Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Изучение антигипоксических свойств комплексных соединений меди с антиоксидантами при острой экзогенной гипоксии

На правах рукописи

ЯСНЕЦОВ Сергей Александрович

ИЗУЧЕНИЕ АНТИГИПОКСИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕДИ С АНТИОКСИДАНТАМИ ПРИ ОСТРОЙ ЭКЗОГЕННОЙ ГИПОКСИИ

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1ОО 1

Смоленск 2008

003451001

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Смоленская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

доктор медицинских наук доцент ЕВСЕЕВ Андрей Викторович.

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ:

доктор медицинских наук профессор ПРАВДИВЦЕВ Виталий Андреевич. ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор медицинских наук профессор Платонов Игорь Александрович, доктор медицинских наук доцент Родичкин Павел Васильевич.

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова.

Защита состоится «» ^С(?Л<)1лЛ 2008 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 208.097.02 п^и ГОУ ВПО «Смоленская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (214019, г. Смоленск, ул. Крупской, д. 28).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Смоленской государственной медицинской академии.

/ А

Автореферат разослан « / ^ » [/м ^м//?"^

2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор

Яйленко А. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Аюуальность темы

Фармакотерапия гипоксических состояний является исключительно важной проблемой для науки в целом и практической медицины в частности (Лосев Н. И., 1995; Коваленко Е. А., 1996; Хватова Е. М. и соавт., 2007; Sutton J. R., 1990; Gautier H., 1996; Ran К., Xu H. et al., 2005). Доказано, что кислороддефицитные состояния закономерно сопровождаются нарушениями клеточного метаболизма, синтеза АТФ. Последнее, как правило, приводит к возникновению необратимых изменений специфической активности клеточных образований организма, в первую очередь нейрональных элементов ЦНС, сократительных элементов сердечной мышцы (Долова Ф. В. и соавт., 2000; Шаов М. Т. и соавт., 2002).

Как полагают многие исследователи, адекватное повышение резистентности организма к острым и хроническим гипоксическим состояниям, инициированным патологическими процессами, воздействием на организм экстремальных факторов среды обитания, техногенными катастрофами, оказывается возможным в ходе применения специализированных фармакологических средств защиты - так называемых антигипоксантов (Копцов С. В. и соавт., 2002; Шабанов П Д., 2003; Зарубина И. В., Шабанов П. Д , 2004; Зарубина И. В., 2005).

Несмотря на то что современная фармацевтическая индустрия предлагает широкий выбор лекарственных средств, обладающих свойствами антигипоксантов, поиск идеальных высокоэффективных антигипоксантов по-прежнему продолжается, причем движущим фактором этого процесса выступают повседневные потребности клинической практики.

Среди перспективных антигипоксических веществ в настоящий момент особый интерес вызывают комплексные соединения металлов с антиоксидантами, синтез которых был впервые осуществлен в НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухолей Российского онкологического научного центра РАМН доктором химических наук Э. А. Парфёновым (Парфенов Э. А., 2000).

В литературе имеются многочисленные указания на высокую биологическую активность химически модифицированных антиоксидантов, полимодальность их фармакологических эффектов, а также относительно низкую токсичность (Алейникова Т. Ю., 2001; Парфёнов Э А. и соавт., 2002; Цыганова Т. Н., 2004; Свиридонова С. В., 2005). В частности, было установлено, что многие вещества данной группы, прежде всего соединения металлов с антиоксидантами, существенно увеличивают продолжительность жизни животных в условиях остро формирующихся гипоксических состояний (Кухарева О. В., 2003; Арбаева М. В., 2004; Левченкова О. С. и соавт., 2005; Евсеев А.В , 2008). Отметим данные, свидетельствующие о наличии отчетливых антигипоксических свойств у соединений, имеющих в качестве комплексообразователя двухвалентную медь (Евсеев А. В., 2004; Катунин М. П., 2006).

Вышеизложенное предопределило необходимость проведения экспериментального исследования, ориентированного на поиск среди пула вновь синтезированных химически модифицированных антиоксидантов таких соединений, которые обладали бы отчётливым защитным эффектом при возникновении и развития у подопытных животных различных видов гипоксических состояний экзогенного происхождения.

Цель исследования

Изучить влияния новых комплексных соединений меди с антиоксидантами на устойчивость животных к остро формирующейся экзогенной гипоксии.

Задачи исследования

1. Изучить влияние новых комплексных соединений меди с антиоксидантамн (л<3262-8, 71(31070, л(}1072, ^1076, Т1<31077А, тг<ЗЮ77В, тс(31079А, л(31079В, 71<31080, я(31085, я(31086) на продолжительность жизни мышей в условиях острой гипоксии с гиперкапнией, острой гипоксии без гиперкапнии, в условиях острой гипобарической гипоксии, сопоставляя эффекты использованных соединений с эффектами веществ сравнения.

2. Определить величину средней летальной и средней эффективной доз для наиболее активных комплексных соединений меди с антиоксидантами.

3. Оценить влияние наиболее активных комплексных соединений меди с антиоксидантами на энергетический обмен подопытных мышей.

4. Исследовать влияние наиболее активных комплексных соединений меди с антиоксидантами на показатели электрической работы сердца, внешнего дыхания мышей в условиях острой гипоксии с гиперкапнией, острой гипоксии без гиперкапнии, а также крыс в условиях острой гипоксии с гиперкапнией.

5. Изучить влияние наиболее активных комплексных соединений меди с антиоксидантами на показатели биоэлектрической активности коры головного мозга кошек в условиях острой гипоксии с гиперкапнией.

Научная новизна

Впервые изучено влияние новых комплексных соединений меди с антиоксидантами на устойчивость мышей к остро нарастающим экзогенным гипоксическим состояниям. Установлено, что вещества л(31077А и я<31079А на всех моделях гипоксии демонстрируют выраженный защитный эффект, сопоставимый, а в ряде случаев превосходящий эффект вещества сравнения амтизола.

Впервые выявлена относительно низкая токсичность комплексного соединения меди с никотиновой кислотой и имидазолом 7с(}1077А в сравнении с близкими по химической структуре веществами я(31079А и п()262.

Впервые на модели избегательного оборонительного условного рефлекса обнаружено обратимое первично негативное влияние вещества л(31077А на моторные компоненты двигательных условных рефлексов мышей.

Впервые в ходе анализа ЭКГ, дыхательных кривых у мышей доказано, что вещество я<31077А в условиях нормобарических видов острой экзогенной гипоксии продлевает «'период относительного благополучия» в большей степени, чем амтизол.

Впервые проведено измерение стандартного энергетического обмена у мышей на фоне действия вещества л<31077А. Установлено, что вещество лР1077А в большей степени снижает величину энергетического обмена, чем вещество сравнения амтизол.

Впервые в ходе регистрации вызванных потенциалов соматосенсорной коры мозга кошек изучены защитные эффекты вещества лС}1077А при формировании у животных острой экзогенной гипоксии с гиперкапнией, что проявлялось в замедлении негативной динамики лабильных компонентов вызванных потенциалов.

Научно-практическая значимость работы

Среди 11 изученных новых фармакологических веществ - комплексных соединений меди с антиоксидантами выявлено высокоэффективное антигипоксическое вещество - л<31077А.

Получены данные, позволяющие сопоставить особенности реагирования наиболее чувствительных к острой экзогенной гипоксии сердечно-сосудистой, дыхательной, центральной нервной систем у животных с разным уровнем эволюционной организации.

В ходе выполнения работы были созданы устройства, позволяющие оптимизировать процедуру регистрации ЭКГ, дыхания у свободно передвигающихся животных. Все устройства (5) квалифицированы БРИЗом СГМА как рационализаторские предложения.

