Автореферат диссертации по медицине на тему Иммунофармакологическая активность ладастена в экспериментальной модели тревожной депрессии у мышей
005045295
На правах рукописи
Таллерова Анна Вадимовна
ИММУНОФАРМАКОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ЛАДАСТЕНА В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ТРЕВОЖНОЙ ДЕПРЕССИИ У МЫШЕЙ
14.03.06 — фармакология, клиническая фармакология
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
~ 1 № 2072
МОСКВА-2012
005045295
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научно-исследовательском институте фармакологии имени В.В.Закусова» Российской академии медицинских наук (ФГБУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» РАМН)
Научный руководитель:
доктор биологических наук Коваленко Лариса Петровна
Научный консультант: доктор медицинских наук,
профессор, член-корр. РАМН Дурнев Андрей Дмитриевич
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор, член-корр. РАМН, заведующая отделом фармакологически активных веществ ФГБУ «НИИ фармакологии
имени В.В.Закусова» РАМН Гудашева Татьяна Александровна
доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории нейроиммунопатологии ФГБУ «НИИ общей патологии и
патофизиологии» РАМН Давыдова Татьяна Викторовна
ГБОУ ВПО Российский национальный исследовательский медицинский унииверси-тет имени Н. И. Пирогова Минздравсоцразвития России
Защита состоится «_»_ 2012 года в_часов на заседании
диссертационного совета Д.001.024.01, созданного на базе ФГБУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» РАМН по адресу: 125315, Москва, ул. Балтийская, д.8.
С диссертацией можно ознакомиться в ученой части ФГБУ «НИИ фармакологии имени В. В. Закусова» РАМН по адресу: 125315, Россия, г. Москва, ул. Балтийская, д. 8.
Автореферат разослан «_»_2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук,
профессор Вальдман Елена Артуровна
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. На основе доказанной роли воспалительных процессов в патофизиологии депрессивных расстройств (Dunn A.J., 2005; Kim Y.K., 2007; Dantzer R. et al., 2007) регуляция содержания провоспалительных цитокинов и параметров субпопуляционного состава иммунокомпетентных клеток рассматривается в качестве возможной мишени фармакологической коррекции депрессии (Brain L.E., 2012; Dean В., 2011). В пользу этого положения свидетельствует увеличение уровней циркулирующих провоспалительных цитокинов у больных депрессией, положительная корреляция между содержанием провоспалительных цитокинов и риском возникновения депрессий, тяжестью депрессивной симптоматики, когнитивными нарушениями. А также данные о развитии дисбаланса субпопуляционного состава Т-лимфоцитов, изменение состава внутри Т-хелперной популяции (Th1/Th2), угнетение фагоцитарных реакций макрофагов и нейтрофилов при депрессивном расстройстве (Cryan J.F., 2004; Кутько И.И.; 2007; Dhabhar F.S., 2007; Maes М„ 2011).
Препараты, предупреждающие увеличение содержания провоспалительных цитокинов, могут проявлять антидепрессивный эффект и выступать в качестве средств адьювантной терапии депрессии (Akhondzadeh S. et. al., 2009; Dean В., 2011; Казанцева К.В., 2008). Возможной экспериментальной моделью для их поиска и изучения является депрессия у животных в условиях хронического неизбегаемого стресса, вызванного зоосоциальными поражениями (Кудрявцева Н.Н., 1991; Golden S.A. et. al., 2011; Savignac H.M., 2011; Rygula R. et. al. ,2005; Beitia G., 2005). Она воспроизводит этиологические факторы, вызывающие депрессию у людей (Fano Е. et. al., 2001; Авгу-стинович Д.Ф., 2004; Rygula R. et. al., 2005) и удовлетворяет критериям сходства с депрессией по симптоматике, чувствительности к антидепрессантам и анксиолитикам, эндокринным, иммунным и нейрохимическим изменениям в мозге (Avitsur R., 2009; Bartolomucci А., 2007; Beitia G., 2005; Keeney A., 2006).
В качестве перспективных для иммунофармакологической коррекции при депрессии могут рассматриваться препараты, сочетающие психо- и иммунофармаколо-гическую активности. Среди них особое внимание привлекают ладастен и афобазол, разработанные и изученный в ФГБУ «НИИ фармакологии им. В.В. Закусова» РАМН. Афобазол, помимо основной анксиолитической активности, обладает нейропротек-торным, антиоксидантным, противовоспалительным, антимутагенным и антитерато-
генным эффектами. Ладастен - антиастенический препарат, обладающий актопротек-торными, анксиолитическими, иммуномодулирующими и противовоспалительными свойствами (Середенин С.Б. Воронин М. В., 2009; Дурнев А.Д. и соавт., 2009; Яркова М.А., 2005; Вахитова Ю.В., 2004; Морозов И.С. 2001). Спектр фармакологической активности определил перспективу исследования влияния данных препаратов на цито-киновые медиаторы воспаления, субпопуляционный состав Т-лимфоцитов мышей в экспериментальных моделях воспаления и тревожной депрессии.
Цель исследования. Выявить препарат, эффективно снижающий содержание провоспалительных цитокинов, на основе оценки противоспалительных свойств ла-дастена и афобазола. Провести комплексное исследование влияния отобранного препарата на иммунофармакологические показатели в экспериментальной модели тревожной депрессии у мышей.
Основные задачи исследования. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Охарактеризовать противовоспалительные свойства ладастена и афобазола на моделях острого экссудативного воспаления у крыс и мышей.
2. На модели нейроиммунной стимуляции, вызванной введением бактериального липополисахарида (LPS) оценить влияние ладастена и афобазола на профиль провоспалительных цитокинов в сыворотке крови мышей.
3. На модели тревожной депрессии у самцов и самок мышей оценить влияния ладастена на поведение, цитокиновый профиль и субпопуляционный состав Т-лимфоцитов крови и иммунокомпетентных органов.
Научная новизна. Впервые охарактеризованы закономерности изменения содержания провоспалительных цитокинов и параметров субпопуляционного состава Т-лимфоцитов иммунокомпетентных органов и крови мышей линии C57BL/6 в экспериментальной модели тревожно-депрессивного состояния, установлено увеличение содержания медиатора системного воспаления IL-6 в сыворотке крови, снижение процентного содержания Т-лимфоцитов, нарушение индекса иммунорегуляции CD47CD8-, развитие дефицита популяции Т-хелперов. Впервые установлена способность противоастенического препарата ладастен (30 мг/кг) одновременно снижать концентрации провоспалительных цитокинов TNFa, IL-6, IL-17 и IL-4, предупреждать снижение содержания Т-лимфоцитов и уменьшать проявления тревожно-
депрессивного поведения у мышей. Это, в совокупности, позволяет констатировать наличие у ладастена ранее неизвестных фармакологических эффектов.
Научно-практическая значимость. Предложен оригинальный подход к отбору препаратов, корригирующих содержание провоспалительных цитокинов, предполагающий двухступенчатую оценку с последовательным использованием экспериментальных моделей острого экссудативного воспаления у мышей и нейроиммушгой стимуляции, вызванной введением LPS мышам. Результаты экспериментального исследования на модели тревожной депрессии, впервые демонстрирующие снижение содержания цитокиновых маркеров воспаления и нормализацию иммунологических параметров под влиянием антиастенического препарата ладастен в дозах, соответствующих терапевтическим, определяют перспективы исследования ладастена в качестве средства адьтовантной терапии депрессивных расстройств.
Личный вклад автора. Автором самостоятельно выполнены все эксперименты по изучению противовоспалительной активности исследуемых препаратов и их влияния на уровни провоспалительных цитокинов и субпопуляционный состав Т-лимфоцитов мышей с использованием проточного лазерного цитофлуоримегра как у контрольных животных, так и у особей в условиях экспериментальной модели тревожной депрессии. Самостоятельно выполнено моделирование патологии поведения животных в условиях зоосоциального стресса у самцов и «психоэмоционального» воздействия у самок. Проведена обработка и описание полученных результатов, сформулированы выводы. При непосредственном участии автора подготовлены публикации по результатам работы.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на 5-ой Международной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным препаратам» (Московская область, 2010), 16th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology (Copenhagen, WorldPharma
2010), 14th Congress of Immunology (Kobe, Japan, 14th ICI, 2010), Всероссийской конференции молодых учёных «Проблемы биомедицинской науки третьего тысячелетия» (Санкт-Петербург, 2010), 18-ом и 19-ом Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2011, 2012), V-ом Съезде иммунологов России (Москва,
2011), 11th ECNP Regional Meeting, 14-16 April 2011, St.Petersburg, Russia, VI-ом Национальном конгрессе терапевтов (Москва, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, из них: 3 статьи опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией, 9 тезисов опубликованы в материалах Всероссийских и Международных конференций.
