Автореферат и диссертация по медицине (14.03.06) на тему:Исследование цереброваскулярной активности новых ГАМК-миметиков на основе нейроактивных липидов

На правах рукописи

ГНЕЗДИЛОВА АННА ВИКТОРОВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕРЕБРОВАСКУЛЯРНОЙ АКТИВНОСТИ НОВЫХ ГАМК-МИМЕТИКОВ НА ОСНОВЕ НЕЙРОАКТИВНЫХ

ЛИПИДОВ

14.03.06 - фармакология, клиническая фармакология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 2 [нр Ш

Москва-2012

005012320

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научно-исследовательском институте фармакологии имени В.В.Закусова» Российской академии медицинских наук

Научный руководитель:

доктор биологических наук Ганьшина Тамара Сергеевна

Научный консультант:

Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор Мирзоян Рубен Симонович

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор Кошелев Владимир Борисович

доктор биологических наук, профессор Золотев Николай Николаевич

Ведущая организация: ГБОУ ВПО Российский национальный

исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова Минздравсоцрачвития России

Защита состоится « » марта 2012 года в « » часов на заседании диссертационного совета Д 001.024.01 при ФГБУ «НИИ фармакологии имени В.В.Закусова» РАМН по адресу: 125315, г. Москва, ул. Балтийская, Д.8.

С диссертацией можно ознакомиться в Ученой части ФГБУ «НИИ фармакологии имени В.В.Закусова» РАМН по адресу: 125315, г. Москва, ул. Балтийская, д.8.

Автореферат разослан « » февраля 2012 года.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук,

профессор Е.А.Вальдман

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сосудистая патология мозга относится к наиболее распространенным, тяжелым и социально значимым заболеваниям, что обусловлено высоким процентом смертности и инвалидизации населения. В России ежегодно иисультом заболевают 400-450 тыс. человек, из них на долю ишемических инсультов приходится более 80%. Ежегодная смертность от инсульта в России - одна из наиболее высоких в мире (175 случаев на 100 тыс. населения) [Суслина З.А. и соавт., 2006; Суслина З.А., Варакин Ю.Я., 2007]. Поэтому фармакологическая коррекция цереброваскулярных расстройств является одной из наиболее важных проблем фармакологии и неврологии.

При ишемическом инсульте зона инфаркта окружена тканью, где в целом еще сохранен энергетический метаболизм и имеют место лишь функциональные, но не структурные нарушения органа. Указанная область мозга (пенумбра) и подлежит лечению, т.е. фармакологической коррекции, направленной на восстановление кровоснабжения, метаболизма и функционального состояния поврежденной зоны. Установлен сложный каскад биохимических процессов, протекающих в ишемизированной области мозга. Ключевая роль в этом каскаде принадлежит возбуждающим нейромедиаторным аминокислотам, в особенности, глутамату, увеличение которого приводит к нарушению обмена ионов кальция в нервной клетке [Martin H.G.S., Wang Y.T., 2010; Woodruff T. M. et al., 2011]. В соответствии с этим, одним из вариантов фармакологической коррекции ишемического инсульта является блокада глутаматных рецепторов.

Другой возможный путь восстановления баланса между возбуждающими и тормозными процессами, наблюдаемый при ишемии мозга, заключается в стимуляции ГАМК-ергических механизмов. Здесь необходимо особо подчеркнуть, что система ГАМК, наряду с участием в тормозных процессах, важную роль играет и в регуляции тонуса мозговых сосудов. ГАМК понижает тонус сосудов мозга, кроме того, в стенке сосудов

мозга локализованы как ГАМК, так ферменты, синтезирующие и метаболизирующие ГАМК [Мирзоян С.А., Акопян В.П., 1967; Мирзоян С.А. и соавт., 1970; 1974]. Показан высокий аффинитет связывания агониста ГАМК-д рецепторов мусцимола с одноименными рецепторами пиальных сосудов [Krause D.N. et al., 1980]. Создан и применяется препарат пикамилон, который, наряду с непосредственным воздействием на сосуды мозга, оказывает тормозное влияние на центральные механизмы регуляции сосудистого тонуса [Закусов В.В. и соавт. 1977; Мирзоян P.C., Ганынина Т.С., 1989; Мирзоян P.C., 2003].

