Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по медицине
На правах рукописи
ГНЕЗДИЛОВА АННА ВИКТОРОВНА
ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕРЕБРОВАСКУЛЯРНОЙ АКТИВНОСТИ НОВЫХ ГАМК-МИМЕТИКОВ НА ОСНОВЕ НЕЙРОАКТИВНЫХ ЛИПИДОВ
14.03.06 Ц фармакология, клиническая фармакология
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Москва Ц 2012
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении Научно-исследовательском институте фармакологии имени В.В.Закусова Российской академии медицинских наук
Научный руководитель: доктор биологических наук
Ганьшина Тамара Сергеевна
Научный консультант: Заслуженный деятель науки РФ,
доктор медицинских наук,
профессор Мирзоян Рубен Симонович
Официальные оппоненты: доктор биологических наук,
профессор Кошелев Владимир Борисович
доктор биологических наук,
профессор Золотов Николай Николаевич
Ведущая организация: ГБОУ ВПО Российский национальный исследовательский медицинский
университет имени Н. И. Пирогова
Минздравсоцразвития России
Защита состоится л____ марта 2012 года в л____ часов на заседании диссертационного совета Д 001.024.01 при ФГБУ НИИ фармакологии имени В.В.Закусова РАМН по адресу: 125315, г. Москва, ул. Балтийская, д.8.
С диссертацией можно ознакомиться в Ученой части ФГБУ НИИ фармакологии имени В.В.Закусова РАМН по адресу: 125315, г. Москва, ул. Балтийская, д.8.
Автореферат разослан л____ февраля 2012 года.
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор медицинских наук,
профессор Е.А.Вальдман
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Сосудистая патология мозга относится к наиболее распространенным, тяжелым и социально значимым заболеваниям, что обусловлено высоким процентом смертности и инвалидизации населения. В России ежегодно инсультом заболевают 400Ц450 тыс. человек, из них на долю ишемических инсультов приходится более 80%. Ежегодная смертность от инсульта в России - одна из наиболее высоких в мире (175 случаев на 100 тыс. населения) [Суслина З.А. и соавт., 2006; Суслина З.А., Варакин Ю.Я., 2007]. Поэтому фармакологическая коррекция цереброваскулярных расстройств является одной из наиболее важных проблем фармакологии и неврологии.
При ишемическом инсульте зона инфаркта окружена тканью, где в целом еще сохранен энергетический метаболизм и имеют место лишь функциональные, но не структурные нарушения органа. Указанная область мозга (пенумбра) и подлежит лечению, т.е. фармакологической коррекции, направленной на восстановление кровоснабжения, метаболизма и функционального состояния поврежденной зоны. Установлен сложный каскад биохимических процессов, протекающих в ишемизированной области мозга. Ключевая роль в этом каскаде принадлежит возбуждающим нейромедиаторным аминокислотам, в особенности, глутамату, увеличение которого приводит к нарушению обмена ионов кальция в нервной клетке [Martin H.G.S., Wang Y.T., 2010; Woodruff T. M. et al., 2011]. В соответствии с этим, одним из вариантов фармакологической коррекции ишемического инсульта является блокада глутаматных рецепторов.
Другой возможный путь восстановления баланса между возбуждающими и тормозными процессами, наблюдаемый при ишемии мозга, заключается в стимуляции ГАМК-ергических механизмов. Здесь необходимо особо подчеркнуть, что система ГАМК, наряду с участием в тормозных процессах, важную роль играет и в регуляции тонуса мозговых сосудов. ГАМК понижает тонус сосудов мозга, кроме того, в стенке сосудов мозга локализованы как ГАМК, так ферменты, синтезирующие и метаболизирующие ГАМК [Мирзоян С.А., Акопян В.П., 1967; Мирзоян С.А. и соавт., 1970; 1974]. Показан высокий аффинитет связывания агониста ГАМК-А рецепторов мусцимола с одноименными рецепторами пиальных сосудов [Krause D.N. et al., 1980]. Создан и применяется препарат пикамилон, который, наряду с непосредственным воздействием на сосуды мозга, оказывает тормозное влияние на центральные механизмы регуляции сосудистого тонуса [Закусов В.В. и соавт. 1977; Мирзоян Р.С., Ганьшина Т.С., 1989; Мирзоян Р.С., 2003].
