Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Экспериментальное изучение нейропротекторной активности нооклерина

На правах рукописи

МАКАРОВА ТАМАРА ИВАНОВНА

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ НЕЙРОПРОТЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТИ НООКЛЕРИНА

14.00.25-фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Купавна- 2007

003056049

Работа выполнена в лаборатории фармакологии Всероссийского научного центра по безопасности биологически активных веществ (ВНЦ БАВ)

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор биологических наук, профессор

Митрохин Николай Михайлович

Официальные оппоненты

доктор медицинских наук, профессор Утешев Дмитрий Борисович доктор медицинских наук, профессор Яснецов Владимир Викторович

Ведущая организация'

ГУ НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН

Защита состоится «30» апреля 2007 г в 10» на заседании диссертационного совета Д217.004.01 при Всероссийском научном центре по безопасности биологически активных веществ (ВНЦ БАВ) по адресу: 142450, Московская обл., Ногинский р-н, г. Старая Купавна, ул Кирова, 23

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНЦ БАВ

Автореферат разослан 30 марта 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор

Л.В Корольченко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Сосудистые заболевания головного мозга являются ведущей причиной инвалидности у взрослых и одной из основных причт* смертности. В России инсульт ежегодно развивается у 400 - 450 тысяч человек, примерно 200 тысяч из них погибают. В настоящее время в РФ проживает более 1 миллиона человек, перенесших инсульт, причем 80% из них являются инвалидами. Ишемический инсульт - одна из наиболее тяжелых форм сосудистых поражений мозга. У большинства больных, перенесших ишемический инсульт, возникают нарушения речи и других высших психических функций (Виленский Б.С., 2005,Norris Ed. J., Hachinski V., 2001). Высокий уровень смертности и инвалидизации населения ставит нарушения мозгового кровообращения в ряд актуальнейших проблем современной медицины (Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001; Суслина ЗА, 2003).

Несмотря на то, что решающее значение в снижении смертности и инвалидизации вследствие инсульта принадлежит первичной профилактике, существенный эффект дает оптимизация системы помощи больным острыми нарушениями мозгового кровообращения (ОНМК), введение лечебных и диагностических стандартов для этих больных, включая реабилитационные мероприятия и профилактику повторных инсультов. Учитывая, что при ишемических повреждениях мозга большую роль играет нарушение кислородного обмена, а также и то, что при ишемии мозга существенно страдает мнесгаческая функция, в медицинской практике широко используют ноотропные препараты (Суслина З.А., Варакин Ю.Я., Верещагин Н.В.,2006). Основной представитель класса ноотропов, пирацетам, имеет невысокую эффективность. В настоящее время на российском рынке появился новый ноотропный препарат «нооклерин»-(2-диметиламино) этанола К-ацетил-Ь-глутамат, синтез и лекарственная форма которого разработаны во Всероссийском научном центре по безопасности биологически активных веществ (ОАО ВНЦ БАВ) под руководством д.х.н., профессора С .Я. Скачило-вой. При клинической апробации выявлено, что нооклерин мало токсичен, а по ноо-тропной активности превосходит пирацетам. Нооклерин характеризуется широким спектром действия, малой токсичностью и низкой частотой развития - побочных эффектов. Кроме того, нооклерин лишен отрицательных свойств психостимуляторов и обладает позитивным влиянием на психофизиологические показатели когнитивной

деятельности пациентов (Александровский Ю А и др., 2003; Александровский Ю А и др., 2004) В связи с этим представляется интересным рассмотреть эффективность применения нооклерина в качестве средства защиты головного мозга от гипоксиче-ских, ишемических и реперфузионных повреждений.

Цель исследования: Экспериментальное изучение эффективности применения нооклерина при ишемических и реперфузионных нарушениях в головном мозге

Задачи исследования.

1. Провести анализ противогипоксической активности нооклерина на моделях геми-ческой, гипобарической, циркуляторной, гистотоксической и гипоксической гипоксии.

2. Оценить влияние нооклерина на показатели биоэлектрической активности головного мозга при его ишемических и реперфузионных повреждениях

3. Определить влияние нооклерина на объемную скорость мозгового кровотока (МК), сопротивление сосудов мозга (ССМ), системное артериальное давление (САД) и сохранность ауторегуляторных реакций церебральных сосудов в постишемическом периоде

4. Изучить действие нооклерина при ишемических нарушениях мозгового кровообращения на показатели метаболизма и оценить влияние нооклерина на процессы свободно-радикального окисления (СРО) при ишемии мозга

5. Изучить влияние курсового введения нооклерина на ориентировочно-исследовательское поведение животных и на сохранность навыка УРПИ в условиях хронической ишемии мозга.

6. Дать сравнительную характеристику нейрогтротекторной активности нооклерина с пикамилоном.

Научная новизна.

1. Впервые экспериментально показана эффективность применения нооклерина в качестве корректора гипоксических состояний.

2. Выявлена эффективность нооклерина как корректора нарушений церебральной гемодинамики и метаболизма при ишемических и реперфузионных повреждениях в мозге.

3 Впервые доказана эффективность фармакологической коррекции нооклерином нарушений процессов обучения и памяти, вызванных ишемическими повреждениями головного мозга.

4 В эксперименте показано, что нооклерин как средство противоишемической защиты мозга превосходит пикамилон

Практическая значимость. Проведена сравнительная оценка нейропротектор-ной активности нооклерина и пикамилона Полученные результаты по изучению специфической активности нооклерина обосновывают целесообразность проведения клинических исследований по использованию нооклерина в качестве корректора церебральных нарушений ишемического генеза.

Основные положения, выносимые на защиту:

1 Нооклерин обладает выраженной противогипоксической активностью при цирку-ляторной и гипобарической гипоксии

2 Нейропротекторное действие нооклерина обусловлено его способностью препятствовать основным патогенетическим звеньям реперфузионного повреждения мозга поддерживать феномен ауторегуляции, сохранять утилизацию кислорода и глюкозы мозгом

3. Нооклерин обладает антиамнестическим действием в условиях ишемии мозга, улучшая сохранность навыка воспроизведения УРПИ

Апробация работы. Основные результаты диссертации представлены на 3-й международной научной конференции «Клинические испытания» (Москва, октябрь, 2003), на симпозиуме «Патогенез и патологическая анатомия критических, терминальных и постреанимационных состояний» (Москва, октябрь, 2003), на регионарной конференции «Дни науки» (Элиста, 2004)

Публикация. По теме диссертации опубликовано б работ. Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 133 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, 3 глав, содержащих экспериментальные данные, главы обсуждения результатов, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 19 таблицами и 21 рисунком Указатель литературы включает 142 отечественных и 35 иностранных источников

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе использовался 20% раствор нооклерина ( ПИК-ФАРМА, Россия), и 5 %

раствор пикамипона для инъекций в ампулах по 2 мл (НПО «Витамины», Россия)

Противогипоксическую активность изучали на моделях циркуляторной (перевязка обеих сонных артерий и гравитационные перегрузки), гемической, гистотоксиче-ской, гиперкапнической (гермообъем 250 см3) гипоксии. Критерием противогипокси-ческого действия являлся процент выживших животных в сравнении с контролем Устойчивость к гипобарической гипоксии испытывали путем подъема животных на высоту 11 ООО м со скоростью 100 м/сек в специальной барокамере (Березовский В.А, 1978) Переносимость к гипоксии оценивали по времени пребывания животных на заданной высоте до момента наступления судорог

Для создания ишемии головного мозга использовали несколько моделей одномоментная окклюзия обеих сонных артерий у белых крыс (Биленко М В , 1989), пережатие обеих сонных артерий у белых крыс на 10-15 мин на фоне системной артериальной гипотензии до 40 мм рт ст (Мирзоян P.C. и др , 1998) и окклюзия левой сонной артерии в течение 3-х суток.