Известно, что к основным патогенетическим факторам развития ишемического инсульта наряду с нарушениями гемодинамики, относится и состояние коагулологического потенциала крови. Как известно, полиненасыщенные жирные кислоты и их биологически активные производные влияют на агрегацию тромбоцитов, модулируют тромбогенность сосудистой стенки, воздействуют на гемодинамические параметры и активность лейкоцитов и, таким образом, воздействуют на систему гемостаза.

Настоящее исследование посвящено изучению цереброваскулярной активности конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой, конъюгата ГАМК с простагландином Е2 и простагландина Е2, которое является продолжением совместных исследований лаборатории фармакологии цереброваскулярных расстройств (зав. - проф. P.C. Мирзоян) ФГБУ «НИИ фармакологии имени В.В.Закусова» РАМН с лабораторией оксилипинов (зав. - проф. В. В. Безуглов) Института биоорганической химии им. Ю.А. Овчинникова и М.М. Шемякина РАН и лабораторией патологии и фармакологии гемостаза (зав. -проф. В.А. Макаров) Центра Гематологии Минздрасоцразвития. В качестве препарата сравнения выбран препарат мексидол, который широко применяется в неврологической практике, обладает выраженной антиоксидантной и антигипоксической активностью [Воронина Т.А. и соавт., 1986; 1998; 2000]. Кроме того, изучено влияние конъюгата ГАМК с

арахидоновой кислотой и мексидола на кровоснабжение мозга в условиях сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца, так как при таком сочетании смертность больных увеличивается в 2-4 раза [Saczynski J.S. et al., 2008; Liao J. et al., 2009; Feng W.et al., 2010].

Цель исследования.

Сравнительное изучение влияния котагата ГАМК с арахидоновой кислотой, конъюгата ГАМК с простагландином Ег, простагландина Е2 и мексидола на мозговое кровообращение в норме и в условиях экспериментальной патологии, а также проведение нейромедиаторного анализа механизма цереброваскулярного эффекта исследованных соединений.

Задачи исследования:

1. Провести сравнительное изучение влияния конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на локальный мозговой кровоток у интактных крыс и у животных, перенесших глобальную преходящую ишемию головного мозга, экспериментальный инфаркт миокарда и сочетанную сосудистую патологию мозга и сердца и изучить его антиагрегационную активность.

2. Исследовать роль ГАМКд - рецепторов сосудов мозга в реализации цереброваскулярного эффекта конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой.

3. Изучить влияние конъюгата ГАМК с простагландином Е2 на кровоснабжение интактного и ишемизированного мозга. Провести анализ цереброваскулярного эффекта этого соединения.

4. Исследовать влияние простагландина Е2 на кровоснабжение мозга интактных крыс и животных в условиях глобальной преходящей ишемии, а также изучить участие ГАМК-егригеских механизмов в цереброваскулярном эффекте этого соединения.

5. Изучить влияние мексидола на локальный мозговой кровоток у интактных крыс и животных после глобальной преходящей ишемии

головного мозга, экспериментального инфаркта миокарда и сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца.

6. Провести нейромедиаторный анализ цереброваскулярного эффекта мексидола.

Научная новизна работы.

Впервые установлено, что конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой вызывает увеличение локального мозгового кровотока у крыс, перенесших глобальную преходящую ишемию головного мозга, и не оказывает влияние на кровоснабжение мозга интактных животных. Этот эффект нейролипина реализуется через ГАМКд - рецепторы сосудов мозга. Конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой также увеличивает локальный мозговой кровоток у крыс с экспериментальным инфарктом миокарда и с сочетанной сосудистой патологией мозга и сердца. Показана антиагрегационнная активность конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой.

Обнаружена способность конъюгата ГАМК с простагландином Ег значительно усиливать мозговое кровообращение в условиях глобальной преходящей ишемии головного мозга. На фоне действия блокатора ГАМКд -рецепторов - бикукуллина этот эффект конъюгата ГАМК с простагландином Ех значительно ослабляется.

Впервые показано, что простагландин Е2 в одинаковой степени усиливает кровоснабжение как интактного, так и ишемизированного мозга крыс, что обусловлено его способностью понижать тонус церебральных сосудов. Цереброваскулярный эффект простагландина Е2 не устраняется бикукуллином.

Новым является тот факт, что мексидол существенно увеличивает локальный мозговой кровоток у крыс, как в условиях глобальной преходящей ишемии головного мозга, так и при сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца, и уменьшает кровоснабжение мозга интактных животных и крыс с экспериментальным инфарктом миокарда. Механизм

цереброваскулярного эффекта мсксидола обусловлен его воздействием на бикукуллин-чувствительные ГАМКл-рсцспторы сосудов мозга.