Объём и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 110 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов экспериментов, их обсуждения, выводов и списка литературы. Иллюстрирована 15 таблицами и 9 рисунками. Библиографический указатель включает 69 отечественных и 211 иностранных источников. Основные положения, выносимые на защиту.
1. На модели острого экссудативного воспаления на Кон-А у мышей Ладастен (10, 30, 50 мг/кг) и Афобазол (1, 5, 10 мг/кг) проявляют сходную выраженность противовоспалительного действия.
2. На модели нейроиммунной стимуляции липополисахаридом Ладастен предупреждает LPS индуцированное увеличение содержания IL-6 и на TNFa, афобазол не влияет на уровни интерлейкинов при стимуляции LPS.
3. Развитие экспериментальной тревожной депрессии у самцов мышей сопровождается нарушением весовых индексов и субпопуляционного состава Т-лимфоцитов тимуса и селезёнки, динамическими изменениями содержания провоспалительных цитокинов IL-4, IL-6 и IL17 в зависимости от стадии развития тревожно-депрессивного состояния.
4. Ладастен (30 мг/кг, в/б) в экспериментальной модели тревожной депрессии значимо снижает увеличение массы селезёнки и уменьшение массы тимуса у экспериментальных животных, предупреждает нарушение субпопуляционного состава Т-лимфоцитов органов и значительно снижает содержание провоспалительных цитокинов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Экспериментальные животные
Исследование проводили на самцах мышей линии СБА, на самцах и самках мышей линий C57BL/6 массой 18-20 г, беспородных самцах белых крыс массой 160-180 г, полученных из сертифицированных питомников РАМН, содержавшихся в условиях
вивария ФГБУ «НИИ фармакологии им. В.В. Закусова» РАМН при естественном освещении и свободном доступе к воде и брикетированному сбалансированному комбикорму. В работе использовано 320 мышей, 50 крыс.
Исследуемые препараты
Ладастен (Ы-(2-адамантил)-Ы-(п-бромфенил)-амин - антиастеническин препарат (Per. № ЛСР-010257/08 от 19.12.2008), афобазол (2-[2-(морфолино)-этилтио]-5-этокси бензимидазола дигидрохлорид) - оригинальный селективный анксиолитик (Per. № ЛС-000861 от 03.11.2005), препараты разработаны и внедрены в медицинскую практику ФГБУ «НИИ фармакологии им. В.В. Закусова» РАМН.
Выбор доз, режимов и путей введения препаратов основывался на данных, полученных при изучении специфической фармакологической активности соединений в ФГБУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» РАМН (Морозов И.С. 1999, 2001; Середенин С.Б., 2004; Воронин М. В. 2004; Вахитова Ю.В., 2004; Яркова М.А., 2005), а также требованиях соответствующих Методических указаниях МЗСР РФ. Препараты применялись в следующих дозах: афобазол 1,5, 10 мг/кг, ладастен 10, 30, 50 мг/кг. Препараты инъецировали внутрибрюшинно (в/б) однократно и 5 дней. Ладастена вводили в 1 % растворе крахмала, раствор афобазола готовили на дистиллированной воде.
Иммунофармакологические методы
Исследования противовоспалительной активности. При исследовании противовоспалительного действия с использованием общепринятой модели острого экс-судативного воспаления (Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ). Ладастен и афобазол вводили в/б, в течение 5-ти дней, до инъецирования в подушечку стопы каррагенана или конканава-лина А (КонА). При каррагенан-индуцированном отеке в течение 4 часов после введения индуктора ежечасно измеряли отек стопы крыс микрометром (0,1 мм). При Ко-нА-индуцировапном воспалении определяли массу лап мышей СВА через 1 час после введения индуктора и подсчитывали индекс реакции воспаления.
Определение провоспалительных цитокинов. Исследования влияния препаратов на содержание провоспалительных цитокинов в сыворотке крови мышей проводили в модели нейроиммунной стимуляции бактериальным липополисахаридом (LPS) (O'Connor, J.C, 2009). LPS вводили в/б в дозе 100 мкг/кг мышам линии C57BL/6 обоих
полов. Ладастен и афобазол инъецировали в/б 5-ти кратно до введения эндотоксина. На 5 день опыта, через 1 час после инъекции препаратов, вводили в/б LPS, через 2 часа осуществляли забор крови путём декапитации животных. Определение концентрации цитокинов проводили методом мультиплексного исследования содержания в сыворотке крови на проточном лазерном цитометре EPICS XL4 color (Beckman Coulter, США).
Модель экспериментальной тревожной депрессии
Моделирование патологии поведения у самцов мышей линии C57BL/6 проводили по метку хронического зоосоциального стресса (Golden S.A. et. al., 2011; Brown R.W. et. al., 2011; Августинович Д.Ф., 2008; Кудрявцева H.H., 1991). Самцов помещали в экспериментальные клетки, разделенные пополам прозрачной перегородкой с отверстиями, по одной мыши на отсек. Каждый день в течение 10 мин проводили межсам-цовые конфронтации (драки). В ходе 3-х, 15-ти, 20-ти и 30-ти дней стрессирования были получены особи, ежедневно терпящие поражения — «жертвы», которые были подразделены на группы, обозначенные ТЗ, Т15, Т20 и Т30.
Моделирование патологии поведения у самок мышей линии C57BL/6 проводили по методу психоэмоционального воздействия (ПЭВ) - содержание в «агрессивной среде» (Августинович Д.Ф., 2008; Коваленко И.Л., 2004; Кудрявцева H.H., 1991). Самок в течение 30-ти дней помещали в клетки, где за перегородкой постоянно находился агрессивный самец. Ежедневно в присутствии самки проводили 10-минутные межсам-цовые конфронтации при подсадке к агрессору другого самца - жертвы. Самки, испытывающие ПЭВ, оставались на своей территории в течение всего эксперимента.
Режим введения препарата стресссируемым животным. Начиная с 10 (Т15), 15 (Т20) и 25 (Т30) дня стрессирования, животных делили на две группы и в течение последующих 5-ти дней ежедневно после предоставления стресса, одной группе вводили в/б физиологический раствор, другой препарат. Через сутки после последней инъекции проводили оценку поведения животных, затем забой и измерение массы тимуса, селезёнки, анализ субпопуляционного состава Т-лимфоцитов и содержания про-воспалительных цитокинов в сыворотке крови.
Тесты оценки поведения животных
Оценку спонтанной двигательной активности проводили в течение 3 минут на инфракрасном актиметре PanLab (Испания).
Тревожное поведение оценивали по методике «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ, OpenScience, Россия). У каждого животного в течение 300 сек регистрировали число заходов и время, проведённое в открытых и закрытых рукавах лабиринта. Увеличение времени нахождения в тёмных отсеках лабиринта по сравнению с контролем расценивали как проявление тревожного поведения.
Оценку выраженности депрессивного состояния проводил» с помощью видеоустановки «принудительное плавание» ПНР (НПК, Открытая наука, Россия). С помощью программного обеспечения RealTimer в режиме работы с видеозаписью за 5 минут теста оценивали время пассивного плавания (дрейф и полная неподвижность) в воде, а также латентное время до проявления первой иммобильности. Увеличение длительности пассивного плавания мышей и уменьшение латентного времени расценивали как свидетельство выраженного депрессивно-подобного состояния. Методы оценки иммунологических параметров
Для определения массы органов иммунной системы у мышей контрольной и опытных групп животных извлекали тимус и селезенку. Органы взвешивали, результаты выражали в относительных значениях массы органа в мг на 10 г массы мыши. Мультиплексное исследование содержания цнтокинов (TNF-g. IL-6, IL-10, IL-lct, IL-2, IL-4, IL-5, IL-17, IFN-y, GM-CSF) в сыворотке крови мышей проводили на проточном цитометре EPICS XL 4colors, с помощью панели FlovvCytomix mouse Thl/Th2 10 plex, согласно протоколу фирмы производителя BenderMedSystem.
Исследование субпопуляционного состава Т-лимфоцитов крови, селезёнки и тимуса мышей проводили на проточном лазерном цитометре EPICS XL 4 color (Beckman Coulter, США) методом трехцветного окрашивания моноклональными антителами (Labetter J.A. et. al., 1979). К клеточной суспензии спленоцитов (тимоцитов) или цельной крови добавляли расчётное количество антител, меченных флуорохро-мами, к молекулам CD3-FITC/CD4-PE/CD8-PeCy5 (eBioScience, Австрия). В каждой пробе анализировали не менее 10 ООО событий. Результаты обрабатывали в программе WinMDI 2.7 и выражали в процентах клеток, манифестирующих данный маркер. Статистическая обработка результатов
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью t-критерия Стьюдента, непараметрического критерия Манна-Уитни, Вилкоксона, и дисперсионного непараметрического критерия Краскела-Уоллиса. Данные представлены как MEAN ± SEM (среднее ± стандартная ошибка среднего).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Одной из ведущих теорий развития и драматизации событий при депрессии является макрофагальная (цитокиновая) теория (Smith R.S., 1991; DantzerR., 2007; Ekmek-cioglu С., 2012). На этой основе была сформулирована идея об иммунофармакологи-ческой терапии депрессии с помощью препаратов, предупреждающих увеличение содержания цитокиновых маркеров воспаления (Dean В., 2011; Maes М., 2011; Казанцева К.В., 2008). В свою очередь, настоящее исследование посвящено поиску психотропных соединений с противовоспалительной активностью и оценке их эффектов в экспериментальной модели тревожной депрессии.
