Автореферат и диссертация по медицине (14.03.06) на тему:Исследование нейропротекторного действия некоторых производных 3-гидроксипиридина при острой ишемии головного мозга в условиях экспериментального сахарного диабета

На правах рукописи й-

4В530<*л

КОСТЫЧЕВ НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЙРОПРОТЕКТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ НЕКОТОРЫХ ПРОИЗВОДНЫХ 3-ГИДРОКСИПИРИДИНА ПРИ ОСТРОЙ ИШЕМИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО САХАРНОГО ДИАБЕТА

14.03.06 - Фармакология, клиническая фармакология

Автореферат диссертации на соискание ученой степенн кандидата медицинских наук

Саранск-2011

1 о ОЕВ 2011

4853842

Работа выполнена на кафедре фармакологии ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева» (г. Саранск)

Научный руководитель:

доктор медицинских наук профессор Инчииа Вера Ивановна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук профессор Кинзирский Александр Сергеевич, Учреждение Российской академии наук Институт физиологически активных веществ (ИФАВ РАН);

доктор медицинских наук профессор Котляров Андрей Александрович, ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева»

Ведущая организация: Учреждение Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт фармакологии имени В. В. Закусова РАМН, 125315, г. Москва, ул. Балтийская, 8

Защита состоится « » 2011 года в «/9j> часов на

заседании диссертационного совета Д 212.117.08 при ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева» по адресу: 430005, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68.

Автореферат диссертации опубликован на официальном сайте ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева» www.mrsu.ru E-mail: dsovet@mrsu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева»

Автореферат разослан « & » J'xfe/Jj_2011 года

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат медицинских наук до цент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В течение последних десятилетий проблема острого нарушения мозгового кровообращения являются важнейшей медицинской н социальной проблемой. Цереброваскулярные заболевания занимают второе место в структуре смертности от болезней системы кровообращения и в общей смертности населения, и первое место среди причин первичной инвалидности. По данным Национальной ассоциации борьбы с инсультом, в России ежегодно регистрируется до 500 тысяч человек с нарушением мозгового кровообращения (Верещагин Н. В., Варакин 10. Я., 2001; Гусев Е. И. и др., 2003; Суслила 3. А., Танашан М. М„ 2005; Федин А. И. и др., 2007; Виленский Б. С., 2008).

Ранняя (30 дневная) летальность после инсульта составляет до 35 %, а в течение года после дебюта заболевания умирают до 48 % больных (Одинак М. М. и др., 2006; Кадыков А. С. и др., 2006; Шамалов Н. А. и др., 2010). К прежней работе могут возвратиться не более 20 % лиц, перенесших инсульт, остальные остаются инвалидами разной степени тяжести и до конца жизни нуждаются в медико-социальной поддержке, что значительно снижает качество жизни больных и их родственников (Скворцова В. И., Широков Е. А., 2008; Евзельман М. А., 2006; Виленский Б. С., 2008; Ефанкина О. Н., 2010; Зозуля И. С., Мошенская О. П., 2009).

К одним из ключевых сопутствующих факторов усугубляющих степень повреждения при инсульте относятся высокий уровень глюкозы и липидов в крови (Guomard V., Myint Р. К. et al., 2009; Subramanian, G., Silva, J. et al., 2009; van der Meer R. W., Rijzewijk L. J. et al., 2009). Для нервной системы характерны сложные нейротрофические взаимодействия, поэтому представляется важным сформировать комплексное представление о процессах, происходящих в мозге. Более глубокое системное изучение реактивных изменений в мозге необходимо для теоретического обоснования целенаправленного воздействия на механизмы патогенеза и саногенеза в процессе реабилитации больных с ишемическим повреждением центральной нервной системы (Суслина 3. А. и др., 2005; Коржевский Д. Э. и др., 2007; Семченко В. В. и др., 2008; Мошкова А. Н. и др., 2010; Плотников Е. Ю. и др., 2010; Хасанова Д. Р. и др., 2010; Шишкова В. Н., 2010; Butefisch С. М., 2006; Duffau Н., 2006). Одним из таких важных отделов является гиппокамп, которому приписывают важную роль в механизмах внимания и памяти. Для гиппокампа при гипоксических и ишемических воздействиях на мозг характерны поля селективного повреждения нейронов путем некроза и апоптоза (Турок Н. Б., 2002; Архипов В. И., 2004; Аврущенко М. Ш. и др., 2006; Коржевский Д. Э. и др., 2009; Ryosuke М. D. et al., 2002; Daumas S. et al., 2005).

Однако используемые в настоящее время методы лечения имеют низкую эффективность и несмотря на значительный успех, достигнутый в понимании молекулярных механизмов гибели нейронов, до настоящего времени во всех современных клинических рекомендациях по лечению острых неврологических

заболеваний антиоксиданты и ноотропные препараты не рекомендуются к использованию (Кузнецов А. Н., 2005; Danaei G. et al., 2005).

Учитывая высокую долю неврологических заболеваний, связанных с нарушением мозгового кровообращения, представляется важным исследование в изменении неврологического статуса, биохимических показателей и выявление структурных изменений в области СЛ1 гиппокампа у белых крыс, что позволит оценить эффективность пирацетама, 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцината и 2-этил-б-метил-З-гидроксипиридина никотината на модели переднемозговой ишемии головного мозга при двусторонней окклюзии внутренних сонных артерий.

Цель исследования: изучить нейропротективную активность 2-этил-б-метил-3-гидроксипиридина никотината, 2-этил-б-метил-З-гидроксипиридина сукцината (мексидола) в сравнении с эффектом пирацетама при острой ишемии головного мозга у белых крыс на фоне экспериментального сахарного диабета и гиперхолестеринемии.

Задачи исследования:

1. Изучить влияние исследуемых производных 3-гидроксипиридина на неврологическую симптоматику и поведенческие реакции у крыс с острой ишемией головного мозга на фоне экспериментального сахарного диабета и гиперхолестеринемии.

2. Исследовать влияние мексидола и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината на процессы перекисного окисления липидов и на некоторые показатели углеводного, белкового и липидного обмена у крыс, с острой ишемией головного мозга в сочетании с экспериментальным сахарным диабетом и гиперхолестеринемией.

3. Провести анализ морфологических и гистохимических изменений в области CAI гиппокампа у крыс с острой ишемией головного мозга при введении пирацетама, мексидола и 2-этил-б-метил-З-гидроксипиридина никотината.

Научная новнзна. Выявлена способность мексидола и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината корригировать изменения неврологического статуса, поведенческих реакций и некоторых биохимических показателей крови. Показано, что мексидол и 2-этил-б-метил-З-гидроксипиридина никотината в условиях острой ишемии головного мозга, на фоне экспериментального сахарного диабета и гиперхолестеринемии обладают неодинаковой степенью выраженности антигипоксического и нейропротекторного действия в различные сроки ишемии.

Проведен морфометрический и гистохимический анализ области CAI гиппокампа на 3-й и 7-и сутки после моделирования острой ишемии головного мозга на фоне различных режимов введения мексидола, 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината и пирацетама.