Научно-практическое значение работы.

Полученные в работе данные, свидетельствующие о способности изученных ГАМК-миметиков проявлять цереброваскулярную активность в условиях экспериментальной патологии, указывают на необходимость дальнейшей разработки этого направления исследований и поиска новых препаратов с нейропротекторной активностью среди соединений с таким механизмом действия.

Данные, полученные при исследовании конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой и конъюгата ГАМК с простагландином Е2, создают экспериментальную базу для комплексного подхода к фармакологической коррекции цереброваскулярных расстройств, основанного на сочетанном воздействии как на тонус мозговых сосудов, так и на коагулологические свойства крови.

Выявленную характерную особенность мсксидола улучшать мозговое кровообращение в условиях глобальной преходящей ишемии головного мозга и сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца необходимо учитывать при назначении и применении препарата в клинической практике.

Личный вклад автора: автором самостоятельно выполнены все эксперименты по изучению влияния исследуемых веществ на мозговое кровообращение с использованием допплеровского лазерного флоуметра, как у интактных животных, так и у крыс в условиях глобальной преходящей ишемии и инфаркта миокарда, проведена обработка и описание полученных результатов, сформулированы выводы. При активном участии автора подготовлены публикации по результатам работы.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены на: 1-ом Съезде нейрохирургов Республики Казахстан с международным участием. 22-24 июля, 2009, Астана; на 5-ой Международной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам», Москва, 1-4 июня 2010; на 11-ой Международной конференции ENCP Regional Meeting, 14-16 April 2011, St.Peterburg, Russia; на межлабораторной конференции ФГБУ "НИИ фармакологии имени В.В.Закусова" РАМН 26 декабря 2011.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, из них: 5 статей опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией, 4 тезисов опубликованы в материалах Всероссийских и Международных конференций.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 140 страницах компьютерного текста и содержит следующие разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, 3 главы результатов собственных исследований и их обсуждения, заключение, выводы, список литературы, включающий 60 отечественных и 133 зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 27 таблицами и 15 рисунками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование выполнено на 210 нелинейных крысах-самцах массой 250-400г, наркотизированных уретаном (1200 мг/кг внутрибрюшинно). Регистрацию локального мозгового кровотока в теменной области коры головного мозга крыс проводили с помощью лазерного допплеровского флоуметра ALF-21 фирмы "Transonic System Inc." (США). Для этой цели

игольчатый датчик флоуметра диаметром 0,8мм устанавливали на теменной области коры головного мозга с помощью микроманипулятора и коромысла. Одновременно регистрировали изменения уровня артериального давления в бедренной артерии. Для регистрации артериального давления в бедренную артерию вводили силиконовый катетер до уровня наружной подвздошной артерии. На основании данных датчиков кровотока и давления в реальном времени рассчитывали сопротивление сосудов. Запись показателей кровотока, артериального давления и сопротивления сосудов производили на полиграфе фирмы «ВЮРАК» (США), соединенным с персональным компьютером. Исследуемые вещества вводили через полиэтиленовый катетер в бедренную вену животных.

В работе была использована модель глобальной преходящей ишемии мозга. Глобальную преходящую ишемию у крыс вызывали окклюзией с помощью зажимов обеих общих сонных артерий в течение 10 минут. Одновременно методом кровопускания снижали уровень артериального давления до 40-50мм рт. ст. Снижение артериального давления необходимо для нарушения функционирования вертебробазилярной системы, которая обеспечивает кровоснабжение жизненно важных центров, расположенных в стволовой области мозга. Спустя 10 минут удаляли зажимы и кровь реинфузировали. Вещества вводили через 40-45 минут после глобальной преходящей ишемии мозга.

Экспериментальный инфаркт миокарда вызывали у крыс перевязкой нисходящей ветви левой коронарной артерии [йсгортп 1.М., СопгакБ в-Е., 2009]. Через 3-е суток после операции животных наркотизировали (уретан 1200 мг/кг, внутрибрюшинно) и с помощью компьютерного электрокардиографа «Полиспектр-8/В» регистрировали ЭКГ. В эксперименты по изучению влияния препаратов на мозговое кровообращение отбирали только тех крыс, у которых во II стандартном отведении ЭКГ наблюдался глубокий зубец или комплекс После проведения

экспериментов у животных проводили вскрытие и констатировали

структурные изменения сердечной мышцы, характерные для инфаркта миокарда.