1. Оценка противовоспалительных свойств ладастена и афобазола Для изучения противовоспалительного действия ладастена и афобазола были использованы модели острого экссудативного отека стопы на Кон А у мышей, разработанная в НИЛ лекарственной токсикологии ФГБУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» РАМН, и на каррагенан у крыс, которые рекомендованы нормативными документами МЗСР РФ в качестве базовых экспериментальных моделей. 1.1. Модель острого экссудативного КонА-индмиированного воспаления у мышей
Результаты экспериментов по изучению противовоспалительного действия ладастена и афобазола с использованием модели КонА-индуцированного воспаления у самцов мышей СВА представлены на рис. 1.
Рис. 1. Противовоспалительное действие ладастена и афобазола в модели острого экссудативного воспаления на Кон А у мышей; п=10; * - р<0,05; *' - р<0,01 по сравнению с контролем, сравнение по ь критерию Стьюдеита
Однократное в/б введение ладастена в дозах 10 мг/кг, 30 мг/кг и 50 мг/кг вызвало значимое уменьшение Кон-А индуцированной реакции воспаления на 69,7 %, 62,9 % и 63,3 %, соответственно. Афобазол, при в/б введении в дозах 1, 5 и 10 мг/кг, достоверно снижал воспалительную реакцию на 74,1 %, 76,8 % и 56,3 %, соответственно.
Таким образом, препараты в использованных диапазонах доз проявляли сходную выраженность противовоспалительного действия. Полученные результаты значимо не отличались от данных, характеризующих противовоспалительное действие препарата сравнения диклофенака.
1.2. Влияния ладастена и афобазола на поведение и содержание провоспалительных иитокинов у мышей при нейроиммунной стимуляиии
На модели нейроиммунной стимуляции, вызванной введением LPS. оценили действие препаратов на поведение и уровень цитокиновых медиаторов воспаления у животных (табл. ], рис. 2)1.
Установлено, что через 2 часа после инъекции эндотоксина происходит значительное увеличение содержания провоспалительных цитокинов TNF-a и 1L-6 в сыворотке крови животных в 3,8 и 332,1 раза у самцов, в 101,6 и 12.6 раза у самок, соответственно (рис. 2)1.
Рис.2 Влияние введения LPS па уровень цитокинов в сыворотке крови мышей линии C57BI/6 и его коррекция препаратами ладастен (в/б, 10,30, 50 мг/кг) и афобазол (в/б. 1,5.10 мг/кг); * р< 0.05 по сравнению с контролем."" р < 0.01 по сравнению с группой LPS. * р < 0,05 по сравнению с группой LPS. n 10. сравнение по непарамстричсскому критерию Краскела-Уоллнса (ANOVA)
Введение ладастена в дозе 10 мг/кг предупреждало увеличение содержания провоспалительных цитокинов: TNFa на 46 % у самок и IL-6 на 39 % у самцов (рис. 2) . Введение ладастена в дозах 30 и 50 мг/кг. предшествующее инъекции LPS. вызывало значимое уменьшение уровней провоспалительных цитокинов IL-6 и TNF-a в 1.6 и 3,2 раз у самцов, и в 2,0 и 21,3 раза у самок, соответственно.
'в данном и последующих опытах введение афобазола (в/б. 1, 5 и 10 мг/кг) не оказывало статистически значимого действия на изучаемые параметры. Полные данные по изучению эффектов афобазола приведены в диссертационной работе.
Одновременно, на фоне введения LPS у животных выявлено снижение спонтанной двигательной активности в 1,8 -1,4 раза, пройденного расстояния в 1,5 раза, увеличение времени неподвижности в 1,3 раза, уменьшение количества «быстрых» движений в 1,8 раза в составе поведения и числа поднятия на задние лапы в 1,5 раза, в совокупности трактуемое в литературе (O'Connor J.C., 2009; Kelley K.W., 2003, Dant-zer R., 2007), как депрессивно-подобное поведение (табл. I)1.
Таблица 1
Влияние введения LPS и ладастена на параметры спонтанной двигательной активности мы-
шей CS7BU6 в инфракрасном актиметре
Группы Показатель
Спонтанная двигательная активность, уе. ^средн см/с S, см t„„,™ % Медленные движения, % Быстрые движения, % Число стоек
Локомгорная двигательная активность Стереотипное движение
Контроль с? 487,3134,2 89,6131,1 3,8±1,1 671 19,8 47,313,4 33,511,9 21,614,9 55,416,5
LPS 100 мкг/кг, в/б 2723*25,1« 72,7122,3 2,511,3 458,0186,5* 62,314,1** 25,311,9 12,313,3* 37,216,7*
Ладастен, в/б + LPS 100 мкг/кг
10 мг/кг 306,1126,4* 68,»tl7,l 2,911,5 461,0174,2* 64,312,6** 26,112,4 15,912,7 43,916,2*
30 мг/кг 395,2+7? У 73,5116,2 2,8Ю,9 521,2186,3*" 51,214,1 30,611,8 16,913,0 45,516,5
50 мг/кг Э88,3±25,2*" 72,Шб,5 3,0±1,4 5Э4,1±71,2*" 50,812,8 31,212,2 17,3±3,5 46,1±6,6
Контроль ? 517,8127,6 96,9±25,1 4,911.1 861,31201,2 44,913,9 37,412,7 17,713,9 54,613,9
LPS 100 мкг/кг, в/б 379,3122,2** 74,7118,2 3.1Ю.6 555,51100,3 60,712,2** 28,912,4* 10,412,5 38,516,6*
Ладастен, в/6 + LPS 100 мкг/кг
10 мг/кг 332,3131,5** 56,7119,3 2,9±1,3 400,51124,6 61,812,1** 27,412,0* 8,113,1 30,115,6*
30 мг/кг 285,3131,6**" 43,018,6* 1,910,4** 340,1163,9*" 74,313,3**" 20,012,7** 5,811,3*" 18,314,1**"
50 мг/кг 291,2±30,2**' 42,7-16,5* 2,1 ±0,6 362,8172,5 75,114,1**" 19,Stl,9** 5,911,6*" 19,113,7**"
Примечание'. Я)макс и исрсдн - максимальная и средняя скорости мыши см/с * р < 0,05 по сравнению с контролем, ** р < 0,01 по сравнению с контролем, " р < 0,05 по сравнению с группой LPS, п=10, сравнение по непараметрическому критерию Краскела-Уоллиса (ANOVA)
Таким образом, полученные результаты согласуются с данными литературы о том, что повышение уровня провоспалительных цитокинов, вызванного введением LPS, сопровождается проявлением депрессивно-подобного поведения.
Выявлено, что 5-ти дневное введение ладастена в дозе 10 мг/кг до инъекции LPS не влияло на параметры поведения самцов и самок. Введение самцам ладастена в дозах 30 и 50 мг/кг восстанавливало параметры поведения до контрольных значений,
в то время как у самок происходило снижение параметров двигательной активности по сравнению с группой животных, получившей эндотоксин.
Полученные данные подтвердили исследования Морозова И.С. и соавторов (2001) о противоположной направленности влияния ладастена на поведение в зависимости от пола животных (табл. 1).
Таким образом, на модели нейроиммунной стимуляции липополисахаридом показаны значительные различия эффектов ладастена и афобазола. Ладастен в дозах 30 и 50 мг/кг достоверно предупреждает увеличение цитокиновых медиаторов воспалительного процесса 1Ь-6 и ТЫРа , тогда как афобазола в дозах 1-10 мг/кг не влиял на эти показатели
На основе анализа данных двухступенчатой оценки противовоспалительной активности исследуемых препаратов для последующего изучения выбран ладастен. С целью выбора оптимальной дозы ладастена, исключения возможных межвидовых различий в действии препарата и подтверждения его противовоспалительной активности была проведена его оценка на модели каррагенан-индуцированного воспаления у крыс.
1.3. Модель острого экссудативного воспаления, вызванного введением каууагенана
Однократное в/б введение крысам ладастена в дозах 10, 30 и 50 мг/кг приводило
к статистически значимому подавлению экссудативного отека, вызванного кар-рагенаном на 60,9 %, 62,0 % и 68,5 %, соответственно. Эффект был сходен с действием препарата сравнения диклофенака (3 час опыта, рис. 3).