Научно-практическое значение. Результаты проведенного исследования позволяют обосновать применение антиоксидантов - производных 3-гидроксипиридина - в качестве средств, корригирующих нарушения углеводного, белкового и липидного обменов, процессов ПОЛ у крыс с острой

ишемией головного мозга на фоне экспериментального сахарного диабета и гиперхолестеринемии. Полученные результаты углубляют представления о фармакодинамике мексидола и 2-этил-б-метил-З-гидроксипиридина никотината, и могут стать основой для клинических испытаний. Результаты исследования внедрены в научно-исследовательскую работу и учебный процесс кафедры фармакологии с курсом клинической фармакологии Мордовского государственного университета и служат обоснованием для продолжения исследования возможности, применения антиоксидантов других классов при комбинированном и комплексном лечении ишемических повреждений головного мозга.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Применение мексидола и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината снижает летальность у крыс после моделирования острой ишемии головного мозга и выраженность неврологической симптоматики.

2. Введение 2-этил-б-метил-З-гидроксипиридина никотината и мексидола в изученных дозах нормализуют уровень МДА и Fe-МДА, модулируют активность каталазы крови и оказывают гипогликемическое действие при острой ишемии головного мозга на фоне сочетанных метаболических нарушениях.

3. Мексидол и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотинат при лечебном и профилактическом введении проявляют неодинаковое нейропротекторное действие при острой ишемии мозга на фоне экспериментального сахарного диабета и гиперхолестеринемии.

Внедрение результатов. Материалы диссертации используются в научно-исследовательской работе и в учебном процессе на кафедре фармакологии с курсом клинической фармакологии медицинского института ГОУВПО «Мордовский Государственный Университет им. Н. П. Огарева».

Апробация работы. Основные положения и материалы диссертации доложены и обсуждены на ежегодных научных конференциях ГОУВПО «МГУ им. Н. П. Огарева» - «Огаревские чтения» (Саранск, 2007 - 2010), XVI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2009), XIV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Молодые ученые в медицине» (Казань, 2009 - 2010), Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные вопросы медицинской науки» (Ярославль, 2009), II межрегиональной научной конференции «Актуальные проблемы медицинской пауки и образования» (Пенза, 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них 3 научные работы в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста, документирована 11 таблицами и иллюстрирована 13 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и библиографического указателя, включающего 191 источник, в том числе 123 отечественных и 68 иностранных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперимент выполнен на 316 аутбредных белых крысах обоего пола (содержащихся раздельно) массой 180-200 г в осеннее-зимний период 2007 - 2008 гг. на базе лаборатории Медицинского института в 8 корпусе ГОУВПО «МГУ имени Н. П. Огарева». После предварительной 24-часовой депривации пищи (при сохраненном доступе к воде) у крыс моделировали сахарный диабет путем однократного внутрибрюшшшого введения аллоксапа (Баранов В. Г. и др., 1983) в дозе 130 мг/кг. Затем животным в течение 14 дней один раз в день перорально вводили масляную суспензию холестерина из расчета 40 мг на 1 кг массы тела животного, предварительно растворив в 0,5 мл растительного масла. С целью усиления пероксидного стресса к эмульсии добавляли витамин Д в дозе 12500 ЕД на 1 кг массы. У всех экспериментальных крыс до проведения эксперимента оценивали ориентировочно-исследовательское поведение в тесте «открытое поле». Наркотизировали животных ингаляционным эфирным наркозом, посредством хирургического доступа выделяли внутренние сонные артерии, подводили под них шелковые лигатуры и перевязывали их (Буреш Я. И др., 1991; Лобанова Н. Н. и др., 2008). Все манипуляции выполнялись в асептических условиях. Через 24 ч после операции у крыс начинали оценку неврологического дефицита, координации движений, мышечный тонус и ориентировочно-исследовательское поведение, которые исследовали и в динамике - на 3-й и 7-и сутки после моделирования ишемии (Бульон В. В. и др., 2004).

Подопытные животные были разделены нами на 9 групп, среди которых интактную группу (9 крыс) составили животные, которые на протяжении эксперимента находились на рационе питания вивария. Были выделены группы:

- с лечебным режимом введения: в 1-й контрольной группе (51 крыса) использовали 1 мл 0,9% раствора хлорида натрия, во 2-й группе (42 крысы) -пирацетам в дозе 1600 мг/кг, в 4-й группе (27 крыс) - 2-этил-6-мстил-3-гидроксипиридина никотината (3-ГПН) в дозе 50 мг/кг, в 7-й группе (23 крысы) - 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцинат (мексидол) в дозе 50 мг/кг.

- с профилактическим режимом введения: в 3-й группе (33 крысы) вводили пирацетам в дозе 1600 мг/кг, в 5-й группе (22 крысы) использовали 3-ГПН в дозе 50 мг/кг, в 6-й группе (30 крыс) 3-ГПН в дозе 100 мг/кг, в 8-й группе (30 крыс) вводили мексидол в дозе 50 мг/кг.

Пирацетам, мексидол и 3-ГПН при лечебном режиме вводили внутрибрюшинно через 20 минут после перевязки сонных артерий, затем ежедневно однократно в течение 7-и дней, при профилактическом режиме -введение начинали за 3-е суток до моделирования ишемического инсульта.

На 3-й и 7-и сутки проводили забор материала, для этого крыс умерщвляли ингаляционным эфирным наркозом, проводили перфузию головного мозга в течение 10 - 15 минут. Для этой цели использовали растворы формалина в возрастающей концентрации - 3 %, 5 %, 7 % и 10 % в объемах по 20 мл каждый. После перфузии из полости черепа извлекали головной мозг и фиксировали в 10% нейтральном формалине (Автандилов Г. Г., 1999).

При оценке неврологического статуса анализировали состояние организма животных в целом на 1, 3 и 7-е сутки после ишемии, использовали: 1) метод оценки неврологического дефицита по шкале оценки инсульта (stroke-index) McGrow в модификации И. В. Ганнушкиной; 2) метод регистрации мышечного тонуса; 3) метод регистрации координации движений.

Оценка ориентировочно-исследовательского поведения осуществлялась у всех экспериментальных крыс до проведения эксперимента в тесте «открытое поле». Тестирование повторяли в одно и то же время на протяжении всего эксперимента (Букина С. Ю., 2008; Буреш Я., 1991).

Кровь забирали на 7-е сутки, интенсивность процессов липопероксидации мы оценивали по содержанию в крови вторичного продукта ПОЛ малонового диальдегида (Конторщикова К. Н., 2000; Cristofori L. et al., 2001). Изменения в системе антиоксидантной защиты мы оценивали по активности каталазы в плазме крови (Королкж М. А. и др., 1988). В сыворотке крови исследовали: общий холестерин, триглицериды, ЛПВП, содержание глюкозы, общий белок и активность ферментов АлТ и АсТ.

Для изучения популяций нейронов и нейроглии гиппокампа мозг животных прошедший фиксацию промывали и проводили по спиртам возрастающей концентрации и заливали в парафин по общепринятой методике. Готовили серийные фронтальные срезы толщиной 7 мкм, причем одни исследовали на наличие TUNEL+ (апоптозных) клеток, используя гистохимический метод, а вторые окрашивали тионином по методу Ниссля (Семченко В. В., 2006). Полученные окрашенные срезы изучали на световом микроскопе и с помощью окулярной сетки площадью 9525,76 мкм2 подсчитывали общую численную плотность нейронов на участке поля СА1 гиппокампа. Определяли количество гиперхромных, нормохромных и гипохромных нейронов. Все количественные показатели пересчитывали на 1 мм2 пирамидного слоя гиппокампа. На цифровых изображениях исследуемых областей с помощью встроенных инструментов «Photoshop CS» при увеличении *1000 измеряли продольный (D1) и поперечный (D2) диаметры тела нейронов, средний диаметр (Dcp) рассчитывали как (Dl+D2)/2 (Саркисов Д. С., 1996; Шаповалова В. В., 2008).

