Медико-биологический
информационный портал
для специалистов
 
БИОМЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ Medline.ru

СОДЕРЖАНИЕ ЖУРНАЛА:
Физико-химическая биология

Клиническая медицина

Профилактическая медицина

Медико-биологические науки


АРХИВ:

Фундаментальные исследования

Организация здравохраниения

История медицины и биологии



Последние публикации

Поиск публикаций

Articles

Архив :  2000 г.  2001 г.  2002 г. 
               2003 г.  2004 г.  2005 г. 
               2006 г.  2007 г.  2008 г. 
               2009 г.  2010 г.  2011 г. 
               2012 г.  2013 г.  2014 г. 
               2015 г.  2016 г.  2017 г. 

Редакционная информация:
        Опубликовать статью
        Наша статистика


 РЕДАКЦИЯ:
Главный редактор

Заместители главного редактора

Члены редколлегии
Специализированные редколлегии


 УЧРЕДИТЕЛИ:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
"Институт токсикологии Федерального медико-биологического агентства"
(ФГБУН ИТ ФМБА России)

Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук.

ООО "ИЦ КОМКОН".




Адрес редакции и реквизиты

199406, Санкт-Петербург, ул.Гаванская, д. 49, корп.2

ISSN 1999-6314

Российская поисковая система
Искать: 


ТОМ 5, СТ. 4 (стр. 15-18) //

РЕЦЕПТОРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ СУДОРОЖНОЙ АКТИВНОСТИ ПРИ НОРБОРНАН-ПИКРОТОКСИНОВОМ КИНДЛИНГЕ

М.Б. Иванов, С.П. Сидоров
Военно-медицинская академия, Санкт-Петербург


В настоящем исследовании предпринята попытка расширения представлений о рецепторных механизмах судорожной активности при норборнан-пикротоксиновом киндлинге для адекватного поиска средств купирования судорожного синдрома при интоксикации ГАМК-литиками. Показано, что при норборнан-пикротоксиновом киндлинге, возникает состояние гиперактивации NMDA-рецепторов, которое приводит к формированию прежде всего тонического компонента судорог. Активация дофаминергической нейромедиаторной системы оказывает противосудорожное влияние, опосредуемое через дофаминовые рецепторы 2-го подтипа. На фоне предварительного введения норборнана, вероятно, происходит истощении запасов ацетилхолина в мозге как следствие его усиленного выброса на начальных этапах судорог, направленного на компенсацию вызванного дисбаланса тормозных и возбуждающих влияний. ?-оксибутират натрия обладает высокой противосудорожной эффективностью на фоне норборнан-пикротоксинового киндлинга, которая частично опосредуется ГАМКБ-рецепторами.

Ключевые слова: ГАМК-литики, норборнан, судорожная активность, NMDA-, М-холино-, ГАМКБ-, дофаминовые рецепторы