-♦-контроль
—■-ладастен
10мг/кг. в/б
-*-ладастен
ЗОмг/кг, а/б
— • - -ладастен 50
мг/кг, в/б
— ж--дикпофнак
Юмг/кг. в/б
О час 1 час
3 час 4 час часы опыта
Рис. 3. Противовоспалительное действие ладастена по сравнению с дикло-фенаком в модели экссудативного отека лапы крыс на каррагенан; п~10.
* - р<0,05 по сравнению с контролем, сравнение по ^критерию Стыодента
В результате проведенного исследования не определены статистически достоверные различия в эффектах ладастена в дозах 10, 30 и 50 мг/кг. Исходя из полученных данных и результатов, ранее проведённых исследований по специфической активности препарата, для изучения иммунофармакологических эффектов в экспериментальных моделях депрессии выбрана доза ладастена 30 мг/кг.
2. Оценка иммунокорригирующего действия ладастена в экспериментальной модели тревожной депрессии самцов мышей C57BL/6
2.1. Влияние ладастена на параметры поведения мышей самиов C57BL/6 на разных стадиях моделирования тревожно депрессивного состояния
При оценке иммунофармакологической активности ладастена в модели зоосо-циального стресса у самцов С57В1/6 оценивали параметры поведения в тестах, отражающих выраженность тревожного и депрессивного состояний (табл. 3,4)
Исследования поведения самцов на начальной стадии ТЗ, стадиях формирования депрессии Т15, Т20 и выраженной глубокой депрессии Т30, подтвердили постепенное развитие нарушений поведения животных, в тестах оценки параметров поведения были получены следующие результаты (табл. 3, 4).
Данные, характеризующие развитие симптомов (табл. 3,4), согласуются с известными наблюдениями (Кудрявцева H.H. 1998; Августинович Д.Ф., 2008) и подтверждают развитие тревожно-депрессивного состояния. Однако в отличие от цитированных авторов, в настоящей работе были определены значительные различия в статусе поведения на стадиях формирования депрессии, в частности Т20 и ТЗО. На стадии глубокой депрессии ТЗО в поведении «жертв» наблюдались пассивная реакция и реакция замирания, что позволяет объяснить отсутствие тревожного поведения в тесте ПКЛ.
Пятидневное введение ладастена в дозе 30 мг/кг значимо на каждой стадии предотвращало развитие нарушений поведения. Параметры спонтанной двигательной активности, а также показатели в тестах ПКЛ и ПП, в группе получившей ладастен, восстанавливались до значений контроля.
Таким образом, можно заключить, что введение ладастена стрессированным животным значимо купировало развитие тревожно-депрессивного состояния в условиях использованной модели.
Таблица 3
Влияния ладастепа па показатели выраженности тревожного и депрессивного состояний стрессированных мышей самцов С57В1У6 в тестах «ПКЛ» и /7/7, соответственно.
Показатели в тесте ПКЛ
Группы п=10 Время в центре, сек Время в открытых рукавах, сек Время в закрытых рукавах, сек
Контроль к ТЗ 46,0±7,9 48,5±17,4 205,5±18,6
физ. р-р. 35,5±9,6 5,2±2,2* 259,3±12,1
ТЗ ладастсн ЗОмг/кг, в/б 37,8±10,1 12,2±4,3*" 250,0±10,3
а Контроль кТ15 32,3±9,2 55,1±7,5 212,6±13,4
3 s физ. р-р. 37,8±8,7 4,9±2,5* 252,9±10,9
0 1 X Т15 ладастсн ЗОмг/кг, в/б 45,6±11,2 11,9±4,5** 242,5±9,5
со Контроль к Т20 45,0±11,4 51,6±14,3 203,4±15,4
а. физ. р-р. 41,1±11,8 6,5±1,7* 252,4±9,9
о V о е- Т20 ладастен ЗОмг/кг, в/б 38,4±11,2 13,3±3,4** 248,3±12,4
и Контроль к Т30 40,4±10,0 19,9±8,7 239,7±11,8
физ. р-р. 21,6±2,9* 36,1±9,8* 242,4±11,1
Т30 ладастен ЗОмг/кг, в/б 28,8±5,7 19,9±6,4 251,3±7,7
Показатели в тесте ПП
Группы п=10 Латентное время до проявления первой иммобилизации, сек Дрейф, сек Полная неподвижность, сек
Контроль к ТЗ 79,9±6,2 125,5±12,3 45,7±12,7
ТЗ физ. р-р. 81,3±7,4 123,8±11,1 47,2±13,6
ладастен ЗОмг/кг, в/б 76,9±5,4 132,9±13,5 37.6±12,4
£ g Контроль к Т15 76,2±3,9 130,3±10,9 38,2±8,1
физ. р-р. 54,31=7,8* 149,7 ±9,4* 39,5±10,3
о 3 Т15 ладастен ЗОмг/кг, в/б 69,3±6,1 139,2±13,2 31,6±9,3
а а о Контроль к Т20 85,2±4,6 94,6±13,7 46,6±15,1
я физ. р-р. 453±123* 155,2±19,4* 51,2*11,1
о о о. Н и Т20 ладастен ЗОмг/кг, в/б 59,8±15,7*# 203,6±9,5* 19,6±7,2**
Контроль к Т30 74,6±7,8 187,3 ±9,2 44.8±10,3
физ. р-р. 41,5±8,4* 231,6±12,3* 35,9±15,9
ТЗО ладастен ЗОмг/кг, в/б 57,1=14,8* 214,4±11,2 28,6±9,1
Примечание:* р < 0,05 по сравнению с контролем; * р < 0,05 по сравнению с группой физиологический раствор; сравнение по непараметрическому критерию Mann-Whitney U Test, n=10.
Таблица 4
Влияние ладастена на параметры спонтанной двигательной активности стрессированных мышей самцов С57В1У6 на установке инфракрасный актиметр
Группы (п-10) Показатель
Спонтанная двигательная активность, у.е. 1)ши см/с см/с Расстояние, см Время неподвижности, % Медленные движения, % Быстрые движения, % Число стоек
Локомоторная двигательная активность Стереотипное движение
Контроль 488,3*31,2 91,4*19,7 23,9±4,3 3,8*0,8 685,7*118,8 48,1*2,9 35,7*4,3 21,2*2,9 44,5*5,4
С тренированные мыши (физиологический раствор)
Жертвы тэ 288,2*2»,б* 87,5*17,3 33,543,2* 6,2*1,1* 745,6*112,3 Я,2*3,7* 37,2*3,9 22,9*1,7 46,3*4,1
Жертвы Т15 297,5*2«,6« 90,4*12,5 21,5*2,1 3,9±1,1 656,3±110,5 60,»±2,6« 34,6*2,8 15,4*2,7» 39,1*3,2*
Жертвы Т20 350,0*31,7* 91,6*29,3 32,1*7,3* 4,1*1,3 737,9*237,6 61,5*3,2* 22,9*4,5 13,6+4,5* 38,3*2,1*
Жертвы ТЭ0 396,8*43,1* 57,7*13,7* 19,1*3,8 (р-0,07) 2,3±0,7 450,6*123,3 (р-0,09) 59,0*5,6* 34,1*4,6 7,0*2,3* 41,2*8,2
Стрессированмые мыши ( Ладасгеи 30 мк/кг, в/б)
Жертвы ТЗ 308,7*25,3* 88,2*15,1 31,6*4,2* 5,9*1,2« 697,3*109,3 55,9*4,6* 36,1*2,7 24,3*3,2 45,6*5,5
Жертвы Т15 371,3*30,8*" 126,5*28,9 24,8*2,7 3,4*1,0 702,3*203,6 50,2*4,1 33,2*3,4 24,9*2,2 46,3*4,1
Жертвы Т20 460,7*35,1 135,6*36,3 27,3±5,5 5,Sil,6 909,9*2613 44,7*5,2 30,2*2,9 25,0*6,2 45,7*5,3
Жертвы ТЗО 421,8±Э9,2 91,8±23,4 25,3±3,8 5,6*1,6 660,9*183,1 54,5*4,3 34,7*4,4 10,8*3,6 42,7*5,5
Примечание: т>„,*с и - максимальная и средняя скорости мыши см/с; * р < 0,05 по сравнению с контролем; # р < 0,05 по сравнению с группой физиологический раствор. Сравнение по непараметрическому критерию Mann-Whitney U Test.
2.2. Влияние ладастена на индексы массы тимуса и селезёнки самцов мышей С57В1/6 в экспериментальной модели тревожной депрессии
Результаты исследования влияния ладастена на индексы массы органов иммунной системы экспериментальных животных, подвергнутых ежедневному стрессиро-ванию, представлены в табл. 5.
У животных, подвергнутых стрессированию, по сравнению с контрольными особями, на всех изучаемых стадиях развития депрессии наблюдалось значимое уменьшение массы тимуса. На стадии ТЗ в 1,9 раза, на стадии Т15 в 3,2 раза, на стадиях Т20 и Т30 в 1,5 раза (р<0,05). Увеличение массы селезёнки в 1,5 и 2,0 раза выявляли на стадии Т15 и Т30, соответственно (р<0,05).