Работа поддержана грантом РФФИ № 07-04-96437.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Из 11 исследованных комплексных соединений меди с антиоксидантами у 2-х веществ (я(21077А, л<31079А) выявлена высокая антигипоксическая активность на моделях острой экзогенной нормобарической гипоксии с гиперкапнией, острой экзогенной нормобарической гипоксии без гиперкапнии и острой экзогенной гипоксии с гипобарией.

2. Вещество лО1077А представляет собой относительно безопасное соединение, в отличие от вещества яС?1079А и вещества сравнения л()262, являющихся высокотоксичными.

3. Вещество яС?1077А в опытах на мышах проявляет большую защитную активность при экзогенной гипоксии, чем антигипоксант амтизол.

4. Антигипоксический эффект вещества л(±\077А при острых экзогенных гипоксических состояниях связан со снижением интенсивности метаболических процессов в организме.

5. Вещество л(?1077А обеспечивает пролонгирование активного состояния коры головного мозга кошек в условиях острой экзогенной гипоксии.

Внедрение результатов работы в практику

Полученные результаты используются в учебном процессе и лекционных курсах кафедр нормальной физиологии и фармакологии Смоленской государственной медицинской академии. Диссертационная работа выполнена на кафедре нормальной физиологии СГМА (заведующий - доктор медицинских наук профессор В. А. Правдивцев) в рамках плановой темы НИР, № государственной регистрации 01200601898 (протокол заседания учёного совета СГМА №11 от 6.12.2005).

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на XI Международной конференции «Новые медицинские технологии и квантовая медицина» (Москва, 2005), межрегиональной научно-практической конференции «Типовые патологические процессы» (Уфа, 2005), Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина» (Санкт-Петербург, 2005), VI Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2005), 35 научной конференции молодых ученых СГМА (Смоленск, 2007), XX съезде физиологического общества им. И. П. Павлова (Москва, 2007), проблемной комиссии Смоленской государственной медицинской академии «Физиология и патология нервной системы» (Смоленск, 2005, 2008), ежегодных совместных заседаниях Смоленских отделений фармакологического и физиологического обществ (Смоленск, 2006-2008), совместной конференции сотрудников кафедр фармакологии, нормальной физиологии, неврологии и психиатрии ФПК, патологической физиологии, биохимии СГМА (2008).

Публикации

По теме диссертации опубликована 21 печатная работа, из них 1 - в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК. Зарегистрировано 5 рационализаторских предложений (№ 1498 от 22.09.2006; № 1507 от 19.01.2007; №1509 от 19.01.2007; № 1510 от 19.01.2007; № 1524 от 02.07.2007).

Объем и структура диссертации

Материалы диссертации изложены на 161 странице машинописного текста, содержат 5 таблиц и 43 рисунка. Диссертация состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, двух глав собственных экспериментальных исследований, обсуждения результатов, выводов, научно-практических рекомендаций, списка литературы. Библиографический указатель включает 271 наименование, в том числе 168 отечественных и 103 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Эксперименты выполнены на мышах-самцах линии СВР1 массой 20-25 г (1371), крысах-самцах линии \Vistar массой 200-250 г (28), кошках-самцах массой 3,5—4,5 кг (14). Исследования проводили в соответствии с «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1985) и Правилами лабораторной практики в Российской Федерации (Приказ МЗ РФ № 267 от 19.06.2003).

С целью поиска перспективных антигипоксантов были исследованы 11 новых веществ, представляющих собой комплексные соединения меди с антиоксидантами (табл. 1). В качестве веществ сравнения использовали родственное данным веществам соединение л()262 (общая формула: [№с2Си(И)]), показавшее выраженное антигипоксическое действие в опытах на мышах (Евсеев А. В., 2004), и известный антигипоксант амтизол (3,5-диамино-1,2,4-тиадиазол) (Зарубина И. В., Шабанов П. Д., 2004).

Таблица 1

Исследованные комплексные соединения меди с антиоксидантами

Шифр вещества Общая формула

iiQ262-8 [Nic2Cu(H)]

nQ1070 [AMPCu(II)(3HORf)2]

TiQ1072 [AMPCu(II)Br2]

TiQ1076 [RfCu(II)Nic2]

ЛОЮ77А [Nic2Cu(II)lm2l

nQ 1077В [Nic2Cu(II)Im2]

TiQ1079A [Nic2Cu(II)Im2]

nQ 1079В [Nic2Cu(II)Im2]

nQ1080 [AMPCu(Il)Cl2]

JIQ] 085 [AMP2Cu(II)C1]

7tQ1086 [ClCu(II)AMPl/2]

Примечание: Nie - никотиновая кислота; Си - медь; АМР - аденозинмонофосфат; Вг - бром; Rf- рибофлавин; Im - имидазол; Ci - хлор

Для проведения скрининга антигипоксантов руководствовались стандартными методиками, описанными в литературе (Лукьянова Л. Д. и др., 1990).

Состояние острой гипоксии с гиперкапнией (ОГ+Гк) воспроизводили, помещая подопытную мышь в герметичную емкость объемом 0,25 л. Состояние острой гипоксии с гипербарией (ОГ+Гб) воспроизводили, помещая подопытную мышь под колпак насоса Камовского с последующим «подъемом» животного на высоту 11 000 м. Состояние острой гипоксии без гиперкапнии (ОГ-Гк) воспроизводили, помещая подопытную мышь в герметичную емкость объемом 0,25 л с по-

глотителем СОг и эластичным компенсатором внутриёмкостного давления (Евсеев А. В. и соавт., 2007).

В опытах на крысах состояние ОГ+Гк воспроизводили, используя ёмкость объёмом 1,0 л (Евсеев А. В. и соавт., 2007).

Состояние ОГ+Гк у кошек моделировали путём создания замкнутого контура циркуляции воздуха между животным и ёмкостью объёмом 5,0 л (Евсеев А. В., Евсеева М. А., 2005).

В ходе опытов у мышей, крыс и кошек регистрировали электрокардиограмму (ЭКГ), у мышей и крыс - пневмобарограмму (дыхательную кривую, отражающую колебания барометрического давления в герметически замкнутой ёмкости в зависимости от фаз вдоха и выдоха животного). В отдельных опытах определяли скорость потребления Ог у мышей по Холдену, рассчитывали величину стандартного энергетического обмена по Крогу (Авербах М. С., Березина М. П. и соавт., 1954; Коган А. Б., Щитов С. И., 1967).

Средние летальные и средние эффективные дозы веществ определяли по методу В. Б. Прозоровского и соавт. (1978).

Условно-рефлекторную деятельность мышей изучали по показателям избегательного оборонительного условного рефлекса (Анохин П. К., 1968).

Биоэлектрические процессы в соматосенсорной коре мозга кошек изучали с помощью метода вызванных потенциалов (ВП) (Буреш Я. и соавт., 1962; Кулланда К. М„ 1964; Ройтбак А. И., 1964).

Устройства сопряжения комплекса регистрирующей электронной аппаратуры и лабораторной ЭВМ, программы обработки физиологической информации разработаны совместно сотрудниками СКБ СФ МЭИ (заведующий - кандидат технических наук доц. О. Е. Аверчеиков) и кафедры нормальной физиологии СГМА (заведующий - доктор медицинских наук проф. В. А. Правдивцев).

Исследованные соединения и вещества сравнения животным вводили профилактически, однократно, внутрибрюшинно (в/б), предварительно растворив субстанцию в физиологическом растворе хлорида натрия. В случае недостаточной растворимости веществ их введение осуществляли в виде мелкодисперсной суспензии, приготовленной путём добавления к растворителю твина-80 Животным контрольных групп вводили равноценный объём физиологического раствора.