Для выявления клеток вступивших в процесс апоптоза использовали набор TUNEL, который определяет фрагментацию ДНК. В клетках, где наступила фрагментация ДНК, нами фиксировалось темно-красное окрашивание ядра.

Математическая обработка включала расчеты средних арифметических значений (М), и ошибки средней арифметической (±т). Анализ на нормальность распределения и дисперсионный анализ материала (отличное от нормального распределение, различие дисперсий), а также небольшое количество выборок, показали целесообразность использования непараметрической ранговой статистики. Степень достоверности различий между независимыми выборками определяли с помощью критерия Уайта и критерия Колмогорова. Статистически значимыми считали результаты при р< 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При моделировании аллоксанового диабета и гиперхолестеринемии на первом этапе нами была оценена летальность среди групп, которая составила 15,95 %. В интактной группе животных гибели не произошло. При моделировании острого ишемического повреждения головного мозга на фоне экспериментального аллоксанового диабета и гиперхолестеринемии выраженным нейропротективным эффектом обладают мексидол и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотинат, которые значительно снижают 3 часовую смертность, что значит преодоление животными гипоксического барьера. При введении месидола в дозе 50 мг/кг и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината в дозе 100 мг/кг, в режиме введения за 3 дня до моделирования ишемии, летальность в этих группах к 7-м суткам составила 63,3 и 66,7 % (р<0,05) соответственно, что достоверно ниже показателей контрольной группы (рис. 1).

%

90 80 70 60 50 40 30 20 10

□ в первые 3 часа 0 1-е сутки а 7-е сутки

1

11

■

I ii

1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа 5-я группа 6-я группа 7-я группа 8-я группа Примечание:

* - достоверность отличий по отношению к контрольной группе при р<0,05 Р и с. 1. Влияние пирацетама, мексидола и 3-ГПН на летальность среди крыс при моделировании острой ишемии головного мозга

На следующем этапе оценивали неврологические нарушения на 1, 3, и 7-е сутки по шкале инсульта (stroke-index) McGrow в модификации И. В. Ганнушкиной. При моделировании острой ишемии по предложенной методике у крыс отмечали вялость, замедленность движений, односторонний и (или) двухсторонний птоз или полуптоз, слабость конечностей, манежные движения, парез и (или) паралич 1 - 4 конечностей, кому. Средний

неврологический балл в контрольной группе на 1-е сутки равнялся 4,4±0,4, на 3-й сутки - 3,5±0,4, на 7-е сутки - 3,3±0,29. При оценке неврологических отклонений у крыс, получавших 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотинат в дозе 50 мг/кг средний неврологический балл был на 1-е сутки был самым низким и составил 3,5±0,4, что достоверно ниже показателей контрольной группы на 20,5% (р<0,05). На 3-й сутки после моделирования ишемии происходит достоверное снижение тяжести неврологических нарушений (менее 2,5 баллов) в группах с профилактическим режимом введения 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцината, так в 6-й и 8-й группах неврологический балл составил 2,2±0,2 и 2,1±0,3 соответственно, что на 37,1 и 40 % достоверно ниже показателей контрольной группы (р<0,05). На 7-е сутки наименьший средний неврологический балл отмечался в 8-й группе с введением 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцината в дозе 50 мг/кг за 3 дня до ишемии и составил 1,2±0,3, что на 63,6 % (р<0,05) достоверно ниже показателей контрольной группы (рис. 2).

5 т

□ 1-е сутки Б 3-й сутки и 7-е сутки

1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа 5-я группа 6-я группа 7-я группа 8-я группа

Примечания: достоверность отличий при р<0,05:

л - к контрольной группе $ - между препаратами 2,4, 7-й группы

# - между препаратами 3, 5, 6, 8-й группы * - между препаратами 2-й и 3-й группы > - между препаратами 4, 5 и 6-й группы & - между препаратами 7-й и 8-й группы Р и с. 2. Влияние пирацстама, мексидола и 3-ГПН на выраженность неврологического дефицита

Далее нами была изучена динамика изменения мышечного тонуса. Так на 1-е сутки тест на подтягивание на горизонтальной перекладине в контрольной группе не выполнило ни одно животное, на 3-й сутки - 17 %, а на 7-е сутки в группе контроля выполнило тест только 25 % животных. Наибольший эффект на 1-е и 3-й сутки наблюдался при профилактическом режиме введения мексидола в дозе 50 мг/кг, где выполнить тест смогло - 64 и 73 % животных соответственно, что достоверно выше контрольной группы (р<0,05).

Сравнивая полученные показатели, определили, что наибольший прирост мышечной силы происходил к 7-м суткам и наиболее эффективно оказалось профилактическое введение 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината в дозе 100 мг/кг, где 83 % (р<0,05) животных справились с выполнением теста, что достоверно выше показателей контрольной группы. При выполнении теста на координацию, в группе контроля на 1-е и 3-й сутки смогло удержаться на перекладине только половина животных, а на 7-е сутки - 75 % животных. Исследованные нами производные 3-гидроксипиридина быстрее восстанавливали координацию движений, начиная с 3-х суток, и к 7-м суткам при применении 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината и мексидола все животные вне зависимости от режима введения выполнили тест на координацию движений, что достоверно выше показателей контроля.

Следующим разделом работы явилось изучение изменения поведения крыс в тесте «открытое поле». Проведенное исследование свидетельствует о том, что у животных, при моделировании острой ишемии головного мозга и на фоне аллоксанового диабета и гиперхолестеринемии обнаруживаются изменения поведения в тесте «открытое поле» по сравнению с интактной группой. Эти изменения во многих случаях достоверны. Поскольку речь идет об изменении поведения взрослых животных в результате ишемического повреждения головного мозга, на фоне аллоксанового диабета и гиперхолестеринемии, не оказавших видимого влияния на процессы развития.

Отметим, что направление этих изменений было неодинаковым у животных, получавших пирацетам, 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотинат и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцинат в профилактическом и лечебном режимах их введения. Характерной чертой динамики изменения ориентировочно-исследовательской активности у интактных животных с течением времени является постепенное увеличение количества посещенных квадратов и норковых движений и дальнейшая стабилизация этих параметров, начиная с 3-х суток соответственно от исходного значения. Животные с экспериментальной острой ишемией головного мозга в раннем послеоперационном периоде были малоподвижными, что выражалось в резком уменьшении регистрируемых показателей ориентировочно-исследовательской и двигательной активности, так, в контрольной группе на 1-е сутки эксперимента животные перемещались 7,5±0,3 раза, вставали на задние лапы 1,3±0,1 раза, что ниже интактных на 68,9 и 81,7 % соответственно, исследовали 1,7±0,1 норок, что ниже интактной группы на 78,8 % (р<0,05) (рис. 3, 4).