Опыты по изучению влияния конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на агрегационную активность тромбоцитов in vitro были выполнены совместно со с.н.с. лаборатории патологии и фармакологии гемостаза Т.М.Васильевой. Для этой цели использовали венозную кровь здоровых доноров, которую получали путем пункции кубитальной вены и стабилизировали раствором цитрата натрия (3,8%) в соотношении 9:1. Объектом исследования в экспериментах являлась богатая тромбоцитами плазма, полученная из крови доноров по стандартной методике. Агрегацию тромбоцитов изучали методом светорассеяния, предложенным [Born G. G. V. 1962], на агрегомегре фирмы «CHRONO-LOG CORPORATION» (США).

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ Stastistika 8,0 (Statistika Inc., США). Нормальность распределения определяли с помощью критерия Шапиро-Уилка. В основном нормальное распределение отсутствовало, поэтому для дальнейшей обработки данных использовали непараметрический двухвыборочный знаково-ранговый критерий Вилкоксона. Для статистической обработки данных по изучению влияния конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на агрегационную активность использовали параметрический t-критерий парных сравнений Стьюдента. Результаты рассматривали как значимые при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Цереброваскулярпые эффекты коныогата ГАМК с арахидоноеой

кислотой.

Исследование было начато с изучения влияния конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на мозговое кровообращение интактных животных. Проведенные опыты позволили установить, что конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой в дозах 1 и 2 мг/кг при внутривенном введении не изменяет кровоток в коре головного мозга крыс. Уровень артериального давления при этом также не претерпевает изменений.

Следующая серия опытов проводилась на крысах, перенесших глобальную преходящую ишемию. Эксперименты показали, что конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой в дозе 1 мг/кг не оказывает выраженного влияния на кровоснабжение мозга и на уровень артериального давления. При увеличении дозы соединения до 2 мг/кг во всех опытах сразу же после введения наблюдается увеличение локального мозгового кровотока в среднем на 21,6% (р<0,05), которое к 80 минуте после введения конъюгата достигает максимальных значений и составляет 44,1% (рис.1 и 3). Затем кровоток постепенно снижается, но остается выше контрольного уровня до конца эксперимента. Артериальное давление в 5 опытах понижалось в среднем па 15%, а в остальных пяти - повышалось в среднем на 20%. Далее исследовалось влияние конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на мозговое кровообращение крыс в условиях экспериментального инфаркта миокарда. Эксперименты показали, что в большинстве опытов нейролипин вызывает увеличение локального мозгового кровотока в среднем на 23% (р<0,05, рис. 3). В этих опытах конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой снижает уровень артериального давления, которое остается немного сниженным на протяжении всего эксперимента. Эти данные свидетельствует о том, что цереброваскулярный эффект нейролипина обусловлен его непосредственным влиянием на тонус сосудов мозга.

Г

120 Вреяк

Рис.1. Влияние конъюгаха ГАМК с арахидоновой кислотой (2мг/кг, внутривенно) на локальный мозговой кровоток (ЛМК в условных единицах), артериальное давление (АД в мм рт.ст.) у крысы после глобальной преходящей ишемии.

В отдельной серии опытов исследовали влияние конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на мозговое кровообращение крыс при сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца. Эксперименты показали, что в большинстве опытов конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой вызывает значимое увеличение мозгового кровотока в среднем на 29% к 40 минуте. Цереброваскулярный эффект нейролипина достигает максимальных значений к 60 минуте и составляет 37% (р<),05, рис.2 и 3). Длительность эффекта 120 минут. Уровень артериального давления в этой серии опытов понижается в среднем на 8,5%.

В условиях блокады ГАМКА-рецепторов бикукуллином цереброваскулярная активность конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой в большинстве опытов (6 из 10) не проявляется, в остальных - наблюдается небольшое увеличение кровотока (6-10%, контроль - 44,1%). Артериальное давление после введения конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на фоне бикукуллина снижается в среднем на 15%. Таким образом,

цереброваскулярный эффект конъюгата опосредуется через ГАМТСЛ -рецепторы сосудов мозга.