При проведении скрининга антигипоксантов вещества вводили за 60 мин. до начала опыта (период инкубации - время от введения вещества до помещения животного в условия опыта) в дозах 10, 25 и 50 мг/кг. В ходе углубленных исследований использовали дозы, оказавшиеся, по результатам предварительных испытаний, наиболее эффективными. В этих опытах период инкубации для мышей и крыс составлял 60 мин., для кошек - 90 минут. Все эксперименты на животных выполняли с осуществлением контроля ректальной температуры.

Статистическую обработку данных проводили с помощью методов вариационной статистики (Урбах В. Ю., 1964; Бессмертный Б. С., 1967).

Результаты исследования и их обсуждение

На основании данных проведённых экспериментов продолжительность жизни мышей контрольных групп (время от помещения животного в условия гипоксии до остановки дыхания) в условиях ОГ+Гк и ОГ-Гк составила соответственно 34,3 мин. и 29,4 мин., резервное время (время от достижения животным заданной «высоты» до второго агонального вдоха) при ОГ+Гб - 3,9 минут. Полученные данные согласуются с литературными (Новиков В. Е., Катунина Н. П., 2002; Арбаева М. В., 2004; Левченкова О. С. и др., 2005; Сосин Д. В., 2007; Евсеев А. В., 2008).

В ходе скрининга было установлено, что вещества 262-8, лС>1070, я(31072, л()1077В, я<31080, я<ЗЮ85, лС>1086 оказались неэффективными при всех использованных моделях гипоксии. Комплексные соединения я<31076 и л<31079В были расценены как малоэффективные. В свою очередь, вещество лС?1077А в дозах 25 и 50 мг/кг проявило отчётливый защитный эффект, что было подтверждено повышением резистентности мышей при ОГ+Гк соответственно на 68% и 127%, при ОГ-Гк - на 49% и 120%, а при ОГ+Гб - на 72% и 141% (рис. 1). Вещество л(}1079А было эффективно только в дозе 50 мг/кг. Отметим, что протективные свойства веществ л<ЗЮ77А и я<ЗЮ79А сопровождались выраженным гипотермическим действием.

< >» • | 'к

Рис. 1. Влияние наиболее активных комплексных соединений меди с антиокси-даитами и амтизола на продолжительность жизни мышей в условиях ОГ+Гк и ОГ-Гк и на «резервное время» при развитии ОГ+Гб

Сопоставление эффективности веществ сравнения (71*3262, амтизол) с эффективностью наиболее активных комплексных соединений меди (яр 1077А, л<31079А) показало, что в условиях всех использованных в скрининге моделей острой гипоксии вещество л(}1079А в меньшей степени повышало способность животных противостоять гипоксии, чем вещества сравнения. Тем не менее веще-

ство лС>1077А заметно превосходило амтизол по антигипоксической активности (например в условиях ОГ+Гк в дозе 50 мг/кг - на 24%), но всё же уступало веществу л(}262.

При исследовании показателей токсичности веществ я(31077А, яр 1079А и 71(^262 было установлено, что комплексные соединения ттС)1079А и л<3262 являются высокотоксичными: ЬО50 для вещества яС>1079А составила ¡41,0 мг/кг, Е05о - 32,5 мг/кг; ЬО50 для вещества тс(3262 соответствовала 109,0 мг/кг, ЁО50 -25,8 мг/кг. Вместе с тем, согласно классификации токсичности химических соединений, вещество 7г(}1077А (ЬО50 - 129,0 мг/кг, ЕО50 - 17,8 мг/кг) следует определить как умеренно токсичное.

На этапе скрининга было отмечено, что на фоне действия некоторых комплексных соединений, таких как 71(^1077А и 7Т<21079А, а также веществ сравнения (амтизол, п()262), значительно изменялось поведение мышей, что проявлялось в снижении двигательной, ориентировочно-исследовательской активности, в ослаблении таксиса на пищу и воду. Для уточнения характера наблюдавшихся изменений в поведении животных и получения дополнительной информации о выраженности побочных влияний вещества л(21077А на состояние головного мозга в отдельной серии экспериментов была изучена динамика моторных компонентов избегательных оборонительных условных рефлексов у мышей на фоне действия указанного медьсодержащего вещества в сопоставлении с эффектами амтизола (рис. 2).

А Б

/.....■ ' * - ■ -1 .

—п '

Рис. 2. Влияние вещества яС>1077А (А) и амтизола (Б) на показатели избегателького оборонительного условного рефлекса у мышей (50 мг/кг, в/б). 1 - контроль; 2 - через 30 мин. после введения; 3 - через 60 мин.; 4 - через 24 ч. а - отметка условного раздражителя; б - отметка избегательной реакции; в - отметка времени: 1 деление - 4 с

Согласно полученным результатам, оба изученных вещества оказывали однотипное негативное влияние на двигательные компоненты условно-рефлекторного акта. Так, на фоне действия вещества я(31077А (п=8), а также на фоне действия

амтизола (п=8) по завершении периода инкубации было зафиксировано удлинение латентного периода избегательной реакции соответственно на 257% и 168%, причём «время активного избегания» (время от начала избегательной реакции до её завершения) в обеих сериях опытов значимо укорачивалось на 35% и 31% в сравнении с исходными показателями. Наблюдавшиеся изменения могли быть обусловлены усилением на фоне действия вещества 1077А и амтизола процессов торможения в высших структурах ЦНС (Крапивин С. В. и др., 2002; Шабанов П. Д., 2003). Подчеркнем, что спустя 24 ч после введения вещества кС)1077А и амтизола все временные показатели двигательной условно-рефлекторной деятельности мышей полностью восстанавливались.

Известно, что степень насыщения артериальной крови 02 и, как следствие, активность окислительно-восстановительных процессов в тканях здорового организма напрямую зависят от интенсивности процессов компенсации, затрагивающих в ходе формирующейся кислородной недостаточности прежде всего сердечно-сосудистую и дыхательную системы (Агаджаиян Н. А., 1972; Березовский В. А, 1978). В связи с этим нами были проведены эксперименты по изучению влияния вещества л(}1077А на электрическую активность сердца и показатели внешнего дыхания мышей в условиях остро нарастающей нормобарической гипоксии (ОГ+Гк, ОГ-Гк) и на фоне действия изучавшегося комплексного соединения. В качестве вещества сравнения был использован антигилоксант амтизол.

А

В

»1СХОЯ 10 я

«1С|>« 13 ми

перс» 25 леи

чере* 30 N804

35 "

исходная

мере» 1 ^ моч

1 ——^--—

.---- ----—---

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 с

через ^ лап ~

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

ЧЧ><Ч

20 м оч

АААААААА/\ ЛЛАЛААААААЛ

3* м м

■ЛЛАЛЛЛЛЛ/4

ЧС1»С1

:омв<

0,25 0.5 0,75 1,() 1,25 с

мере) , Л1 м»и

0.25 0,5 о,1,0 1

Рис. 3. Электрокардиограммы и пневмобарограммы мышей при ОГ+Гк (А, Б) и ОГ-Гк (В, Г)

Как следует из данных, приведённых на рис. 3, начальные этапы формирования у животных контрольной группы (п=7) статуса ОГ+Гк сопровождались увеличением частоты следования ЭКГ-комплексов, а также частоты и амплитуды

дыхательных волн (рис. 3-А, Б). Период декомпенсации развивался обычно спустя 14-17 мин. опыта. В ходе нарастания у животных состояния ОГ-Гк (п=7) достоверного изменения электрической активности сердца и лёгочной вентиляции не выявлялось (рис. 3-В, Г). Как правило, через 10-12 мин. после помещения животных в условия ОГ-Гк частота ЭКГ-комплексов частота и амплитуда волн пневмо-барограмм начинали плавно снижаться. Гибель мышей в этих условиях наступала заметно раньше, чем при ОГ+Гк. Полученные результаты соответствуют имеющимся литературным данным (Жиронкин А. Г., 1972; Низовцева В. П., 1978). Соотношение «периода относительного благополучия» (время ог помещения животного в условия гипоксии до дестабилизации ЭКГ по сравнению с исходной) к периоду декомпенсации (время от дестабилизации ЭКГ до её исчезновения) для мышей контрольной группы в условиях ОГ+Гк составило 1.9/1.0, в условиях ОГ-Гк-0.8/1.0.