Известно, что к основным патогенетическим факторам развития ишемического инсульта наряду с нарушениями гемодинамики, относится и состояние коагулологического потенциала крови. Как известно, полиненасыщенные жирные кислоты и их биологически активные производные влияют на агрегацию тромбоцитов, модулируют тромбогенность сосудистой стенки, воздействуют на гемодинамические параметры и активность лейкоцитов и, таким образом, воздействуют на систему гемостаза.
Настоящее исследование посвящено изучению цереброваскулярной активности конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой, конъюгата ГАМК с простагландином Е2 и простагландина Е2, которое является продолжением совместных исследований лаборатории фармакологии цереброваскулярных расстройств (зав. - проф. Р.С. Мирзоян) ФГБУ НИИ фармакологии имени В.В.Закусова РАМН с лабораторией оксилипинов (зав. - проф. В. В. Безуглов) Института биоорганической химии им. Ю.А. Овчинникова и М.М. Шемякина РАН и лабораторией патологии и фармакологии гемостаза (зав. - проф. В.А. Макаров) Центра Гематологии Минздрасоцразвития. В качестве препарата сравнения выбран препарат мексидол, который широко применяется в неврологической практике, обладает выраженной антиоксидантной и антигипоксической активностью [Воронина Т.А. и соавт., 1986; 1998; 2000]. Кроме того, изучено влияние конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой и мексидола на кровоснабжение мозга в условиях сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца, так как при таком сочетании смертность больных увеличивается в 2-4 раза [Saczynski J.S. et al., 2008; Liao J. et al., 2009; Feng W.et al., 2010].
Цель исследования.
Сравнительное изучение влияния конъгата ГАМК с арахидоновой кислотой, конъюгата ГАМК с простагландином Е2, простагландина Е2 и мексидола на мозговое кровообращение в норме и в условиях экспериментальной патологии, а также проведение нейромедиаторного анализа механизма цереброваскулярного эффекта исследованных соединений.
Задачи исследования:
- Провести сравнительное изучение влияния конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на локальный мозговой кровоток у интактных крыс и у животных, перенесших глобальную преходящую ишемию головного мозга, экспериментальный инфаркт миокарда и сочетанную сосудистую патологию мозга и сердца и изучить его антиагрегационную активность.
- Исследовать роль ГАМКА - рецепторов сосудов мозга в реализации цереброваскулярного эффекта конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой.
- Изучить влияние конъюгата ГАМК с простагландином Е2 на кровоснабжение интактного и ишемизированного мозга. Провести анализ цереброваскулярного эффекта этого соединения.
- Исследовать влияние простагландина Е2 на кровоснабжение мозга интактных крыс и животных в условиях глобальной преходящей ишемии, а также изучить участие ГАМК-егригеских механизмов в цереброваскулярном эффекте этого соединения.
- Изучить влияние мексидола на локальный мозговой кровоток у интактных крыс и животных после глобальной преходящей ишемии головного мозга, экспериментального инфаркта миокарда и сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца.
- Провести нейромедиаторный анализ цереброваскулярного эффекта мексидола.
Научная новизна работы.
Впервые установлено, что конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой вызывает увеличение локального мозгового кровотока у крыс, перенесших глобальную преходящую ишемию головного мозга, и не оказывает влияние на кровоснабжение мозга интактных животных. Этот эффект нейролипина реализуется через ГАМКА - рецепторы сосудов мозга. Конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой также увеличивает локальный мозговой кровоток у крыс с экспериментальным инфарктом миокарда и с сочетанной сосудистой патологией мозга и сердца. Показана антиагрегационнная активность конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой.
Обнаружена способность конъюгата ГАМК с простагландином Е2 значительно усиливать мозговое кровообращение в условиях глобальной преходящей ишемии головного мозга. На фоне действия блокатора ГАМКА - рецепторов - бикукуллина этот эффект конъюгата ГАМК с простагландином Е2 значительно ослабляется.
Впервые показано, что простагландин Е2 в одинаковой степени усиливает кровоснабжение как интактного, так и ишемизированного мозга крыс, что обусловлено его способностью понижать тонус церебральных сосудов. Цереброваскулярный эффект простагландина Е2 не устраняется бикукуллином.