Таблица 5
Влияние ладастена на индексы массы тимуса и селезёнки стрессированных самцов мышей С57В1/6
Группы п=10 Масса тимуса мг/10 г мыши Масса селезёнки, мг/10 г мыши
Контроль 13,8±2,6 37,1±6,9
ТЗ физ. р-р. 7.4±0,9* 43,6±5,1
ладастен ЗОмг/кг, в/б 9,2±1,1 48,0±6,9
Контроль 28,3±3,3 40,2±2,2
Т15 физ. р-р. 8,8±1,5** 60,7±7,8*
ладастен ЗОмг/кг, в/б 15,2±0,8*" 43,8±2,2
Контроль 22,2±1,0 41,3±2,3
T20 физ. р-р. 14,8±2,9* 70,6±18,9
ладастен ЗОмг/кг, в/б 14,4±2,8* 39,4±9,5
Контроль 20,5±0,8 31,9±1,4
ТЗО физ. р-р. 14,8±2,2* 64,7±10,2**
ладастен ЗОмг/кг, в/б 18,3±2,8 52,8±6,2*#
Примечание: * р < 0,05 по сравнению с контролем; * р < 0,05 по сравнению с группой физиологический раствор, сравнение по t-критерию Стьюдента
При введении ладастена на стадиях ТЗ и ТЗО индексы массы тимуса восстанавливалось до значений интактного контроля, на стадии Т15 масса тимуса увеличивалась на 48 % (р<0,05) по сравнению со стрессированными мышами (табл.5).
Таким образом, введение ладастена значимо снижало индуцированные стрессом изменения массы тимуса и селезёнки стрессированных животных.
2.3. Влияние ладастена на содержание пуовоспалительных иитокинов у самцов мышей C57BI/6 в экспериментальной модели тревожной депрессии
Оценка Thl/Th2 состава цитокинов в сыворотке крови стрессированных животных на стадии ТЗ выявила значимое увеличение содержания провоспалительных интерлейкинов: IL-6, 125,8±50,7 пг/мл по сравнению с 15,9±9,6 в контроле, IL-17, 42,4±22,6 пг/мл по сравнению с 2,6±1,4 в контроле и IL-4, 58,4±26,5 пг/мл по сравнению с 9,6±5,5 в контроле, соответственно (рис. 4).
На стадиях ТЗ, Т15, Т20 и ТЗО были выявлены динамические изменения содержания провоспалительного интерлейкина IL-6 (рис. 5). На стадии ТЗ определили дос-
товерное увеличение содержания цитокина до уровня 125,8±50,7 пг/мл (р<0,05), на стадии Т15 определяли максимальное увеличение содержания IL-6 739,8±343,7 пг/мл (р<0,01) , на стадии Т20 содержание IL-6 не отличалось от значения контроля и на стадии ТЗО наблюдали тенденцию (р=0,06) повышенного содержания IL-6.
Рис.4. Влияние ладастена на уровень про-воспалительных интерлейкипов определяемых у стрессированных самцов мышей С57ВЬ/б при 3-х дневном стрессировании (ТЗ);
* р < 0,05 по сравнению с контрольной группой; сравнение по дисперсионному непараметрическому критерию Краскела-Уоллиса; п=10;
1- контрольная группа,
2-физ. р-р.,
3- ладастен 30 мг/кг,
Не выявлено изменения концентраций других определяемых цитокинов на исследуемых этапах.
У стрессированных животных, которым вводили ладастен на стадии ТЗ, повышенное содержание провоспалительного IL-6 снижалось до значений контрольной группы, на стадии Т15 повышенный уровень IL-6 достоверно уменьшался в 5 раз по сравнению с группой, получавшей физиологический раствор, на стадиях Т20 и ТЗО содержание IL-6 соответствовало значениям контрольной группы (Рис. 5).
IL-6
пг/мл
$ * I
ф I ф
Рис. 5. Влиягше ладастена на уровень 1Ь-6 в сыворотке крови мышей С57ВЬ/6 в экспериментальной модели тревожной депрессии;
* р < 0,05; ** р < 0,01;
# р = 0,06 по сравнению контролем; сравнение по дисперсионному пепараметрическому критерию Краскела-Уоллиса; п=10;
1- контрольная группа,
2- физ. р-р.,
3-ладастен 30 мг/кг,
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
2.4. Влияние ладастена на субпопуляиионный состав Т-лимфоичтов крови и иммуно-компетентных органов самцов мышей С57В1/6 в экспериментальной модели тревожной депрессии
При изучении иммунокорригирующего действия ладастена в экспериментальной модели тревожной депрессии было установлено, что хроническое стрессирование мышей в условиях зоосоциального поражения приводит к достоверному снижению процентного содержания основной популяции Т-клеток в тимусе CD4*CD8*, по сравнению с контрольными особями. На стадиях Т15, Т20 и ТЗО выявили значимое по сравнению с контролем уменьшение содержания тимоцитов на 5 %, 6 % и 7 %, соответственно. Снижение процентного содержания Т-лимфоцитов на стадиях Т15 и Т20 происходило с сохранением соотношения субпопуляций Т-хелперы/Т-цитотоксические лимфоциты. Анализ соотношения CD4+/CD8+ на стадии ТЗО выявил достоверное нарушении баланса субпопуляций, в частности, накопление содержания Т-цитотоксической популяции (Рис.6).
В селезёнке на стадии Т15 выявлена тенденция (р=0,0б) к снижению общего процентного содержания Т-клеток (CD3* фенотип) на 10%, за счёт снижения в составе Т-хелперной (CD4') популяции на 16 % (р=0,06). На стадии Т20 определяемое снижение на 20 % носило достоверный характер (р<0,05). На стадии ТЗО определили значительное снижение Т-клеток селезёнки на 38 % (р<0,05), за счёт значимого уменьшения обоих субпопуляций лимфоцитов, Т-хелперной на 46 % (р<0,05) и Т-цитотоксической (CD8*) на 21 % (р<0,05), а также сдвиг баланса в сторону цитоток-сической популяции (Рис. 6).
В крови только на стадии ТЗО определили достоверное снижение общего процентного содержания Т-лимфоцитов на 18 % (р<0,05), за счёт совместного снижения (р=0,08) как CD4+ , так и CD 8+ популяций с сохранением их соотношения.
Введение ладастена в дозе 30 мг/кг в течение 5-ти дней экспериментальным животным на каждом из исследуемых этапах (Т15, Т20, ТЗО) значимо снижало индуцированные стрессом нарушения субпопуляционного состава Т-лимфоцитов тимуса и селезёнки и предупреждало развитие дисбаланса Т-клеточных субпопуляций. В группах животных, получивших ладастен, процентное содержание и фенотипное распределение Т-лимфоцитов соответствовало таковым у контрольных животных.
CD4 CDS 84.8% *
CD4CD 5.5%
CD4*CD8* 85.1% *
Контроль
CD4 CD8*
Рис.6. Влияние хронического стрессирования самцов мышей C57BI/6, в условиях зоосоциального поражения, на субпопуляционный состав Т-лимфоцитов тимуса и селезёнки, % (М ± sem) Примечание-. *р < 0,05 по сравнению с контрольной группой по t-критерию Стыодента
Таким образом, совокупность полученных данных, свидетельствует о вовлечении медиаторов воспалительного процесса в формирование депрессивного состояния и развитии иммунного дисбаланса при депрессии, что подтверждает «цитокиновую теорию депрессии». Введение ладастена экспериментальным животным, нормализовало показатели субпопуляционного состава Т-лимфоцитов и снижало содержание провоспалительных цитокинов, что позволяет констатировать иммунофармакологи-ческую активность ладастена в модели тревожной депрессии у мышей.
3. Оценка иммунокорригирующего действия ладастена в экспериментальной модели тревожной депрессии самок мышей C57BL/6
При изучении иммунокорригирующего действия ладастена в экспериментальной модели тревожной депрессии у самок было выявлено, что длительное содержание самок в условиях психоэмоционального воздействия (ПЭВ, в присутствии дерущихся
20
2,6 1.4 2,9
контроль
1,9* контроль
самцов) не влияло на показатели спонтанной двигательной активности. Тогда как в тестах ПКЛ и ПП определили достоверное изменение показателей, свидетельствующих о выраженном тревожном и депрессивном состоянии особей по сравнению с контрольными самками. Выявлено значительное уменьшение время пребывания в открытых рукавах лабиринта на 73 % по сравнению с контрольной группой и уменьшение латентного времени до проявления первой иммобилизации на 38%.
Полученные данные согласуются с результатами авторов экспериментальной модели (Августинович Д.Ф., 2008; Коваленко И.Л., 2004; Кудрявцева H.H., 1991) и подтверждают развитие тревожно-депрессивного поведения у животных при 30-ти дневном ПЭВ.
