкоВладимир Александрович
Russian Federation

Ph. D. in medicine, Associate Professor of Medical Microbiology Department

канд. мед. наук, доцент кафедры медицинской микробиологии

vmarcenco@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1971-3444ZelinskayaIrina A.ЗелинскаяИрина Александровна
Russian Federation

Researcher of Laboratory of Bioprosthetics and Cardiac Protection, Institute of Experimental Medicine

научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории биопротезирования и кардиопротекции Института экспериментальной медицины

irina.selinskaja@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-7109-1187MukhametdinovaDarya V.МухаметдиноваДарья Владимировна
Russian Federation

Research Assistant of Experimental Pathomorphology Group, Institute of Experimental Medicine

лаборант-исследователь научно-исследовательской группы экспериментальной патоморфологии Института экспериментальной медицины

mukh.dv@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1629-7868ToropovaYana G.ТороповаЯна Геннадьевна
Russian Federation

Sc. D., Head of Laboratory of Bioprosthetics and Cardiac Protection, Institute of Experimental Medicine

д-р биол. наук, зав. научно-исследовательской лабораторией биопротезирования и кардиопротекции Института экспериментальной медицины

yana.toropova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5129-9944GalagudzaMichael M.ГалагудзаМихаил Михайлович
Russian Federation

MD, Sc. D., Professor and Corresponding member of the Russian Academy of Sciences, Director of the Institute of Experimental Medicine

д-р мед. наук, профессор, член-корр. РАН, директор Института экспериментальной медицины

galagoudza@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0084-1323ZhilinskayaIrina N.ЖилинскаяИрина Николаевна
Russian Federation

Sc. D., Professor of Medical Microbiology Department

д-р биол. наук, профессор кафедры медицинской микробиологии

s_zhilinskaya@mail.ruNorth-Western State Medical University Named after I.I. MechnikovФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И. Мечникова» Минздрава РоссииV.A. Almazov National Medical Research Centre, Russian Ministry of HealthФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова» Минздрава России1609202570434936223062025Copyright ©; 2025, Marchenko V.A., Zelinskaya I.A., Mukhametdinova D.V., Toropova Y.G., Galagudza M.M., Zhilinskaya I.N.Copyright ©; 2025, Марченко В.А., Зелинская И.А., Мухаметдинова Д.В., Торопова Я.Г., Галагудза М.М., Жилинская И.Н.2025Marchenko V.A., Zelinskaya I.A., Mukhametdinova D.V., Toropova Y.G., Galagudza M.M., Zhilinskaya I.N.Марченко В.А., Зелинская И.А., Мухаметдинова Д.В., Торопова Я.Г., Галагудза М.М., Жилинская И.Н.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://virusjour.crie.ru/jour/article/view/16764

Introduction. Severe influenza is characterized by damage and morphofunctional changes of the endothelium of blood vessels, which contributes to the development of hemorrhagic syndrome and can cause endothelial dysfunction. To optimize the pathogenetic therapy of influenza infection, a screening of medications with endothelial protective properties was carried out.

Aim. The aim of the study was to evaluate the endothelial protective properties of sacubitril/valsartan and drotaverine in influenza A(H1N1)pdm09 virus infection.

Materials and methods. The study was conducted on Wistar rats, which received sacubitril/valsartan and drotaverine (in treatment and prophylactic regimen) followed by intransal infection with influenza A/Saint-Petersburg/48/16 (H1N1)pdm09 virus. Rats without drug administration were included in the control group; rats received no medications followed by influenza virus infection – in challenge control group. The virus infectious activity was determined in pulmonary and mesenteric tissues. Vascular endothelium damage in lungs was assessed by three parameters (desquamation, morphological and dystrophic changes). Endothelial nitric oxide synthase (eNOS) expression level in endothelium of mesenteric blood vessels was determined as well as mesenteric arteries vasomotor activity.