Новым является тот факт, что мексидол существенно увеличивает локальный мозговой кровоток у крыс, как в условиях глобальной преходящей ишемии головного мозга, так и при сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца, и уменьшает кровоснабжение мозга интактных животных и крыс с экспериментальным инфарктом миокарда. Механизм цереброваскулярного эффекта мексидола обусловлен его воздействием на бикукуллин-чувствительные ГАМКА-рецепторы сосудов мозга.
Научно-практическое значение работы.
Полученные в работе данные, свидетельствующие о способности изученных ГАМК-миметиков проявлять цереброваскулярную активность в условиях экспериментальной патологии, указывают на необходимость дальнейшей разработки этого направления исследований и поиска новых препаратов с нейропротекторной активностью среди соединений с таким механизмом действия.
Данные, полученные при исследовании конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой и конъюгата ГАМК с простагландином Е2, создают экспериментальную базу для комплексного подхода к фармакологической коррекции цереброваскулярных расстройств, основанного на сочетанном воздействии как на тонус мозговых сосудов, так и на коагулологические свойства крови.
Выявленную характерную особенность мексидола улучшать мозговое кровообращение в условиях глобальной преходящей ишемии головного мозга и сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца необходимо учитывать при назначении и применении препарата в клинической практике.
ичный вклад автора: автором самостоятельно выполнены все эксперименты по изучению влияния исследуемых веществ на мозговое кровообращение с использованием допплеровского лазерного флоуметра, как у интактных животных, так и у крыс в условиях глобальной преходящей ишемии и инфаркта миокарда, проведена обработка и описание полученных результатов, сформулированы выводы. При активном участии автора подготовлены публикации по результатам работы.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены на:
1-ом Съезде нейрохирургов Республики Казахстан с международным участием. 22-24 июля, 2009, Астана; на 5-ой Международной конференции Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам, Москва, 1-4 июня 2010; на 11-ой Международной конференции ENCP Regional Meeting, 14-16 April 2011, St.Peterburg, Russia; на межлабораторной конференции ФГБУ "НИИ фармакологии имени В.В.Закусова" РАМН 26 декабря 2011.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, из них: 5 статей опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией, 4 тезисов опубликованы в материалах Всероссийских и Международных конференций.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 140 страницах компьютерного текста и содержит следующие разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, 3 главы результатов собственных исследований и их обсуждения, заключение, выводы, список литературы, включающий 60 отечественных и 133 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 27 таблицами и 15 рисунками.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование выполнено на 210 нелинейных крысах-самцах массой 250-400г, наркотизированных уретаном (1200 мг/кг внутрибрюшинно). Регистрацию локального мозгового кровотока в теменной области коры головного мозга крыс проводили с помощью лазерного допплеровского флоуметра ALF-21 фирмы УTransonic System Inc.Ф (США). Для этой цели игольчатый датчик флоуметра диаметром 0,8мм устанавливали на теменной области коры головного мозга с помощью микроманипулятора и коромысла. Одновременно регистрировали изменения уровня артериального давления в бедренной артерии. Для регистрации артериального давления в бедренную артерию вводили силиконовый катетер до уровня наружной подвздошной артерии. На основании данных датчиков кровотока и давления в реальном времени рассчитывали сопротивление сосудов. Запись показателей кровотока, артериального давления и сопротивления сосудов производили на полиграфе фирмы BIOPAK (США), соединенным с персональным компьютером. Исследуемые вещества вводили через полиэтиленовый катетер в бедренную вену животных.
В работе была использована модель глобальной преходящей ишемии мозга. Глобальную преходящую ишемию у крыс вызывали окклюзией с помощью зажимов обеих общих сонных артерий в течение 10 минут. Одновременно методом кровопускания снижали уровень артериального давления до 40-50мм рт. ст. Снижение артериального давления необходимо для нарушения функционирования вертебробазилярной системы, которая обеспечивает кровоснабжение жизненно важных центров, расположенных в стволовой области мозга. Спустя 10 минут удаляли зажимы и кровь реинфузировали. Вещества вводили через 40-45 минут после глобальной преходящей ишемии мозга.