Последующая динамика восстановления этих показателей имеет различный характер, поэтому при моделировании острой ишемии головного мозга в условиях сочетанных метаболических нарушений в исследуемых группах отмечаются резко выраженные нарушения общей двигательной и эмоциональной активности. Исследованные нами производные 3-гидроксипиридина, быстрее восстанавливают поведенческие реакции в тесте «открытое поле». Так, на 1-е сутки наибольшее число перемещений (14,4±0,2) и вставаний на задние лапки (2,9±0,1) наблюдалось в группе с профилактическим введением 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцината в дозе 50 мг/кг, что

220 200 з; 180

с 0)

¡160 со к а

а 140 120 100

н1-есута лЗ-исужи ш 7-е сутки )

$ $ $ # » #

л л л # # #

#Г|

$ $ $ & & &

6-я группа

7-я группа 8-я группа

1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа 5-я группа Примечания: достоверность отличий при р<0,05:

л - к контрольной группе $ - между препаратами 2, 4,7-й группы

# - между препаратами 3, 5, 6, 8-й группы * - между препаратами 2-й и 3-й группы > - между препаратами 4, 5 и 6-й группы & - между препаратами 7-й и 8-й группы Р и с. 3. Влияние пирацетама, мексидола и 3-ГПН на перемещение животных, в тесте «открытое поле»

достоверно больше группы контроля на 92 и 123,1 % соответственно (р<0,05). Число исследованных норок на 1-е сутки в группе с профилактическим введением мекидола в дозе 50 мг/кг - 3,8±0,2 норок, а в группе с профилактическим введением 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината в дозе 100 мг/кг - 3,8±0,1 норок, что на 123,5 % (р<0,05) достоверно выше показателей группы контроля. На 3-й сутки в группах с профилактическим введением 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината в дозе 100 мг/кг и мексидола в дозе 50 мг/кг наибольшее число перемещений (21,3±0,2), вставаний на задние лапки (3,8±0,2) и исследованных норок (4,8±0,1) наблюдалось в 8-й группе, что достоверно выше значений группы контроля на 129, 192,3 и 269,2 % соответственно (р<0,05). На 7-е сутки по числу перемещений, исследованных норок и вставаний на задние лапки в группах с профилактическим введением 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината в дозе ¡00 мг/кг и мексидола в дозе 50 мг/кг данные сопоставимые, но ниже показателей за 3-й сутки (рис. 5).

При исследовании влияния экспериментальной острой ишемии головного мозга, аллоксанового диабета в условиях гиперхолестеринемии на состояние углеводного обмена, было показано выраженное изменение показателей при исследовании крови у крыс. Введение крысам аллоксана в дозе 130 мг/кг способствовало росту в сыворотке крови у контрольной группы уровня глюкозы до 12,9±0,5 ммоль/л, что на 119 % превышает уровень (5,9±0,22 ммоль/л) интактной группы (р<0,05). Наибольший гипогликемический эффект был выявлен в группе с профилактическим введением 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината в дозе 100 мг/кг - 6,3±0,35 ммоль/л, а при про-

11-е сутки .• 3-й сутки nil 7-е сутки

л АЛЛ

* $ ■

300 : 275 250 ¿225

I

Я 200

ГС

¡2 175 ■

150 125 100 -75

1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа 5-я группа 6-я группа 7-я группа 8-я группа Примечания: достоверность отличий при р<0,05:

Л - к контрольной группе $ - между препаратами 2, 4, 7-й группы

# - между препаратами 3, 5, 6, 8-й группы * - между препаратами 2-й и 3-й группы > - между препаратами 4, 5 и б-й группы & - между препаратами 7-й и 8-й группы Р и с. 4. Влияние пирацетама, мексидола и 3-ГПН у крыс на вставание на задние лапки, в тесте «открытое поле»

350 300 5 250

D] 1-е сутки л 3-й сутки « 7-е сутки

; $ # # #

$ $

# # #

fr.S & 8.

1-я группа

'Ш 2-я группа

1 3-я группа

i 5-я группа

ш

6-я группа

fin

7-я группа

ш

8-я группа

4-я группа

Примечания: достоверность отличий при р<0,05:

Л - к контрольной группе $ - между препаратами 2, 4, 7-й группы

# - между препаратами 3, 5, 6, 8-й группы * - между препаратами 2-й и 3-й группы > - между препаратами 4, 5 и 6-й группы & - между препаратами 7-й и 8-й группы Р и с. 5. Влияние пирацетама, мексидола и 3-ГПН у крыс на ориентировочно-исследовательское поведение (количество исследованных норок), в тесте «открытое поле»

филактическом применении мексидола в дозе 50 мг/кг уровень гликемии составил 7,08±0,2 ммоль/л, что на 51,3 и 45,2 % (р<0,05) соответственно достоверно ниже уровня контрольной группы (табл. 1).

На фоне введения аллоксана в сыворотке крови экспериментальных животных отмечено достоверное снижение содержания общего белка. Так на 7-е сутки после моделирования острой ишемии головного мозга отмечено снижение содержания общего белка. Концентрация общего белка в контрольной группе снижалась до 58,25±0,4 г/л, что на 26,8 % достоверно ниже интактной группы (79,6±0,66 г/л) (р<0,05). Наиболее эффективно нивелирует воздействие патологических факторов на белково-синтетическую функцию печени профилактическое введение 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината в дозе 100 мг/кг. Так, содержание общего белка в данной группе достоверно возрастало до 75,7±0,8 г/л и на 30 % превысило значения контрольной группы (р<0,05). По эффекту воздействия на содержание общего белка профилактическое введение 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината и мексидола в дозах 50 мг/кг были сопоставимы. В данных сериях отмечен рост уровня общего белка относительно контрольной группы на 19,7 % (69,7±0,78 г/л) и 17,3 % (68,3±0,41) соответственно (р<0,05).

Таблица 1

Влиянне пирацетама, мексидола и З-ГПН на биохимические показатели в сыворотке _кров" белых крыс на фоне ишемии головного мозга (М±т)_

Группы Показатели

Глюкоза, ммоль/л ЛПВП, ммоль/л Триацил-глицериды, ммоль/л Общий белок, г/л Холестерин ммоль/л

Интактная группа 5,9±0,22л 0,97±0,03л 0,63±0,03л 79,6±0,66Л 1,24±0,16Л

1-я группа 12,9±0,5" 0,52±0,04" 1,41 ±0,03" 58,25±0,4" 3,31±0,21"

2-я группа 9,9±0,31"л 0,54±0,03"л 1,23±0,14"л 58,8±0,24" 2,93±0,3"л

3-я группа 9,57±0,3"л 0,55±0,04"л 1,1±0,03"л 60,4±0,6"л 2,73±0,2"л

4-я группа 8,1±0,16"л 0,74±0,03"л 0,9±0,12"л 66,3±0,7"л 1,93±0,14"л

5-я группа 7,2±0,13"л 0,7б±0,05"л 0,76±0,04"л 69,7±0,78"л 1,63±0,08"л

6-я группа 6,3±0,35"л 0,86±0,05"л 0,65±0,03"л 75,7±0,8"л 1,39±0,06"л

7-я группа 8,3±0,35"л 0,72±0,02"л 0,73±0,04"л 62,8±0,4"л 1,68±0,12"л

8-я группа 7,08±0,2"л 0,77±0,04"л 0,67±0,05"л 68,3±0,41"л 1,42±0,08"л

Примечания: достоверность отличий при р<0,05: " - к интактной группе л — к контрольной группе

Обобщая результаты динамики полученных показателей липидного обмена, можно говорить, что воздействие на экспериментальных животных аллоксана способствует развитию выраженных нарушений липидного обмена. Это проявляется резким ростом уровня триглицеридов и общего холестерина в контрольной группе до 1,41±0,03 и 3,31±0,21 ммоль/л соответственно, что на 123,8 и 166,9 % превышает показатели интактной группы (0,63±0,03 ммоль/л и 1,24±0,16 ммоль/л соответственно) на фоне снижения ЛПВП на 46,4 %. Введение 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината и мексидола оказывает выраженное коррегирующее влияние на показатели липидной триады.