Иикммя АА'ГАМК Время

Рис. 2. Влияние конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой (2мг/кг) на локальный мозговой кровоток (ЛМК в условных единицах), артериальное давление (АД в мм рт.ст.) и расчетное сопротивление сосудов (РСС) у крысы с сочетанной сосудистой патологией мозга и сердца (после экспериментального инфаркта миокарда и глобальной преходящей ишемии головного мозга).

миокарда „

С-очетанная

патология

Рис. 3. Сводные данные о влиянии конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на локальный мозговой кровоток (ЛМК в %) в коре головного мозга интактных крыс, а также в условиях раздельной и сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца.

Далее были изучены антиагрегационные свойства конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой. Опыты показали, что конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой в отличие от арахидоновой кислоты проявляет антиагрегационную активность, что является важным свойством для цереброваскулярных противоишемических препаратов (табл.).

Таблица. Влияние конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на агрегацию тромбоцитов человека in vitro (Amax, %)

Контроль Концентрация коныогата ГАМК с арахидоновой кислотой мг/мл

0,1 0,01 0,001

АК(1х10"3М) 47±2 39±2* 40±2 * 41+3

АДФ(1х10-5М) 52±5 46±3 43±4 48+5

* - достоверно по отношению к контролю (р<0,05) АК-арахидоновая кислота, АДФ - аденозиндифосфат.

Влияние конъюгата ГАМК с простагпандином Е2 и простагландина Е2 на мозговое кровообращение.

Как известно, простагландины принимают участие в различных физиологических процессах, в том числе участвуют в агрегации тромбоцитов и в регуляции тонуса сосудов. В настоящее время наиболее изучены молекулярные и клеточные эффекты простагландина Е2 (ПГГ2). В литературе имеются данные о нейропротекторных свойствах ПГЕ2, обусловленных воздействием на ЕР2-рецепторы. Показано, что стимуляция ЕР2 и ЕР4 рецепторов вызывает расслабление гладкомышечных тканей (в том числе сосудистой стенки) [Bos С. L. et al., 2004].

Исследование влияния конъюгата ГАМК с простагландином Е2 на мозговое кровообращение интактных животных показало, что конъюгат в дозе 0,1 мг/кг при внутривенном введении не вызывает изменений

локального мозгового кровотока и не оказывает однонаправленных изменений артериального давления.

Следующая серия опытов была посвящена изучению состояния микроциркуляции в головном мозге у крыс после глобальной преходящей ишемии. Проведенные опыты позволили установить, что конъюгат ГАМК с простагландином Е2 сразу же после введения вызывает увеличение локального мозгового кровотока в среднем на 16% (р<0,05), к 70 минуте увеличение кровотока достигает максимальных значений (110,6%, р<0,05). Затем наблюдается постепенное снижение кровотока, которое достигает исходного уровня к 120 минуте. Цереброваекулярный эффект конъюгата ГАМК с простагландином Е2 обусловлен его непосредственным влиянием на тонус сосудов мозга, так как уровень артериального давления в большинстве опытов снижается, а в остальных - не претерпевает изменений (рис. 4).

: 1 5«сн Н К , ^ во.о 1400

1-;- 30.0 0.00 6И 120

Рис. 4. Влияние конъюгата ГАМК с простагландином Е2 (ПГЕГГ'АМК) (2мг/кг) на локальный мозговой кровоток (ЛМК в условных единицах), артериальное давление (АД в мм рт.ст.) у крысы после глобальной преходящей ишемии головного мозга.

Была проведена специальная серия опытов, в которой цереброваскулярные свойства конъюгата ГАМК с простагландином Е2 исследовались в условиях блокады ГАМКд - рецепторов бикукуллином.

Опыты показали, что на фоне действия бикукуллина цереброваскулярные свойства конъюгата либо не проявляются, либо выражены в значительно меньшей степени. Полученные данные позволяют полагать, что цереброваскулярный эффект конъюгата ГАМК с простагландином Е2 в условиях ишемии мозга реализуется через ГАМКд-рецепторы мозговых сосудов.

В работе изучено влияние простаглавдина Е2 на кровоснабжение мозга как интактных крыс, так и животных в условиях ишемического поражения мозга. Опыты показали, что простагландин Е2 в дозе 0,1мг/кг (внутривенно) не вызывает существенных изменений мозгового кровотока, а в дозе 0,2мг/кг вызывает увеличение мозгового кровотока, начиная с 20 минуты в среднем на 20 % и достигает максимального значения к 70 минуте (30,6%, р<0,05). В этой серии опытов под влиянием простагландина Е2 наблюдается небольшое первоначальное кратковременное повышение уровня артериального давления (17,2%), которое затем постепенно снижается ниже исходного уровня (рис.5).