Экспериментальный инфаркт миокарда вызывали у крыс перевязкой нисходящей ветви левой коронарной артерии [Seropian I.M., Gonzales G.E., 2009]. Через 3-е суток после операции животных наркотизировали (уретан 1200 мг/кг, внутрибрюшинно) и с помощью компьютерного электрокардиографа Полиспектр-8/В регистрировали ЭКГ. В эксперименты по изучению влияния препаратов на мозговое кровообращение отбирали только тех крыс, у которых во II стандартном отведении ЭКГ наблюдался глубокий зубец Q или комплекс QS. После проведения экспериментов у животных проводили вскрытие и констатировали структурные изменения сердечной мышцы, характерные для инфаркта миокарда.
Опыты по изучению влияния конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на агрегационную активность тромбоцитов in vitro были выполнены совместно со с.н.с. лаборатории патологии и фармакологии гемостаза Т.М.Васильевой. Для этой цели использовали венозную кровь здоровых доноров, которую получали путем пункции кубитальной вены и стабилизировали раствором цитрата натрия (3,8%) в соотношении 9:1. Объектом исследования в экспериментах являлась богатая тромбоцитами плазма, полученная из крови доноров по стандартной методике. Агрегацию тромбоцитов изучали методом светорассеяния, предложенным [Born G. G. V. 1962], на агрегометре фирмы CHRONO-LOG CORPORATION (США).
Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ Stаstistika 8,0 (Statistika Inc., США). Нормальность распределения определяли с помощью критерия Шапиро-Уилка. В основном нормальное распределение отсутствовало, поэтому для дальнейшей обработки данных использовали непараметрический двухвыборочный знаково-ранговый критерий Вилкоксона. Для статистической обработки данных по изучению влияния конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на агрегационную активность использовали параметрический t-критерий парных сравнений Стьюдента. Результаты рассматривали как значимые при р0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Цереброваскулярные эффекты конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой.
Исследование было начато с изучения влияния конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на мозговое кровообращение интактных животных. Проведенные опыты позволили установить, что конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой в дозах 1 и 2 мг/кг при внутривенном введении не изменяет кровоток в коре головного мозга крыс. Уровень артериального давления при этом также не претерпевает изменений.
Следующая серия опытов проводилась на крысах, перенесших глобальную преходящую ишемию. Эксперименты показали, что конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой в дозе 1 мг/кг не оказывает выраженного влияния на кровоснабжение мозга и на уровень артериального давления. При увеличении дозы соединения до 2 мг/кг во всех опытах сразу же после введения наблюдается увеличение локального мозгового кровотока в среднем на 21,6% (р0,05), которое к 80 минуте после введения конъюгата достигает максимальных значений и составляет 44,1% (рис.1 и 3). Затем кровоток постепенно снижается, но остается выше контрольного уровня до конца эксперимента. Артериальное давление в 5 опытах понижалось в среднем на 15%, а в остальных пяти - повышалось в среднем на 20%. Далее исследовалось влияние конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на мозговое кровообращение крыс в условиях экспериментального инфаркта миокарда. Эксперименты показали, что в большинстве опытов нейролипин вызывает увеличение локального мозгового кровотока в среднем на 23% (р0,05, рис. 3). В этих опытах конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой снижает уровень артериального давления, которое остается немного сниженным на протяжении всего эксперимента. Эти данные свидетельствует о том, что цереброваскулярный эффект нейролипина обусловлен его непосредственным влиянием на тонус сосудов мозга.
Рис.1. Влияние конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой (2мг/кг, внутривенно) на локальный мозговой кровоток (ЛМК в условных единицах), артериальное давление (АД в мм рт.ст.) у крысы после глобальной преходящей ишемии.
В отдельной серии опытов исследовали влияние конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на мозговое кровообращение крыс при сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца. Эксперименты показали, что в большинстве опытов конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой вызывает значимое увеличение мозгового кровотока в среднем на 29% к 40 минуте. Цереброваскулярный эффект нейролипина достигает максимальных значений к 60 минуте и составляет 37% (р0,05, рис.2 и 3). Длительность эффекта 120 минут. Уровень артериального давления в этой серии опытов понижается в среднем на 8,5%.
В условиях блокады ГАМКА-рецепторов бикукуллином цереброваскулярная активность конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой в большинстве опытов (6 из 10) не проявляется, в остальных - наблюдается небольшое увеличение кровотока (6-10%, контроль - 44,1%). Артериальное давление после введения конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на фоне бикукуллина снижается в среднем на 15%. Таким образом, цереброваскулярный эффект конъюгата опосредуется через ГАМКА - рецепторы сосудов мозга.