С целью выяснения изменений биоэлектрической активности головного мозга в зависимости от его кровоснабжения проводилась регистрация электрокортикограммы (ЭКоГ) по показателям «суммарная мощность» (СМ) и «амплитуда высоких волн» (Am) (Friberg L , Olsen Т S , 1991, Heiss W.D., 1992)

Объемную скорость мозгового кровотока (МК) у крыс регистрировали методом водородного клиренса с помощью платинового электрода, расположенного на поверхности сагиттального синуса в области стока синусов (Демченко ИТ, 1981; Митагва-рия Н. П, 1983) Для изучения регуляторных реакций сосудов мозга моделировали острые сдвиги САД методом кровопускания САД регистрировали в бедренной артерии. О характере цереброваскулярных реакций судили по показателям - «мозговой кровоток» (МК) и «сопротивление сосудов мозга» (ССМ) при различных уровнях пер-фузионного давления Оценку регуляторных возможностей системы внутричерепного кровообращения производили на основании коэффициента ауторегуляции (К,) (Мос-каленкоЮЕ, 1978)

Забор артериальной крови осуществляли из сонной артерии, венозной - из стока венозных синусов По артерио-венозной разнице с учетом объемной скорости МК рассчитывали потребление глюкозы (Лурье ГО. и др, ¡985) и лактата (Чернышева ГА и др, 1989) мозгом Содержание пировиноградной кислоты (ПВК) в крови оценивали модифицированным методом Умбрайта (Колб В Г , Камышников B.C., 1982). Содержание молочной кислоты (МоК) в крови определяли по методу Балоховского — На-точина (Меньшиков В.В. и др., 1987). Уровень диеновых конъюгатов (ДК) ненасыщенных жирных кислот определяли в крови спектрофотометрически по интенсивности поглощения в области 230 нм (Коспок В.А. и др, 1984) Концентрацию вторичных продуктов ПОЛ в пересчете на МДА проводили по тесту с тиобарбитуровой кислотой спектрофотометрически (Гаврилов В.Б. и др , 1987) Активность катал азы и суперок-сиддисмутазы (СОД) определяли спектрофотометрически (Королюк М А. и др., 1988).

Для оценки ориентировочно-исследовательского поведения крыс использовали тест «отрытое поле», а для оценки процессов обучения и памяти у крыс, перенесших ишемию мозга - методику условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ) (Буреш Я и др, 1991)

Опыты были проведены на 250 белых крысах - самцах линии Вистар массой 220250 г, 210 белых мышах массой 18-20 г. В острых опытах для наркоза использовали уретан (500 мг/кг) Коагуляцию крови предотвращали введением гепарина (500 ед/кг) Водные растворы объектов исследования вводили внутрибрюшинно профилактически (до моделирования ишемии) и терапевтически (в постишемическом периоде). В контрольных опытах вводили физиологический раствор Оценку нейропротекторной активности нооклерина проводили в сравнении с пикамилоном

Для обработки результатов экспериментов использовали статистические методы с нахождением средней арифметической (М), средней ошибки средней арифметической (т) Достоверность различий групп оценивали по t-критерию Стьюдента (Поляков И В , Соколова Н С., 1975; Гланц С , 1999)

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Изучение влияния нооклерина на устойчивость животных к гипоксии

На первом этапе работы была проведена оценка нейропротекторной активности нооклерина С этой целью были использованы широко применяемые для выявления нейропротекторного действия модели циркуляторной гипоксии: гиповолемическая (гравитационные перегрузки в кранио-каудальном положении) и оюслюзионная (одномоментная перевязка общих сонных артерий) В качестве препарата сравнения был взят пикамилон. В качестве критерия нейропротекторной активности нами был использован % выживаемости животных. Нооклерин и пикамилон вводили крысам внут-рибрюшинно за 60 минут до ишемии (профилактический эффект). В контрольных опытах внутрибрюшинно вводили физиологической раствора.

Экспериментально показано, что предварительное введение нооклерина животным в дозах 1,10,20,50 и 100 мг/кг способствует увеличению выживаемости белых крыс при билатеральной окклюзии сонных артерий, причем наиболее эффективными оказались дозы 10,20 и 50 мг/кг, которые увеличивали выживаемость с 20 % в контроле до 80%, 70% и 60%, соответственно. Введение нооклерина в дозах 1 мг/кг и 100 мг/кг также оказало защитное действие на головной мозг т выживаемость крыс составила 40 %. В опытах с пикамилоном максимальная выживаемость животных при перевязке сонных артерий отмечается при предварительном введении препарата в дозах 50 и 100 мг/кг и составляет 60 % При введении пикамилона в дозе 10 мг/кг доля выживших животных составляла 40%, а в дозе 1 мг/кг - лишь 25 %.

В контрольной серии опытов при моделировании гипергравитации выживаемость животных составляла 33 %. При исследовании нооклерина на устойчивость животных к дефициту кислорода при циркуляторной гипоксии отмечено выраженное противоги-поксическое действие у данного препарата в дозах 10 и 50 мг/кг: нооклерин увеличивал данный показатель соответственно до 83 % и 50 %. Применение нооклерина в дозе 1 мг/кг не оказывало значимого влияния на выживаемость животных, а в дозе 100 мг/кг даже снижало ее до 15 %. Введение пикамилона способствовало значимому увеличению выживаемости животных при моделировании гравитационных перегрузок в кранио-каудальном положении лишь в дозе 10 мг/кг. Но все же следует отметить, что использование пикамилона в данной дозе было менее эффективно, чем нооклерина

Анализ болограмм, отражающих противогнпоксическую активность нооклерина при различных видах гипоксии свидетельствует что наиболее выраженный противо-гипоксический эффект у данного ноотропа зафиксирован на модели гипобарической гипоксии в дозе 100 мг/кг - время жизни мышей увеличилось, более чем на 190 % относительно контрольной группы. Кроме того, следует отметить, что именно при данном виде гипоксии нооклерин эффективен во всех исследуемых дозах, причем в дозах 1 и 50 мг/кг противогипоксический эффект сопоставим (увеличение времени жизни животных составляет соответственно 91% и 97%)

При профилактическом введении нооклерина в дозах 1 и 50 мг/кг повышение выживаемости животных отмечено также в условиях введения метгемоглобинобразова-теля и оно соответственно составило 63,3% и 25,3% Кроме того установлено, что предварительное введение нооклерина в дозе 10 мг/кг увеличивает выживаемость животных при моделировании гистотоксической гипоксии до 12,7 %. При исследовании противогипоксической активности пикамилона на модели гемической гипоксии было отмечено, что препарат оказывает антигипоксическое действие в дозах 1,10,100 мг/кг, увеличивая время жизни экспериментальных животных соответственно на 43,1 %, 42,3% и 16,9%

В дозе 50 мг/кг исследуемый препарат не способствует повышению устойчивости организма экспериментальных животных к действию метгемоглобинобразователя, более того, отмечено снижение времени жизни мышей по сравнению с контрольной группой животных на 16,9±4,2%. При моделировании гистотоксической гипоксии на фоне пикамилона отмечено статистически значимое повышение времени жизни (на 37,9 %) лишь в дозе 1 мг/кг. Остальные исследуемые дозы не способствуют увеличению времени жизни мышей на данной модели гипоксии.