Results. Drotaverine reduces the severity of histopathological changes in the pulmonary vascular endothelium; increases the maximal response of mesenteric blood vessels to acetylcholine compared to the infection control group; normalizes eNOS expression levels. Sacubitril/valsartan reduces the severity of desquamation in the pulmonary vascular endothelium; normalizes the response of mesenteric blood vessels to acetylcholine, while eNOS expression is decreased.

Conclusions. Drotaverine possesses more significant endothelial protective properties than sacubitril/valsartan when used in a treatment and prophylactic regimen in rats infected with influenza A(H1N1)pdm09 virus.

Введение. При тяжелом течении гриппа возникают поражение и изменения морфофункциональных свойств клеток эндотелия кровеносных сосудов, что обуславливает развитие геморрагического синдрома и может стать причиной эндотелиальной дисфункции. С целью оптимизации патогенетической терапии гриппа проведен скрининг препаратов с эндотелиопротективными свойствами.

Цель. Исследование эндотелиопротективных свойств сакубитрил-валсартана и дротаверина в экспериментальной инфекции, вызванной вирусом гриппа (ВГ) A(H1N1)pdm09.

Материалы и методы. Исследование проведено на крысах стока Wistar, получавших внутрижелудочно валсартан-сакубитрил и дротаверин (в лечебно-профилактической схеме), с последующим интраназальным инфицированием ВГ A/СПб/48/16 (H1N1)pdm09. В качестве интактного контроля использовали крыс без введения препаратов; в качестве контроля заражения – животных, не получавших препараты, с последующим инфицированием ВГ. У крыс определяли титр ВГ в легких и брыжейке, оценивали степень поражения сосудистого эндотелия легких по трем параметрам: десквамация, изменение морфологии и дистрофические изменения; определяли уровень экспрессии эндотелиальной синтазы оксида азота (eNOS) в эндотелии кровеносных сосудов брыжейки, а также исследовали вазомоторную активность кровеносных сосудов брыжейки.

Результаты. Применение дротаверина снижает выраженность гистопатологических изменений со стороны сосудистого эндотелия легких крыс; повышает максимальный ответ кровеносных сосудов брыжейки на ацетилхолин по сравнению с группой контроля заражения; нормализует уровень экспрессии eNOS. Сакубитрил-валсартан снижает выраженность десквамации со стороны сосудистого эндотелия легких; нормализует ответ кровеносных сосудов брыжейки на ацетилхолин, но не позволяет нормализовать экспрессию eNOS.

Выводы. Дротаверин обладает более выраженной эндотелиопротективной активностью, чем сакубитрил-валсартан при их применении в лечебно-профилактической схеме у крыс, инфицированных ВГ A(H1N1)pdm09.