Норборнан (НБ) [2,2-ди(трифторметил)-3,3-дициано-5,6-дихлорнорборнан] относящийся к группе конвульсантов "клеточной структуры" характеризуется наличием жесткого гетероцикла в своей структуре и способностью необратимо блокировать хлор-ионофор ГАМКА-рецепторного комплекса [15]. Соединения данной группы вызывают интоксикации, плохо поддающиеся лечению современными средствами медикаментозной терапии [3]. Очевидно, разработка средств профилактики и терапии отравлений соединениями данной группы, и в частности норборнаном, возможна не только на основе знания механизмов токсического действия и процессов детоксикации, но и на понимании характера взаимодействия различных нейромедиаторных систем при формировании судорожного синдрома как одного из специфических проявлений интоксикации ГАМК-литиками. Разработанная нами модель норборнан-пикротоксинового киндлинга уже показала некоторые преимущества перед другими способами формирования судорожного активности и позволила выявить некоторые патогенетически важные особенности интоксикации норборнаном [2]. В настоящем исследовании предпринята попытка расширения представлений о рецепторных механизмах судорожной активности при норборнан-пикротоксиновом киндлинге для адекватного поиска средств купирования судорожного синдрома при интоксикации ГАМК-литиками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Опыты выполнены на белых беспородных мышах-самцах массой 20-25 г*. Влияние модуляции активности NMDA-, дофаминовых, М-холино- и ГАМКБ-рецепторов на судорожную активность изучалось на модели норборнан-пикротоксинового киндлинга (НПК) [2]. Утром в день эксперимента животные получали НБ (Россия) в дозе 0,8 ЛД50 (0,095 мг/кг), затем через 6 часов - тестирующую дозу пикротоксина (4 мг/кг) ("Sigma", США). НБ и пикротоксин растворяли в 5% диметилсульфоксиде (ДМСО) и вводили внутрибрюшинно в объеме 0,2 мл/кг. В экспериментах использовались агонисты и антагонисты NMDA-рецепторов: NMDA (50 мг/кг) ("Sigma", США), (1-(1-фенилциклогексил)-пиперидин (1,2 и 10 мг/кг) ("Sigma", США), МК-801 (2 мг/кг) ("Sigma", США); М-холинорецепторов: ареколин (15 мг/кг) ("Sigma", США), атропина сульфат (0,1 и 5 мг/кг) ("Sigma", США); дофаминовых рецепторов: апоморфина гидрохлорид (2 мг/кг) ("Sigma", США), дроперидол (0,07 и 0,7 мг/кг) (антагонист Д2-рецепторов) ("Московский эндокринный завод", Россия); агонисты ГАМКБ-рецепторов: ?-оксибутират натрия (500 мг/кг) ("Sigma", США), баклофен (5 мг/кг) ("Sigma", США), фенибут (100 мг/кг) ("Фармакон", Россия); сульфат магния (50 и 100 мг/кг) ("Органика", Россия). Исследуемые вещества растворяли в 10% р-ре ДМСО (ареколин, атропина сульфат, дроперидол, гидроксибутират натрия - в 0,9% р-ре NaCl) и вводили интраперитонеально в объеме 0,1 мл/кг за 10 мин до пикротоксина.

При оценке влияния вышеперечисленных веществ на судорожную активность фиксировались следующие показатели: время возникновения первого вздрагивания или кивания головой (судороги 1 степени), первых клонико-тонических судорог с "латерализацией" и фазой тонической экстензии (судороги 2 степени), время гибели и летальность.

Статистическую обработку полученных данных осуществляли с помощью пакета прикладных программ "Statistica 6.0" с использованием t-критерия Стьюдента.



РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В патологии нейрона, его гиперактивации и эпилептизации велика роль NMDA-рецепторов, так как они обеспечивают усиленную и длительную активацию нейронов [4]. Общим эффектом используемых в нашем исследовании антагонистов данного подтипа глутаматных рецепторов является уменьшение летальности животных при отсутствии статистически значимого влияния на время развития остальных параметров судорожной активности. Кроме того, (1-(1-фенилциклогексил)-пиперидин (1,2 и 10 мг/кг) дозозависимо снижает выраженность судорог, при НПК, а МК-801 в дозе 2 мг/кг изменяет паттерн судорожной активности: резкое уменьшение тонического компонента, увеличение длительности судорог (более 2 часов), сокращение интериктального периода. Считается, что скорость наступления межприступного периода определяется выраженностью тонической фазы судорожного пароксизма [1]. Различия в эффектах МК-801 и (1-(1-фенилциклогексил)-пиперидина, очевидно, связаны с отличающимся фармакологическим спектром. Так, МК-801 является селективным блокатором NMDA-рецепторов, (1-(1-фенилциклогексил)-пиперидин, помимо этого механизма, активирует ?-рецепторы [17].

Учитывая, что введение агониста N-метил-D-аспартата (50 мг/кг) вызывает судороги с выраженной фазой тонической экстензии, а также результаты экспериментов с использованием блокаторов NMDA-рецепторов, предполагается участие данных рецепторов в формировании прежде всего тонического компонента и терминального этапа судорог - опистотонуса.