Пикамилон лишь в дозе 100 мг/кг способствует повышению устойчивости животных к «горной» гипоксии относительно контрольных животных на 72,8±8,9%.

При гипоксической гипоксии введение пикамилона в дозах 50 и 100 мг/кг повышает устойчивость животных к гипоксии более чем на 40 %

Таким образом, экспериментально установлено, что нооклерин способствует повышению устойчивости животных при гипобарической, гемической и циркуляторной

гипоксии, а его антигипоксический эффект носит дозозависимый характер Сравнительный анализ противогипоксической активности нооклерина и пикамилона свидетельствует, что противогипоксическая активность нооклерина в дозе 100 мг/кг более чем в 3 раза превышает противогипоксическую активность пикамилона в аналогичной дозе при моделировании гипобарической гипоксии

Влияние нооклерина на биоэлектрическую активность головного мозга в условиях хронической ишемии

В контрольной серии опытов ишемическое воздействие вызывало ярко выраженную депрессию суммарной мощности (См) более, чем на 90 % и максимальной амплитуды (Ам) более чем на 30 % от величины этих показателей до ишемии. В репер-фузионном периоде восстановление показателей ЭКоГ составило лишь 60,8±7,6 % (для СМ) и 60,1±3,5 % (для Ам) от исходных значений Профилактическое введение нооклерина в дозе 10 мг/кг эффективно препятствует падению в период ишемического повреждения показателей биоэлектрической активности мозга и способствует восстановлению показателей ЭКоГ в период реперфузии (рис 1) Введение пикамилона в дозе 10 мг/кг ограничивает угнетающее действие ишемии на биоэлектрическую активность мозга и способствует восстановлению показателей СМ и Ам в постишемическом периоде. В контрольных опытах время восстановления ЭКоГ в постишемическом периоде составило 30,5±0,8 мин Использование нооклерина существенным образом сокращает временной отрезок постишемической стабилизации биоэлектрической активности мозга до 5,7±0,6 минут (табл. 1)

Таблица 1- Влияние нооклерина на время восстановления показателей ЭКоГ при ишемии головного мозга крыс

Условие эксперимента Время %

восстановления (мин)

Контроль 30,5±0,8 100

Нооклерин, 10 мг/кг 13,1±0,9*х 1 43,0*х

Пикамилон, 10 мг/кг 17,8±2,1* 58,4*

* и * - обозначены статистически достоверные (Р<0,05) сдвиги параметров соответственно по сравнению с контролем и с пикамклоном.

Препарат сравнения пикамилон сокращает время восстановления биоэлектрическо активности мозга относительно контрольной группы животных до 17,8±2,1 минут (таб

%

*х

Рис. 1 Влияние нооклерина (10мг/кг) и пикамилона (10мг/кг) на показатели ЭКоГ при реперфузии мозга. Обозначены статистически значимые изменения (Р<0,05) *- контрольной группы животных, х - относительно пикамилона.

По оси ординат - изменения (%) относительно исходных

1). Таким образом, иооклерин оказывает стабилизирующее действие на ЭКоГ в более ранние сроки, чем общепризнанный церебропротектор пикамилон.

Изучение влияния нооклерина на показатели церебральной гелюдинамики Применение нооклерина в дозе 10 мг/кг у животных без патологии приводит к снижению объемной скорости мозгового кровотока (на 20-34,7 %) в первые 30 минут после введения (табл. 2), но к 60 минуте опыта изучаемый показатель не имел стати-

стически значимых отличий от исходных значений На протяжении всего периода наблюдения констатировали снижение артериального давления (табл 2)

При изучении влияния нооклерина на развитие постишемических феноменов установлено, что последний как при профилактическом, так и при терапевтическом введении купирует развитие реактивной гиперемии (табл 2) Кроме того, профилактическое введение данного препарата препятствует развитию и постишемической гипо-перфузии (табл 2)

Таблица 2- Влитие нооклерина в дозе 20 мг/кг на МК, САД и ССМ _мозга в до- и постишемическом периоде__

Время наблюдений, мин Исследуемые показатели Условия эксперимента

Экспериментальная норма Профилактическое ! Терапевтическое введение ! введение

Исходные показатели МК, л/100г/мин 75,3±2,3 73,0±2,1 1 70,5±4,2

САД, мм рт. ст 97,5±4,5 113,0±4,5 1 117,5±7,3

ССМ, мм.рт.ст/ мл/100г/мин 1,39±0,08 1,59±0,1 | 1,70±0,1

Изменения показателей в % от исходных величин

5 МК -20,0±6Д* * -17,0±3,6* ! -12,8±5,5*

САД -14,1±1,4*х +29,3±0,7*х -0.65±8,3

ССМ +20,0±13,0*х +26,7±7,6*х +23,6±5,3*

15 МК -29,3±0,13 -12,3±1;34" -17.6±4,2Х

САД -26,2±4,9* +24,5±ЗД*Х ; -13,1±7,8

ССМ 1 +8,0±7,3* +16,7±2,5*х | +9,7±9,6

30 МК -34,7±4,0* * -14,9±6,7 1 +37,9±4,9*х

САД 1 -32,9±2,2* * +14,6±1,0*х ! -27,7±2,6Х

ССМ +5,0±4,3* +25,0±6,8Х I +56,6±5,6*х

60 МК I +1,8±19,4 +19,7±4,0*х I -40,4±6,4Х

САД | -33,3±3,1»х -2,4±7,2*х ! -17Д±0,9*

ССМ 1 +1,0±18,0* -7,3±8,6*х ! +46,0±6,0*

обозначены статистически достоверные (Р<0,05) сдвиги параметров относительно * -контрольных животных х - пикамилона в соответствующей дозе

Важно отметить, что при лечебном использовании препарата наблюдали гипо-

тензивную реакцию на 15-60 минутах - снижение САД до 27,7 % в то время как при профилактическом - гипертензивную - повышение САД до 29,3 % на 5-30 минутах по-стишемического периода (табл 2) Отсутствие снижения объемной скорости мозгового кровотока на 60 мин реперфузии при профилактическом применении нооклерина обусловлено способностью препарата препятствовать констрикции церебральных сосудов и развитию гипотензии При анализе влияния нооклерина на феномен ауторегуляции мозгового кровотока выявлено, что применение данного препарата у животных без па-

тологии способствует сохранению стабильного мозгового кровотока при снижении САД до 40 мм рт ст Терапевтическое введение нооклерина способствует сохранению феномена ауторегуляции мозговых сосудов при снижении САД до 60 мм рт ст Важно также отметить, что при снижении САД до 100 мм рт. ст. лечебное применение исследуемого ноотропа приводит к гиперауторегуляторным реакциям церебральных сосудов. Сохранение стабильного мозгового кровотока в физиологических пределах в по-стишемическом периоде при ступенчатом снижении САД обусловлено выраженным воздействием нооклерина на сосудистый тонус снижение сопротивления церебральных сосудов составило более 48 % Экспериментально установлено, что при профилактическом применении препарата нооклерин выраженного снижения мозгового кровотока не наблюдали даже при снижении САД ДО 40 мм рт.ст.