Введение аллоксана и холестериновая нагрузка при моделировании острой ишемии головного мозга вызывают усугубление цитолитического синдрома, о чем свидетельствует достоверный рост активности аланиновой и аспарагиновой аминотрансфераз. На фоне профилактического введения 2-этил-6-метил-З-гидроксипиридина никотината в дозе 100 мг/кг и мексидола в дозе 50 мг/кг, активность АлТ составила в данных группах 0,76±0,03 мкмоль/мл-ч и 0,77±0,02 мкмоль/мл-ч соответственно, что на 5,6 и 6,9 % выше показателей интактной группы. Однако активность АсТ остается повышенной в сыворотке крови при введении производных 3-гидроксипиридина (рис. 6).

При моделировании острой ишемии головного мозга на фоне аллоксанового диабета и гиперхолестеринемии нами было выяснено, что комбинированное воздействие данных факторов приводит к значительному усугублению процессов липопероксидации. Уровень вторичного продукта липопероксидации - малонового диальдегида в сыворотке крови и эритроцитах возрастал в контрольной группе с 5,8±0,11 до 10,17±0,18 мкмоль/л и с 33,15±0,87 до 36,28±0,9 мкмоль/л соответственно, что на 75,3 и 9,4 % достоверно выше уровня интактной группы (р<0,05).

Интактная 1-я группа 2-я группа 3-я группа 4-я группа 5-я группа 6-я группа 7-я группа 8-я группа группа

Примечания: достоверность отличий при р<0,05:" - к интактной группе л - к контрольной группе $ - между препаратами 2, 4, 7-й группы

# - между препаратами 3, 5, 6, 8-й группы * - между препаратами 2-й и 3-й группы > - между препаратами 4, 5 и 6-й группы & - между препаратами 7-й и 8-й группы Р и с. 6. Влияние пирацетама, мексидола и 3-ГПН на содержание АлТ и АсТ в сыворотке крови крыс при острой ишемии головного мозга на фоне аллоксанового диабета и гиперхолестеринемии (в % к контролю)

Наибольшей активностью обладает мексидол в дозе 50 мг/кг с профилактическим режимом введения, так уровень МДА в сыворотке и эритроцитах снижался с 10,17±0,18 до 3,72±0,06 мкмоль/л и с 36,28±0,9 до

26,89±0,2 мкмоль/л соответственно, что на 63,4 и 25,9 % ниже показателей контрольной группы (р<0,05). Уровень каталазы возрастал в группе животных с профилактическим применением 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина нпкотината в дозе 100 мг/кг, по сравнению с группой контроля - с 0,13±0,007 до 0,37±0,004 мкКат/с/л в сыворотке крови и с 2,12±0,16 до 4,57±0,2 мкКат/с/л в эритроцитах, то есть на 284,6 и 115,6 % соответственно выше показателей контрольной группы (р<0,05).

Уровень Рс2+ - МДА в группах с профилактическим введением 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината в дозе 100 мг/кг и мексидола в дозе 50 мг/кг по сравнению с группой контроля снижался в сыворотке крови с 16,8±0,6 до 11,54±0,34 и 11,68±0,25 мкмоль/л соответственно, а в эритроцитах с 39,15±0,96 до 28,14±0,23 н 30,84±0,72 мкмоль/л в сыворотке крови соответственно, что достоверно ниже контроля на 31,3 и 30,5 %, а в эритроцитах - на 28,1 и 21,2 % (р<0,05) соответственно (табл. 2).

Таблица 2

Влияние пнрацетама, мексидола и 3-ГПН на показатели ПОЛ (МДА, Ке-МДЛ и каталазы) у крыс при острой ишемии головного мозга па фоне экспериментального

сахарного диабета н гиперхолестерннемин (М±ш)

Серии Показатели R сыворотке крови Показатели в эритроцитах крови

МДА мкмоль/л Fe-МДА мкмоль/л Каталаза мкКат/с/л МДА мкмоль/л Fe-МДА мкмоль/л Катал аза мкКат/с/л

Интактная группа 5,8±0,11 Л 13,4±0,3 Л 0,47±0,011 А 33,15±0,87 Л 36,48±0,83 А 3,57±0,3 Л

1-я группа 10,17±0,18 II 16,8±0,6 0,13±0,007 36,28±0,9 •1 39,15±0,96 2,12±0,16 ••

2-я группа 7,73±0,13 "А$* 16,24±0,5 "Л$* 0,19±0,006 "Л$* 35,67±0,8 "Л$* 38,92±0,45 3,28±0,05 "А$*

3-я группа 7,06±0,09 "А# 16,09±0,32 "А# 0,22±0,005 "л# 35,42±0,7 "А# 28,45±0,63 "Л# 3,14±0,3 "Л#

4-я группа 5,6±0,06 "л$> 13,15±0,42 "л$> 0,26±0,007 "А$> 30,14±0,2 "л$> 34,78±0,44 ,,л$> 3,87±0,4 "А$>

5-я группа 4,72±0,06 "л# 12,46±0,24 "л# 0,31±0,005 ,,А# 28,91±0,4 "л# 32,83±0,32 "л# 4,07±0,2 "А#

6-я группа 4,19±0,07 11,68±0,25 "А# 0,37±0,004 "л# 27,56±0,3 30,84±0,72 "А# 4,57±0,2 "л#

7-я группа 4,22±0,09 "л$& 12,97±0,28 "А$& 0,29±0,008 "л$& 29,41 ±0,6 "л$& 31,83±0,42 "л$& 4,25±0,2 "А$&

8-я группа 3,72±0,06 "л# 11,54±0,34 »Л# 0,34±0,009 "А# 26,89±0,2 "А# 28,14±0,23 "л# 4,78±0,3 "А#

Примечания: достоверность отличий при р<0,05:" - к интактной группе

л - к контрольной группе * - между препаратами 2-й и 3-й группы

$ - между препаратами 2,4, 7-й группы > - между препаратами 4, 5 и 6-й группы

# - между препаратами 3, 5, 6, 8-й группы & - между препаратами 7-й и 8-й группы

При морфометрическом и гистохимическом исследовании зоны CAI гиппокампа крыс было выявлено, что в ответ на ишемию происходило увеличение содержания патологически измененных нейронов (гиперхромных и гипохромных) в структуре нейроналыюй популяции поля CAI гиппокампа и в

наличии TUNEL+ клеток. Деструктивные и некробиотические изменения по диффузно-очаговому типу развивались на протяжении всего эксперимента. Так численная плотность нейронов в группе контроля на 3-й сутки составила 1103,2±184,9 клеток в 1 мм2, что на 66 % ниже показателя интактной группы, а на 7-е сутки - 698,4±115,4 клеток в 1 мм2, что на 78,5 % (р<0,05) достоверно ниже показателя интактной группы (табл. 3). Была характерна высокая численная плотность и доля в популяции обратимо измененных гипохромных нейронов, в которых выявлялось уменьшение числа всех органелл цитоплазмы без каких-либо деструктивных явлений и отсутствие конденсации хроматина в ядре.