Введение мышам вещества л(}1077А (п=7) и амтизола (п=7) в наиболее эффективной по результатам скрининга дозе (50 мг/кг) оказывало отчётливое влияние на параметры ЭКГ и пневмобарограмм (рис. 4).

А.

20 -40 СО

ПрПДПЛЖ11Т«.Щ,НОСТЬ Ж11»Ш (мин)

20 40 ОС)

Продолжительность -жинш (мин)

8 О

Рис. 4. Динамика изменения частоты ЭКГ у мышей при ОГ+Гк (А) и ОГ-Гк (Б) в контроле и после и/б введения веществ прЮ77А и амтизола в дозах 50 мг/кг

Так, на фоне действия вещества я(31077А уже через 9 мин. периода инкубации было зарегистрировано достоверное снижение частоты ЭКГ-комплексов. Спустя 40 мин. от момента введения частота ЭКГ-комплексов стабилизировалась на уровне 54% от контрольной величины (364±19/мин.). Достоверное снижение частотных характеристик пневмобарограмм фиксировали обычно через 8 мин. периода инкубации. Максимальное замедление частоты (на 51%) регистрировали к

середине периода инкубации. Установившаяся частота дыхания (187±12/мин.) оставалась без изменений вплоть до помещения животных в условия гипоксии. Ам-тизол на изученные показатели систем кровообращения и дыхания мышей оказывал сходное с веществом л(?1077А влияние. Тем не менее наблюдавшиеся на фоне его действия изменения частотных характеристик ЭКГ и пневмобарограмм обнаруживали себя достоверно позже и были менее выраженными. Следует отметить, что по истечении периода инкубации параметры сердечной деятельности и дыхания сохраняли стабильность. На основании полученных данных было высказано предположение, что вещество л(}1077А и амтизол обладают способностью лимитировать функциональную активность сердечной мышцы и внешнего дыхания.

В условиях ОГ+Гк на фоне действия вещества л()1077А, по результатам анализа частотных характеристик ЭКГ мышей, «период относительного благополучия» возрастал на 170% в сравнении с группой контроля, в то время как на фоне амтизола указанный период возрастал на 109% (рис. 4-А). Соотношение между «периодом относительного благополучия» и периодом декомпенсации при использовании вещества тгС>1077А составило 3.7/1.0, при использовании амтизола -2.2/1.0

В условиях ОГ-Гк на фоне действия вещества л(21077А продолжительность «периода относительного благополучия» у мышей возрастала в сравнении с контролем на 207%, что почти вдвое превышает результат, полученный в ходе применения в качестве средства фармакологической защиты амтизола (рис. 4-Б). Соотношение между «периодом относительного благополучия» и периодом декомпенсации при ОГ-Гк на фоне вещества лС>1077А составило 2.0/1.0, а при использовании амтизола - 1.3/1.0.

Таким образом, профилактическое введение мышам, переживавшим воздействие ОГ+Гк и ОГ-Гк, вещества л(21077А и вещества сравнения амтизола способствовало существенному увеличению периода стабильной электрической активности миокарда. Причём вещество лС?1077А достоверно превосходило амтизол по способности продлевать «период относительного благополучия» у животных.

Полученные сведения о влияниях вещества лС>1077А и амтизола на функциональную активность эффекторов сердечно-сосудистой и дыхательной систем в условиях нормобарических видов гипоксии позволили выявить наличие у этих соединений сходных качеств, проявление которых может лимитировать кислородные запросы организма

В дальнейшем в ходе изучения динамики потребления мышами О: было установлено, что через 60 мин. после введения вещества лОЮ77А (50 мг/кг) потребность животных в 02 снижалась на 40%, в то время как после введения амтизола в той же дозе - на 32%. Скорость кислородопотребления также оставалась достоверно низкой в ходе формирования у мышей состояния ОГ-Гк (рис. 5).

Следует отметить, что в условиях нарастающей экзогенной гипоксии на протяжении последних 4-5 мин. опыта скорость потребления О2 на фоне применения вещества я(ЗЮ77А составила, всего 0,09±0,03 мл/мин., в то время как в контроле показатель был на уровне 0,24±0,09 мл/мин. Дополнительным подтверждением

антигипоксического действия вещества л(31077А послужило обнаружение факта способности животных сохранять жизнеспособность при более низких значениях критической концентрации 02 (8,2%) в сравнении с показателями контрольной группы (10,8%).

70 пин

Рис. 5. Потребление 02 из доступного для дыхания воздуха у мышей в контроле н на фоне действия веществ я(?1077А (50 мг/кг) и амтизола (50 мг/кг)

Последующий расчет Энергетических затрат, выполненный на основе данных о потреблении мышами кислорода, показал, что для интактных мышей величина стандартного энергетического обмена составляет в среднем 223±17 ккал/сут./кг. Полученный результат согласуется с литературными данными (Трахтенберг И. М. и др., 1978; Левченкова О. С., 2006; Сосин Д. В., 2007; Евсеев А. В., 2008; РгоББег, ¡973). Как оказалось, через 60 мин. после введения вещества я<31077А показатель обмена составлял 43%, а после введения амтизола - 46% от контрольного значения.

Полученные результаты позволили предположить, что комплексное соединение меди с никотиновой кислотой и имидазолом яС>1077А с высокой вероятностью может быть отнесено к категории антигипоксических веществ метаболического типа действия. Последнее нашло подтверждение в дополнительной серии опытов по изучению влияния вещества я(}1077А на частотные характеристики ЭКГ и показатели внешнего дыхания крыс, помещённых в условия ОГ+Гк.

Динамика изменений частоты ЭКГ-комплексов и амплитудно-временных характеристик пневмобарограмм у крыс контрольной группы (п=14) в условиях ОГ+Гк была идентична таковой, прослеженной в опытах на мышах, находившихся в аналогичных условиях. Реакции со стороны системы кровообращения и системы дыхания в этих опытах также носили 2-фазный характер. Было отмечено, что «период относительного благополучия» у контрольных крыс был в 1,5 раза менее продолжительным, чем у мышей, а соотношение между «периодом относительного благополучия» и периодом декомпенсации составило 0.8/1.0.

Как показал анализ данных, полученных в опытах на мышах и крысах, анти-гипоксическое действие вещества nQ1077A у крыс проявлялось менее отчётливо, чем у мышей. В частности, по показателю «продолжительность жизни» эффект вещества nQ1077A, полученный на крысах (п=14), находившихся под воздействием гипоксического фактора, был в 2 раза слабее, чем в соответствующей группе мышей. Прирост «периода относительного благополучия» в экспериментах на крысах также был менее заметным и составил всего 105%. Соотношение между «периодом относительного благополучия» и периодом декомпенсации для этого вида животных на фоне действия изученного вещества тоже изменялось незначительно (1 4/1.0) в сравнении с контрольной группой крыс (0.8/1.0). Ослабление антигипоксического действия вещества jiQ1077A в опытах на крысах, по сравнению с результатами, полученными на мышах, может быть объяснено особенностями метаболизма этих видов грызунов, которые в значительной степени предопределяются размерами тела. Также известно, что у мелких животных активность окислительных ферментов в однотипных тканях значительно выше, чем у крупных видов. Последнее зачастую делает мелких млекопитающих более чувствительными к эффектам фармакологических веществ (Prosser, 1973).