В условиях экспериментальной нормы введение нооклерина в дозе 100 мг/кг не оказывало значимого влияния на церебральную гемодинамику Профилактическое применение нооклерина в дозе 100 мг/кг в течение всего периода наблюдения существенным образом препятствует постишемическим нарушениям кровообращения в мозге Исследуемый препарат нивелирует как развитие постишемической гиперемии, так и развитие феномена «невосстановления мозгового кровотока» Кроме того, нооклерин в данной дозе препятствует и постишемическому снижению САД и повышению ССМ в течение всего периода наблюдения Лечебное применение нооклерина в дозе 100 мг/кг в реперфузионном периоде ограничивают развитие как реактивной гиперемии, так и развитие феномена «невосстановление кровотока» (табл 3). Ограничение постишемической гиперемии под влиянием нооклерина связано с тем, что данный препарат в первые 15 минут после ишемии препятствует вазодилатации мозговых сосудов А лимитирование реперфузионной гипоперфузии с тем, что нооклерин препятствует выраженной вазоконстрикции церебральных сосудов к 60 мин эксперимента (табл.3) При изучении влияния нооклерина на феномен ауторегуляции в условиях экспериментальной нормы установлено, что исследуемый ноотроп способствует поддержанию стабильного кровотока в мозге при дозированной гипотензии в физиологических пределах (табл 3)

Анализ изменений показателей ауторегуляторных реакций мозговых сосудов при профилактическом и терапевтическом введении нооклерина в дозе 100 мг/кг свиде-

тельствует об эффективности использования данного производного глутаминовой кислоты как в качестве предупреждающего, так и в качестве лечебного средства при ре-перфузионном повреждении головного мозга Экспериментально установлено, что но-оклерин препятствует выраженному снижению мозгового кровотока в реперфузион-ном периоде даже при снижении САД до 60 мм рт. ст. (таб.3).

Таблица З-Влияние нооклерина в дозе 100 мг/кг на показатели __ауторегуляторных реакций сосудов мозга_

САД в мм. рт ст. Исследуемые показатели Экспериментальная норма Профилактическое введение Терапевтическое введение

Исходные показатели

120 МК, мл/100г/мин 68,8±4,2 63,5±4,1 70,1±3,7

ССМ, мм рт ст / мл/100г/мин 1,74±0,1 1,90±0,1 1,71±0.1

Изменения показателей в % от исходных величин

100 МК -4,6±0,9 +2,2±8,0 -9,9*4,2

ССМ -18,6±1,8Х -10,0±2,3*х -П,2±5,2*

ка 0,86 0,82 0.91

80 МК -7,3±3д +5,6±4,5 х -25,1±4.9*

ССМ -29,8±3,2 -10,9±4,0Х -12,1±6,3

К, 0,89 0,98 0.69

60 МК -10,1±2,9* -16,9±4,8Х -24,1 ±6,5*

ССМ -32,5±2,9 -22Д±3,2*Х -15,3±7,0*

к, 0,91 0,82 0,78

40 МК -18,7±5,3 -21,0±4,6Х -34,3±5,1*х

ССМ -43,5±4,8 -32,3±4,3 -39,3±6,3*

ка 0,62 0,54 0,71

обозначены статистически достоверные (Р<0,05) сдвиги параметров относительно * - контрольных животных х - пикамилона в соответствующей дозе.

Сопоставляя эффективность применения нооклерина и пикамилона следует отметить, что нооклерин по нейропротекторной эффективности не только не уступает пи-камилону, но и в ряде случаев превосходит его. Существенные отличия были нами выявлены и при проведении сравнительного анализа влияния нооклерина и пикамилона на параметры церебральной гемодинамики у животных без патологии Так, в отличие от пикамилона, который в дозе 20 мг/кг не вызывал значимых изменений объемной скорости мозгового кровотока, нооклерин приводил к снижению изучаемого показателя в течение первых 30 минут наблюдения Данное воздействие на церебральную ге-

модинамику обусловлено тем, что при введении нооклерина животным без нарушений мозгового кровообращения было зафиксировано снижение САД

Наличие значимых отличий в воздействии нооклерина и пикамилона на МК, ССМ и САД были нами зафиксированы и при изучении параметров церебральной гемодинамики у животных, которым вводили исследованные препараты как с профилактической, так и с лечебной целью. Установлено, что профилактическое применение нооклерина в отличие от пикамилона препятствовало развитию постишемической гиперперфузии Данное воздействие препарата на МК обусловлено тем, что под влиянием нооклерина не наблюдалось гипотензия, которая была зафиксирована как в контрольных опытах, так и в опытах с пикамилоном. Следует также отметить и наличие сосудистого компонента в нейропротекторном действии нооклерина, изменяющего динамику сосудистых реакций мозговых сосудов в реперфузионном периоде Именно данное обстоятельство, по-видимому, обуславливает отсутствие феномена «невосстановления кровотока» на 30-60 мин после моделирования ишемии в опытах с нооклерином.

Значимые отличия в действии пикамилона и нооклерина на цикл постишемиче-ских нарушений были также выявлены и при применении данных препаратов с лечебной целью Экспериментально установлено, что терапевтическое применение нооклерина в отличие от пикамилона не влияет на выраженное снижение МК на 60 мин, которое также было выявлено в контрольной группе животных. Таким образом, экспериментально показано, что применения нооклерина в дозе 20 мг/кг с профилактической целью препятствует развитию постишемических нарушений в мозге, в то время как применение пикамилона в аналогичной дозе было существенно менее эффективным В тоже время применение нооклерина с лечебной целью было менее эффективным, чем использование пикамилона. Однако при оценке влияния объектов исследования на сохранность феномена ауторегуляции в постишемическом периоде было выявлено, что нооклерин способствует сохранению мозгового кровотока при моделировании сдвигов САД Более того, при терапевтическом введении препарата нами было зафиксировано наличие гиперауторегуторных реакций мозговых сосудов.

При изучении влияния нооклерина и пикамилона в дозе 100 мг/кг на параметры церебральной гемодинамики в постишемическом периоде выявлено, что профилактическое введение нооклерина более эффективно поддерживает мозговой кровоток на 15

и 60 мин реперфузии, чем препарат сравнения При терапевтическом применении исследуемых ноотропов отличия со стороны церебральной гемодинамики выявлены лишь на 15 мин реперфузии Но при изучении ауторегуляторных реакций мозговых сосудов в постишемическом периоде было установлено, что нооклерин, как при профилактическом, так и при терапевтическом применении более эффективно поддерживает стабильность мозгового кровотока при снижении САД

Таки образом, экспериментально установлено, что применение нооклерина предупреждает снижение мозгового кровотока в реперфузионном периоде и повышает устойчивость системы мозгового кровообращения при снижении САД.

Оценка эффективности коррекции метаболических нарушений и процессов ПОЛ при терапевтическом введении нооклерина при ишемии мозга

Следующим этапом исследований явилось изучение эффективности коррекции нооклерином (10мг/кг) и пикамилоном (10 мг/кг) метаболических нарушений в организме, вызванных ишемией головного мозга.

У животных через 72 часа, после перевязки левой сонной артерии наблюдали снижение концентрации глюкозы как в артериальной, так и в венозной крови и развитие лактат-ацидоза. У животных при моделировании ишемии мозга наблюдается понижение утилизации глюкозы (на 10,8%) и повышение утилизации лактата мозгом (на 15,5%) относительно группы интактных животных.

Активация утилизации лактата мозгом на фоне снижения утилизации глюкозы можно расценивать как компенсаторную реакцию в ответ на ишемическое повреждение мозга Известно, что МоК и другие недоокисленные продукты являются основными побудительными факторами глюконеогенеза, поэтому увеличение потребления лактата может иметь существенное значение для нейтрализации метаболического ацидоза и поддержания энергодефицита в ишемизированном мозге.

