Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Нарушения поведения при локальном ишемическом повреждении коры головного мозга крыс; фармакологическая коррекция

Ишемический инсульт (инфаркт мозга) - одна из наиболее тяжелых форм сосудистых поражений мозга, занимающая в России второе место в структуре общей смертности и первое место как причина стойкой утраты трудоспособности (Верещагин Н.В., Варакин Ю.Я., 2001). Ежегодно в России переносят инсульт более 450000 - 500000 человек (Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001). Высокая заболеваемость, частые неблагоприятные исходы, в том числе летальные, высокий процент инвалидизации трудоспособного населения - все это позволяет считать инсульт проблемой медицинской и социальной значимости.

В последние годы значительно расширился фронт исследований, направленных на изучение патогенеза ишемического поражения головного мозга и поиск фармакологических препаратов, предназначенных для стимуляции регенераторных процессов при данной патологии (Фишер М., Шебитц В., 2001; Оковитый С.В. и др., 2001; Островская Р.У., 2003; Brott Т., Bogousslavsky J., 2000; Kidwell C.S. et al, 2001). Эти исследования имеют не только теоретическое патофизиологическое значение, но и большую практическую значимость для неврологической клиники, поскольку известно, что тромбоз сосудов головного мозга является причиной приблизительно 75% инсультов у человека (Профилактика и лечение инсульта. Рекомендации Европейской инициативной группы по проблеме инсульта, 2001; Де Фританс Г.Р., Богуславский Д., 2001; Гусев Е.И.и др., 2003).

Изучение различных форм ишемического повреждения головного мозга основывается на применении экспериментальных моделей на животных, наиболее близко воспроизводящих клинические аналоги этой формы патологии (Hunter A.J. et al, 1995; Фишер M., Шебитц В., 2001). Различают две категории моделей церебральной ишемии: модели глобальной и локальной ишемии (Мирзоян Р.С., 2000; Lipton Р., 1999). В эксперименте глобальную ишемию моделируют путем окклюзии сонных артерий, снабжающих передний мозг, чаще в сочетании гипотензией (от 5 до 30 минут) и последующей рециркуляцией (Rosemary L., 1997). Этот тип ишемии вызывает гибель нейронов преимущественно «избирательно уязвимых» регионов мозга.

История экспериментального моделирования фокальной ишемии головного мозга насчитывает более 20 лет, когда в 1981 году A. Tamura предложил модель проксимальной окклюзии средней мозговой артерии (СМА) с использованием субтемпоральной краниотомии. При моделировании воспроизводится основной патофизиологический процесс - ишемия мозга в определенном бассейне кровоснабжения. Моделирование фокальной ишемии сводится к прекращению кровотока в определенном сосуде мозга, т.е. его окклюзии. Независимо от способа создания острая артериальная окклюзия приводит к резкому снижению объема мозгового кровотока, причем, если мозговой кровоток ниже 10мл/100г ткани в минуту, развивается церебральный инфаркт с гибелью всех элементов ткани мозга (Nedergaard М., 1988).

В настоящее время предпочтение при выборе экспериментального метода отдается моделям фокальной ишемии, воспроизводящим очаги локального повреждения. Основное требование, предъявляемое к моделям фокальной ишемии, состоит в создании воспроизводимого из опыта в опыт постоянного по локализации и объему ишемического очага, что необходимо для количественной оценки степени повреждения мозга и эффективности использования фармакологических препаратов. Этому требованию отвечает неинвазивный, позволяющий выбрать нужную локализацию, метод фотостимулируемого тромбоза сосудов коры головного мозга (Watson В. et al, 1985), наиболее адекватно воспроизводящий картину клинического ишемического инсульта.

Инсульт сопровождается не только прямым повреждением нервной ткани, но и вторичными повреждениями вследствие отсроченных метаболических и нейрохимических процессов. Для коррекции этих нарушений деятельности ЦНС используются как препараты, непосредственно действующие на мозговой кровоток, так и фармакологические вещества, влияющие на высшие интегративные функции мозга, поскольку нарушение этих функций является ведущим симптомом инфаркта мозга. К таким соединениям относятся прежде всего ноотропы (Воронина Т.А., Середенин С.Б., 1998; Островская Р.У. и др., 2002).