Введение ладастена самкам подверженным 30-ти дневному ПЭВ способствовало значимому увеличению двигательной активности на 20 %, уменьшению продолжительности времени неподвижности на 26 % . Оцениваемые показатели в тестах ПКЛ и ПП не отличались от таковых у контрольных особей.
Таким образом, введение ладастена стрессируемым самкам предупреждало развитие тревожно-депрессивного состояния.
Одновременно, в результате длительного ПЭВ на самок, выявлено значительное увеличение индекса массы селезёнки в 1,5 раза, у группы особей получивших ла-дастен индекс массы отличался в 1,7 раза по сравнению с контролем.
Не выявлены значительные изменения в процентном содержании субпопуля-ционного состава Т-лимфоцитов тимуса, селезёнки и крови стрессированных животных. Выраженные изменения отмечались в группе самок получавших ладастен при ПЭВ. В тимусе определили достоверное снижение основной популяции тимоцитов CD4*CD8" на 6 % (р<0.05), увеличение содержание зрелых популяций CD4"CD8~ и CD4 CD8" на 18 % и 50 % , соответственно. В соответствие с этими изменениями определили сдвиг соотношения Т-хелперы/Т-цитотоксические клетки в сторону цито-токсической популяции.
В селезёнке выявили снижение общего процентного содержания Т-клеток на 21 %, в основном за счёт значимого снижения содержания на 21 % (р<0.05) в составе Т-хелперной субпопуляции. Не выявлены изменения в субпопуляционном составе периферической крови как у стрессированных самок, так и у получивших ладастен.
Таким образом, 30-ти дневное стрессирование самок в условиях «психоэмо-цианалыгого» воздействия позволило моделировать патологию поведения близкой к депрессии, но при этом не наблюдались значительные иммунологические нарушения.
Авторы модели (Августинович Д.Ф. и соавт., 2008) отмечают, что стрессирование самок в течение 1 месяца является начальным этапом формирования патологии. Возможно, для выявления развития психогенного иммунодисбаланса требуется до 2,5 месяцев содержания самок в данных условиях.
Сравнение результатов, полученных при моделировании депрессивно-подобного синдрома вызванного введением LPS у самцов и самок, с таковыми в хронической экспериментальной модели депрессии, подтверждает разнонаправленные
эффекты иммунотропного действия ладастена в зависимости от пола животных.
* *
*
Результаты проведённого комплексного исследования подтверждают патогенетическую роль провоспалительных цитокинов и иммунодисбаланса в развитии тревожно-депрессивных состояний, что согласуется с положениями известной «цитоки-новой» теории депрессивных расстройств. В рамках сформулированной идеи об им-мунофармакологической терапии депрессии с помощью препаратов, предупреждающих увеличение содержания цитокиновых маркеров воспаления, на примере ладастена и афобазола предложен и охарактеризован новый и эффективный подход к выбору препаратов, корригирующих содержание провоспалительных цитокинов. Результаты экспериментального исследования на модели тревожной депрессии, демонстрирующие снижение содержания цитокиновых маркеров воспаления и нормализацию иммунологических параметров под влиянием антиастенического препарата ладастен в дозах, соответствующих терапевтическим, определяют перспективы исследования ладастена в качестве средства адьювантной терапии депрессивных расстройств. Совокупность полученных результатов позволила сделать следующие выводы:
ВЫВОДЫ
1. Ладастен в дозах от 10 до 50 мг/кг в/б вызывает значимое уменьшение Кон-А индуцированной реакции воспаления у мышей на 63 - 69 %. Афобазол в дозах 1, 5 и 10 мг/кг в/б достоверно угнетает воспалительную реакцию на 74,1 %, 76,8 и 56,3 %, соответственно.
2. Ладастен в дозе 10 мг/кг предупреждает LPS индуцированное увеличение содержания IL-6 на 39% у самцов и TNFa на 46% у самок. В дозах 30 и 50 мг/кг снижает содержание обоих провоспалительных цитокинов IL-6 и TNFa у самцов и самок в 1,6 и 3,2 раз и в 2,0 и 21,3 раза, соответственно. Введение афобазола не влияет на уровни интерлейкинов при стимуляции LPS.
3. Ладастен в дозе 30 мг/кг при 5-ти дневном режиме введения, как самцам, так и самкам линии C57BL/6 на разных стадиях развития тревожной депрессии в условиях хронического зоосоциального стресса значимо снижает или полностью устраняет проявление тревожно-депрессивного поведения у животных.
4. Ладастен в дозе 30 мг/кг при 5-ти дневном введение мышам C57BL/6 самцам в экспериментальной модели тревожной депрессии:
- значимо снижает нарушения весовых индексов массы тимуса и селезёнки,
- восстанавливает до контрольных значений или значительно снижает содержание провоспалительных интерлейкинов IL-6, IL-17 и IL-4,
- предупреждает уменьшение процентного содержания субпопуляции тимоцитов CD4+CD8+ и популяций Т-лимфоцитов селезёнки CD4+CD8" (Т-хелперы) и CD4" CD8* (Т-цитотоксические), нарушение индекса иммунорегуляции CD4 /CD8.
5. Совокупность полученных результатов определяет перспективу дальнейшего исследования ладастена в качестве средства адъювантной терапии при депрессиях.
Список публикаций по теме диссертации
1. Таллерова, А.В. Изучение влияния ладастена на уровень цитокинов и поведение мышей линии С57В1/6 после введения липополисахарида (LPS) [Текст]/ А.В.Таллерова, Л.П.Коваленко, А.Д.Дурнев, С.Б.Середенин // Материалы 5-ой Международной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам», 1-4 июня 2010, Московская область. - Экспериментальная и клиническая фармакология. - М., 2010. - Т.73, №5 (приложение). - С. 85.
2. Tallerova, A.V. The study of effects of psychotropic drug Ladasten on LPS-induced changes cytokines profile and behavior in mice C57BI/6 [Текст]/ A.V.Tallerova, L.P.Kovalenko, E.V.Shipaeva, M.A.Yarkova, A.D.Dumev, S.B.Seredenin // Abstracts from 16-th "WorldPharma". 16th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology. 17-23 July, 2010, Denmark, Copenhagen. — Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology- 2010.- Vol. 107 (Suppl 1). - P. 606-607.
3. Tallerova, A.V. Effect of original dipeptide Noopept on the level proinflammatory cytokine IL-6 in male CBA mice [Текст]/ A.V.Tallerova, L.P.Kovalenko, S.V.Alekseeva, E.V.Shipaeva, A.D.Dumev, S.B.Seredenin // Abstracts from 14-th ICI. 14th Congress of Immunology. August 22-27, 2010, Japan, Kobe. - Journal International Immunology. -2010. - Vol. 22 (Suppl 1). - P. iv28-iv29
4. Таллерова, А.В. Влияние Ладастена на уровень цитокинового маркера воспаления IL-6 в процессе развития экспериментальной тревожной депрессии у самцов мышей линии C57BL/6 [Текст]/ А.В.Таллерова // Материалы Всероссийской конференции молодых учёных «Проблемы биомедицинской науки
третьего тысячелетия». 21-22 декабря 2010, Санкт-Петербург. - Медицинский академический журнал - 2010. - Т.10, № 5. - С.148-149.
5. Таллерова, A.B. Влияние ладастена на уровень цитокинов в процессе развития экспериментальной тревожной депрессии у самцов мышей линии C57BL/6 [Текст]/ А.В.Таллерова, Л.П.Коваленко, А.Д.Дурнев, С.Б.Середенин // Материалы XVIII Российского национального конгресса «Человек и лекарство», IIIS апреля 2011, Москва. - М„ 2011,- С. 484-485.
6. Таллерова, A.B. Влияние ладастена на уровень цитокиновых маркеров воспаления и поведение мышей при моделировании депрессивно-подобного синдрома [Текст]/ А.В.Таллерова, Л.П.Коваленко, А.Д.Дурнев, С.Б.Середенин // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2011- Т. 152, №7. - С. 6567.
7. Kovalenko, L.P. The main proinflammatory cytokines in neuroimmune interactions [Текст]/ L.P.Kovalenko, A.V.TaUerova, S.V.Alekseeva, A.D.Dumev, S.B.Seredenin // Abstracts from ECNP 2011. 11th European College of neuropsy-chopharmacology Regional Meeting, 14-16 April, 2011, St. Petersburg, Russia. -Journal of the European College of neuropsychopharmacology. - 2011. - Vol. 21, Suppl. 2.-P.S122P 1.012.
8. Таллерова, A.B. Изменение субпопуляционного состава Т-лимфоцитов селезёнки и его коррекция ладастеном при развитии тревожной депрессии у самцов мышей линии C57BL/6 [Текст] / А.В.Таллерова, Л.П.Коваленко, А.Д.Дурнев, С.Б.Середенин // Материалы VI Всемирного конгресса по иммунопатологии и респираторной аллергии, VIII Съезда аллергологов и иммунологов СНГ и V Съезда иммунологов России. 15-18 сентября 2011, Москва. - Аллергология и иммунология. - М., 2011. - Т.12, №3. - С. 300.