Рис. 2. Влияние конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой (2мг/кг) на локальный мозговой кровоток (ЛМК в условных единицах), артериальное давление (АД в мм рт.ст.) и расчетное сопротивление сосудов (РСС) у крысы с сочетанной сосудистой патологией мозга и сердца (после экспериментального инфаркта миокарда и глобальной преходящей ишемии головного мозга).
Рис. 3. Сводные данные о влиянии конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на локальный мозговой кровоток (ЛМК в %) в коре головного мозга интактных крыс, а также в условиях раздельной и сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца.
Далее были изучены антиагрегационные свойства конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой. Опыты показали, что конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой в отличие от арахидоновой кислоты проявляет антиагрегационную активность, что является важным свойством для цереброваскулярных противоишемических препаратов (табл.).
Таблица. Влияние конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на агрегацию тромбоцитов человека in vitro (Аmax, %)
Контроль | Концентрация коньюгата ГАМК с арахидоновой кислотой мг/мл | ||
0,1 | 0,01 | 0,001 | |
АК (1×10-3 M) 47±2 | 39±2 * | 40±2 * | 41±3 |
АДФ (1×10-5 M) 52±5 | 46±3 | 43±4 | 48±5 |
* - достоверно по отношению к контролю (p<0,05)
АК-арахидоновая кислота, АДФ - аденозиндифосфат.
Влияние конъюгата ГАМК с простагландином Е2 и простагландина Е2
на мозговое кровообращение.
Как известно, простагландины принимают участие в различных физиологических процессах, в том числе участвуют в агрегации тромбоцитов и в регуляции тонуса сосудов. В настоящее время наиболее изучены молекулярные и клеточные эффекты простагландина Е2 (ПГЕ2). В литературе имеются данные о нейропротекторных свойствах ПГЕ2, обусловленных воздействием на ЕР2-рецепторы. Показано, что стимуляция ЕР2 и ЕР4 рецепторов вызывает расслабление гладкомышечных тканей (в том числе сосудистой стенки) [Bos C. L. et al., 2004].
Исследование влияния конъюгата ГАМК с простагландином Е2 на мозговое кровообращение интактных животных показало, что конъюгат в дозе 0,1 мг/кг при внутривенном введении не вызывает изменений локального мозгового кровотока и не оказывает однонаправленных изменений артериального давления.
Следующая серия опытов была посвящена изучению состояния микроциркуляции в головном мозге у крыс после глобальной преходящей ишемии. Проведенные опыты позволили установить, что конъюгат ГАМК с простагландином Е2 сразу же после введения вызывает увеличение локального мозгового кровотока в среднем на 16% (р0,05), к 70 минуте увеличение кровотока достигает максимальных значений (110,6%, р0,05). Затем наблюдается постепенное снижение кровотока, которое достигает исходного уровня к 120 минуте. Цереброваскулярный эффект конъюгата ГАМК с простагландином Е2 обусловлен его непосредственным влиянием на тонус сосудов мозга, так как уровень артериального давления в большинстве опытов снижается, а в остальных - не претерпевает изменений (рис. 4).
Рис. 4. Влияние конъюгата ГАМК с простагландином Е2 (ПГЕ2-ГАМК) (2мг/кг) на локальный мозговой кровоток (ЛМК в условных единицах), артериальное давление (АД в мм рт.ст.) у крысы после глобальной преходящей ишемии головного мозга.
Была проведена специальная серия опытов, в которой цереброваскулярные свойства конъюгата ГАМК с простагландином Е2 исследовались в условиях блокады ГАМКА - рецепторов бикукуллином. Опыты показали, что на фоне действия бикукуллина цереброваскулярные свойства конъюгата либо не проявляются, либо выражены в значительно меньшей степени. Полученные данные позволяют полагать, что цереброваскулярный эффект конъюгата ГАМК с простагландином Е2 в условиях ишемии мозга реализуется через ГАМКА-рецепторы мозговых сосудов.