Изучение влияния простагландина Е2 на мозговой кровоток в условиях глобальной преходящей ишемии показало, что простагландин Е2 при внутривенном введении в дозе 0,2мг/кг вызывает увеличение локального мозгового кровотока. Цереброваскулярный эффект начинает развиваться с 10 минуты (10%, р<0,05), максимального значения достигает к 60 минуте (46,6%, р<0,05), затем постепенно снижается до контрольных значений. Артериальное давление после введения соединения первоначально повышается в среднем на 15%, затем постепенно снижается до конца эксперимента (90минут, рис.5).

Представляло интерес исследовать участие ГАМК-ергических механизмов в цереброваскулярном эффекте простагландина Е2. Проведенные опыты показали, что простагландин Е2 в условиях блокады ГАМКд-рецепторов бикукуллином у крыс после глобальной преходящей ишемии вызывает увеличение мозгового кровотока в среднем на 51,0% (контроль 46,6%). Полученные данные свидетельствуют о том, что на фоне блокады

ГАМКл-рецепторов бикукуллином церсброваскуляриый эффект простагландина Е2 проявляется в той же степени, что и у крыс в условиях глобальной преходящей ишемии. Можно полагать, что нереброваскулярный эффект простагландина Е2 в условиях ишемии мозга реализуется через одноименные рецепторы сосудов мозга.

1 ! |еюс 60Л " 200 !

1 » !600 120X3 вое ЮЛ ! за 1 $Ю1Д

Мшемня

ПГЕ2

Рис. 5. Влияние простагландина Е2 (ПГЕ2) (0,2 мг/кг) на локальный мозговой кровоток (ЛМК в условных единицах) и артериальное давление (АД в мм рт.ст.) у интактной крысы (верхняя часть рисунка) и в условиях глобальной преходящей ишемии мозга (нижняя часть рисунка).

Таким образом, сравнительное изучение влияния простагландина Е2 и конъюгата ГАМК с простагландином Е2 на мозгового кровообращения позволило установить, что простагландин Е2 в отличие от конъюгата ГАМК с простагландином Е2 усиливает кровоснабжение мозга интакгных крыс. Установлено, что конъюгат ГАМК с простагландином Е2 вызывает значительное усиление кровотока ишемизированного мозга в отличие от простагландина Ег, который в одинаковой степени усиливает кровоток как в интактном, так и ишемизированном мозге.

Нейромедиаторный анализ цереброваскулярной активности исследованных соединений показал, что в цереброваскулярном эффекте конъюгата ГАМК с простагландином Е2 принимают участие ГАМКд-рецепторы, тогда как эффект простагландина Е2 реализуется, по-видимому, через одноименные простагландиновые рецепторы, расположенные в сосудах мозга (рис. 6). Следовательно, наличие ГАМК в конъюгате ГАМК с простагландином Е2 вносит существенные изменения во взаимодействие исследованных соединений с рецепторами, расположенными в сосудах мозга.

Ш ПГЕ2 ■ ПГЕ2-ГАМК

Рис. 6. Влияние конъюгата ГАМК с простагландином Е2 (Ш 'Е2-ГАМК) и простагландина Ег (ПГЕ2) на локачьный мозговой кровоток (ЛМК в %) в условиях глобальной преходящей ишемии и в условиях блокады ГАМК-рецепторов бикукуллином (БК).

Изучение цереброваскулярной активности мексидола.

Изучение влияния мексидола на мозговое кровообращение интактных крыс позволило установить, что мсксидол в дозе 200 мг/кг сразу же после внутривенного введения вызывает снижение кровотока в коре головного мозга крыс. Через 90 минут наблюдения локальный кровоток в 5 опытах продолжает оставаться сниженным на 14,1%, а в других пяти экспериментах восстанавливается до исходного уровня. Уровень артериального давления при этом снижается в среднем на 20,5%.