Ноотропные вещества, применяемые в настоящее время для лечения когнитивного дефицита, имеют ряд ограничений и недостатков. Родоначальник этой группы - пирацетам недостаточно эффективен, кроме того отсутствуют данные о специфических механизмах его действия. Недостаточность мнестических функций, возникающая на фоне инсультов, сенильных нарушений сосудистого и нейродегенеративного характера, сопровождается выраженными структурными изменениями мозговой ткани. Для лечения этих состояний целесообразно применение препаратов, сочетающих ноотропную активность с нейропротективной. Однако большинство нейропротективных веществ, применяемых в практической медицине (антиоксиданты, блокаторы кальциевых каналов), лишены прямого положительного влияния на мнестические функции.

В настоящее время в России и за рубежом при разработке фармакологических средств компенсации когнитивного дефицита и нарушений памяти большое внимание уделяется эндогенным регуляторам -аминокислотам и коротким нейропептидам, сочетающим антиамнестическую и нейропротективную активность, легко проникающим через ГЭБ и имеющим низкую токсичность (Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001; Островская Р.У. и др., 2002).

В НИИ фармакологии РАМН разработан дизайн коротких пептидов на основе имитации структуры непептидного нейротропного средства. Дизайн дипептидов, облегчающих когнитивные функции, основан на гипотезе о пептидергическом механизме действия пирацетама и о роли олигопептидов, содержащих одну из эндогенных пиролидин-карбоновых аминокислот, пироглютаминовую или пролин, в качестве эндогенных лигандов гипотетических мест связывания пирацетама. Наибольшей активностью среди более 30 ацилпролилсодержащих дипептидов обладает соединение ГВС-111 (этиловый эфир М-фенилацетил-Ь-пролилглицин), получивший название «ноопепт» (Seredenin S.B., Voronina Т.A., Gudasheva Т.A., Ostrovskaya R.U. et al., Patent USA N5,439,930,1995; Патент РФ 2119496 (1998). Использование модели локальной ишемии мозга позволило оценить как функциональные, так и морфологические эффекты ноопепта, свидетельствующие о перспективности использования этого соединения в комплексной патогенетической терапии мнестических нарушений при инсульте.

Все больше привлекает внимание как исследователей фундаментальной науки, так и клиницистов применение малых и сверхмалых доз антител к ряду эндогенных субстанций (структурные белки, опиоиды, пептиды) при проведении комплексной фармакотерапии расстройств функций ЦНС. Принципиально новым направлением регуляторного воздействия на информационные и метаболические процессы в ЦНС является использование антител к белку S100 в сверхмалых дозах (СМД). В серии экспериментальных исследований было выявлено, что антитела к белку S100 в СМД обладают широким спектром психотропной и нейротропной активности, включая нейропротективную и ноотропную (Эпштейн О.И., 2003). В данной работе использован «Пропротен-100» - оригинальный отечественный препарат, представляющий собой потенцированные антитела к мозгоспецифическому белку S100, который является одним из важнейших регуляторов интегративной деятельности мозга и, как другие Са - связывающие белки, участвует в синаптических процессах, что послужило основанием использовать этот препарат при коррекции нарушений поведения, вызванных фототромбозом префронтальной коры головного мозга крыс.

Использование модели локальной ишемии мозга позволило оценить как функциональные, так и морфологические эффекты новых фармакологических средств, свидетельствующие о перспективности использования этих соединений в комплексной патогенетической терапии мнестических нарушений при инсульте.

Своевременное вмешательство в этапы патологического процесса с помощью новых фармакологических форм позволяет оптимизировать лечение больных с инсультами - более продуктивно оказать экстренную помощь, снизить летальность, сократить длительность острого периода, уменьшить инвалидизирующие последствия заболевания.

Целью настоящего исследования являлось изучение функциональных и нейрохимических показателей нарушений поведения при очаговом ишемическом повреждении коры головного мозга крыс различной локализации; патогенетическая терапия мнестических нарушений с помощью фармакологических препаратов, обладающих ноотропными и нейропротективными свойствами.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Используя метод фототромбоза, воспроизвести двустороннее локальное ишемическое повреждение префронтальной и теменной коры головного мозга крысы; сравнить нарушения поведения.

2. При фотохимическом повреждении префронтальной коры изучить изменения содержания биогенных аминов и нейромедиаторных аминокислот в коре и подкорковых структурах мозга.

3. Провести анализ антиамнестического и нейропротективного действия ацилпролилсодержащего дипептида - ноопепта и исследовать роль нейромедиаторов в этих эффектах на модели когнитивного дефицита.