Wistar ratsinfluenza A(H1N1)pdm09 virusendothelial nitric oxide synthase (eNOS)histologyimmunohistochemistrywire myographysacubitril/valsartandrotaverineendothelial protective activityкрысы стока Wistarвирус гриппа А(H1N1)pdm09эндотелиальная синтаза оксида азота (eNOS)гистологияиммуногистохимияпроволочная миографиясакубитрил-валсартандротаверинэндотелиопротективная активностьМинистерство здравоохранения Российской ФедерацииMinistry of Health of the Russian Federation056-00117-21-00WHO. Global Influenza Strategy 2019–2030; 2019. Available at: https://apo.org.au/node/224416Tenforde M.W., Noah K.P., O’Halloran A.C., Kirley P.D., Hoover C., Alden N.B., et al. Timing of influenza antiviral therapy and risk of death in adults hospitalized with influenza-associated pneumonia, influenza hospitalization surveillance network (FluSurv-NET), 2012–2019. Clin. Infect. Dis. 2025; 80(2): 461–8. https://doi.org/10.1093/cid/ciae427Lampejo T. Influenza and antiviral resistance: an overview. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2020; 39(7): 1201–8. doi:10.1007/s10096-020-03840-9Fage C., Loison S., Zwygart A.C., Poli R., Rosset S., Medaglia C., et al. Influenza A(H1N1)pdm09 virus resistance to baloxavir, oseltamivir and sialic acid mimetics in single and dual therapies: Insights from human airway epithelia and murine models. Antiviral. Res. 2025; 239: 106174. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2025.106174Barber H. A case of influenzal myocarditis. Clin J. 1947; 76(5): 181–3.Skaarup K.G., Modin D., Nielsen L., Jensen J.U.S., Biering-Sørensen T. Influenza and cardiovascular disease pathophysiology: strings attached. Eur. Heart J. Suppl. 2023; 25(Suppl. A): A5–11. https://doi.org/10.1093/eurheartjsupp/suac117Jeyanathan T., Overgaard C., McGeer A. Cardiac complications of influenza infection in 3 adults. CMAJ. 2013; 185(7): 581–4. https://doi.org/10.1503/cmaj.110807Goldsteyn E.M. Influenza-associated mortality for circulatory and respiratory causes during the 2013-2014 through the 2018-2019 influenza seasons in Russia. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh i fundamental’nykh issledovanii. 2019; (12): 9–16. https://doi.org/10.17513/mjpfi.12945 https://elibrary.ru/dhthqt (in Russian)Гольдштейн Э.М. Смертность от болезней системы кровообращения и болезней органов дыхания, ассоциированная с гриппом, в российской федерации во время сезонов гриппа c 2013-2014 до 2018-2019. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019; (12): 9–16. https://doi.org/10.17513/mjpfi.12945 https://elibrary.ru/dhthqtCioffi D.L., Pandey S., Alvarez D.F., Cioffi E.A. Terminal sialic acids are an important determinant of pulmonary endothelial barrier integrity. Am. J. Physiol. Lung. Cell Mol. Physiol. 2012; 302(10): L1067–77. https://doi.org/10.1152/ajplung.00190.2011Vlasov T.D., Petrischev N.N., Lazovskaya O.A. Endothelial dysfunction. Do we understand this term properly? Vestnik anesteziologii i reanimatologii. 2020; 17(2): 76–84. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2020-17-2-76-84 https://elibrary.ru/eqepoi (in Russian)Власов Т.Д., Петрищев Н.Н., Лазовская О.A. Дисфункция эндотелия. Правильно ли мы понимаем этот термин? Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2020; 17(2): 76–84. https://doi.org/10.21292/2078-5658-2020-17-2-76-84 https://elibrary.ru/eqepoiMarchenko V.A., Zhilinskaya I.N. Endothelial activation and dysfunction caused by influenza A virus (Alphainfluenzavirus influenzae). Voprosy virusologii. 2024; 69(6): 465–78. https://doi.org/10.36233/0507-4088-264 https://elibrary.ru/zujoza (in Russian)Марченко В.А., Жилинская И.