Применение нооклерина у животных с ишемией головного мозга приводит к существенному повышению уровня глюкозы как в артериальной, так и в венозной крови относительно контрольных животных. Концентрация глюкозы в артериальной и венозной пробе в опытах с нооклерином также была выше, чем в опытах с пикамилоном соответственно на 10,8% и 9,3%. Анализируя содержание в крови метаболитов глюкозы - лактата и пирувата следует отметить, что применение нооклерина, также как и

пикамилона не оказывало статистически значимого влияния на концентрацию молочной кислоты в артериальной крови, но приводило к накоплению лактата в венозной крови Препарат сравнения пикамилон на уровень молочной кислоты в крови влияния не оказывал Отличия в действии нооклерина от пикамилона выявлены также и при сопоставлении влияния данных ноотропов на концентрацию как артериальной пирува-та в крови: нооклерин не оказывал влияние, а пикамилон снижал концентрацию пиро-виноградной кислоты на 10,1%.

При анализе утилизации мозгом глюкозы и ее основных метаболитов установлено, что применение нооклерина и пикамилона препятствует вызванной ишемией повышенной утилизации глюкозы мозгом. Установлено также, что нооклерин существенным образом угнетает утилизацию лактата мозгом, в то время как пикамилон не оказывает влияния на данный показатель. Следовательно, именно снижением потребления молочной кислоты мозгом можно объяснить увеличение концентрации молочной кислоты в крови, оттекающей от мозга, которое было выявлено нами в опытах с нооклерином.

Одним из пусковых механизмов нарушения энергетического обмена мозга является активация свободнорадикального окисления и рост содержания перекисных соединений липидов, что сопровождается подавлением одной из важнейших защитных реакций мозга - его антиоксидантной активности. Анализ воздействия ишемии на процесс пероксидации липидов головного мозга показал, что через 72 ч после окклюзии левой сонной артерии наблюдается накопление первичных продуктов ПОЛ - диеновых конъюгатов в правом (неповрежденном) полушарии мозга на 357 %, в то время как на стороне повреждения (левое) наблюдали даже снижение их концентрации на 21 % Наблюдается подавление активности ферментов антиоксид антной защиты (СОД и каталазы) на фоне активации образования первичных продуктов ПОЛ в мозге - диеновых конъюгатов, что является неблагоприятным прогнозом и показателем истощения антиоксид антной защиты.

В условиях ишемического повреждения мозга нооклерин в дозе 10 мг/кг активирует процесс утилизации глюкозы мозгом и существенным образом ограничивает процессы перокисдации липидов и нарушение активности ферментов антиоксид антной защиты Так, в опытах с нооклерином констатировали снижение вторичных продуктов

пероксидации - ТБК-активных продуктов как в правом (на 26,6%), так и в левом (на 44,5 %) полушариях мозга относительно контрольных опытов. Терапевтическое введение пикамилона не способствовало угнетению образования ТБК активных продуктов в правом полушарии мозга, более того, в зоне повреждения - левом полушарии, изучаемый показатель был выше, чем в контрольных опытах на 58,0%. Следует также отметить, что нооклерин более эффективно чем препарат сравнения пикамилона ограничивает увеличение уровня диеновых конъюгатов в правом полушарии головного мозга

В опытах с нооклерином и пикамилоном активность катал азы была существенно ниже активности СОД. Так, увеличение активности фермента, обезвреживающего перекись водорода, в опытах с нооклерином была на 15,3±2,4 %, а в опытах с пикамилоном на 22,7±3,1 % выше, чем в контрольных опытах В то время как активность фермента, воздействующего на супероксиданион, существенным образом повышалась на 123,2±24,б % при применении нооклерина и на 53,9±15,6 % при использовании пикамилона относительно контроля Таким образом, терапевтическое применение нооклерина ограничивает процессы пероксидации липидов на стадии образования первичных продуктов ПОЛ. Действие пикамилона на процессы пероксидации липидов менее выражено

Изучение влияния курсового введения нооклерина на неврологический статус животных в условиях ишемических повреждений мозга

Известно, что у больных с ишемическими нарушениями мозгового кровообращения наблюдается неврологический дефицит и нарушения когнитивных функций. Поэтому заключительным этапом работы явилось проведение исследования с целью выявления влияния курсового введения нооклерина на неврологический статус животных при ишемических нарушениях мозгового кровообращения Эффективность нооклерина при ишемических повреждениях ЦНС оценивали по показателям ориентировочно-исследовательской активности животных и интегративной деятельности ЦНС в течение 4-х недель Исследование проведено с использованием модели умеренной тяжести (односторонняя окклюзия сонных артерий) ишемического повреждения мозга При изучении воспроизведения УРПИ у крыс контрольной группы установлено, что ишемия головного мозга приводит к выраженным нарушениям функции памяти животных. Нооклерин (10мг/кг), а также пикамилон (10 мг/кг) способствует сохранению на-

—-Нооклерин -.Пикамилон

Рис 2 Влияния нооклерина и пикамилона на сохранность навыка УРПИ (%) при ишемии в сранении с контрольной группой животных

Р<0,05 относительно * - контрольных опытов, х - опытов с пикамилоном

выка УРПИ в течении всего эксперимента, но на 1 и 4 неделе наблюдения нооклерин был более эффективен, чем препарат сравнения (рис 2)

При изучении поведения животных в контрольной группы в «открытом поле» установлено, что в течение всего эксперимента наблюдаются выраженные изменения ориентировочно-исследовательского поведения: снижение горизонтальной активности на 39,5-84,2 %, вертикальной активности на 66,1-87,1 % и исследовательской активности на 37,2-55,0 % Полученные результаты исследования свидетельствуют о том, что ишемическое повреждение мозга у животных вызывает существенное нарушение ориентировочно-исследовательского поведения Терапевтическое введение нооклерина в дозе 10 мг/кг при ишемических нарушениях мозгового кровообращения препятствует снижению горизонтальных перемещений животных на 1-й, 3-й и 4-й неделе наблюдения и количества вертикальных стоек на 4-й неделе эксперимента, а также существен-

ным образом активирует исследовательскую активность животных в течение всего периода наблюдений (на 10,8-22,5 %) Во все остальные периоды наблюдения существенных изменений со стороны поведенческих реакций, являющихся предметом исследования, не выявлено Терапия пикамилоном существенным образом способствует и активизации исследовательской (на 10,1-33,8%) активности в течение всего эксперимента и ограничивает снижение вертикальной (до 56,0-29,0%) активности животных на 3 и 4 неделях опыта. Но все же следует отметить, что применение нооклерина боле эффективно, чем применение пикамилона ограничивало нарушение горизонтальной и вертикальной активности животных с ишемией головного мозга.

ВЫВОДЫ

1. Нооклерин при профилактическом введении в дозах 1,0 - 100,0 мг/кг повышает устойчивость организма к недостатку кислорода при циркуляторной и гипоба-рической гипоксии Противогипоксический эффект нооклерина на данных моделях гипоксии превосходит эффект пикамилона

2. Нооклерин (10 мг/кг) препятствует депрессии биоэлектрической активности мозга в период ишемии, активирует восстановление суммарной мощности и максимальной амплитуды в период реперфузии и стабилизирует функциональную активность головного мозга 15,4 % быстрее, чем пикамилон (1 Омг/кг).

3. Нооклерин в период реперфузии ограничивает развитие фазы реактивной гиперемии и нивелирует фазу гипоперфузии, более эффективно способствует сохранению ауторегуляторных реакций сосудов мозга, чем пикамилон, который только снижает выраженность феномена «по-геАо\у».

