Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Ключевые слова: черепно-мозговая травма, алкогольная интоксикация, церебролизин, пирацетам.
В проблеме диагностики и лечения черепно-мозговой травмы (ЧМТ) особое место занимают повреждения, полученные в состоянии алкогольного опьянения. По литературным данным, черепно-мозговая травма в 28,4 - 62,3% случаев сочетается с острой алкогольной интоксикацией, при этом алкогольная интоксикация потенцирует тяжесть травмы мозга [5]. Частота указанных сочетаний обусловливает актуальность исследований терапевтической эффективности фармакологических препаратов для создания оптимальных схем оказания экстренной помощи, что позволит снизить летальность, сократить длительность острого периода, раньше активизировать больных и уменьшить инвалидизирующие последствия.
Целью исследования явилась сравнительная оценка эффективности фармакологических препаратов церебролизин и пирацетам на модели черепно-мозговой травмы у крыс на фоне острой алкогольной интоксикации. Выбор препарата церебролизин обусловлен данными о его экспериментальной и клинической эффективности в терапии черепно-мозговой травмы [6] и других нозологических форм, сопровождающихся повреждением ЦНС [7]. Учитывая, что лечебная эффективность церебролизина на модели изолированной ЧМТ уже продемонстрирована [6], в данной работе основной упор сделан на оценку его лечебной активности в условиях комбинированного воздействия физического (ЧМТ) и химического (интоксикация этанолом) факторов.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование выполнено на беспородных самцах крыс-альбиносов массой 180-220 г. Животных содержали в стандартных условиях вивария не менее недели до начала экспериментов. В течение суток перед использованием в эксперименте крыс не кормили. Сопоставимость экспериментальных групп обеспечивали рандомизацией выборок крыс, использовавшихся в экспериментах. Для обеспечения достоверности результатов каждая экспериментальная группа (опыт и контроль) включала не менее 20 животных.
Острую интоксикацию этанолом у крыс опытной группы моделировали путем однократного внутрижелудочного (зондового) введения 33 % раствора этилового спирта в объеме 16 мл/кг массы животного за 30 мин до ЧМТ. Моделирование ЧМТ проводилось с помощью weight-drop метода [8, 15]. Экспериментальную терапию начинали через 30 мин после механического воздействия. церебролизин вводили один раз в сутки интраперитонеально в дозе 1 мл/кг массы животного на протяжении недели. Животные контрольных групп подвергались аналогичному воздействию этанолом и механическим фактором, однако вместо церебролизина они получали ежедневно пирацетам в дозе 60 мг/кг (первая группа контроля) или эквивалентное количество 0,9 % раствора хлорида натрия (вторая группа контроля) на протяжении недели.
У животных перед воздействием, непосредственно после воздействия, через 3, 24, 72 ч, а также на 7-е сутки осуществлялось неврологическое тестирование. Изучение неврологических проявлений поражения включало оценку рефлекса сгибания конечностей, роговичного рефлекса, рефлекса переворачивания, рефлекса хватания, тестирование равновесия на наклонной решетчатой платформе. Также оценивали динамику восстановления условного рефлекса активного избегания плаванием, динамику восстановления сложного моторного навыка удержания на горизонтальном вращающемся стержне [1], исходные данные в этих экспериментах получены на интактных крысах, не подвергавшихся какому-либо воздействию (n=20).
У животных экспериментальных групп (опытных и контрольных) проводилась морфологическая оценка поражений головного мозга путем приготовления срезов мозга во фронтальной плоскости по вектору ударного ускорения. При гистологическом исследовании препараты окрашивали гемотоксилином и эозином, а также по Нисслю.
