Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
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) |
37 (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.
Список литературы
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 reveald 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.