9. Таллерова, A.B. Влияние ладастена на поведение и уровень цитокинов у мышей C57BL/6 в экспериментальной модели тревожно-депрессивного состояния [Текст]/ А.В.Таллерова, Л.П.Коваленко, А.Д.Дурнев, С.Б.Середенин // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2011. -Т.74, № 11. - С. 3-5.
10. Таллерова, A.B. Исследование влияния ладастена на уровень провоспали-тельных цитокинов и поведение мышей самок C57BL/6 после введения липо-полисахарида (LPS) [Текст]/ А.В.Таллерова, Л.П.Коваленко, О.С.Кузнецова, А.Д.Дурнев, С.Б.Середенин // VI Национальный конгресс терапевтов, 23-25 ноября 2011, Москва / Сборник материалов конгресса. - М., 2011.- С. 215.
11. Таллерова, A.B. Оценка влияния ладастена на субпопуляционный состав Т-лимфоцитов и поведение мышей линии C57BL/6 в экспериментальной модели тревожной депрессии [Текст]/ А.В.Таллерова, Л.П.Коваленко, А.Д.Дурнев, С.Б.Середенин//Российский биотерапевтический журнал-2012. -Т. 11,№ 1,-С. 9-11.
Подписано в печать 23.05.2012 г.
Заказ №21 Типография ООО "Медлайн-С" 125315, г. Москва, Ленинградский пр-т, д.78, к.5 Тел. (499)152-00-16 Тираж 100 шт.
Текст научной работы по медицине, диссертация 2012 года, Таллерова, Анна Вадимовна
61 12-3/1337
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ФАРМАКОЛОГИИ ИМЕНИ В.В.ЗАКУСОВА»
РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ МЕДИЦИНСКИХ НАУК
На правах рукописи
Таллерова Анна Вадимовна
ИММУНОФАРМАКОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ЛАДАСТЕНА В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ТРЕВОЖНОЙ ДЕПРЕССИИ
У МЫШЕЙ
14.03.06 - фармакология, клиническая фармакология
Диссертации
на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Научный руководитель: д.б.н. Коваленко Л.П. Научный консультант: д. м. н., профессор, чл. корр. РАМН Дурнев А.Д
МОСКВА-2012
ОГЛАВЛЕНИЕ Список сокращений.....................................
Введение..........................................................................................................................................................................................................<5
Глава 1. Обзор литературы..................................................................... ю
1. Патогенетические механизмы депрессии............................................................10
1.1. «Цитокиновая» теория депрессии........................................................................11
1.1.1. Цитокиновые медиаторы воспаления в патогенезе депрессии. Роль основных провоспалительных цитокинов.. 12
1.1.2. Нарушение популяционного состава Т-лимфоцитов, развитие иммунного дисбаланса при депрессии................................20
1.2. Экспериментальное моделирование депрессии........................................................22
1.2.1. Экспериментальные модели на самцах................................................22
1.2.2. Экспериментальные модели на самках..............................................32
2. Иммунофармакологические подходы коррекции депрессивного расстройства..............................................................................................................................34
2.1. Психотропные препараты с иммунофармакологической активностью, разработанные в НИИ фармакологии РАМН
имени 13.В. Закусова............................................................................................................35
Глава 2. Материалы и методы исследования..................................^^
2.1. Материалы......................................................................................................................................з§
2.2. Лабораторные животные......................................................................................................39
2.3. Дозы и схемы введения исследуемых препаратов....................................39
2.4. Методы исследования противовоспалительной активности
препаратов................................................................................................................................................................39
2.5. Моделирование экспериментальной тревожной депрессии............41
2.6. Тесты оценки поведения животных........................................................................42
2.7. Методы оценки иммунологических параметров..........................................43
2.8. Статистическая обработка результатов 44 Глава 3. Результаты исследования......................................................................................................................^
3.1. Оценка противовоспалительных свойств ладастена и афобазо-
ла......................................................................................................................................................44
3.1.1. Изучение противовоспалительного действия ладастена и афобазола на модели острого экссудативного воспаления у
мышей, индуцированного Кон-А....................................................................45
3.1.2. Влияние ладастена и афобазола на поведение и содержание провоспалительных цитокинов у мышей при нейро-иммунной стимуляции................................................. 47
3.1.3. Изучение противовоспалительного действия ладастена на модели острого экссудативного воспаления у крыс, индуцированного каррагенаном........................................... 50
3.2. Оценка иммунокорригирующего действия ладастена в экспериментальной модели тревожной депрессии мышей самцов С57В1У6.................................................................... 52
3.2.1. Влияние ладастена на параметры поведения мышей самцов С57ВЬ/6 на стадиях развития тревожной депрессии......................................................................... 52
3.2.2. Влияние ладастена на индексы массы тимуса и селезёнки мышей самцов С57ВЬ/6 в экспериментальной модели тревожной депрессии................................................... 58
3.2.3. Влияние ладастена на содержание провоспалительных цитокинов у мышей самцов С57ВЬ/6 в экспериментальной модели тревожной депрессии........................................ 59
3.2.4. Влияние ладастена на субпопуляционный состав Т-лимфоцитов крови и иммунокомпетентных органов у мышей самцов С57ВЬ/6 в экспериментальной модели тревожной депрессии..................................................................... 61
3.3. Оценка иммунокорригирующего действия ладастена в экспериментальной модели тревожной депрессии самок мышей С57В1У6.................................................................... 65
3.3.1. Влияние ладастена на параметры поведения мышей самок С57ВЬ/6 в условиях психоэмоционального воздействия (ПЭВ).................................................................. 65
3.3.2. Влияние ладастена на индексы массы и субпопуляционный состав Т-лимфоцитов тимуса и селезёнки мышей самок С57ВЬ/6 в экспериментальной модели тревожной депрессии..................................................................... 67
Обсуждение результатов......................................................................... 69
Выводы....................................................................................................... 82
Литература................................................................................................. 83
з
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
5-НТ - серотонин
АД - антидепрессанты
АКТГ - адренокортикотропный гормон
в/б - внутрибрюшинно
ГГН - гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось ГЗТ - гиперчувствительность замедленного типа ГЭБ - гематоэнцефалический барьер ДА - дофамин
ИМАО - ингибиторы моноаминооксидазы Кон А - конканавалин А НА - норадреналин ПГЕ2 - простагландин Е2
СИОЗ (С) - селективные ингибиторы обратного захвата (серотонина) ТЦА - трициклические антидепрессанты ЦНС - центральная нервная система ЦОГ - циклоксигеназа
2,3-IDO (indoleamine 2,3-dioxygenase) - индоламин-2,3-диоксигеназа
BDNF (brain-derived neurotrophic factor) - нейротрофический фактор роста нервов
GR (glucocorticoide receptor) - глюкокортикоидный рецептор
FITC (Fluorescein Isothiocyanate) - флуоресцин-изотиоционат
FST (forced swim test) - тест принудительное плавание (ПП)
IGF-1 (insulin-like growth factor -1) - инсулиноподобный фактор роста
IL (interleukin) - интерлейкин
INF (interferon) - интерферон
LPS - липополисахарид
МАРК (mitogen activated protein kinase) - митоген-активируемые киназы NF-kappaB (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated В cells) - транскрипционный ядерный фактор «каппа-би» NT-3 (Neurotrophin-3) - нейротрофин - 3 РЕ - фикоэритрин РЕ/Су5 - фикоэритрин/цианин
STAT (signal transducers and activators of transcription) - сигнальные трансдукторы и активаторы транскрипции
TST (tail suspension test) - тест подвешивания за хвост
Th (Т helper) - Т-хелперные клетки
TNF (tumor necrosis factor) - фактор некроза опухоли
VEGF (vascular endothelial growth factor) - фактор роста сосудистого эндотелия
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. На основе доказанной роли воспалительных процессов в патофизиологии депрессивных расстройств (110, 120, 168) регуляция содержания про-воспалительных цитокинов и параметров субпопуляционного состава иммунокомпе-тентных клеток рассматривается в качестве возможной мишени фармакологической коррекции депрессии (112, 178). В пользу этого положения свидетельствует увеличение уровней циркулирующих провоспалительных цитокинов у больных депрессией, положительная корреляция между содержанием провоспалительных цитокинов и риском возникновения депрессий, тяжестью депрессивной симптоматики, когнитивными нарушениями. А также данные о развитии дисбаланса субпопуляционного состава Т-лимфоцитов, изменение состава внутри Т-хелперной популяции (Th]/Th2), угнетение фагоцитарных реакций макрофагов и нейтрофилов при депрессивном расстройстве (39, 106, 116, 185).