4. Изучить влияние одностороннего фотохимического ишемического повреждения заднефронтальных отделов коры на поведение крыс в Т-образном лабиринте; оценить ноотропный эффект дипептида - ноопепта при таком повреждении.

5. Исследовать антиамнестические свойства сверхмалых доз антител к белку 8100 (пропротен-100) на модели фототромбоза префронтальной коры.

6. На модели фототромбоза префронтальной коры сопоставить нарушения поведения и изменения интегральных биохимических показателей сыворотки крови; оценить эффекты ноопепта.

Научная новизна. Впервые дана сравнительная характеристика поведенческих расстройств, возникающих при моделировании очага ишемического повреждения в префронтальной, заднефронтальной и теменной областях коры головного мозга крыс. Показаны отличия нарушений поведенческих реакций в зависимости от локализации фотохимического повреждения коры головного мозга животных. Проведена патогенетическая терапия когнитивных расстройств, возникших при экспериментальном ишемическом повреждении префронтальной коры, с помощью нового дипептида - ноопепта, подтверждено его ноотропное и нейропротективное действие. Впервые показано, что использование сверхмалых доз антител к белку Б100 (пропротен-100) на модели когнитивного дефицита способствует сохранению памятного следа, нарушенному локальным ишемическим повреждением коры головного мозга.

Впервые экспериментально сопоставлены изменения поведенческих реакций и суммарный показатель содержания в крови животных аутоантител и низкомолекулярных липопротеиновых комплексов, оцененный методом ЛКС, при локальной ишемии префронтальной коры и лечении ноопептом.

Теоретическое и практическое значение работы. Обоснована перспективность модели фотохимического тромбоза для экспериментального воспроизведения ишемического инсульта в разных областях коры головного мозга и изучения поведенческих расстройств, возникающих в зависимости от локализации очага ишемии в коре. При помощи исследования нарушений условного рефлекса пассивного избегания дана характеристика мнестических расстройств в остром периоде экспериментального ишемического инсульта и обоснована необходимость и возможность коррекции нарушений памяти на ранней стадии патологии, в критический период цереброваскулярной катастрофы. Показан лечебный и профилактический эффект ноопепта при нарушениях мозгового кровообращения, ухудшении сохранения выработанного навыка, что свидетельствует о целесообразности применения препарата для лечения инсульта. Установлен нейромодулирующий эффект сверхмалых доз антител к мозгоспецифическому белку Б100 (пропротен-100) при ишемическом повреждении коры префронтальной локализации.

Сопоставление динамики восстановления условных рефлексов, нарушенных фототромбозом префронтальной коры, с изменением содержания аутоиммунных и липопротеиновых компонентов сыворотки крови позволяет предположить, что такой подход является перспективным для оценки эффективности лечения при исследовании экспериментального и клинического материала.

Внедрение результатов работы.

На модели фотохимического повреждения префронтальной коры проведено доклиническое испытание ампульной формы дипептида - ноопепта. В эксперименте на животных показана высокая эффективность данного соединения (доза 0,5 мг/кг, внутрибрюшинно) при ишемическом повреждении мнестических функций мозга.

Экспериментально установлено, что сопоставление показателей содержания аутоиммунных и липопротеиновых компонентов сыворотки крови, оцененых методом лазерной корреляционной спектроскопии, с динамикой восстановления мнестических функций, нарушенных ишемическим повреждением коры, может быть перспективным подходом для раннего выявления групп риска и оценки эффективности лечения. Положения, выносимые на защиту.

1. Локальное двустороннее фотохимическое повреждение префронтальной коры приводит к нарушениям условнорефлекторной деятельности животных, тогда как фототромбоз теменной коры не вызывает мнестических расстройств.

2. Дизрегуляционные нарушения условнорефлекторной деятельности животных при локальном ишемическом повреждении префронтальной коры сопровождаются дисбалансом уровня биогенных аминов и нейромедиаторных аминокислот в структурах мозга.

3. Дипептид - ноопепт проявляет ноотропное и нейропротективное действие, оказывает модулирующее влияние на уровень биогенных аминов и нейромедиаторных аминокислот в коре и подкорковых структурах мозга.

4. При фототромбозе префронтальной коры нарушения условно-рефлекторного поведения крыс сопровождаются изменениями интегральных биохимических показателей сыворотки крови. Курсовое введение ноопепта наряду с антиамнестическим эффектом оказывает модулирующее влияние на интегральные биохимические показатели сыворотки крови этих животных.