Концентрацию восстановленного глутатиона в гомогенатах головного мозга определяли по методике G.L.Ellman (1959) в модификации В.В.Смирнова [8]. Активность глутатион-редуктазы определяли по методу I.Carlberg и B.Mannervik [10], глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы - по методу A.Kornberg и соавт. [11], глутатионпероксидазы - по методу А.Н. Гавриловой [2]. Содержание белка определяли методом Лоури в модификации G.L.Peterson [14]. Сравнение биохимических показателей осуществлялось как между животными опытной и контрольных групп, так и применительно к интактным крысам (т.е. не подвергавшимся каким-либо воздействиям). Статистическую обработку полученных результатов осуществляли с использованием t-критерия Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
При сочетанном воздействии алкоголя и диффузной травмы мозга в 100% наблюдений отмечено развитие судорожного пароксизма клонического характера продолжительностью 14+3 с, время коматозного состояния составляло 70+8 минут. Введение церебролизина модифицировало клиническую картину поражения. Отмечалось достоверно более раннее восстановление рефлексов по сравнению с контрольными группами, получавшими пирацетам и физиологический раствор.
Анализ результатов проведенных экспериментов по оценке динамики восстановления предварительно выработанного условного рефлекса активного избегания плаванием и предварительно выработанного сложного моторного навыка удержания на горизонтальном вращающемся стержне показал, что у животных, получавших церебролизин, отмечалось достоверное восстановление исследуемых показателей уже через 1 сутки после патогенного воздействия (рис.1, рис.2).
Рисунок 1. Динамика восстановления условного рефлекса избегания плаванием.
Примечание:
- Время выхода из бассейна, соответствующее "0 суток", получено на обученных интактных крысах,
* - Достоверные различия (р<0,05) в сравнении с группой животных получавшей церебролизин.
Рисунок 2. Динамика восстановления сложного моторного навыка удержания на горизонтальном вращающемся стержне.
Примечание:
- Время удержания на стержне, соответствующее "0 суток", получено на обученных интактных крысах,
- *- Достоверные различия (р<0,05) в сравнении с группой животных получавшей церебролизин.
Таким образом, введение церебролизина, но не пирацетама значимо влияло на динамику регресса неврологических признаков поражения и восстановление условных рефлексов у экспериментальных животных, перенесших ЧМТ на фоне острой интоксикации этанолом. Полученные данные, вероятно, связаны со способностью церебролизина уменьшать степень выраженности цитотоксического отека мозга, стабилизировать мозговой кровоток, препятствовать образованию избыточного количества свободных радикалов и ослаблять нейротоксическое действие возбуждающих аминокислот. Аналогичные результаты положительного влияния препарата на процессы восстановления двигательных и поведенческих реакций у крыс получены на различных экспериментальных моделях острого и хронического повреждения нейронов [3, 7, 12].
Подтверждением нейропротективной активности церебролизина при ЧМТ на фоне острой алкогольной интоксикации явились особенности патоморфологической картины в группе, получавшей препарат. Отмечалось слабовыраженное в сравнении с контролями полнокровие сосудов в области межполушарной щели, умеренное полнокровие сосудов и единичные мелкоочаговые кровоизлияния в мягких мозговых оболочках в проекции базальных отделов мозга. Экссудативные проявления воспалительного процесса и слабовыраженные признаки некробиоза и гибели нейронов в группе, получавшей церебролизин, идентифицировались лишь в течение первых 3-х суток, очаговых глиальных реакций в данной группе нами обнаружено не было. Полученные морфологические данные согласуются со сведениями других авторов о положительном влиянии церебролизина на процессы восстановления в тканях головного мозга экспериментальных животных при повреждениях нейронов различного генеза [7]. Препарат оказывал нейропротекторное действие, что выражалось в большей сохранности периваскулярных и перикапиллярных областей, церебролизин снижал выраженность воспалительных изменений путем угнетения патологической активации клеток микроглии, улучшал транспорт глюкозы через гемато-энцефалический барьер, что увеличивало число жизнеспособных клеток после ишемии и гипоксии, тормозил апоптоз нейронов. Показано наличие мембранопротекторной активности у церебролизина [3, 7]. Одним из механизмов данного эффекта является активация системы антиоксидантной защиты [4], важнейшим компонентом которой является система глутатиона, участвующая в регуляции углеводного, липидного и белкового обмена, активности ряда ферментов и других функций. Состояние системы глутатиона и ее роль в генезе различных патологических состояний, в том числе при ЧМТ и острых интоксикаций этанолом, привлекает все большее внимание исследователей [8].