Сульфат магния использовался в связи с участием ионов Mg2+ в потенциалзависимой блокаде канала NMDA-рецепторов [9]. Показано, что сульфат магния в дозах 50 и 100 мг/кг не вызывал изменения измеряемых параметров судорожной активности, что вероятно, связано с развившейся к моменту тестирования препарата выраженной активацией АМРА- и каинатных рецепторов, приводящей к деполяризации постсинаптической мембраны и полному удалению ионов Mg2+ из соответствующих центров на NMDA-рецепторах.

Использование в экспериментах апоморфина гидрохлорида (2 мг/кг) вызывает статистически значимую задержку (p<0,05) возникновения судорог 1 степени у экспериментальных животных, а дроперидол в дозе 0,7 мг/кг, напротив, ускоряет их развитие и вызывает увеличение летальности животных. При введении дроперидола в дозе 0,07 мг/кг время развития судорог не отличается от показателей контрольной группы, однако, отмечается тенденция к увеличению летальности. Полученные результаты позволяют предположить, что активация дофаминергической нейромедиаторной системы оказывает противосудорожное влияние, опосредуемое через дофаминовые рецепторы 2-го подтипа.

Анализ фармакологической модуляции холинергическими средствами показал, что ареколин (15 мг/кг) вызывает статистически значимое увеличение времени развития судорог 1 и 2 степени (p<0,01 и p<0,05, соответственно). Атропин в дозах 0,1 и 5 мг/кг не оказывает влияния на исследуемые показатели. Полученные результаты могут косвенно свидетельствовать об истощении запасов ацетилхолина в мозге при судорогах на фоне предварительного введения НБ. Это предположение согласуется с литературными данными о снижение содержания ацетилхолина при судорожной активности и электрической стимуляции мозга [7].

?-оксибутират (ГОБ), являющийся эндогенным агонистом ГАМКБ-рецепторов [19], в дозе 500 мг/кг оказывает статистически значимое влияние на все исследуемые показатели, что свидетельствует о высокой противосудорожной активности данного соединения при интоксикации НБ. Выраженный противосудорожный эффект, очевидно, обусловлен тесным взаимодействием ГОБ со многими нейромедиаторными системами [18]. Показано его влияние на дофаминовую [10, 16], глутаматную [12], опиатную [11, 14] системы мозга.

Таблица 1
Влияние нейротропных веществ на судорожную активность при НПК
(указаны химические вещества, оказывающие эффект на оцениваемые параметры)

Исследуемое

вещество

 

Время наступления судорог 1 степени (мин)

Время наступления судорог 2 степени (мин)

Время наступления смерти

(мин)

Летальность

МК-801 за 10 мин, 2 мг/кг

10,15+/-2,32

(8,43+/-3,38)

14,30+/-4,37

(9,16+/-2,19)

(20,26+/-11,07)

0/6 (5/6)

1-(1-фенилциклогексил)-пиперидин за 10 мин, 1,2 мг/кг

10,99+/-2,86

(8,90+/-3,55)

13,50+/-4,77

(12,40+/-2,86)

44,44+/-5,53

(32,6+/-7,67)

3/6 (5/6)

1-(1-фенилциклогексил)-пиперидин за 10 мин, 10 мг/кг

10,39+/-3,17

(8,90+/-3,55)

11,24+/-2,71

(12,40+/-2,86)

(32,6+/-4,67)

0/6 (5/6)

Апоморфин за 10 мин, 2 мг/кг

13,52+/-2,44*

(9,38+/-1,16)

17,10+/-6,38

(12,33+/-3,47)

41,19+/-7,45

(41,32+/-12,22)

7/7 (6/7)

Дроперидол за 10 мин, 0,7 мг/кг

7,59+/-1,40*

(12+/-1,05)