4. Нооклерин (10 мг/кг) в условиях ишемических повреждений мозга активирует ферменты антиоксид антной защиты - катал азу на 15% и СОД на 125%, препятствует накоплению как первичных, так и вторичных продуктов ПОЛ в церебральной ткани на 27 - 45%

5. Курсовое введение нооклерина (10 мг/кг) при ишемии мозга ограничивает нарушение ориентировочной и препятствует угнетению исследовательской активности животных, а также способствует сохранению воспроизведения навыка

УРПИ Антиамнестическое действие нооклерина при хронической ишемии мозга превосходит действие пикамилона (10 мг/кг) на 1 и 4 недели эксперимента 6 Нооклерин является эффективным средством защиты мозга при ишемии Егсм нейропротекторное действие связано со способностью лимитировать основныее патогенетические звенья церебральной ишемии

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Нооклерин — новые перспективы клинического применения / Клинические исследования лекарственных средств», 3-я межд конф (15-17 октября 2003 г, Москва), М; 2003 г. - С. 224-226

2. Экспериментальное изучение формирования отека-набухания головного мозга вз постишемическом периоде// Патогенез и патологическая анатомия критических,, терминальных и постреанимационных состояний Материалы симпозиума (Моск-:-ва, 14-15 октября 2003 г) - М С 68-67

3. Скрининг-оценка церебропротекторной активности производных аминокислот 11 Науч. труды молодых ученых, аспирантов и студентов КГУ, Элиста 2004. - С. 59.

4. Изучение влияния нового ноотропного препарата «Нооклерин» на феномен ауторе?-гуляции при церебральной ишемии в эксперименте // Альманах «Геронтология И| гериатрия» М., 2005, выпуск № 4 . - С 104-106.

5. Изучение влияния профилактического и терапевтического введения нооклерина на постишемические изменения церебральной гемодинамики //Кубанский науч. мед. вестник. - 2006. - № 12. - С.68-71.

6. Изучение противогипоксической активности нооклерина//Кубанский науч. м«д вестник. - 2006. - № 12 - С 71-73.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Аминокислоты нервной системы

1.2. Глутаминовая кислота

1.3. Ноотропные препараты

1.4. Фармакологическая характеристика пикамилона

1.5. Фармакологическая характеристика нооклерина ВЫВОДЫ ПО ЛИТЕРАТУРНОМУ ОБЗОРУ МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Методы определения противогипоксической активности

2.2. Регистрация мозгового кровотока (МК)

2.3. Определение ауторегуляторных реакций сосудов мозга 8

14 24 28 31 38

40

41

42

43

2.4. Исследование биоэлектрической активности головного мозга

2.5. Изучение углеводного обмена мозга, 44

2.6. Определение продуктов ПОЛ и активности фер- 45 ментов антиоксидантной защиты

2.7. Исследование ориентировочно-исследовательского 45 поведения

2.8. Методы исследования психотропной активности. 46

2.9. Условия экспериментальных исследований 47

2.10. Методы статистического анализа результатов ис- 48 следования и их техническое оснащение

ИЗУЧЕНИЕ И ПРОТИВОГИПОКСИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ НООКЛЕРИНА

3.1. Изучение влияния нооклерина и пикамилона на 49 устойчивость белых крыс циркуляторной гипоксии, мозга

3.2 Изучение противогипоксической активности но- 57 оклерина и пикамилона на моделях гемической, тканевой, гипобарической и гиперкапнической гипоксии

3.3. Оценка зависимости между дозой и противогипок- 60 сической активности нооклерина и пикамилона с использованием болограмм

3.4 Влияние нооклерина и пикамилона на биоэлектри- 64 ческую активность головного мозга при ишемии мозга и в реперфузионном периоде

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3 70

ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЕ НООКЛЕРИНА И ПИКАМИЛОНА НА АУТОРЕГУЛЯЦИИ МОЗГОВОГО КРОВОТОКА И ВЫРАЖЕННОСТЬ ПОСТИ-ШЕМИЧЕСКИХ ФЕНОМЕНОВ

4.1. Оценка постишемических нарушений мозгового 71 кровотока и его ауторегуляции

4.2. Влияние нооклерина на параметры церебральной 74 гемодинамики

4.3. Влияние пикамилона на параметры церебральной 79 гемодинамики

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4 86

ГЛАВА 5. ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ НООКЛЕРИНА ПРИ ИШЕМИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА

5.1. Особенности углеводного обмена и процессов 87

ПОЛ у животных с ишемией мозга

5.2 Оценка эффективности терапевтического введения 93 нооклерина и пикамилона в условиях ишемических повреждений мозга

5.3. Изучение влияния курсового введения нооклерина 102 на неврологический статус животных в условиях ишемических повреждений мозга

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5 108

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 109

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 115

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 116

ВЕДЕНИЕ

Сосудистые заболевания головного мозга являются ведущей причиной инвалидности у взрослых и одной из основных причин смертности [64]. В России инсульт ежегодно развивается у 400 - 450 тысяч человек, примерно 200 тысяч из них погибают [133]. На данном этапе в РФ проживает более 1 миллиона человек, перенесших инсульт, причем 80% из них являются инвалидами [44,131]. Высокий уровень смертности и инвалидизации населения ставит нарушения мозгового кровообращения в ряд актуальнейших проблем современной медицины. Ише-мический инсульт - одна из наиболее тяжелых форм сосудистых поражений мозга, [22,24,29,45,177].

Несмотря на то, что решающее значение в снижении смертности и инвалидизации вследствие инсульта принадлежит первичной профилактике, существенный эффект дает оптимизация системы помощи больным ОНМК, введение лечебных и диагностических стандартов для этих больных, включая реабилитационные мероприятия и профилактику повторных инсультов [44,122]. Учитывая, что при ишемических повреждениях мозга большую роль играет нарушение кислородного обмена, а также и то, что при ишемии мозга существенно страдает мнестическая функции [89,104], широко в медицинской практике используют ноотропные препараты [6,18,30,45,66,65,98]. Основной представитель класса ноотропов, пирацетам, имеет невысокую эффективность [30,117].В настоящий момент на российском рынке появился новый ноотропный препарат «ноокле-рин»-(2-диметиламино) этанола М-ацетил-Ь-глутамат, который разработан во Всероссийском научном центре по безопасности биологически активных веществ (ОАО ВНЦ БАВ). При клинической апробации выявлено, что нооклерин < . мало токсичен, а по ноотропной активности превосходит пирацетам [121]. Нооклерин характеризуется широким спектром действия, малой токсичностью и низкой частотой развития - побочных эффектов. Кроме того, нооклерин лишен отрицательных свойств психостимуляторов и обладает позитивным влиянием на психофизиологические показатели когнитивной деятельности пациентов [1,3,4, 78, 90, 120]. В связи с этим представляет интерес рассмотреть эффективность. применения нооклерина в качестве средства защиты головного мозга от гипоксических, ишемических и реперфузионных повреждений.

Цель исследования:, Экспериментальное изучение эффективности применения, нооклерина при ишемических и реперфузионных нарушениях в головном мозге.

Задачи исследования. 1. Провести анализ противогипоксической активности нооклерина а на моделях гемическои, гипобарическои, циркуляторнои; гистотоксическои и гипоксиче-ской гипоксии.

2. Оценить влияние нооклерина на показатели биоэлектрической активности головного мозга при ишемических.и реперфузионных повреждениях.

3. Определить влияние нооклерина на объемную скорость мозгового кровотока (МК)^ сопротивление сосудов мозга (ССМ), системное артериальное давление (САД) и. сохранность ауторегуляторных реакций церебральных сосудов в по-стишемическом периоде. •

4. Изучить действие нооклерина при ишемических нарушениях мозгового кровообращения на показатели метаболизма и оценить влияние нооклерина на процессы СРО при ишемии мозга

5. Изучить влияние курсового введения нооклерина на ориентировочно-исследовательское поведение животных и на сохранность навыка. УРПИ в условиях хронической ишемии мозга.