Н. Активация и дисфункция эндотелия кровеносных сосудов при инфекции, вызванной вирусами гриппа типа А (Alphainfluenzavirus influenzae). Вопросы вирусологии. 2024; 69(6): 465–78. https://doi.org/10.36233/0507-4088-264 https://elibrary.ru/zujozaLoscalzo J., Welch G. Nitric oxide and its role in the cardiovascular system. Prog. Cardiovasc. Dis. 1995; 38(2): 87–104. https://doi.org/10.1016/s0033-0620(05)80001-5Marchenko V.A., Barashkova S.V., Zelinskaya I.A., Toropova Ya.G., Ramsay E.S., Zhilinskaya I.N. Modulation of endothelial factors activity in human endothelial cells in influenza A(H1N1)pdm09 virus infection. Voprosy virusologii. 2021; 66(3): 198–210. https://doi.org/10.36233/0507-4088-48 https://elibrary.ru/wsxlvb (in Russian)Марченко В.А., Барашкова С.В., Зелинская И.А., Торопова Я.Г., Рэмзи Э.С., Жилинская И.Н. Экспрессия эндотелиальных факторов в клетках эндотелия человека при инфекции, вызванной вирусом гриппа А(H1N1)pdm09 (Orthomyxoviridae; Alphainfluenzavirus). Вопросы вирусологии. 2021; 66(3): 198–210. https://doi.org/10.36233/0507-4088-48 https://elibrary.ru/wsxlvbMarchenko V.A., Zelinskaya I.A., Toropova Ya.G., Mukhametdinova D.V., Galagudza M.M., Lioznov D.A., et al. Duration of systemic alteration in vasomotor function of microvascular endothelium caused by the influenza A(H1N1)pdm09 virus. Regionarnoe krovoobrashchenie i mikrotsirkulyatsiya. 2023; 22(4): 74–86. https://doi.org/10.24884/1682-6655-2023-22-4-74-86 https://elibrary.ru/mmwnsf (in Russian)Марченко В.А., Зелинская И.А., Торопова Я.Г., Мухаметдинова Д.В., Галагудза М.М., Лиознов Д.А. и др. Длительность системных нарушений вазомоторной функции эндотелия микрососудов, вызванных вирусом гриппа А(H1N1)pdm09. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2023; 22(4): 74–86. https://doi.org/10.24884/1682-6655-2023-22-4-74-86 https://elibrary.ru/mmwnsfRoganova I.V. Comparative characteristics of cerebral circulation dysfunction in different age groups of patients with influenza virus infection. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Povolzhskii region. Meditsinskie nauki. 2011; (1): 108–15. https://elibrary.ru/oetuod (in Russian)Роганова И.В. Сравнительная характеристика нарушений мозгового кровообращения при гриппе в разных возрастных группах. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. 2011; (1): 108–15. https://elibrary.ru/oetuodBoytsov S.A. Influenza, novel Coronavirus infection and cardiovascular diseases. Kardiologicheskii vestnik. 2021; 16(1): 5–9. https://doi.org/10.17116/Cardiobulletin2021160115 https://elibrary.ru/zgvxkg (in Russian)Бойцов С.А. Грипп, новая коронавирусная инфекция и сердечно-сосудистые заболевания. Кардиологический вестник. 2021; 16(1): 5–9. https://doi.org/10.17116/Cardiobulletin2021160115 https://elibrary.ru/zgvxkgChoudhary A., Rawat U., Kumar P., Mittal P. Pleotropic effects of statins: the dilemma of wider utilization of statin. Egypt. Heart J. 2023; 75(1): 1. https://doi.org/10.1186/s43044-023-00327-8Radigan K.A., Urich D., Misharin A.V., Chiarella S.E., Soberanes S., Gonzalez A., et al. The effect of rosuvastatin in a murine model of influenza A infection. PLoS One. 2012; 7(4): e35788. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0035788Wu F., Wang C., Li S., Ye Y., Cui M., Liu Y., et al. Association between statins administration and influenza susceptibility: a systematic review and meta-analysis of longitudinal studies. Viruses. 2024; 16(2): 278. https://doi.org/10.3390/v16020278Caldeira D., Alarcão J., Vaz-Carneiro A., Costa J. Risk of pneumonia associated with use of angiotensin converting enzyme inhibitors and angiotensin receptor blockers: systematic review and meta-analysis. BMJ. 2012; 345: e4260. https://doi.org/10.1136/bmj.e4260Henry C., Zaizafoun M., Stock E., Ghamande S., Arroliga A.C., White H.D. Impact of angiotensin-converting enzyme inhibitors and statins on viral pneumonia. Proc. (Bayl. Univ. Med. Cent.). 