Важным показателем сопротивляемости организма к обусловленному внешними причинами дефициту кислорода выступает так называемый «период активного выживания», продолжительность которого в значительной степени зависит от уровня функциональной активности ЦНС (Новиков В С и соавт., 1998). В связи с этим фармакологическая защита организма от гипоксии в первую очередь должна быть нацелена на повышение резистентности к кислородному голоданию нервных элементов головного мозга.

Для оценки статуса нейронов ЦНС нередко используют метод регистрации вызванных потенциалов (Кулланда К. М., 1964; Гнездицкий В. В , 2003) Известно, что вызванные потенциалы преимущественно отражают процессы интеграции аксосоматических и аксодендритных постсинаптических потенциалов нервных клеток в ответ на поступление к ним волн афферентного возбуждения (Бу-реш Я. и соавт., 1962; Ройтбак А. И., 1964).

С помощью метода вызванных потенциалов нами было проведено изучение динамики изменения функционального состояния соматосенсорной коры мозга кошек, переживавших состояние ОГ+Гк (п=7). Во второй серии опытов (п~7) исследования выполнялись в условиях применения в качестве антигипоксанта комплексного соединения меди JtQ1077A (50 мг/кг, в/б). Известно, что параметры вызванной электрической активности соматосенсорной, орбитальной, лобной, двигательной и зрительной коры у млекопитающих в целом однотипны (Kaas J. Н., Pons Т. Р., 1988; Jain N. et al., 1998). Последнее позволило ограничиться в работе изучением исключительно соматосенсорной коры мозга.

Установлено, что в структуре корковых ВП наиболее чувствительным к дефициту 02 компонентом выступает первичная негативная волна (Батуев А. С, 1980; Goldie et al., 1981, Евсеев А. В., 2007). В соответствии с рекомендациями А. В. Евсеева (2007) было принято, что уменьшение первичной негативной волны на 10-45% от исходного значения характеризует лёгкую (1-ю) стадию ОГ+Гк,

уменьшение первичной негативной волны на 46-70% рассматривали как среднюю (2-ю) стадию ОГ+Гк. Снижение амплитуды на 71-90% расценивалось как глубокая (3-я) стадия ОГ+Гк и уменьшение первичной негативной волны более чем на 90% свидетельствовало о наступлении предтерминальной стадии гипоксии (4-я).

Рис. 6-1 (Б-Е) демонстрирует достоверные изменения параметров усреднённых ВП соматосенсорной коры кошек по мере углубления состояния ОГ+Гк. Лёгкая стадия ОГ+Гк в среднем развивалась через 23,4±2,5 мин. после инициации модельных условий, средняя стадия - через 53,8±4,3 мин, глубокая - через 64,1±4,1 мин., тогда как предтерминальная стадия развивалась обычно через 67,5±4,6 мин.

I

50 мкв

В МИН)

Г (60 мни) Д (65 мин) £ (68 мкн)

В (65 мнн)

Г С5 мин) Д (80 мин) Е (85 мин)

Рис. 6. Усреднённые вызванные потенциалы соматосенсорной коры мозга кошки при развитии ОГ+Гк

1 - контроль; II - на фоне вещества тгСН077А (50 мг/кг, в/б). А - исходное состояние; Б - завершение периода инкубации; В - лёгкая стадия гипоксии; Г - средняя стадия; Д - глубокая стадия; Е - предтерминальная стадия. Стрелкой обозначен момент нанесения раздражения

Динамика электрической активности миокарда по мере углубления у животных состояния ОГ+Гк также демонстрировала стадийность (рис. 7-1 (Б-Ж)). Так, наступление лёгкой (1-й) стадии ОГ+Гк во всех опытах сопровождалось тахикардией, что в целом характерно для ранних реакций организма на развитие гиперкапнических состояний (Агаджанян Н. А. и соавт., 1978). Переход в среднюю (2-ю) стадию сопровождался снижением частоты следования ЭКГ-комплексов. Во время глубокой (3-й) и предтерминальной (4-й) стадий частота ЭКГ-комплексов прогрессивно снижалась, и с момента исчезновения электрической активности мозга электрическая активность миокарда определялась ещё на протяжении 5-7 мин.

Известно, что применение антигипоксантов метаболического типа действия может сопровождаться негативными реакциями, нарушающими функциональное состояние коры головного мозга (Сосин Д. В., 2007; Евсеев А В., 2008), что нашло

подтверждение в наших экспериментах. Так, после введения вещества £>11А по завершении периода инкубации реактивность соматосенсорной коры несколько снижалась (рис. 6-Н (А, Б): удлинялся латентный период ВП (на 33%), уменьшалась амплитуда первичной негативной волны (на 29%). Следует отметить, что в дальнейшем характеристики соматосенсорных вызванных потенциалов стабилизировались.

I

II

Г*—«I

———^——— Б

■^д^ЛА. -VI13 (45 мин) ————3

(65 ьапч)

г Е (68 млн) 0-

-Ж(74ктн) —

Г <75 шш)

Д (80 ш)

Е (35 ш) мм)

О

Рис. 7. ЭКГ кошек при развитии ОГ+Гк. 1 - контроль; II - на фоне вещества л(31077А (50 мг/кг, в/б). А - исходное состояние; Б - завершение периода инкубации; В - лёгкая стадия гипоксии; Г - средняя; Д - глубокая; Е - предтерминальная; Ж - исчезновение электрической активности миокарда

Изменения ЭКГ на фоне действия изученного комплексного соединения меди с никотиновой кислотой и имидазолом также были заметными и преимущественно характеризовались уменьшением частоты следования ЭКГ-комплексов - вещество 7сС>1077А уменьшало частотные характеристики ЭКГ на 31% от исходного значения (рис. 7-П (А, Б)). Необходимо отметить, что в условиях гипоксии система кровообращения является основным звеном, лимитирующим транспорт 02 (Дергунов А. В., 1995; Борисюк М. В. и соавт., 2002). Имеются сведения, что формирование в условиях гипоксии брадикардии способствует более экономному расходованию кислородных ресурсов организма (Галанцев В. П., 1977; Рикис1а Н е1 а1., 1989), что может иметь значение для реализации антигипоксического действия вещества л<ЗЮ77А. В целом изменения состояния ЦНС и миокарда, прослеженные на фоне действия медьсодержащего вещества 7:01077А, по нашему мнению, обеспечивали животным более «выгодные» условия для энергосбережения, рационального расходования Ог и субстратов окисления.

После помещения кошек, получивших вещество лС>1077А, в условия ОГ+Гк, согласно изменению амплитудных характеристик первичной негативной волны комплекса ВП, последовательная смена стадий гипоксии происходила заметно медленнее по сравнению с контрольной группой животных (рис. 6-11 (Б-Е)). Ан-тигипоксический эффект изученного нами соединения меди выражался в увеличении времени активного реагирования соматосенсорной коры мозга (на 27% по сравнению с контролем) на воздействие раздражителя.