Таблица 3

Морфометрическая характеристика численной плотности нейронов поля CAI

гиппокампа после моделирования острой ишемии головного мозга (М±т)

Показатель Группы Численная плотность нейронов/мм* Типы нсйронов/мм2 TUNEL+ (апоптозные) клетки

нормохромные гиперхромные гипохромные

3-й сутки 7-е сутки 3-й сутки 7-е сутки 3-й сутки 7-е сутки 3-й сутки 7-е сутки 3-й сутки 7-е сутки

1-я группа 1103,2 ±184,9 698,4 ±115,4 547,6 ±66,3 404,8 ±44,5 357,2 ±39,6 158,7 ±17,5 158,7 ±19,5 119 ±13,1 757,7 ±83,5 306,5 ±37,9

2-я группа 1087,3 ±79,4 $* 785,7 ±142,4 А$* 396,8 ±48,5 л$* 373 ±33,6 л$* 515,9 ±63 А$* 174,6 ±15,7 А$* 166,7 ±19,4 $* 246 ±22,1 л$* 590 ±70,8 208,2 ±23,7 А$*

3-я группа 1150,8 ±142,1 Ч* 960,3 ±170,2 л#* 555,9 ±61,1 #* 634,9 ±70,5 л#* 436,5 ±48 Ч* 214,3 ±23,8 А#* 142,9 ±15,7 л#* 87,3 ±9,7 л#* 624,6 ±68,7 Л#* 202,4 ±27,4 А#*

4-я группа 1508 ±241,7 Л$> 1134,9 ±138,1 л$> 714,3 ±78,6 л$> 686,7 ±81,4 А$> 650,8 ±71,6 А$> 317,5 ±38,8 А$> 119,1 ±13,1 л$> 168,7 ±19,4 468,5 ±42,4 л$> 161,9 ±19,4 л$>

5-я группа 1722,2 ±194,5 А#> 1468,3 ±190,1 А#> 873 ±96,9 А#> 1198,5 ±145,3 л#> 634,9 ±70,5 л#> 184,6 ±21,2 А#> 190,5 ±21,1 А#> 93,2 ±12,5 л#> 381,7 ±43,7 А#> 127,2 ±14,1 А#>

6-я группа 2381 ±182,1 А#> 2119,1 ±294,8 А#> 1071,5 ±129,9 А#> 1754 ±212,6 л#> 793,7 ±96,2 А#> 269,8 ±32,7 А#> 507,9 ±61,6 А#> 103,2 ±12,5 А#> 242,9 ±29,4 А#> 81 ±16,9 А#>

7-я группа 1785,7 ±204,1 л$& 1476,2 ±163,4 л$& 952,4 ±105,9 А$& 1039,7 ±115,6 AS& 690,5 ±76,8 А$& 253,9 ±28,2 л$& 198,4 ±22,1 л$& 190,5 ±21,2 л$& 358,6 ±43,5 144,6 ±19,8 А$&

8-я группа 2706,3 ±356,4 А#& 1674,6 ±210,5 А#& 1507,9 ±167,4 л#& 1353,3 ±164 А#& 968,2 ±107,5 л#& 187,5 ±22,5 А#& 238,1 ±26,4 А#& 132,9 ±17,6 А#& 190,9 ±21,3 А#& 167,7 ±23,6 л#&

Интактная группа 3246,3±341,9 2835,9±313,1 72,4±26,7 223,1±73,4 0*

Примечания: достоверность отличий при р<0,05:

л - к контрольной группе * - между препаратами 2-й и 3-й группы

$ - между препаратами 2,4,7-й группы > - между препаратами 4,5 и 6-й группы

# - между препаратами 3,5,6, 8-й группы & - между препаратами 7-й и 8-й группы.

* - ТиЫЕЬ+ клетки встречались единичные. Критерий Колмогорова-Смирнова.

Численность гипохромных нейронов на 3-й сутки ишемии составила в контрольной группе 158,7±19,5 клеток в 1 мм2, что на 28,9 % ниже показателя интактной группы (р<0,05). К ранним изменениям нейронов можно отнести и

увеличение размеров клеток на 13,5 %, а содержание нормохромных нейронов снизилось на 80,7 %, число гиперхромных нейронов увеличилось на 393,4 % по сравнению с группой интактных (р<0,05). Наиболее эффективным на 3-й сутки ишемии оказалось профилактическое введение мексидола в дозе 50 мг/кг, что проявляется более высокой устойчивостью нейронов при моделировании острой ишемии головного мозга, так количество ТИЫЕЬ+ клеток составило 190,9±21,3 клеток в 1 мм2, что на 74,8 % (р<0,05) достоверно ниже показателя группы контроля, в этой же группе наблюдается самая высокая общая численная плотность нейронов - 2706,3±356,4 клеток в 1 мм2, и преобладание нормохромных нейронов - 1507,9±167,4 клеток в 1 мм2, что на 145,3 и 175,4 % соответственно выше контрольной группы (р<0,05). На 7-е сутки после моделирования острой ишемии головного мозга наиболее ээфективным оказалось профилактическое введение 2-этил-б-метил-З-гидроксипиридина никотината в дозе 100 мг/кг, что проявляется в большей численной плотности нейронов в данной группе - 2119,1±294,8 клеток в 1 мм2 и преобладании в нейроналыюй популяции нормохромных нейронов — 1754±212,6 клеток в 1 мм2, что на 203,4 и 333,3 % соответственно выше показателя контрольной группы (р<0,05), а количество Т1ЖЕЬ+ клеток составило 81±16,9 клеток в 1 мм2, что на 73,6 % ниже показателя группы контроля (р<0,05). Снижение общей численной плотности нейронов в группе с профилактическим введением 2-этил-6-метил-З-гидроксипиридина никотината в дозе 100 мг/кг на 7-е сутки по сравнению с 3-ми сутками ишемии составило 11 %, а в 8-й группе с профилактическим применением мексидола в дозе 50 мг/кг снижение составило 38,1 %, а количество ТХЖЕЬ+ клеток достигло 167,7±23,6 клеток в 1 мм2.

Таким образом, анализируя полученные результаты можно утверждать, что производные 3-гидроксипиридина - 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцинат (мексидол) и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотинат снижают уровень смертности у крыс после моделирования острой ишемии головного мозга и выраженность неврологической симптоматики, повышают мышечный тонус, восстанавливают координацию движений и ориентировочно-исследовательское поведение у крыс; оказывают гипогликемическое действие, повышают содержание общего белка и ЛПВП; обладают выраженной антирадикальной активностью, способствуя нормализации в эритроцитах и сыворотке крови спонтанного и Ре2+-индуцированного перекисного окисления липидов, модулируют каталазную активность и способны к активации системы антиоксидантной защиты; оказывая нейропротекторное действие, способствуют выживаемости нейронов в условиях гипоксии. Так, на 3-й сутки наибольший эффект отмечен на фоне профилактического введения 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцинат (мексидол) в дозе 50 мг/кг, а на 7-е сутки наиболее эффективным оказалось профилактическое введение 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината в дозе 100 мг/кг.

выводы

1. Применение производных 3-гидроксипиридина: 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината и мексидола в лечебном и профилактическом режимах снижают летальность среди животных при моделировании острой ишемии головного мозга и выраженность неврологической симптоматики, повышают мышечный тонус, восстанавливают координацию движений и ориентировочно-исследовательское поведение у крыс.