2018; 31(4): 419–23. https://doi.org/10.1080/08998280.2018.1499293Sribhutorn A., Phrommintikul A., Wongcharoen W., Chaikledkaew U., Eakanunkul S., Sukonthasarn A. The modification effect of influenza vaccine on prognostic indicators for cardiovascular events after acute coronary syndrome: observations from an influenza vaccination trial. Cardiol. Res. Pract. 2016; 2016: 4097471. https://doi.org/10.1155/2016/4097471Marchenko V., Zelinskaya I., Toropova Y., Shmakova T., Podyacheva E., Lioznov D., et al. Influenza A virus causes histopathological changes and impairment in functional activity of blood vessels in different vascular beds. Viruses. 2022; 14(2): 396. https://doi.org/10.3390/v14020396Marchenko V., Mukhametdinova D., Amosova I., Lioznov D., Zhilinskaya I. Influenza A(H1N1)pdm09 virus alters expression of endothelial factors in pulmonary vascular endothelium in rats. Viruses. 2022; 14(11): 2518. https://doi.org/10.3390/v14112518Mazza A., Townsend D.M., Torin G., Schiavon L., Camerotto A., Rigatelli G., et al. The role of sacubitril/valsartan in the treatment of chronic heart failure with reduced ejection fraction in hypertensive patients with comorbidities: From clinical trials to real-world settings. Biomed. Pharmacother. 2020; 130: 110596. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2020.110596Cassano V., Armentaro G., Magurno M., Aiello V., Borrello F., Miceli S., et al. Short-term effect of sacubitril/valsartan on endothelial dysfunction and arterial stiffness in patients with chronic heart failure. Front. Pharmacol. 2022; 13: 1069828. https://doi.org/10.3389/fphar.2022.1069828Hellmann M., Dąbrowska E., Żarczyńska-Buchowiecka M., Romanowska-Kocejko M., Narkiewicz K., Gruchała M., et al. Sacubitril/valsartan improved microvascular endothelial function in a young patient with COVID-19-related mild left ventricular dysfunction. Kardiol. Pol. 2022; 80(5): 614–5. https://doi.org/10.33963/kp.a2022.0063Ramakrishnan M.A. Determination of 50 % endpoint titer using a simple formula. World J. Virol. 2016; 5(2): 85–6. https://doi.org/10.5501/wjv.v5.i2.85Taylor C.R., Levenson R.M. Quantification of immunohistochemistry-issues concerning methods, utility and semiquantitative assessment II. Histopathology. 2006; 49(4): 411–24. https://doi.org/10.1111/j.1365-2559.2006.02513.xMarchenko V.A., Barashkova S.V., Zelinskaya I.A., Toropova Y.G., Sorokin E.V., Zhilinskaya I.N. Modeling influenza virus infection in mature Wistar rats. Voprosy virusologii. 2020; 65(3): 159–66. https://doi.org/10.36233/0507-4088-2020-65-3-159-166 https://elibrary.ru/ufdacp (in Russian)Марченко В.А., Барашкова С.В., Зелинская И.А., Торопова Я.Г., Сорокин Е.В., Жилинская И.Н. Моделирование гриппозной инфекции у половозрелых крыс стока Wistar. Вопросы вирусологии. 2020; 65(3): 159–66. https://doi.org/10.36233/0507-4088-2020-65-3-159-166 https://elibrary.ru/ufdacpJanaszak-Jasiecka A., Siekierzycka A., Płoska A., Dobrucki I.T., Kalinowski L. Endothelial dysfunction driven by hypoxia – the influence of oxygen deficiency on no bioavailability. Biomolecules. 2021; 11(7): 982. https://doi.org/10.3390/biom11070982Zhang C. The role of inflammatory cytokines in endothelial dysfunction. Basic Res. Cardiol. 2008; 103(5): 398–406. https://doi.org/10.1007/s00395-008-0733-0Shaito A., Aramouni K., Assaf R., Parenti A., Orekhov A., Yazbi A.E., et al. Oxidative stress-induced endothelial dysfunction in cardiovascular diseases. Front. Biosci. (Landmark Ed). 2022; 27(3): 105. https://doi.org/10.31083/j.fbl2703105