В работе изучено влияние простагландина Е2 на кровоснабжение мозга как интактных крыс, так и животных в условиях ишемического поражения мозга. Опыты показали, что простагландин Е2 в дозе 0,1мг/кг (внутривенно) не вызывает существенных изменений мозгового кровотока, а в дозе 0,2мг/кг вызывает увеличение мозгового кровотока, начиная с 20 минуты в среднем на 20 % и достигает максимального значения к 70 минуте (30,6%, р0,05). В этой серии опытов под влиянием простагландина Е2 наблюдается небольшое первоначальное кратковременное повышение уровня артериального давления (17,2%), которое затем постепенно снижается ниже исходного уровня (рис.5).
Изучение влияния простагландина Е2 на мозговой кровоток в условиях глобальной преходящей ишемии показало, что простагландин Е2 при внутривенном введении в дозе 0,2мг/кг вызывает увеличение локального мозгового кровотока. Цереброваскулярный эффект начинает развиваться с 10 минуты (10%, р0,05), максимального значения достигает к 60 минуте (46,6%, р0,05), затем постепенно снижается до контрольных значений. Артериальное давление после введения соединения первоначально повышается в среднем на 15%, затем постепенно снижается до конца эксперимента (90минут, рис.5).
Представляло интерес исследовать участие ГАМК-ергических механизмов в цереброваскулярном эффекте простагландина Е2. Проведенные опыты показали, что простагландин Е2 в условиях блокады ГАМКА-рецепторов бикукуллином у крыс после глобальной преходящей ишемии вызывает увеличение мозгового кровотока в среднем на 51,0% (контроль 46,6%). Полученные данные свидетельствуют о том, что на фоне блокады ГАМКАЦрецепторов бикукуллином цереброваскулярный эффект простагландина Е2 проявляется в той же степени, что и у крыс в условиях глобальной преходящей ишемии. Можно полагать, что цереброваскулярный эффект простагландина Е2 в условиях ишемии мозга реализуется через одноименные рецепторы сосудов мозга.
Рис. 5. Влияние простагландина Е2 (ПГЕ2) (0,2 мг/кг) на локальный мозговой кровоток (ЛМК в условных единицах) и артериальное давление (АД в мм рт.ст.) у интактной крысы (верхняя часть рисунка) и в условиях глобальной преходящей ишемии мозга (нижняя часть рисунка).
Таким образом, сравнительное изучение влияния простагландина Е2 и конъюгата ГАМК с простагландином Е2 на мозгового кровообращения позволило установить, что простагландин Е2 в отличие от конъюгата ГАМК с простагландином Е2 усиливает кровоснабжение мозга интактных крыс. Установлено, что конъюгат ГАМК с простагландином Е2 вызывает значительное усиление кровотока ишемизированного мозга в отличие от простагландина Е2, который в одинаковой степени усиливает кровоток как в интактном, так и ишемизированном мозге..
Нейромедиаторный анализ цереброваскулярной активности исследованных соединений показал, что в цереброваскулярном эффекте конъюгата ГАМК с простагландином Е2 принимают участие ГАМКА-рецепторы, тогда как эффект простагландина Е2 реализуется, по-видимому, через одноименные простагландиновые рецепторы, расположенные в сосудах мозга (рис. 6). Следовательно, наличие ГАМК в конъюгате ГАМК с простагландином Е2 вносит существенные изменения во взаимодействие исследованных соединений с рецепторами, расположенными в сосудах мозга.
Рис. 6. Влияние конъюгата ГАМК с простагландином Е2 (ПГЕ2-ГАМК) и простагландина Е2 (ПГЕ2) на локальный мозговой кровоток (ЛМК в %) в условиях глобальной преходящей ишемии и в условиях блокады ГАМК-рецепторов бикукуллином (БК).
Изучение цереброваскулярной активности мексидола.
Изучение влияния мексидола на мозговое кровообращение интактных крыс позволило установить, что мексидол в дозе 200 мг/кг сразу же после внутривенного введения вызывает снижение кровотока в коре головного мозга крыс. Через 90 минут наблюдения локальный кровоток в 5 опытах продолжает оставаться сниженным на 14,1%, а в других пяти экспериментах восстанавливается до исходного уровня. Уровень артериального давления при этом снижается в среднем на 20,5%.