2. Введение 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината и мексидола в лечебном и профилактическом режимах введения оказывают гипогликемическое действие, повышают содержание общего белка и ЛПВП при острой ишемии головного мозга на фоне аллоксанового диабета и гиперхолестеринемии.

3. При профилактическом введении мексидола и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината в исследуемых дозах оказывают выраженный антиоксидантный эффект, способствуя нормализации уровня МДА и Fe-МДА, модулируют активность каталазы крови быстрее по сравнению с лечебным режимом введения.

4. Мексидол и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотинат оказывают выраженное нейропротекторное действие, особенно в профилактическом режиме введения, что проявляется в сохранении общей численности нейронов, преобладанием нормохромных нейронов в популяции и в меньшем количестве TUNEL+ клеток. Изученные производные 3-гидроксипиридина оказывают позитивное влияние на структурно-функциональную реорганизацию нейрональной популяции области CAI гиппокампа, с активацией компенсаторно-восстановительных процессов. На 3-й сутки наиболее эффективным оказалось профилактическое введение мексидола, а на 7-е сутки - профилактическое введение 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината в дозе 100 мг/кг.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Полученные результаты расширяют представление о фармакодинамике изученных соединений - производных 3-гидроксипиридина, которые можно рассматривать как перспективную группу для дальнейшего их изучения и применения, в качестве фармакологических агентов, понижающих риск и выраженность развития побочных эффектов при ишемических повреждениях головного мозга, оптимизации методов лечения и повышения качества жизни больных, перенесших ишемический инсульт.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Инчина В. И. Динамика неврологического статуса при экспериментальной ишемии головного мозга на фоне коррекции цитопротекторами / В. И. Инчина, И. Н. Чаиркин, Н. А. Костычев, А. Б. Коршунова // XVI Российский национальный конгресс «Человек и лекарство»: Сб. материалов конгресса (тез. докл.) 6-10 апреля 2009 г. - М., 2009.-С. 680.

2. Костычев Н. А. Влияние различных режимов введения пирацетама, мексидола и 3-оксипиридина никотината на выживаемость крыс при острой ишемии головного мозга на фоне экспериментального сахарного диабета и гиперхолестеринемии / Н. А. Костычев // Актуальные проблемы медицинской науки и образования : тр. II межрегион, науч. конф. - Пенза : Информ.-издат. центр ПензГУ, 2009. - С. 129 - 130.

3. Костычев Н. А. Влияние мексидола, никотината и пирацетама на двигательную активность белых крыс при острой ишемии головного мозга на фоне сахарного диабета и гиперхолестеринемии / Н. А. Костычев, А. Б. Коршунова, А. В. Кокорев // XIV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Молодые ученые в медицине», 29-30апр. 2009 г. : Материалы конф. Казань, 2009.-С. 137-138.

4. Костычев Н. А. Эффективность применения цитопротекторов при экспериментальной ишемии головного мозга / Н. А. Костычев, А. Б. Коршунова, А. В. Семенов, И. Н. Исак // XIV Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Молодые ученые в медицине», 29 - 30 апреля 2009 г. : Материалы конф. Казань, 2009. - С. 137.

5. Костычев Н. А. Профилактика и коррекция неврологического дефицита при острой ишемии головного мозга у крыс с диметаболическими нарушениями / Н. А. Костычев, А. Б. Коршунова, А. В. Семенов // Сборник научных работ студентов и молодых ученых Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные вопросы медицинской науки», 22 апр. 2009 г., Ярославль : Тез. докл. - Ярославль : ЯрМедиаГруп, 2009. - С. 114-115.

6. Костычев Н. А. Изменение двигательной активности у былых крыс при острой ишемии головного мозга на фоне экспериментального сахарного диабета / Н. А. Костычев, А. Б. Коршунова, А. В. Семенов, А. В. Кокорев // Медицинские проблемы жизнедеятельности организма в норме, патологии и эксперименте : материалы I регион, науч. - практ. конф. «Научный потенциал молодежи -будущему Мордовии». Саранск : [б.и.], 2009. - С. 75 - 77.

7. Костычев Н. А. Прижизненная фиксация головного мозга белых крыс / Н. А. Костычев, А. Б. Коршунова // Nota bene : Молодеж. науч.-публицист. альм. - 2009. - №15. - С. 5 - 7.

8. Коршунова А. Б. Влияние ксимедона, мексидола, фумарата 3-оксипиридина на двигательную активность белых крыс при глобальной ишемии головного мозга / А. Б. Коршунова, Н. А. Костычев // Технические

и естественные науки : проблемы, теория, практика : межвуз. сб. науч. тр. - Вып. 9. - Саранск : [б.и.], 2009. - С. 147 - 150.

9. Инчина В. И. Перспективы фармакологической коррекции острой ишемии головного мозга / В. И. Инчина, И. Н. Чаиркин, Н. А. Костычев, А. Б. Коршунова // Изв. Самар. науч. центра Росс. акад. наук. - 2009. - Т. 11, № 1(6).-С. 1287- 1290.

10. Костычсв И. А. Влияние производных 3-гидроксипнридина на течение ишемичсского инсульта у белых крыс / Н. А. Костычев, А. Б. Коршунова // Неврол. вестн. - 2010. - Т. 42, вып. 2. - С. 19 - 22.

11. Костычев Н. А. Влияние различных режимов введения некоторых производных З-гндроксипнридииа в терапии острой ншемин головного мозга у белых крыс на фоне экспериментального сахарного диабета / И. А. Костычев, И. С. Рагинов, И. И. Чаиркин, В. И. Инчина, А. Б. Коршунова // Учен. зап. Казан, ун-та. Сер. Естеств. науки. - 2010. - Т. 152, кн. 1.-С. 155-165.

12. Костычев Н. А. Влияние различных режимов введения мексидола н З-гидроксиннридина никотината в терапии острой ишемии головного мозга / И. А. Костычсв, И. Н. Чаиркин, Н. В. Чаиркина, В. И. Инчина, И. С. Рагипов // Изв. высш. учеб. заведений. Поволжский регион. Мед. науки. - 2011. - №1. - С. 10-15.

Подписано в печать 18.01.11. Объем 1,25 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 78. Типография Издательства Мордовского университета 430005, г. Саранск, ул. Советская, 24

Актуальность проблемы. В течение последних десятилетий проблема острого нарушения мозгового кровообращения являются важнейшей медицинской и социальной проблемой. Цереброваскулярные заболевания занимают второе место в структуре смертности от болезней системы кровообращения и в общей смертности населения, и первое место среди причин первичной инвалидности. По данным Национальной ассоциации борьбы с инсультом, в России ежегодно регистрируется до 500 тысяч человек с нарушением мозгового кровообращения [19, 22, 31, 33, 102, 106].

Ранняя (30 дневная) летальность после инсульта составляет до 35%, а в течение года после дебюта заболевания умирают до 48% больных [46, 48, 58, 74]. К прежней работе могут возвратиться не более 20% лиц, перенесших инсульт, остальные остаются инвалидами разной степени тяжести и до конца жизни нуждаются в медико-социальной поддержке, что значительно снижает качество жизни больных и их родственников [22, 39, 46, 93, 115].