Следующая серия опытов была посвящена изучению влияния препарата в той же дозе на состояние микроциркуляции в коре большого мозга крыс после глобальной преходящей ишемии. Оказалось, что мексидол у животных сразу после введения вызывает постепенное увеличение локального мозгового кровотока (13-20%), которое к 50 минуте достигает 40% (р<0,05), и до 90 минуты остается на этом уровне, затем постепенно снижается, но остается выше контроля до конца эксперимента (рис.7). Изменения артериального давления под влиянием мексидола в условиях ишемии мозга не отличаются однородностью, но в среднем уровень артериального давления на протяжении всего опыта немного понижен.

Далее было изучено влияние мексидола в дозе 200 мг/кг (внутривенно) на локальный мозговой кровоток крыс через 3 суток после перевязки левой коронарной артерии (экспериментальный инфаркт миокарда) и у ложнооперированных животных. Эксперименты показали, что мексидол у крыс с экспериментальным инфарктом миокарда снижает локальный мозговой кровоток в среднем на 20% (у интактных - на 14,1%, у ложнооперированных - на 17,3%) (рис.7). Артериальное давление у крыс в этих условиях понижалось в среднем на 16,1% , у интактных - на 20,5%, у ложнооперированных - на 18,9%.

Затем мексидол исследовали в условиях сочетанных нарушений коронарного и мозгового кровообращения. Проведенные эксперименты позволили установить, что мексидол в дозе 200 мг/кг в этих условиях

обладает выраженной цереброваскулярной активностью (рис.7). Препарат вызывает значимое увеличение локального мозгового кровотока сразу после введения, которое на 30 минуте составляет в среднем 33,3%, достигает максимального значения (в среднем 60,0%, р<0,05) к 90 минуте и остается увеличенным до конца эксперимента. Мексидол в этой серии опытов в большинстве случаев (9 из 11) вызывает снижение уровня артериального давления в среднем на 14%.

Рис. 7. Изменения локального мозгового кровотока (ЛМК %) под влиянием мексидола в условиях раздельной и сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца.

Механизм цереброваскулярного эффекта мексидола изучали в условиях глобальной преходящей ишемии, так как максимальный цереброваскулярный эффект препарата проявлялся именно в этих условиях. Эксперименты, проведенные в условиях блокады ГАМКд-рецепторов бикукуллином (0,5мг/кг,в/в), показали, что мексидол через 10 минут после введения в этих условиях в большинстве опытов понижает локальный мозговой кровоток в среднем на 10,2% (в контроле увеличивает на 43%), уровень которого не восстанавливается до конца эксперимента. Артериальное давление под

лмк

% I

патология

влиянием мекеидола в этих условиях также снижается на 17,3% и сохраняется на этом уровне до конца эксперимента. Следовательно, в условиях ишемического поражения мозга и на фоне действия бикукуллина цереброваскулярпая активность мекеидола не проявляется.

Заключение

Таким образом, проведенное исследование показало, что исследованные вещества - конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой, конъюгат ГАМК с простагландином Е2 и мексидол являются ГАМК миметиками, которые проявляют свою цереброваскулярную активность в условиях экспериментальной сосудистой патологии мозга. Наиболее выраженное увеличение локального мозгового кровотока в условиях ишемии наблюдается под влиянием конъюгата ГАМК с простагландином Е2 (рис.8). Полученные данные согласуются с ранее высказанной гипотезой об особой чувствительности сосудов ишемизированного мозга к ГАМК-миметикам [Мирзоян P.C., 2003].

В АА-ГАМК ШПГЕ2-ГАМК Н ПГЕ2 ^Мексидол

Рис. 8. Влияние конъюгатов ГАМК с арахидоновой кислотой и простагландином Е2, простагландина Е2 и мекеидола на локальный мозговой кровоток (ЛМК в % к контролю после ишемии) в коре головного мозга крыс, перенесших глобальную преходящую ишемию.

выводы

1. Конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой вызывает увеличение локального мозгового кровотока у крыс в условиях глобальной преходящей ишемии головного мозга, экспериментального инфаркта миокарда, сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца, а также обладает антиагрегациошюй активностью.

2. Цереброваскулярный эффект конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой реализуется через систему ГАМК, так как не проявляется на фоне действия специфического блокатора ГАМКд - рецепторов бикукуллина.

3. Конъюгат ГАМК с простагландином Е2 усиливает мозговое кровообращение у животных в условиях глобальной преходящей ишемии мозга, в отличие от интактных крыс. Специфический блокатор ГАМКд -рецепторов бикукуллин устраняет или существенно ослабляет этот эффект.