Электрическая активность миокарда на фоне действия вещества яС?1077А в условиях ОГ+Гк имела сходную с контрольной группой динамику (рис. 7 (Б-Ж)), однако сохранялась на протяжении более длительного периода (90 мин. против 70 в контроле). Следует отметить, что изученное медьсодержащее комплексное соединение не подавляло реактивность миокарда на начальных этапах нарастания гиперкапнии в лёгкую стадию, что, согласно данным литературных источников, свидетельствует о сохранении центральных механизмов сердечной регуляции на фоне действия изученного вещества (Граф А. В. и соавт., 2004; Орлов В. Н„ 2004). Несмотря на то что продолжительность наличной электрической активности миокарда в опытной группе кошек возрастала всего на 23% в сравнении с контрольной группой, расчётное соотношение «периода относительного благополучия» к периоду декомпенсации, равное 4.0/1.0 (в контроле - 2.7/1.0), позволило рассматривать влияние вещества лО1077А на миокард как положительное.

Таким образом, полученные данные о влиянии вещества яО1077А на способность кошек переносить состояние ОГ+Гк полностью подтвердили ранее полученные на мышах и крысах сведения о наличии у данного химического соединения ан-тигипоксического эффекта. Обобщая полученные результаты можно заключить, что изученное нами вещество яО1077А, представляющее собой комплексное соединение меди с никотиновой кислотой и имидазолом, способно оказывать выраженный защитный эффект при развитии острых экзогенных гипоксических состояний у млекопитающих различных видов (мышь, крыса, кошка). При этом в опытах на мышах эффективность вещества лСН077А оказалась сопоставима или же превосходила эффективность эталонного антигипоксанта амтизола.

Выводы

1. Среди 11 изученных комплексных соединений меди с антиоксидантами выявлена отчётливая антигипоксическая активность на 3-х моделях острой экзогенной гипоксии у веществ я(31077А и 1079А. Эффективность данных соединений сопоставима с эффективностью веществ сравнения я0262 и амтизола.

2. По показателям средних летальных и средних эффективных доз, установленных для веществ яО'077А, яО1079А и яр262, соединение яС)1077А представляет собой умеренно токсичное вещество, в то время как вещества 7:01079А и я0262 являются соединениями высокотоксичными.

3. Вещество лрЮ77А в дозе 50 мг/кг оказывает обратимое угнетающее влияние на условно-рефлекторную деятельность мышей, что проявляется в увеличении латентного периода избегательной реакции и уменьшении «времени активного избегания».

4. В условиях нормоксии вещество теО1077А снижает величину энерготрат у мышей, ослабляет электрическую активность миокарда, уменьшает частоту и глубину дыхания у мышей и крыс. В условиях острой экзогенной гипоксии вещество лО1077А в большей степени пролонгирует «период относительного благополучия» у мышей, чем амтизол, и уменьшает потребление 02.

5. По показателям соматосенсорных вызванных потенциалов вещество лС)1077А при острой гипоксии с гиперкапнией пролонгирует активное состояние коры головного мозга кошек.

Научно-практические рекомендации

1. Комплексные соединения меди с антиоксидантами являются перспективным классом химических соединений для дальнейшего поиска эффективных антигипоксантов.

2. Рекомендуется дальнейшее изучение фармакологических свойств нового перспективного антигипоксанта лС>!077А при развитии у животных острых и хронических гипоксических состояний неэкзогенного происхождения, а также при формировании ишемии органов и тканей.

Список научных работ по теме диссертации:

1. Евсеев А. В., Парфенов Э. А., Евсеева М. А., Яснецов С А. Изучение антигипоксических эффектов потенциальных физиологически совместимых антиоксидантов // Вестн. Смоленской мед. академии. - 2003. - № 4. - С. 26-28

2. Евсеев А. В., Парфенов Э. А., Евсеева М. А., Яснецов С. А., Осипов Н М. Температурный баланс мышей при введении новых комплексных соединений цинка (II) с 8-содержащим лигандом и меди (II) с никотиновой кислотой // Вестн. Смоленской мед. академии. - 2003. - № 4. - С. 28-30.

3. Евсеев А. В., Евсеева М. А., Правдивцев В. А., Яснецов В. В., Яснецов С А Антигипоксический эффект нового физиологически совместимого антиоксиданта лС>-901 // Вестн. новых мед. технол. - 2004. - Т. 11, № 4. - С. 92-93.

4. Евсеев А. В., Евсеева М. А., Яснецов С. А., Сосин Д. В. Зависимость анти-гипоксического действия амтизола, ацизола, мексидола и нового вещества лС>-90! от модели гипоксии // Актуальные проблемы современной неврологии: Сб. тр. науч.-практич. конф., г. Смоленск, 2 апр. 2004 г. - Смоленск: Изд-во СГМА, 2004.-С. 20-22.

5. Евсеев А. В., Яснецов С. А., Сосин Д. В. Реактивность нейронов коры головного мозга кошки при развитии гипоксии с гиперкапнией // Дизрегуляционная патология органов и систем. Тез. докл. 3 Рос. конгр. по патофизиологии, г. Москва, 9-12 нояб. 2004 г. - М„ 2004. - С. 211.

6. Евсеев А. В., Евсеева М. А., Яснецов С. А., Сосин Д. В Эффективность антигипоксантов в зависимости от вида гипоксии // Вестн. Смоленской мед. академии. - 2004. - № 3. - С. 21-24.

7. Яснецов С. А., Евсеев А. В., Евсеева М. А., Осипов Н. М. Влияние вещества 71(3-901 на условно-рефлекторную деятельность у мышей // Вестн. Смоленской мед. академии. - 2005. - № 3. - С. 121-122.

8. Евсеев А. В., Парфёнов Э. А., Ковалёва Л. А., Сосин Д. В., Кулагин К. Н„ Яснецов С. А., Климкина Е. И. Влияние нового антигипоксанта лС?-901 на процессы окислительного фосфорилирования в митохондриях II Новые медицинские технологии и квантовая медицина. Сб. тр. XI Междунар. конф., г. Москва, 24-27 янв. 2005 г. - М„ 2005. - С. 197-198.

9. Яснецов С. А, Евсеев А. В., Сосин Д. В. Влияние новых комплексных соединений металлов и биоантиоксидантов на продолжительность жизни мышей в условиях острой экзогенной гипоксии с гиперкапнией // Здоровье и образование в XXI веке: Науч. тр. VI Междунар. науч.-практ. конф , г. Москва, 8-10 дек. 2005 г. - М.: Изд. РУДН, 2005. - С. 560.

10. Евсеев А. В., Парфёнов Э. А., Евсеева М. А., Сосин Д. В., Яснецов С. А., Ковалёва Л А. Защитное действие производных Ы-ацетил-Ь-цистеина при развитии экзогенной гипоксии у кошек // Здравоохр. Башкортостана. Межрегион, науч.-практ. конф. «Типовые патологические процессы». - 2005. - № 7. - С. 57-59.

11.Евсеев А. В., Яснецов С. А., Сосин Д. В., Парфёнов Э, А., Правдивцев В. А., Евсеева М. А. К вопросу о сравнительной эффективности антигипоксантов в опытах на мышах и кошках // Здоровье и образование в XXI веке: Науч. тр. VI Междунар. науч.-практ конф., г. Москва 8-10 дек. 2005 г., - М.: Изд. РУДН, 2005.- С. 164.

12. Евсеев А. В., Сосин Д. В., Евсеева М. А., Яснецов С. А., Орлова О. В. Сравнительная эффективность комплексных соединений цинка (II) и Ы-ацетил-Ь-цистеина при различной скорости развития острой экзогенной гипоксии с гиперкапнией // Вестн. Смоленской мед. академии. -2005. -№ 3. - С. 12-16.