14,16+/-5,07

(16,45+/-8,10)

46,47+/-21,10

4/5 (0/7)

Дроперидол за 10 мин, 0,07 мг/кг

12,42+/-5,47

(10,87+/-3,04)

18,94+/-9,62

(12,55+/-3,24)

28,37

2/6 (0/6)

Ареколин за 5 мин, 15 мг/кг

23,05+/-6,51**

(9,05+/-3,09)

25,34+/-6,23*

(12,58+/-4,15)

30,46+/-17,43

(24,03+/-9,27)

3/5 (4/5)

Гидроксибутират натрия за 10 мин, 500 мг/кг

20,19+/-3,00*

(9,05+/-3,09)

26,53+/-3,57**

(12,58+/-4,15)

(24,03+/-9,27)

0/6 (4/5)

Баклофен за 10 мин, 5 мг/кг

13,52+/-2,25*

(9,02+/-0,38)

19,49+/-1,59**

(10,32+/-2,49)

42,10+/-4,37*

(28,44+/-4,25)

5/6 (5/6)

Фенибут за 10 мин, 100 мг/кг

15,45+/-2,42*

(9,02+/-0,38)

19,03+/-4,25**

(10,32+/-2,49)

32,19+/-8,03

(28,44+/-4,25)

3\7 (5/6)

Примечание. В скобках представлены показатели контрольной группы.
*p<0,05, **p<0,01 по сравнению с контролем.

ГОБ опосредует свои эффекты через связывание с собственными высокоаффинными, а также ГАМКБ-рецепторами [13, 19].
Для выяснения роли ГАМКБ-рецепторов в механизме противосудорожного действия ГОБ в отдельной серии экспериментов в качестве медиаторных "зондов" были использованы баклофен (5 мг/кг) и фенибут (100 мг/кг). Баклофен статистически значимо замедлял развитие судорог 1, 2 и временя гибели животных, не влияя на летальность. При введении фенибута, кроме замедления развития судорог 1 и 2 степени, обнаружена тенденция к уменьшению летальности животных. Таким образом, противосудорожный эффект ГОБ частично опосредуется через активацию ГАМКБ-рецепторов. Не исключаются также немедиаторные влияния ГОБ на судорожную активность, связанные со способностью изменять метаболизм ЦНС [5, 6, 8].

ВЫВОДЫ

1. При судорожной активности, вызванной НПК, возникает состояние гиперактивации NMDA-рецепторов, которое приводит к формированию прежде всего тонического компонента судорог.

2. Активация дофаминергической нейромедиаторной системы оказывает противосудорожное влияние, опосредуемое через дофаминовые рецепторы 2-го подтипа.

3. На фоне предварительного введения НБ, вероятно, происходит истощении запасов ацетилхолина в мозге как следствие его усиленного выброса на начальных этапах судорог, направленного на компенсацию вызванного дисбаланса тормозных и возбуждающих влияний.

4. ГОБ обладает высокой противосудорожной активностью при НПК, которая частично опосредуется ГАМКБ-рецепторами.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гладких В.Д., Колосова Н.А. К патогенезу интоксикации конвульсантами "клеточной структуры" // Токсикол. вестник. - 2000, ©2. - С.11-16.

2. Головко А.И., Иванов М.Б., Свидерский О.А., Сафронов Г.А., Шилов В.В. Механизмы формирования повышенной судорожной готовности при интоксикации норборнаном // Бюл. эксперимент. биол. и мед. - 1998, Т.125, ©6. - С.653-656.

3. Головко А.И., Софронов Г.А., Николаева Т.В., Плужников Н.Н., Клюнтина Т.В. Влияние триортокрезилфосфата на токсичность ГАМК-литиков для мышей // Бюл. эксперим. биологии и медицины. - 1993. - Т. 116, © 10. - С.396-397.

4. Крыжановский Г.Н. Общая патофизиология нервной системы. Москва: "Медицина", 1997. - 352 с.