6. Провести сравнительную характеристику нейропротекторной активности нооклерина с пикамилоном.

Научная новизна.

1. Впервые экспериментально показана; эффективность применения нооклерина в качестве корректора гипоксических состояний.

2. Выявлена эффективность нооклерина как корректора нарушений церебральной гемодинамики и метаболизма при ишемических и реперфузионных повреждениях в мозге.

Г '■.■'■ ■ 1

3. Впервые доказана эффективность фармакологической коррекции нооклери-ном нарушений процессов обучения и памяти,.вызванных ишемическими повреждениями головного мозга.

4. В:эксперименте показано, что нооклерин как средство противоишемической. зашиты мозга превосходит пикамилон.

Практическая значимость. Проведена сравнительная оценка:противоишемиче-ской активности нооклерина и пикамилона. Полученные результаты по изучению специфической активности: нооклерина обосновывают целесообразность 1 проведения клинических исследований по использованию нооклерина в качестве корректора церебральных нарушений ишемического генеза.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Нооклерин обладает выраженной; противогипоксической активностью при ;; циркуляторной и гипобарической гипоксии.

2. Нейропротекторное действие нооклерина обусловлено его способностью < препятствовать/основным патогенетическим звеньям реперфузионного повреждения мозга

3. . Нооклерин обладает антиамнестическим действием в условиях ишемии мозга, улучшая сохранность навыка воспроизведения УРПИ.

Апробация работы. Основные результаты диссертации представлены на 3-I й международной научной конференции «Клинические испытания» (Москва, октябрь, 2003), на симпозиуме «Патогенез^ и »патологическая анатомия критиче-; ских, терминальных и постреанимационных состояний» (Москва, 2003), на регионарной конференции «Дни науки» (Элиста, 2004);

Публикации. По теме диссертации.опубликовано 6 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 135 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы методов исследования, 3 глав, содержащих экспериментальные данные, главы обсуждения результатов, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 19 таблицами и 21 рисунками; Указатель литературы включает 142 отечественных и 35 иностранных источников.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Нооклерин повышает устойчивость организма к недостатку кислорода j w с г* при циркуляторнои, гемическои, гистотоксическои, гипобарическои и гипокапнической гиопксии. Противогипоксический эффект нооклери-на на модели гипобарической и циркуляторной гипоксии превосходит эффект пикамилона.

2. Нооклерин препятствуют депрессии биоэлектрической активности мозга в период ишемии и активируют восстановление суммарной мощности и максимальной амплитуды в период реперфузии. Стабилизация функциональной активности головного мозга при введении нооклари-на происходит в более ранние сроки, чем при применении глицина.

3. Введение нооклерина в условиях острой ишемии мозга ограничивает развитие фазы реактивной гиперемии и нивелирует фазу гипоперфу-зии, в отличие от пикамилона, который только снижает выраженность феномена «no-reflow». Нооклерин в условиях острой церебральной ишемии более эффективно способствуют сохранению ауторегулятор-ных реакций сосудов мозга, чем пикамилон.

4. Нооклерин в условиях ишемических повреждений мозга активирует ферменты антиоксидантной защиты, препятствует накоплению как первичных, так и вторичных продуктов ПОЛ в церебральной ткани.

5. Курсовое введение нооклерина при ишемии мозга ограничивает нарушение ориентировочной и препятствует угнетению исследовательской активности животных, а также способствует сохранению воспроизведения навыка УРПИ. Антиамнестическое действие нооклерина при ишемических нарушениях мозгового кровообращения превосходит действие пикамилона.

6. Нооклерина является эффективным средством защиты мозга при ишемии. Его нейропротекторное действие связано со способностью лимитировать основные патогенетические звенья церебральной ишемии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В последние годы одним из наиболее интенсивно развивающихся направлений в медицине - это синтез новых соединений, являющихся аналогами естественных метаболитов. В этой связи определённый интерес представляют соединения, являющиеся производными. Аминокислоты регулируют все основные нервные процессы: возбуждение и торможение, бодрость и сон, агрессию и тревогу, эмоции, поведение, память и обучение, а нарушение содержания аминокислот в организме является одной из причин возникновения различных патологических процессов, проявляющихся дисфункциями нервной системы, и способствует развитию ряда нервных и психических заболеваний и синдромов [16,41,46,126]. С этих позиций актуальным является созданием и внедрение в медицинскую новых препаратов на основе нейроме-диаторных аминокислот способных проникнуть через гемато-энцефалических барьер (ГЭБ) и обладающих высокой специфической активностью. Благодаря активному изучению ГАМК в медицинскую практику внедрен ряд препаратов (аминалон, ноотропил, оксибутират натрия, фенибут, пикамилон и другие) [111, 129]. Многочисленные исследования указывают о выраженной нейропротекторной активности большинства агонистов ГАМ-КА-рецепторов. Их данное свойство связано с восстановлением кровоснабжения, метаболизм и функций мозга. ГАМК, являясь главным тормозным нейротрансмиттером ЦНС, занимает ключевую позицию на стыке путей метаболизма низкомолекулярных соединений, образует естественные метаболиты линейного и циклического характера, обладающие высокой физиологической активностью [52,69,74].

Оценивая современную тенденцию развития фармакологии мозгового кровообращения следует отметить, что при всем многообразии подходов, все большее внимание в вопросах регуляции кровоснабжения и метаболизма мозга уделяется эндогенным веществам и, особенно, соединениям локализирующимся в уникально высоких концентрациях в мозговой ткани [75]. В связи с этим, в последние годы все больше внимание уделяется глутаминовой кислоте [117]. На основе данной аминокислоты были созданы ряд препаратов в т.ч. нооглютил и нооклерин, которые зарекомендовали себя как эффективные ноотропы. В связи с этим представляет теоретический и практический интерес изучение эффективности применение производного 14- ацетилглута-миновой кислоты нооклерина в качестве корректора ишемических повреждений в головном мозге.

В настоящей работе основной целью исследования явилось определение эффективности применения нооклерина при ишемических и реперфузион-ных повреждениях мозга. В качестве препарата сравнения был взят отечественных препарат - пикамилон, который обладает не только ноотропными, но и нейропротекторными свойствами. Учитывая тяжелые последствия инсульта, длительность и дороговизну лечения, высокую инвалидизацию в результате этого тяжелого недуга и огромный экономический ущерб, наносимый данным заболеванием, профилактике инсультов следует уделять гораздо больше внимания [45,131]. Поэтому данной работе рассматривали не только лечебное введение, но и профилактическое.

На первом этапе нейропротекторную активность нооклерина при ОНМК оценивали путем сравнения нейропротекторами - мексидолом, вин-гюцетином, натрия оксибутиратом и цитохромом С . Эффективность применения исследуемого ноотропа при ишемических нарушениях мозгового кровообращения оценивалась по способности соединения повышать выживаемость к циркуляторной гипоксии. Экспериментально показано, что нооклерин существенным образом повышает выживаемость экспериментальных животных при моделировании циркуляторной гипоксии. Наиболее выраженное действие нооклерина было зафиксировано в дозе 10 мг/кг. Следует также отметить, что по влиянию на выживаемость животных при перевязки сонных артерий и гипергравитации ноокелрин не уступает широко используемым нейропротекторам. Кроме того, показана, что ноокелерин более, чем 2 раза увеличивает время жизни животных при гипобарической гипоксии.