К одним из ключевых сопутствующих факторов усугубляющих степень повреждения при инсульте относятся высокий уровень глюкозы и липидов в крови [151, 184, 187]. Для нервной системы характерны сложные нейротрофические взаимодействия, поэтому представляется важным сформировать комплексное представление о процессах, происходящих в мозге. Более глубокое системное изучение реактивных изменений в мозге необходимо для теоретического обоснования целенаправленного воздействия на механизмы патогенеза и саногенеза в процессе реабилитации больных с ишемическим повреждением центральной нервной системы [5, 32, 54, 59, 70, 89, 96, 102, 112, 120, 129, 144, 145]. Одним из таких важных отделов является гиппокамп, которому приписывают важную роль в механизмах внимания и памяти. Для гиппокампа при гипоксических и ишемических воздействиях на мозг характерны поля селективного повреждения нейронов путем некроза и апоптоза [3, 9, 24, 55, 88, 105, 142, 173].

Однако используемые в настоящее время методы лечения имеют низкую эффективность и несмотря на значительный успех, достигнутый в понимании молекулярных механизмов гибели нейронов, до настоящего времени во всех современных клинических рекомендациях по лечению острых неврологических заболеваний антиоксиданты и ноотропные препараты не рекомендуются к использованию [61, 140].

Учитывая высокую долю неврологических заболеваний, связанных с нарушением мозгового кровообращения, представляется важным исследование в изменении неврологического статуса, биохимических показателей и выявление структурных изменений в области CAI гиппокампа у белых крыс, что позволит оценить эффективность пирацетама, 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцината и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината на модели переднемозговой ишемии головного мозга при двусторонней окклюзии внутренних сонных артерий.

Цель и задачи исследования.

Целью исследования является изучить нейропротективную активность 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината, 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина сукцината (мексидола) в сравнении с эффектом пирацетама при острой ишемии головного мозга у белых крыс на фоне экспериментального сахарного диабета и гиперхолестеринемии.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи исследования:

1. Изучить влияние исследуемых производных З-гидроксипиридина на неврологическую симптоматику и поведенческие реакции у крыс с острой ишемией головного мозга на фоне экспериментального сахарного диабета и гиперхолестеринемии.

2. Исследовать влияние мексидола и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината на процессы перекисного окисления липидов и на некоторые показатели углеводного, белкового и липидного обмена у крыс, с острой ишемией головного мозга в сочетании с экспериментальным сахарным диабетом и гиперхолестеринемией.

3. Провести анализ морфологических и гистохимических изменений в области CAI гиппокампа у крыс с острой ишемией головного мозга при введении пирацетама, мексидола и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината.

Работа выполнялась в соответствии с научной тематикой кафедры фармакологии Мордовского государственного университета «Фармакологическая коррекция повреждений, возникающих при гипоксических, токсических и радиационных воздействиях».

Научная новизна.

Выявлена способность мексидола и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината корригировать изменения неврологического статуса, поведенческих реакций и некоторых биохимических показателей крови.

Показано, что мексидол и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината в условиях острой ишемии головного мозга, на фоне экспериментального сахарного диабета и гиперхолестеринемии обладают неодинаковой степенью выраженности антигипоксического и нейропротекторного действия в различные сроки ишемии.

Проведен морфометрический и гистохимический анализ области CAI гиппокампа на 3 и 7 сутки после моделирования острой ишемии головного мозга на фоне различных режимов введения мексидола, 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината и пирацетама.

Научно-практическое значение работы.

Результаты проведенного исследования позволяют обосновать применение антиоксидантов — производных 3-гидроксипиридина - в качестве средств, корригирующих нарушения углеводного, белкового и липидного обменов, процессов ПОЛ у крыс с острой ишемией головного мозга на фоне экспериментального сахарного диабета и гиперхолестеринемии. Полученные результаты углубляют представления о фармакодинамике мексидола и 2-этил-6-метил-З-гидроксипиридина никотината, и могут стать основой для клинических испытаний. Результаты исследования внедрены в научно-исследовательскую работу и учебный процесс кафедры фармакологии с курсом клинической фармакологии Мордовского государственного университета и служат обоснованием для продолжения исследования возможности, применения антиоксидантов других классов при комбинированном и комплексном лечении ишемических повреждений головного мозга.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Применение мексидола и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридйна никотината снижает летальность у крыс после моделирования острой ишемии головного мозга и выраженность неврологической симптоматики.

2. Введение 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината и мексидола в изученных дозах нормализуют уровень МДА и Бе-МДА, модулируют активность каталазы крови и оказывают гипогликемическое действие при острой ишемии головного мозга на фоне сочетанных метаболических нарушениях.

3. Мексидол и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотинат при лечебном и профилактическом введении проявляют неодинаковое нейропротекторное действие при острой ишемии мозга на фоне экспериментального сахарного диабета и гиперхолестеринемии.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них 3 научные работы в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК.

Апробация полученных результатов.

Основные положения и материалы диссертации доложены и обсуждены на ежегодных научных конференциях ГОУВПО «МГУ им. Н. П. Огарева» - «Огаревские чтения» (Саранск, 2007 - 2010), XVI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2009), XIV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Молодые ученые в медицине» (Казань, 2009-2010), Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные вопросы медицинской науки» (Ярославль, 2009), II межрегиональной научной конференции «Актуальные проблемы медицинской науки и образования» (Пенза, 2009).

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста, документирована 11 таблицами и иллюстрирована 13 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 3 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и библиографического указателя, включающего 191 источник, в том числе 123 отечественных и 68 иностранных авторов.

выводы

1. Применение производных 3-гидроксипиридина: 2-этил-б-метил-З-гидроксипиридина никотината и мексидола в лечебном и профилактическом режимах снижают летальность среди животных при моделировании острой ишемии головного мозга и выраженность неврологической симптоматики, повышают мышечный тонус, восстанавливают координацию движений и ориентировочно-исследовательское поведение у крыс.

2. Введение 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината и мексидола в лечебном и профилактическом режимах введения оказывают гипогликемическое действие, повышают содержание общего белка и ЛПВП при острой ишемии головного мозга на фоне аллоксанового диабета и гиперхолестеринемии.

3. При профилактическом введении мексидола- и 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината в исследуемых дозах оказывают выраженный антиоксидантный эффект, способствуя нормализации уровня МДА и Fe-МДА, модулируют активность, катал азы крови быстрее по сравнению с лечебным режимом введения.

4. Мексидол и 2-этил-б-метил-З-гидроксипиридина никотинат оказывают выраженное' нейропротекторное действие, особенно в профилактическом режиме введения, что проявляется- в сохранении общей численности нейронов, преобладанием нормохромных нейронов в популяции и в меньшем количестве TUNEL+ (апоптозных) клеток. Изученные производные 3-гидроксипиридина оказывают позитивное влияние на структурно-функциональную реорганизацию нейрональной популяции области CAI гиппокампа, с активацией компенсаторно-восстановительных процессов. На 3 сутки наиболее эффективным оказалось профилактическое введение мексидола, а на 7 сутки - профилактическое введение 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина никотината в дозе 100 мг/кг.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Полученные результаты расширяют представление о фармакодинамике изученных соединений - производных 3-гидроксипиридина, которые можно рассматривать как перспективную группу для дальнейшего их изучения и применения, в качестве фармакологических агентов понижающих риск и выраженность развития побочных эффектов при ишемических повреждениях головного мозга, оптимизации методов лечения и повышения качества жизни больных перенесших ишемический инсульт.