Данные о динамике изменения некоторых показателей системы глутатиона в тканях головного мозга крыс при ЧМТ на фоне острой алкогольной интоксикации представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Состояние некоторых показателей системы глутатиона головного мозга крыс в различные сроки после комбинированного воздействия механической травмы и острой алкогольной интоксикации.
|
Показатель |
Интактные животные♦ (n=20) |
Эксперимен-тальные группы (этанол +/- ЧМТ) |
Сроки исследования |
|||
|
3 ч |
1 сут |
3 сут |
7 сут |
|||
|
Восстановленный
глутатион, |
1,64+/-0,09 |
0,9 % р-р NaCl |
1,33+/-0,07* |
1,38+/-0,09* |
1,64+/-0,11 |
1,51+/-0,05 |
|
пирацетам |
1,42+/-0,02* |
1,30+/-0,05* |
1,50+/-0,07 |
1,59+/-0,03 |
||
|
церебролизин |
1,38+/-0,02* |
1,16+/-0,05*# |
1,55+/-0,06 |
1,75+/-0,07#? |
||
|
Активность глутатионперок-сидазы, ммоль/мин . гбелка |
0,403+/-0,044 |
0,9 % р-р NaCl |
0,388+/-0,027 |
0,506+/-0,048 |
0,653+/-0,031* |
0,545+/-0,037* |
|
пирацетам |
0,402+/-0,017 |
0,465+/-0,037 |
0,612+/-0,037* |
0,515+/-0,031* |
||
|
церебролизин |
0,507+/-0,014*#? |
0,485+/-0,037 |
0,574+/-0,027* |
0,499+/-0,051 |
||
|
Активность
глутатион- |
34,64+/-1,19 |
0,9 % р-р NaCl |
32,36+/-3,92 |
31,59+/-4,03 |
49,95+/-7,27 |
53,13+/-5,12* |
|
пирацетам |
36,21+/-1,85 |
39,74+/-2,04 |
55,99+/-3,63* |
57,56+/-3,31* |
||
|
перебролизин |
37,78+/-2,85 |
53,74+/-4,04*#? |
54,99+/-3,63* |
56,56+/-6,01* |
||
|
Активность |
142,6+/-8,8 |
0,9 % р-р NaCl |
144,5+/-1,7 |
156,4+/-4.6 |
196,7+/-7,4* |
139,3+/-10,3 |
|
пирацетам |
139,4+/-2,6 |
155,4+/-4,2 |
160,4+/-2,6*# |
136,1+/-3,4 |
||
|
церебролизин |
176,8+/-2,1*#? |
165,4+/-5,2* |
147,4+/-3,6#? |
146,1+/-4,7 |
||
- интактные животные не подвергались воздействию этанолом и физическим фактором, * - различия достоверны (р<0,05) в сравнении с интактными животными, # - достоверно по сравнению с группой, получавшей 0,9% р-р NaCl, p<0,05. ? - достоверно по сравнению с группой, получавшей пирацетам.