Следующая серия опытов была посвящена изучению влияния препарата в той же дозе на состояние микроциркуляции в коре большого мозга крыс после глобальной преходящей ишемии. Оказалось, что мексидол у животных сразу после введения вызывает постепенное увеличение локального мозгового кровотока (13-20%), которое к 50 минуте достигает 40% (р0,05), и до 90 минуты остается на этом уровне, затем постепенно снижается, но остается выше контроля до конца эксперимента (рис.7). Изменения артериального давления под влиянием мексидола в условиях ишемии мозга не отличаются однородностью, но в среднем уровень артериального давления на протяжении всего опыта немного понижен.
Далее было изучено влияние мексидола в дозе 200 мг/кг (внутривенно) на локальный мозговой кровоток крыс через 3 суток после перевязки левой коронарной артерии (экспериментальный инфаркт миокарда) и у ложнооперированных животных. Эксперименты показали, что мексидол у крыс с экспериментальным инфарктом миокарда снижает локальный мозговой кровоток в среднем на 20% (у интактных - на 14,1%, у ложнооперированных - на 17,3%) (рис.7). Артериальное давление у крыс в этих условиях понижалось в среднем на 16,1% , у интактных - на 20,5%, у ложнооперированных - на 18,9%.
Затем мексидол исследовали в условиях сочетанных нарушений коронарного и мозгового кровообращения. Проведенные эксперименты позволили установить, что мексидол в дозе 200 мг/кг в этих условиях обладает выраженной цереброваскулярной активностью (рис.7). Препарат вызывает значимое увеличение локального мозгового кровотока сразу после введения, которое на 30 минуте составляет в среднем 33,3%, достигает максимального значения (в среднем 60,0%, р0,05) к 90 минуте и остается увеличенным до конца эксперимента. Мексидол в этой серии опытов в большинстве случаев (9 из 11) вызывает снижение уровня артериального давления в среднем на 14%.
Рис. 7. Изменения локального мозгового кровотока (ЛМК %) под влиянием мексидола в условиях раздельной и сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца.
Механизм цереброваскулярного эффекта мексидола изучали в условиях глобальной преходящей ишемии, так как максимальный цереброваскулярный эффект препарата проявлялся именно в этих условиях. Эксперименты, проведенные в условиях блокады ГАМКА-рецепторов бикукуллином (0,5мг/кг,в/в), показали, что мексидол через 10 минут после введения в этих условиях в большинстве опытов понижает локальный мозговой кровоток в среднем на 10,2% (в контроле увеличивает на 43%), уровень которого не восстанавливается до конца эксперимента. Артериальное давление под влиянием мексидола в этих условиях также снижается на 17,3% и сохраняется на этом уровне до конца эксперимента. Следовательно, в условиях ишемического поражения мозга и на фоне действия бикукуллина цереброваскулярная активность мексидола не проявляется.
Заключение
Таким образом, проведенное исследование показало, что исследованные вещества - конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой, конъюгат ГАМК с простагландином Е2 и мексидол являются ГАМК миметиками, которые проявляют свою цереброваскулярную активность в условиях экспериментальной сосудистой патологии мозга. Наиболее выраженное увеличение локального мозгового кровотока в условиях ишемии наблюдается под влиянием конъюгата ГАМК с простагландином Е2 (рис.8). Полученные данные согласуются с ранее высказанной гипотезой об особой чувствительности сосудов ишемизированного мозга к ГАМК-миметикам [Мирзоян Р.С., 2003].
МК
%
Рис. 8. Влияние конъюгатов ГАМК с арахидоновой кислотой и простагландином Е2, простагландина Е2 и мексидола на локальный мозговой кровоток (ЛМК в % к контролю после ишемии) в коре головного мозга крыс, перенесших глобальную преходящую ишемию.
ВЫВОДЫ
- Конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой вызывает увеличение локального мозгового кровотока у крыс в условиях глобальной преходящей ишемии головного мозга, экспериментального инфаркта миокарда, сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца, а также обладает антиагрегационной активностью.
- Цереброваскулярный эффект конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой реализуется через систему ГАМК, так как не проявляется на фоне действия специфического блокатора ГАМКА - рецепторов бикукуллина.
- Конъюгат ГАМК с простагландином Е2 усиливает мозговое кровообращение у животных в условиях глобальной преходящей ишемии мозга, в отличие от интактных крыс. Специфический блокатор ГАМКА - рецепторов бикукуллин устраняет или существенно ослабляет этот эффект.