Учитывая, что поражениях ЦНС гипоксия является одним из основных повреждающих факторов, а также то, что ноотропные лекарственные средства широко используются в медицине не только как средства для улучшения процессов обучения и памяти, но и как средства защиты организма к различным вредным воздействиям включая и гипоксию, одной из задач данной работы явилось оценка эффективности применения отечественного ноотропа «нооклерин» (2-диметиламино)-этанола 1Ч-ацетил-Ь-глутамат при гемиче

V* о Г* и и скои, гистотоксическои, гипобарическои, гиперкапнической и циркулятор-ной гипоксии.

Изучение влияния нооклерина и пикамилона на мозговой кровоток и его ауторегуляцию в постишемическом периоде показало их эффективность как при профилактическом, так и при терапевтическом введении. Противо-ишемическое же действие пикамилона более выражено при терапевтическом применении. В опытах на крысах установлена способность нооклерина и пикамилона предупреждать развитие феномена «по-ге11о\¥» и восстанавливать ауторегуляторные реакции мозговых сосудов, однако эффективность применения нооклерина в большинстве случаев превосходила эффективность ней-ропротектора пикамилона.

Известно, что ауторегуляция мозгового кровотока является важнейшей особенностью мозгового кровообращения, обеспечивающей стабильность общего мозгового кровотока в широком диапазоне колебаний перфузионного давления. Более того, известно, что с возрастом ауторегуляция мозгового кровотока становится менее эффективной, а ишемия мозга приводит к расстройству механизмов, осуществляющих ауторегуляцию. Поэтому одной из задач нашей работы явилось рассмотрение вопроса возможности применения отечественного препарата «нооклерин» в качестве средства профилактики и лечения ишемических повреждений головного мозга.

Применение нооклерина как при профилактическом, так и при терапевтическом введении способствует сохранению феномена ауторегуляции мозгового кровотока при снижении САД в пределах от 120 до 60 мм рт.ст. Кроме того, данное соединение уменьшает сопротивление сосудов мозга и при дальнейшем снижении САД, что способствует сохранению мозгового кровотока на уровне условно интактных животных (без экспериментальной ишемии мозга). Введение нооклерина тормозит реперфузионные изменения гемодинамики. Профилактический эффект нооклерина более выражен в дозе 20 мг/кг, при терапевтическом их введении эффект наблюдается вне зависимости от дозы. Учитывая, что проба с выключением магистральных артерий с фиксацией изменений биоэлектрической активности мозга является методом, позволяющим объективно оценить степень влияние ишемических и ре-перфузионных повреждений на электрофизиологические процессы в мозге, проводили оценку влияния нооклерина в сравнении с пикамилоном на биоэлектрическую активность головного мозга в условиях ишемических и ре-перфузионных повреждений в мозге. Экспериментально установлено, что нооклерин более эффективно, чем препарат сравнения пикамилон сокращают время восстановления показателей элетрокортикографии в реперфузионном периоде.

В последние годы получила признание концепция роли окислительного стресса в патогенезе ишемии мозга. Генерация активных форм кислорода, нарушение регуляции механизмов антирадикальной защиты, истощение эндогенной антиоксидантной защиты, неуправляемая активация ПОЛ являются ключевыми звеньями гибели нейронов при ишемии. Патогенетическое значение интенсификации процессов ПОЛ и снижение антиоксидантной защиты у больных с сосудистыми заболеваниями головного мозга продемонстрировано в ряде клинико-биохимических исследований. Учитывая значимость окислительного стресса в патогенезе сосудистых заболеваний головного мозга, представляется патогенетически обоснованным применение препаратов, обладающих антиоксидантными свойствами [49]. С этой точки зрения представлял интерес изучение влияния нооклерина на процессы перок-сидации липидов в головном мозге и оценить его влияние на активность ключевых ферментов антиоксидантной защиты - СОД и катал азы.

Перекисные реакции, индуцированные свободными радикалами, повреждают фосфолипиды мембран клеток, что приводит к нарушению высвобождения медиаторов [9]. Поэтому не случаен наш интерес к воздействию ноок-лерина и пикамилона на процесс пероксидации. Состояние окислительного гомеостаза организма определяется с одной стороны - интенсивностью протекания реакций липидпереокисления, а с другой - состоянием антиокси-дантной системы организма. В связи с этим в дальнейшем мы изучали отдельные показатели антиоксидантного статуса организма. Установлено, что применение нооклерина при ишемии мозга предупреждает развитие окси-дантного стресса. Таким образом, результаты исследований по изучению ан-тиоксидантного-прооксидантного равновесия при воздействии ишемии на мозг свидетельствуют, что нооклерин обладает выраженными антиокси-дантными свойствами и способно предупреждать нарушения окислительного гомеостаза организма в тех условиях, когда собственные механизмы ан-тиоксилительной защиты не способны предупредить возникающие нарушения в клетке в организме в целом. Сопоставляя влияние объектов исследования на углеводный обмен в головном мозге при ишемии головного мозга следует отметить, что препарат сравнения оказывал менее выраженное влияние на концентрацию глюкозы и лактата в крови, оттекающей из поврежденного мозга.

Генетически детерминированная форма деятельности (безусловные рефлексы, инстинкты) и вероятностная, проявляющаяся адаптивными поведенческими действиями в онтогенезе и взаимодействуют между собой. Под влиянием различных факторов, в том числе и ишемии, в организме активируются мозговые структуры (прежде всего стволовые), которые возбуждают нейроны мезэнцефальной ретикулярной фармации путем изменения медиа-торных систем. В результате меняется двигательная активность - эмоциональная и ориентировочно-исследовательская активность. Курсовое введение нооклерина при ишемии мозга приводит к регрессу мнестических и когнитивных функций у лабораторных животных. Высокая эффективность данного ноотропа при ишемии мозга проявлялась уже в первые 7 дней лечения. Объективный количественный анализ выявил достоверное ускорение (в сравнении с контрольной группой животных) регресса расстройств неврологических нарушений у животных с ишемическими нарушениями мозгового кровообращения при курсовом введении нооклерина. Животные, прошедшие терапию нооклерином в дозе 10 мг/кг, сохраняли навык пассивного избегания при воспроизводимости УРПИ, тогда как в контрольной группе рефлексы динамично исчезли. Следует также отметить, что препарат сравнения пика-милон на 1 и 4 неделях эксперимента оказывал менее выраженное влияние на сохранность навыка УРПИ, чем нооклерин.

Основная научная новизна работы связана с получением данных, позволяющих оценить эффективность профилактического и терапевтического введения нооклерина при ишемии мозга. В работе также показано, что курсовое введение нооклерина является эффективным способом коррекция и ишеми-ческих изменений в мозге.

Таким образом установлено, что нооклерин оказывает нейропротектор-ное действие при ишемии мозга в эксперименте в связи:

С повышением устойчивости организма к дефициту кислорода

С сохранением феномена ауторегуляции и ограничением выраженности цереброваскулярных феноменов ,

С препятствием развития окислительного стресса

Со способностью оказывать антиамнестическое действие.

Анализ результатов, полученных в ходе экспериментальных исследований нооклерина в качестве корректора и ишемических и реперфузионных повреждений в головном мозге, свидетельствует о его высокой эффективности, которая в большинстве проведенных опытов превосходит препарат сравнения пикамилон. Полученные экспериментальные данные о нейропро-текторном действии нооклерина свидетельствуют о целесообразности проведения клинических исследований по исследованию данного ноотропа в ка-, честве корректора церебральный нарушений.