13. Сосин Д. В., Яснецов С. А. Сравнительная эффективность новых цинксо-держащих биоантиоксидантов при различной скорости развития острой гипоксии // Вестник молодых ученых «Физиология и медицина». СПб, 2005. - С.114.

14. Евсеев А. В., Сосин Д. В., Евсеева М. А., Яснецов С. А., Осипов Н. М. Влияние фактора скорости развития гипоксии на продолжительность жизни мышей в условиях острой экзогенной гипоксии // Вестн. Смоленской мед. Академии. - 2006. -№ 3. - С. 13-15.

15.Яснецов С. А., Евсеев А. В., Парфёнов Э. А. Изучение антигипоксических эффектов медьсодержащих биологически активных веществ // Психофармакол. биол. наркол. - 2006. - Т. 6, № 4. - С. 1335-1340.

16. Яснецов С. А., Козлов С. Б., Евсеев А. В., Сосин Д. В., Евсеева М. А. К вопросу о механизмах антигипоксического действия нового производного ами-нотиолов // Вестн. Смоленской мед. академии. - 2006. - № 3. - С. 38-40.

17. Евсеев А. В., Правдивцев В. А., Евсеева М. А., Сосин Д. В., Яснецов С. А., Осипов Н. М. Физиологически совместимые антиоксиданты как перспективные протекторы острых гипоксических состояний // Актуальные проблемы современной медицины: Сб. науч. тр. - Смоленск: СГМА, 2007. - С. 330-341.

18. Яснецов С. А. Влияние комплексного соединения меди с биоантиокси-дантами на показатели оборонительного условного рефлекса избегания // Психофармакол. биол. наркол. Спецвыпуск. - 2007. - Т. 7. - С. 2025.

19. Сосин Д. В., Яснецоа С. А. Защитный эффект комплексного соединения цинка и Ы-ацетил-Е-цистеина при различной скорости нарастания острой экзогенной гипоксии в эксперименте // XX съезд физиол. общества им. И. П Павлова, г. Москва, 4-8 июн. 2007 г/ Тез. докл. - М. Изд. дом «Русский врач», 2007. -С. 429.

20.Яснецов С. А, Сосин Д.В. Антигипоксический эффект комплексных соединений меди с биоантиоксидантами // XX съезд физиол общества им. И. П Павлова, г. Москва, 4-8 июн. 2007 г.- Тез. докл. - М.- Изд дом «Русский врач», 2007.-С. 503.

21.Яснецов С. А. Сравнительная эффективность новых комплексных соединений металлов и биоантиоксидантов при энтеральном и парентеральном способах введения // Сб мат. 35-й конф. молодых ученых и науч. работ 59-й науч. студ. конф. СГМА. - Ч. 2. - Смоленск: Изд-во СГМА. - 2007. - С. 69-70.

Список рационализаторских предложений:

1. Яснецов С А , Сосин Д. В. Микрозонд с насадкой для введения суспензий мелким лабораторным животным. Удостоверение на рационализаторское предложение № 1498 от 22.09.2006. - БРИЗ СГМА

2. Евсеев А. В., Сосин Д В., Яснецов С. А. Биотехнический комплекс для регистрации пневмобарограммы (кривой, отражающей процессы вдоха и выдоха) у мелких лабораторных животных в особых условиях эксперимента. Удостоверение на рационализаторское предложение № 1510 от 19 01.2007. - БРИЗ СГМА.

3. Евсеев А. В , Сосин Д. В., Яснецов С. А. Биотехнический комплекс для регистрации ЭКГ у мелких лабораторных животных. Удостоверение на рационализаторское предложение № 1509 от 19.01.2007.-БРИЗ СГМА.

4. Осипов Н. М., Евсеев А. В., Сосин Д. В., Яснецов С. А. Установка для выработки и регистрации актограмм избегательных оборонительных рефлексов у мелких лабораторных животных. Удостоверение на рационализаторское предложение № 1507 от 19.01.2007.-БРИЗ СГМА.

5. Евсеев А. В., Сосин Д. В., Яснецов С. А. Приспособление для моделирования состояния нормобарической гипоксии без гиперкапнии у животного Удостоверение на рационализаторское предложение № 1524. от 02.07 2007 - БРИЗ СГМА.

ЯСНЕЦОВ Сергей Александрович

ИЗУЧЕНИЕ АНТИГИПОКСИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕДИ С АНТИОКСИДАНТАМИ ПРИ ОСТРОЙ ЭКЗОГЕННОЙ ГИПОКСИИ

14.00.25 - фармакология, клиническая фармакология

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

Подписано в печать 9.10.2008 г. Формат 60x84 '/, 6 Бумага офсетная № 1. Печать офсетная Тираж 100 экз Заказ № 10454.

Отпечатано ОАО «Смоленская городская типография», 214000, г. Смоленск, ул. Маршала Жукова, 16, тел.: 59-99-07, 38-28-65, 38-14-53.

Актуальность проблемы

Фармакотерапия гипокеических состояний является исключительно важной проблемой для науки в целом и практической медицины в частности [32, 72, 91, 152, 192, 246, 259]. Доказано, что кислороддефицитные состояния закономерно сопровождаются нарушениями клеточного метаболизма, синтеза АТФ. Последнее, как правило, приводит к возникновению необратимых изменений специфической активности клеточных образований организма, в первую очередь, нейро-нальных элементов ЦНС, сократительных элементов сердечной мышцы [45, 162].

Как полагают многие исследовали, адекватное повышение резистентности организма к острым и хроническим гипоксическим состояниям, инициированных патологическими процессами, воздействием на организм экстремальных факторов среды обитания, техногенными катастрофами, оказывается возможным в ходе применения специализированных фармакологических средств защиты — так называемых антигипоксантов [60, 62, 77, 160,].

Несмотря на то, что современная фармацевтическая индустрия предлагает широкий выбор лекарственных средств, обладающих свойствами антигипоксантов, поиск идеальных — высокоэффективных антигипоксантов по-прежнему продолжается, причем движущим фактором этого процесса выступают повседневные потребности клинической практики.

Среди перспективных антигипоксических веществ в настоящий момент особый интерес вызывают комплексные соединения металлов с антиоксидан-тами, синтез которых был впервые осуществлён в НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухолей Российского онкологического научного центра РАМН доктором химических наук Э. А. Парфёновым [115].

В литературе имеются многочисленные указания на высокую биологическую активность химически модифицированных антиоксидантов, полимодальность их фармакологических эффектов, а также относительно низкую токсичность [7, 118, 127, 155]. В частности, было установлено, что многие вещества данной группы, прежде всего, соединения металлов с антиоксидантами, существенно увеличивают продолжительность жизни животных в условиях остро формирующихся гипоксических состояний [9, 51, 83, 88]. Отметим данные, свидетельствующие о наличии отчетливых антигипоксических свойств у соединений, имеющих в качестве комплексообразователя двухвалентную медь [49, 68].

Вышеизложенное предопределило необходимость проведения экспериментального исследования, ориентированного на поиск среди пула вновь синтезированных химически модифицированных антиоксидантов таких соединений, которые обладали бы отчётливым защитным эффектом при возникновении и развитии у подопытных животных различных видов гипоксических состояний экзогенного происхождения.

Цель исследования

Изучить влияния новых комплексных соединений меди с антиоксидантами на устойчивость животных к остро формирующейся экзогенной гипоксии.