5. Сверхмалые дозы антител к мозгоспецифическому белку 8100 (пропротен-100) оказывают нейромодулирующее действие при фокальном ишемическом повреждении префронтальной коры головного мозга крыс.

Апробация работы. Основные результаты и положения работы были доложены на: Международной конференции «Проблемы нейрокибернетики», Ростов-на-Дону, 2002; 3-ей Всероссийской конференции «Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция», Москва, 2002; Всероссийской конференции «Нейрофармакология в XXI веке», Москва, 2002; Второй всероссийской научной конференции «Актуальные вопросы функциональной межполушарной асимметрии», Москва, 2003; 10th Meeting of European Behavioral Pharmacology Society (EBPS) Meeting, Antverpen, Belgium, 2003; Всероссийской конференции «Основные общепатологические и клинические закономерности развития критических, терминальных и постреанимационных состояний», Москва, 2003; III Конференции молодых ученых России с Международным участием «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины», Москва, 2004; 8th Multidisciplinary International Conference of Biological Psychiatry «Stress and Behaviour», St. Petersburg, Russia, 2004; 8th Congress of the European Federation of Neurological Societies, Paris, France, 2004.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 6 глав результатов исследования, заключения, выводов и списка литературы, содержащего 94 отечественных и 104 иностранных источника. Диссертация изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 5 таблиц и 19 рисунков.

ВЫВОДЫ

1. Сравнение локального ишемического повреждения префронтальной и теменной коры головного мозга крыс методом фототромбоза показало, что нарушение выработки, сохранения и воспроизведения условного рефлекса пассивного избегания происходит при повреждении передних отделов фронтальной коры, тогда как фототромбоз теменной коры не вызывает мнестических расстройств.

2. При двустороннем ишемическом повреждении префронтальной коры показан выраженный антиамнестический эффект ацилпролилсодержащего дипептида - ноопепта. Хроническое введение препарата способствует сохранению навыка, выработанного до повреждения коры, повышает обучаемость в постишемический период и при исходном дефиците обучения. Нейропротективный эффект ноопепта обуславливает уменьшение объема ишемического очага, за счет сужения перифокальной зоны (пенумбры).

3. Одностороннее фотохимическое повреждение заднефронтальной коры нарушает предпочтение стороны поворота в Т-образном лабиринте; курсовое введение ноопепта коррегирует это нарушение моторной асимметрии.

4. Мнестические расстройства сопровождаются дисбалансом уровня моноаминов в коре и подкорковых структурах мозга. При курсовом, 9-ти дневном введении ноопепта ишемизированным животным усиливается оборот серотонина и дофамина в коре и гиппокампе, что может свидетельствовать об участии моноаминергических систем мозга в опосредовании ноотропного эффекта ноопепта.

5. Фототромбоз префронтальной коры приводит к нарушениям условно-рефлекторного поведения крыс и изменениям интегральных биохимических показателей сыворотки крови. Курсовое введение ноопепта оказывает антиамнестическое действие и модулирует интегральные биохимические показатели сыворотки крови этих животных.

6. При мнестических расстройствах, вызванных фотохимическим ишемическим повреждением префронтальной коры, установлено л нейромодулирующее действие антител к белку 8-100 (10 М, пропротен-100): 9-ти дневное постишемическое введение пропротена-100 способствовало сохранению условного рефлекса пассивного избегания, выработанного до фототромбоза коры, и уменьшало размер ишемического очага.

ГЛАВА 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основными причинами патологических изменений в ЦНС являются следующие факторы: деструктивные изменения нейронов в очаге повреждения, нарушение функциональных связей, разрушение физиологических систем и возникновение новых патологических систем на основе первично и вторично измененных структур мозга, а также отсроченные метаболические и нейрохимические реакции, которые являются эндогенными патогенными факторами и определяют дальнейшее развитие патологического процесса (Крыжановский Г.Н., 1997; 2002; Крупина H.A., 2002).

Одной из актуальных проблем современной неврологии и патофизиологии является поиск и обоснование путей патогенетической терапии нарушений основных когнитивных функций мозга (память, способность к обучению, пространственная ориентация и т.п.).