Анализ полученных данных показывает, что в группе животных, леченных церебролизином к исходу первых суток отмечалось достоверное снижение концентрации восстановленного глутатиона по сравнению с интактной группой и с крысами, получавшими изотонический раствор. Одной из причин снижения уровня восстановленного глутатиона в клетке может быть его расходование в реакциях утилизации активных форм кислорода и продуктов пероксидации, катализируемых глутатионпероксидазой. Более раннее повышение активности данного фермента у животных, получавших церебролизин, по-видимому, и может объяснить более выраженное снижение уровня восстановленного глутатиона в тканях головного мозга в первые сутки. Восстановление окисленной формы глутатиона, образующейся в результате глутатионпероксидазной реакции катализируется глутатион-редуктазой. Скорость этого НАДФ?H - зависимого процесса намного превосходит возможности синтеза глутатиона в тканях. Значимым источником НАДФ?H является ключевая реакция пентозофосфатного пути метаболизма углеводов - глюкозо-6-фосфатдегидрогеназная, которая и лимитирует возможности редокс-циклирования глутатиона в условиях, характеризующихся активацией процессов пероксидации. В нашем исследовании, активность этих ферментов в тканях головного мозга крыс, получавших церебролизин, достоверно повышалась уже в первые сутки, что указывает на модификацию показателей системы глутатиона в головном мозге крыс после введения препарата.
Таким образом, раннее применение церебролизина в схеме экспериментальной терапии закрытой черепно-мозговой травмы на фоне острой интоксикации этанолом способствовало более быстрому восстановлению функций ЦНС лабораторных животных по показателям неврологического статуса и условно-рефлекторной деятельности, в отличие от пирацетама в рекомендуемой дозе. Морфологическим подтверждением эффективности церебролизина при изучаемой патологии служит сокращение сроков проявления и снижение выраженности дисциркуляторных нарушений, воспалительных и некробиотических изменений в тканях головного мозга. Введение церебролизина оказывало положительное влияние на динамику показателей системы глутатиона в тканях головного мозга экспериментальных животных. Результаты исследования являются экспериментальным обоснованием применения церебролизина при острой алкогольной интоксикации отягощенной закрытой черепно-мозговой травмой.
Список литературы
1. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения: Пер. с англ. Е.Н.Живописцевой.- М.: Высш.шк., 1991.- 399 с.
2. Гаврилова А.Р., Хмара Н.Ф. // Лаб. дело. - 1986. - ? 12. - С. 21-24.
3. Громова О.А., Кудрин А.В. Нейрохимия макро- и микроэлементов. Новые подходы к фармакотерапии.- М.: "АЛЕВ-В", 2001, 272 с.
4. Девяткина Т.А., Важничая Е.М., Луценко Р.В. // Эксп. и клин. фарм.-2000.- Т63, ?4.- С.38-41
5. Диагностика легкой черепно-мозговой травмы при алкогольной интоксикации (Методические рекомендации).- Новосибирск, 1990 .- 10 с.
6. Кемалов А.И., Заваденко Н.Н., Петрухин А.С., Мусапарбекова А.Ж. Оценка эффективности церебролизина при лечении последствий закрытой черепно-мозговой травмы у детей// Церебролизин: фармакологические эффекты и место в хирургической практике.- Москва, 2002.- С.80-89.
7. Одинак М.М., Вознюк И.А., Янишевский С.Н. Ишемия мозга. Нейропротективная терапия. Дифференцированный подход.- СПб.: ВМедА, 2002.-77с.
8. Смирнов В.В. Глутатион-зависимая антиоксидантная система головного мозга при черепно-мозговой травме // Дис. : канд. мед. наук. - СПб. - 1995. - 53 с.
9. Boado R. J. // Neurosci Res 2001.- Vol.40, ?4.-P.337-342.
10. Carlberg I., Mannervik B. //Methods in EnzymoL- 1985.- Vol. 113.- P.484-490.
11. Kornberg A., Horecker B.L., Smyrniot P.Z. // Method in Enzymol. - 1955. - Vol. 1. - P. 323-327.
12. Koroleva V.I., Korolev O.S., Mares V. et al. //Brain. Res. -1999.- Vol. 8162, ?2.- P.618-627.
13. Meister A // Meth. Enzymol. -1985.- Vol.113.-P.571-589.
14. Peterson G.L. // Anal. Biochem. - 1977. - Vol. 83, ? 2.- P. 346-356.
15. Shapira Y., Lam A.M., Paez A. et all. //J. Neurosurg. Anesthesiol.- 1997. - Vol.9, ?2.- P.118-127.