Препараты, предупреждающие увеличение содержания провоспалительных цитокинов, могут проявлять антидепрессивный эффект и выступать в качестве средств адью-вантной терапии депрессии (30, 112). Возможной экспериментальной моделью для их поиска и изучения является депрессия у животных в условиях хронического неизбегае-мого стресса, вызванного зоосоциальными поражениями (36, 83, 140, 233, 236). Она воспроизводит этиологические факторы, вызывающие депрессию у людей (4, 128, 233) и удовлетворяет критериям сходства с депрессией по симптоматике, чувствительности к антидепрессантам и анксиолитикам, эндокринным, иммунным и нейрохимическим изменениям в мозге (76, 81, 83, 162).
В качестве перспективных для иммунофармакологической коррекции при депрессии могут рассматриваться препараты, сочетающие психо- и иммунофармакологиче-скую активности. Среди них особое внимание привлекают ладастен и афобазол, разработанные и изученный в ФГБУ «НИИ фармакологии им. В.В. Закусова» РАМН. Афобазол, помимо основной анксиолитической активности, обладает нейропротекторным, ан-тиоксидантным, противовоспалительным, антимутагенным и антитератогенным эффектами. Ладастен - антиастенический препарат, обладающий актопротекторными, анксио-литическими, иммуномодулирующими и противовоспалительными свойствами (14, 17, 18, 23, 42, 53, 54). Спектр фармакологической активности определил перспективу исследования влияния данных препаратов на цитокиновые медиаторы воспаления, субпо-
пуляционный состав Т-лимфоцитов мышей в экспериментальных моделях воспаления и тревожной депрессии.
Цель исследования. Выявить препарат, эффективно снижающий содержание про-воспалительных цитокинов, на основе оценки противоспалительных свойств ладастена и афобазола. Провести комплексное исследование влияния отобранного препарата на иммунофармакологические показатели в экспериментальной модели тревожной депрессии у мышей.
Основные задачи исследования. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Охарактеризовать противовоспалительные свойства ладастена и афобазола на моделях острого экссудативного воспаления у крыс и мышей.
2. На модели нейроиммунной стимуляции, вызванной введением бактериального липополисахарида (LPS) оценить влияние ладастена и афобазола на профиль про-воспалительных цитокинов в сыворотке крови мышей.
3. На модели тревожной депрессии у самцов и самок мышей оценить влияния ладастена на поведение, цитокиновый профиль и субпопуляционный состав Т-лимфоцитов крови и иммунекомпетентных органов.
Научная новизна. Впервые охарактеризованы закономерности изменения содержания провоспалительных цитокинов и параметров субпопуляционного состава Т-лимфоцитов иммунокомпетентных органов и крови мышей линии C57BL/6 в экспериментальной модели тревожно-депрессивного состояния, установлено увеличение содержания медиатора системного воспаления IL-6 в сыворотке крови, снижение процентного содержания Т-лимфоцитов, нарушение индекса иммунорегуляции CD4+/CD8+, развитие дефицита популяции Т-хелперов. Впервые установлена способность противоастениче-ского препарата ладастен (30 мг/кг) одновременно снижать концентрации провоспалительных цитокинов TNFa, IL-6, IL-17 и IL-4, предупреждать снижение содержания Т-лимфоцитов и уменьшать проявления тревожно-депрессивного поведения у мышей. Это, в совокупности, позволяет констатировать наличие у ладастена ранее неизвестных фармакологических эффектов.
Научно-практическая значимость. Предложен оригинальный подход к отбору препаратов, корригирующих содержание провоспалительных цитокинов, предполагающий двухступенчатую оценку с последовательным использованием экспериментальных
моделей острого экссудативного воспаления у мышей и нейроиммунной стимуляции, вызванной введением LPS мышам. Результаты экспериментального исследования на модели тревожной депрессии, впервые демонстрирующие снижение содержания цито-киновых маркеров воспаления и нормализацию иммунологических параметров под влиянием антиастенического препарата ладастен в дозах, соответствующих терапевтическим, определяют перспективы исследования ладастена в качестве средства адью-вантной терапии депрессивных расстройств.
Личный вклад автора. Автором самостоятельно выполнены все эксперименты по изучению противовоспалительной активности исследуемых препаратов и их влияния на уровни провоспалительных цитокинов и субпопуляционный состав Т-лимфоцитов мышей с использованием проточного лазерного цитофлуориметра как у контрольных животных, так и у особей в условиях экспериментальной модели тревожной депрессии. Самостоятельно выполнено моделирование патологии поведения животных в условиях зоосоциального стресса у самцов и «психоэмоционального» воздействия у самок. Проведена обработка и описание полученных результатов, сформулированы выводы. При непосредственном участии автора подготовлены публикации по результатам работы.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на 5-ой Международной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным препаратам» (Московская область, 2010), 16th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology (Copenhagen, WorldPharma 2010), 14th Congress of Immunology (Kobe, Japan, 14th ICI, 2010), Всероссийской конференции молодых учёных «Проблемы биомедицинской науки третьего тысячелетия» (Санкт-Петербург, 2010), 18-ом и 19-ом Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2011, 2012), V-ом Съезде иммунологов России (Москва, 2011), 11th ECNP Regional Meeting, 14-16 April 2011, St.Petersburg, Russia, VI-ом Национальном конгрессе терапевтов (Москва, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, из них: 3 статьи опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией, 9 тезисов опубликованы в материалах Всероссийских и Международных конференций.
Объём и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 110 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания
материалов и методов исследования, результатов экспериментов, их обсуждения, выводов и списка литературы. Иллюстрирована 15 таблицами и 9 рисунками. Библиографический указатель включает 69 отечественных и 211 иностранных источников. Основные положения, выносимые на защиту.
1. На модели острого экссудативного воспаления на Кон-А у мышей Ладастен (10, 30, 50 мг/кг) и Афобазол (1, 5, 10 мг/кг) проявляют сходную выраженность противовоспалительного действия.
2. На модели нейроиммунной стимуляции липополисахаридом Ладастен предупреждает LPS индуцированное увеличение содержания IL-6 и на TNFa, афобазол не влияет на уровни интерлейкинов при стимуляции LPS.
3. Развитие экспериментальной тревожной депрессии у самцов мышей сопровождается нарушением весовых индексов и субпопуляционного состава Т-лимфоцитов тимуса и селезёнки, динамическими изменениями содержания провоспалитель-ных цитокинов IL-4, IL-6 и IL17 в зависимости от стадии развития тревожно-депрессивного состояния.
4. Ладастен (30 мг/кг, в/б) в экспериментальной модели тревожной депрессии значимо снижает увеличение массы селезёнки и уменьшение массы тимуса у экспериментальных животных, предупреждает нарушение субпопуляционного состава Т-лимфоцитов органов и значительно снижает содержание провоспалительных цитокинов.
Глава 1.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1. Патогенетические механизмы депрессии
В настоящее время доказано, что патогенез депрессивных расстройств связан с нарушением функций многих нейрорегуляторных систем, к числу которых относятся моноаминоергические системы мозга, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось (ГГН), цитокиновые медиаторы, нейропептиды и пептидные гормоны, нейротрофиче-ские факторы, системы вторичных мессенджеров (40, 84, 86, 110, 130, 188, 210, 245).
Ведущая роль перераспределения серотонина (5-НТ), норадреналина (НА), дофамина (ДА) и их метаболитов в подкорковых структурах мозга при депрессивных расстройствах подтверждена большим числом клинических и экспериментальных данных. Согласно «моноаминовой» гипотезе развития депрессии появление основных симптомов заболевания обусловлено развитием функционального дефицита нейротрансмитте-ров 5-НТ, НА и/или ДА в структурах мозга (78, 130, 188, 245, 256). Регулирование этого процесса является основой фармакологического действия известных антидепрессантов (АД). Эффективные АД основных классов: трициклические (ТЦАД), ингибиторы моно-аминооксидазы А (ИМАО), селективные ингибиторы обратного захвата (СИОЗ) моноаминов (НА, 5-НТ), увеличивают функциональную активность моноаминов и параметры нейропередачи мозга при депрессии (78, 159, 160).
Одновременно, доказанным механизмом действия антидепрессантов является увеличение содержания нейротрофических факторов BDNF, VEGF и IGF-1, стимулирование развития новых нейронов в гиппокампе и восстановление процессов нейропластич-ности в структурах мозга (78, 80, 96, 157). В молекулярных исследованиях и исследованиях на животных показано, что классические АД, в частности трициклические, повышают экспрессию глюкокортикоидных рецепторов и восстанавливают механизмы обратной связи в ГГН системе при депрессии (134, 159). Установлено, что длительный прием некоторых АД уменьшает высвобождение цитокиновых медиаторов воспаления из активированных макрофагов крови и микроглии головного мозга (103,153, 215).
Таким образом, для многих применяемых АД показан многокомпонентный механизм действия с привлечением нескольких патогенетических звеньев депрессивного расстройства. Однако авторы высказывают мнение, что при монотерапии АД