Фронтальная кора выполняет важную роль в организации сложных форм поведения (Лурия А.Р., 2000). Префронтальная кора вместе с гиппокампом играет ключевую роль в процессах обучения и памяти, а ее локальное повреждение приводит к избирательному нарушению когнитивных функций мозга без сопутствующих расстройств мышечного тонуса, двигательной координации и общего поведения животных (Романова Г.А., 2003).

В работе была использована модель фототромбоза сосудов префронтальной области коры головного мозга крыс, преимуществом которой является неинвазивность и возможность выбора нужной локализации повреждения, что позволило получить экспериментальный аналог ишемического инсульта, сопровождающийся стойким очаговым морфологическим дефектом мозговых структур (Watson et al., 1985; Викторов И.В., Барсков И.В., 1991; Романова Г.А. и др., 1994). Нарушения интегративной деятельности мозга крыс исследовали при помощи условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ). УРПИ представляет собой относительно простую оборонительную реакцию, с помощью которой можно исследовать основные закономерности формирования, хранения и воспроизведения условных рефлексов (Буреш Я. ег а1., 1991).

В наших экспериментах показано, что при локальном ишемическом повреждении префронтальной коры головного мозга существенно нарушаются выработанные до повреждения условные рефлексы, а если повреждение коры предшествует выработке условных рефлексов, то нарушается и обучаемость животных.

Для подтверждения избирательности мнестических расстройств при повреждении префронтальной коры было проведено исследование ишемического повреждения теменной сенсомоторной области коры, которое приводило к значительному снижению двигательной активности, при этом выработанный до повреждения УРПИ сохранялся.

Исследование влияния одностороннего фототромбоза заднефронтальной коры, т.е. области, отвечающей за сочетанный поворот головы и туловища животных (В. Л. Бианки, 1985), показало, что происходит изменение предпочтения стороны поворота, т.е. нарушается врожденная функциональная двигательная асимметрия. Следовательно, полученные результаты подтверждают зависимость нарушения условно-рефлекторной деятельности животных от локализации ишемического очага в коре.

Инсульт сопровождается не только прямым, непосредственным повреждением нервной ткани, но и вторичными повреждениями вследствие отсроченных метаболических и нейрохимических процессов. Такие явления развиваются в течение периода от нескольких минут и часов до нескольких дней и недель. В результате усиливается неврологический дефицит, снижается возможность реабилитации и повышается вероятность неблагоприятного исхода. Вторичные повреждения могут иметь обратимый характер в случае правильного лечения.

Значительный интерес представляет сопоставление нарушения условно-рефлекторного поведения крыс с изменениями содержания биогенных аминов и нейромедиаторных аминокислот в структурах мозга при ишемическом повреждении префронтальной коры. Установлено, что в основе формирования энграмм и их фиксации в долговременной памяти лежат события, обеспечиваемые классическими нейромедиаторами и изменениями метаболизма нуклеиновых кислот и белков. Участие нейропептидов в процессах обучения и памяти в значительной степени реализуется через их взаимодействие с нейромедиаторами и через их влияние на метаболизм макромолекул. Нейропептиды выполняют функции медиаторов и модуляторов, оказывающих действие на нейрохимические реакции в нейронах, способствуя консолидации и воспроизведению энграмм (Ашмарин И.П., Стукалов П.В., 1996).

Функциональные расстройства интегративной деятельности мозга сопровождаются изменениями метаболизма нейромедиаторных аминокислот и моноаминов не только в префронтальной коре, где был расположен очаг ишемии, но и в подкорковых структурах (гипоталамусе, гиппокампе, стриатуме), имеющих прямые и опосредованные связи с областью повреждения. При поражениях лобных отделов коры головного мозга значительно нарушается подвижность нервных процессов, соотношение реакций возбуждения и торможения, что неизбежно сказывается на осуществлении мнестических функций мозга (Раевский К.С., Романова Г.А. и др., 1997; И.В. Викторов, 2000; O.W. Witte, 1998.).

В последнее время большой исследовательский интерес вызывают вещества, нормализующие когнитивные функции мозга, нарушенные различными повреждающими воздействиями. Положительное влияние ряда известных нейропептидов (АКТГ, вазопрессин, семакс) на когнитивные процессы обусловило поиск средств коррекции среди эндогенных регуляторов.