- Простагландин Е2 в одинаковой степени усиливает кровоснабжение интактного и ишемизированного мозга, что обусловлено его способностью понижать тонус церебральных сосудов. Этот эффект не реализуется через ГАМКА - рецепторы сосудов мозга.
- Мексидол существенно увеличивает локальный мозговой кровоток у крыс в условиях глобальной преходящей ишемии головного мозга и при сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца. Механизм цереброваскулярного эффекта мексидола обусловлен его воздействием на ГАМКА-рецепторы сосудов мозга.
- Установлено, что конъюгат ГАМК с простагландином Е2 в наибольшей степени увеличивает кровоснабжение ишемизированного мозга, чем конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой, простагландин Е2 и мексидол.
Список научных работ, опубликованных по теме диссертации
1. Мирзоян, Р.С. Современные подходы к фармакологической коррекции расстройств мозгового кровообращения [Текст] / Р.С.Мирзоян, Т.С.Ганьшина, Н.А.Хайлов, А.И.Турилова, А.В.Гнездилова // Материалы 1-го Съезда нейрохирургов Республики Казахстан с международным участием. 22-24 июля, 2009, Астана. Журнал Нейрохирургия и неврология Казахстана. - Астана, 2009. - №2, 3 (15,16). - С. 134.
2. Васильева, Т.В. Влияние конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на агрегационную способность тромбоцитов и мозговое кровообращение [Текст] / Т.В.Васильева, В.А.Макаров, А.В.Гнездилова, В.В.Безуглов, Н.М.Грецкая // Экспериментальная и клиническая фармакология. Приложение. 5-я Международная конференция Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам. Москва, 1-4 июня 2010.- М.: изд-во Фолиум, 2010. - С.31.
3. Гнездилова, А.В. Влияние мексидола на мозговое кровообращение в условиях сосудистой патологии мозга и сердца [Текст] / А.В.Гнездилова, М.А.Лебедева, Д.А.Масленников, Р.С.Мирзоян // Экспериментальная и клиническая фармакология. Приложение. 5-я Международная конференция Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам. Москва, 1-4 июня 2010.- М.: изд-во Фолиум, 2010. - С.35.
4. Гнездилова, А.В. ГАМК-ергический механизм цереброваскулярного эффекта мексидола [Текст] / А.В.Гнездилова, Т.С.Ганьшина, Р.С.Мирзоян // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2010. - Т.71, №10. - С.11-13.
5. Gnezdilova, A. Cerebrovascular effects of mexidol in conditions of separate and combined vascular pathology os brain and heart [Текст] / A.Gnezdilova, T.Ganshina, R.Mirzoyan // 11th ENCP Regional Meeting 14-16 April 2011, St.Peterburg, Russia. Journal of the European College of Neuropsychopharmacol.- 2011. - V.21, suppl.2. - P.124.
6. Гнездилова, А.В. Мексидол и сочетанная сосудистая патология мозга и сердца [Текст] / А.В.Гнездилова, М.А.Лебедева, Т.С.Ганьшина, Р.С.Мирзоян// Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2011. - Т.74, №6. - С.20-23.
7. Гнездилова, А.В. Цереброваскулярные эффекты конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой в условиях раздельной и сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца [Текст] / А.В.Гнездилова, Т.С.Ганьшина, Д.В.Масленников, В.В.Безуглов, Н.М.Грецкая, Р.С.Мирзоян // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2011. - Т.74, №8. - С.47-50.
8. Байкова, В.С. Влияние афобазола на содержание нейромедиаторных аминокислот в стриатуме крыс при глобальной преходящей ишемии [Текст] / В.С.Байкова, И.А.Кадников, М.В.Воронин, Т.С.Ганьшина, А.В.Гнездилова, А.А.Горбунов, Р.С.Мирзоян, С.Б.Середенин // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2011. - Т.151, №5. - С.526-529.
9. Ганьшина, Т.С. Влияние гемисукцината 2-этил-6-метил -3 гидроксипиридина на кровоснабжение мозга крыс при экспериментальной патологии [Текст] / Т.С.Ганьшина, А.А.Горбунов, А.В. Гнездилова, И.Н.Курдюмов, Н.И.Авдюнина, Б.М.Пятин, Р.С.Мирзоян // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2011. - Т. 74, №8. - С. 17-22.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по медицине