4. Простагландин Е2 в одинаковой степени усиливает кровоснабжение интактного и ишемизированного мозга, что обусловлено его способностью понижать тонус церебральных сосудов. Этот эффект не реализуется через ГАМКд - рецепторы сосудов мозга.

5. Мексидол существенно увеличивает локальный мозговой кровоток у крыс в условиях глобальной преходящей ишемии головного мозга и при сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца. Механизм цереброваскулярного эффекта мексидола обусловлен его воздействием на ГАМКд-рецепторы сосудов мозга.

6. Установлено, что конъюгат ГАМК с простагландином Ег в наибольшей степени увеличивает кровоснабжение ишемизированного мозга, чем конъюгат ГАМК с арахидоновой кислотой, простагландин Е2 и мексидол.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Мирзоян, P.C. Современные подходы к фармакологической коррекции расстройств мозгового кровообращения [Текст] / Р.С.Мирзоян, Т.С.Ганьшина, Н.А.Хайлов, А.И.Турилова, А.В.Гнездилова // Материалы 1-го Съезда нейрохирургов Республики Казахстан с международным участием. 22-24 июля, 2009, Астана. Журнал «Нейрохирургия и неврология Казахстана». - Астана, 2009. - №2,3 (15,16). - С. 134.

2. Васильева, Т.В. Влияние конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой на агрегационную способность тромбоцитов и мозговое кровообращение [Текст] / Т.В.Васильева, В.А.Макаров, А.В.Гнездилова, В.В.Безуглов, Н.М.Грецкая // Экспериментальная и клиническая фармакология. Приложение. 5-я Международная конференция «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам». Москва, 1-4 июня 2010,- М.: изд-во Фолиум, 2010. - С.31.

3. Гнезднлова, А.В. Влияние мексидола на мозговое кровообращение в условиях сосудистой патологии мозга и сердца [Текст] / А.В.Гнездилова, М.А.Лебедева, Д.А.Масленников, Р.С.Мирзоян // Экспериментальная и клиническая фармакология. Приложение. 5-я Международная конференция «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам». Москва, 1-4 июня 2010.- М.: изд-во Фолиум, 2010. —С.35.

4. Гнездилова, А.В. ГАМК-ергический механизм переброваскулярного эффекта мексидола [Текст] / А.В.Гнездилова. Т.С.Ганьшина, Р.С.Мирзоян // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2010. - Т.71, №10. -С.11-13.

5. Gnezdilova, A. Cerebrovascular effects of mexidol in conditions of separate and combined vascular pathology os brain and heart [Текст] / A.Gnezdilova, T.Ganshina, R.Mirzoyan // llth ENCP Régional Meeting 14-16 April 2011, St.Peterburg, Russia. Journal of the European College of Neuropsychopharmacol.-2011,- V.21, suppl.2. - P.124.

6. Гнездилова, A.B. Мексидол и сочетанная сосудистая патология мозга и сердца [Текст] / А.В.Гнездилова, М.А.Лебедева, Т.С.Ганьшина, Р.С.Мирзоян// Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2011. -Т.74, №6. - С.20-23.

7. Гнездилова, A.B. Цереброваскулярные эффекты конъюгата ГАМК с арахидоновой кислотой в условиях раздельной и сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца [Текст] / А.В.Гнездилова, Т.С.Ганьшина, Д.В.Масленников, В.В.Безуглов, Н.М.Грецкая, Р.С.Мирзоян // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2011. - Т.74, №8. - С.47-50.

8. Байкова, B.C. Влияние афобазола на содержание нейромедиаторных аминокислот в стриатуме крыс при глобальной преходящей ишемии [Текст] / В.С.Байкова, И.А.Кадников, М.В.Воронин, Т.С.Ганьшина, А.В.Гнездилова, А.А.Горбунов, Р.С.Мирзоян, С.Б.Середенин II Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2011. - Т.151, №5. - С.526-529.

9. Ганьшина, Т.С. Влияние гемисукцината 2-этил-6-метил -3 гидроксипиридина на кровоснабжение мозга крыс при экспериментальной патологии [Текст] / Т.С.Ганьшина, А.А.Горбунов, A.B. Гнездилова, И.Н.Курдюмов, Н.И.Авдюнина, Б.М.Пятин, Р.С.Мирзоян // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2011. - Т. 74, №8. - С. 17-22.

Подписано в печать:

07.02.2012

Заказ № 6614 Тираж - 100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www. autorcferat.ru