Задачи исследования:

1. Изучить влияние новых комплексных соединений меди с антиоксидантами (71(2262-8, 71(31070, тср1077А, тс(21077В, тс<ЗЮ79А, 7с(31079В, 7с(21080, 71(^1085, 71(31086) на продолжительность жизни мышей в условиях острой гипоксии с гиперкапнией, острой гипоксии без гиперкапнии, в условиях острой гипобарической гипоксии, сопоставляя эффекты использованных соединений с эффектами веществ сравнения.

2. Определить величину средней летальной и средней эффективной доз для наиболее активных комплексных соединений меди с антиоксидантами.

3. Оценить влияние наиболее активных комплексных соединений меди с антиоксидантами на энергетический обмен подопытных мышей.

4. Исследовать влияние наиболее активных комплексных соединений меди с антиоксидантами на показатели электрической работы сердца, внешнего дыхания мышей — в условиях острой гипоксии с гиперкапнией, острой гипоксии без гиперкапнии, а также крыс — в условиях острой гипоксии с гиперкапнией.

5. Изучить влияние наиболее активных комплексных соединений меди с антиоксидантами на показатели биоэлектрической активности коры головного мозга кошек в условиях острой гипоксии с гиперкапнией.

Научная новизна исследования

Впервые изучено влияние новых комплексных соединений меди с антиоксидантами на устойчивость мышей к остро нарастающим экзогенным гипокси-ческим состояниям. Установлено, что вещества ^1077А и тгСН079А на всех моделях гипоксии демонстрируют выраженный защитный эффект, сопоставимый, а в ряде случаев превосходящий, эффект вещества сравнения амтизола.

Впервые выявлена относительно низкая токсичность комплексного соединения меди с никотиновой кислотой и имидазолом лС)1077А в сравнении с близкими по химической структуре веществами тгС)1079А и п(^)262.

Впервые на модели избегательного оборонительного условного рефлекса обнаружено обратимое первично негативное влияние вещества лС)1077А на моторные компоненты двигательных условных рефлексов мышей.

Впервые в ходе анализа ЭКГ, дыхательных кривых у мышей доказано, что вещество 71(^1077А в условиях нормобарических видов острой экзогенной гипоксии продлевает «период относительного благополучия» в большей степени, чем амтизол.

Впервые проведено измерение стандартного энергетического обмена у мышей на фоне действия вещества 71(^1077А. Установлено, что вещество 71(21077А в большей степени снижает величину энергетического обмена, чем вещество сравнения амтизол.

Впервые в ходе регистрации вызванных потенциалов соматосенсорной коры мозга кошек изучены защитные эффекты вещества тгС)1077А при формировании у животных острой экзогенной гипоксии с гиперкапнией, что проявлялось в замедлении негативной динамики лабильных компонентов вызванных потенциалов.

Научно-практическая значимость

Среди 11 изученных новых фармакологических веществ - комплексных соединений меди с антиоксидантами выявлено высокоэффективное антигипок-сическое вещество — л;С)1077А.

Получены данные, позволяющие сопоставить особенности реагирования наиболее чувствительных к острой экзогенной гипоксии сердечно-сосудистой, дыхательной, центральной нервной систем у животных с разным уровнем эволюционной организации.

В ходе выполнения работы были созданы устройства, позволяющие оптимизировать процедуру регистрации ЭКГ, дыхания у свободно передвигающихся животных. Все устройства (5) квалифицированы БРИЗом СГМА как рационализаторские предложения.

Работа поддержана грантом РФФИ № 07-04-96437.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Из 11 исследованных комплексных соединений меди с антиоксидантами у 2-х веществ (^1077А, 71(^1079А) выявлена высокая антигипоксическая активность на моделях острой экзогенной нормобарической гипоксии с гипер-капнией, острой экзогенной нормобарической гипоксии без гиперкапнии и острой экзогенной гипоксии с гипобарией.

2. Вещество 71(^1077А представляет собой относительно безопасное соединение, в отличие от вещества я;С)1079А и вещества сравнения 71(^262, являющихся высокотоксичными.

3. Вещество 7сС)1077А в опытах на мышах проявляет большую защитную активность при экзогенной гипоксии, чем антигипоксант амтизол.

4. Антигипоксический эффект вещества тсС)1077А при острых экзогенных гипоксических состояниях связан со снижением интенсивности метаболических процессов в организме.

5. Вещество тсС)1077А обеспечивает пролонгирование активного состояния коры головного мозга кошек в условиях острой экзогенной гипоксии.

Внедрение результатов работы в практику

Полученные результаты используются в учебном процессе и лекционных курсах кафедр нормальной физиологии и фармакологии Смоленской государственной медицинской академии. Диссертационная работа выполнена на кафедре нормальной физиологии СГМА (заведующий — доктор медицинских наук профессор В. А. Правдивцев) в рамках плановой темы НИР, № государственной регистрации 01200601898 (протокол заседания учёного совета СГМА № 11 от 6.12.2005 г.).

Апробация и публикация материалов исследования

Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на XI международной конференции «Новые медицинские технологии и квантовая медицина» (Москва, 2005), межрегиональной научно-практической конференции «Типовые патологические процессы» (Уфа, 2005), Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина» (Санкт-Петербург, 2005), VI Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2005), 35 научной конференции молодых ученых СГМА (Смоленск, 2007), XX съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, 2007), проблемной комиссии Смоленской государственной медицинской академии «Физиология и патология нервной системы» (Смоленск, 2005, 2008), ежегодных совместных заседаниях Смоленских отделений фармакологического и физиологического обществ (Смоленск, 20062008), совместной конференции сотрудников кафедр фармакологии, нормальной физиологии, неврологии и психиатрии ФПК, патологической физиологии, биохимии СГМА (2008).

По теме диссертации опубликована 21 печатная работа, из них 1 в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК. Зарегистрировано 5 рационализаторских предложений (№ 1498 от 22.09.06; № 1507 от 19.01.07; № 1509 от 19.01.07; № 1510 от 19.01.07; № 1524 от 02.07.07.).

Структура и объём диссертации

ВЫВОДЫ

1. Среди 11 изученных комплексных соединений меди с антиоксидантами выявлена отчётливая антигипоксическая активность на 3-х моделях острой экзогенной гипоксии у веществ яд 1077А и яд 1079А. Эффективность данных соединений сопоставима с эффективностью веществ сравнения яд262 и амтизола.

2. По показателям средних летальных и средних эффективных доз, установленных для веществ ядЮ77А, ядЮ79А и яд262, соединение яд1077А представляет собой умеренно токсичное вещество, в то время как вещества яд 1079А и яд262 являются соединениями высокотоксичными.

3. Вещество яд 1077А в дозе 50 мг/кг оказывает обратимое угнетающее влияние на условнорефлекторную деятельность мышей, что проявляется в увеличении латентного периода избегательной реакции и уменьшении «времени активного избегания».

4. В условиях нормоксии вещество яд 1077А снижает величину энерготрат у мышей, ослабляет электрическую активность миокарда, уменьшает частоту и глубину дыхания у мышей и крыс. В условиях острой экзогенной гипоксии вещество яд 1077А в большей степени пролонгирует «период относительного благополучия» у мышей, чем амтизол и уменьшает потребление Ог.

5. По показателям соматосенсорных вызванных потенциалов вещество яд 1077А при острой гипоксии с гиперкапнией пролонгирует активное состояние коры головного мозга кошек.

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Комплексные соединения меди с антиоксидантами являются перспективным классом химических соединений для дальнейшего поиска эффективных антигипоксантов.

2. Рекомендуется дальнейшее изучение фармакологических свойств нового перспективного антигипоксанта 71(31077А при развитии у животных острых и хронических гипоксических состояний не экзогенного происхождения, а также при формировании ишемии органов и тканей.