5. Лопатин А.Ф., Рябцева Е.Т., Рябова В.В., Липатова Т.Ю. Влияние натрия оксибутирата на некоторые показатели метаболизма при ишемической гипоксии мышечной ткани // Фармакология и токсикология. - 1984. - ©5. - С.53-55.

6. Петрин И.Н., Долгих В.Т., Кролевец И.П. Применение ?-оксибутирата натрия и гутимина для уменьшения метаболических нарушений в сердце, вызванных экзотоксическим шоком при отравлении уксусной кислотой // Вопр.мед.хим. - 1993. - Т.39,©6. - С.36-39.

7. Селиванова А.Т., Голиков С.Н. Холинергические механизмы высшей нервной деятельности. - Ленинград. 1975. - 184 с.

8. Artru A.A., Steen P.A., Michenfelder J.D. gamma-Hydroxybutyrate: cerebral metabolic, vascular, and protective effects // J.Neurochem. - 1980, Vol.35, N5. - P.1114-1119.

9. Danysz W., Parsons C. G.. Glycine and N-Methyl-D-Aspartate Receptors: Physiological Significance and Possible Therapeutic Applications // Pharmacolog. Rev. - 1998, Vol. 50. - P. 597-664.

10. Feigenbaum J.J., Howard S.G. Does gamma-hydroxybutyrate inhibit or stimulate central DA release? // Int.J Neurosci. - 1996,Vol. 88, N1-2. - Р. 53-69.

11. Feigenbaum J.J., Simantov R.. Lack of effect of gamma-hydroxybutyrate on mu, delta and kappa opioid receptor binding // Neurosci.Lett. - 1996,Vol.212, N1. - Р. 5-8.

12. Ferraro L., Tanganelli S. et al. ?-Hydroxybutyrate modulation of glutamate levels in the hippocampus: an in vivo and in vitro study // J.Neurochem. - 2001,Vol. 78, N5. - P. 929-939.

13. Hechler V., Gobaille S., Maitre M. Selective distribution pattern of ?-hydroxybutyrate receptors in the rat forebrain and midbrain as revealed by quantitative autoradiography // Brain Res. 1992. Vol. 572. © 1-2. Р. 345-348.

14. Maldonado C., Rodriiuez-Arias M., Aguilar M.A., Minarro J. GHB differentially affects morphine actions on motor activity and social behaviours in male mice // Pharmacol.Biochem.Behav. - 2003, Vol. 76, N. - Р. 259-265.

15. Moody E.A., Lewin A.H., de Costa B.R. et al. Site-specific acylation of GABA-gated Cl- uptake // Eur. J. Pharmacol. - 1991. - Vol.206, N2. - Р.113-118.

16. Nissbrandt H., Engberg G. The GABAB-receptor antagonist, CGP 35348, antagonises gamma-hydroxybutyrate- and baclofen-induced alterations in locomotor activity and forebrain dopamine levels in mice // J. Neural. Transm. - 1996, Vol.103, N11. - P.1255-63.

17. Sharp J.W. Phencyclidine (PCP) acts at ? sites to induce c-fos gene expression // Brain Res. - 1997, Vol.758. - P.51-58.

18. Tunnicliff G. Sites of action of gamma-hydroxybutyrate (GHB) - a neuroactive drug with abuse potential // J.Toxicol.Clin.Toxicol. - 1997, Vol.35. - P.581-590.

19. Xie X., Smart T.G. ?-Hydroxybutyrate hyperpolarizes hippocampal neurones by activating GABAB receptors // Eur.J.Pharmacol. - 1992, Vol.212. - Р.291-294.



Страница вверх

Свидетельство о регистрации сетевого электронного научного издания N 077 от 29.11.2006
Журнал основан 16 ноября 2000г.
Выдано Министерством РФ по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций
(c) Перепечатка материалов сайта Medline.Ru возможна только с письменного разрешения редакции

Размещение рекламы

Rambler's Top100