Пирацетам остается одним из основных практически используемых ноотропов, хотя фармакологическая активность этого препарата недостаточно высока. Пирацетам - непептидный специфический стимулятор памяти -нормализует соотношение АТФ и АДФ, ускоряет обмен нейромедиаторов, блокирует активность потенциалзависимых калиевых и кальциевых каналов, а также нормализует когнитивные функции мозга в постишемическом периоде, однако эти эффекты осуществляются только при очень высоких дозах: 400-500 мг/кг при внутривенном введении (Воронина Т. А., Середенин С.Б., 1998).

Перспективным подходом к изысканию новых более активных ноотропов явилось создание дипептидных аналогов пирацетама на основе пироглютамата и пролина (Гудашева Т.А., Островская Р.У., Трофимов С.С. и др., 1985). Наибольшей активностью среди изученных соединений обладает соединение ГВС -111 (этиловый эфир М-фенилацетил-Ь-пролилглицина), созданный в НИИ фармакологии РАМН и получивший впоследствии название «ноопепт». По уровню эффективных доз ноопепт превосходит пирацетам на 3 порядка (Gudasheva Т.A. et al., 1996).

Полученные результаты показали, что при ишемическом повреждении префронтальной коры курсовое системное введение ноопепта в дозе 0,5 мг/кг/день в течение 9 дней, начиная с конца первого часа после фототромбоза, оказывает нейропротективный и антиамнестический эффект.

У животных с ишемией префронтальной коры применение ноопепта обусловило сохранение ЛП УРПИ, выработанного до фототромбоза коры, на уровне, достоверно не отличающимся от этого показателя в контрольной группе ложнооперированных крыс, тогда как в группе ишемизированных животных, получавших изотонический раствор по той же схеме, исследуемый показатель снижался. Антиамнестический эффект ноопепта значительно превышал антиамнестическое влияние пирацетама.

Установлено, что курсовое применение ноопепта восстанавливает способность к обучению, утраченную при ишемическом повреждении префронтальной коры, повышает обучаемость у плохо обучаемых животных («недоучки»). Как правило, 30-35% крыс не поддаются обучению УРПИ. Длительность периода пребывания в светлой камере у этих животных не достигала критерия обученности (300 сек). 9-ти дневное применение ноопепта в период доучивания обусловило возможность выработки УРПИ у 62,5% из необучившихся ранее животных, тогда как в контрольной группе, не получавшей ноопепт, доучившихся животных не было.

Таким образом, ноопепт обеспечивает восстановление способности к обучению и сохранение памятного следа у животных, перенесших ишемическое повреждение префронтальной коры. По-видимому, терапевтический эффект ноопепта может быть обусловлен не только его влиянием непосредственно на механизмы памяти, но и его нейропротективным действием. Морфологические исследования подтверждают это предположение. У ишемизированных животных, получавших ноопепт, выявлено уменьшение объема ишемического очага до 3,03 +0,5 мм 3, тогда как у крыс, не получавших ноопепт этот показатель был равен 6,2+1,14 мм (р<0,001; и~тест Манна-Уитни).

Противоишемическое действие ноопепта может быть связано с целым рядом свойств препарата, воздействующих на патогенез инсульта и механизмы нейрональной смерти. Как известно, нейроны обладают высокой чувствительностью к гипоксии. Нейрон коры головного мозга потребляет в норме 350-450 мкл кислорода в минуту. Существенные изменения в корковых нейронах возникают в течение 5-8 мин аноксии. Через 5-6 минут после начала асфиксии наступают глубокие, необратимые нарушения нейрональной активности. Существенную роль в повреждении нейронов при ишемии играет нарушение активного транспорта ионов Са2+, что способствует гиперпродукции свободных радикалов и усилению перекисного окисления липидов (ПОЛ). Усиленное ПОЛ вызывает накопление Са2+ в нейронах и проявление патогенного действия иона. Значительная роль в механизмах гибели нейронов коры принадлежит резкому повышению содержания глутамата во внеклеточной среде. Активация NMDA-рецепторов приводит к открыванию NMDA

1 2+ зависимых каналов, по которым Na и Са и устремляются из внеклеточного пространства в нейрон. В экспериментах на изолированных нейронах о виноградной улитки продемонстрирован блокирующий эффект ноопепта (10" -10"9 М) в отношении потенциал-зависимых кальциевых и калиевых каналов (Solntseva E.I. etal., 1997).

Терапевтический эффект ноопепта связан также с его влиянием на гемореологию. Установлена антикоагулянтная и фибринолитическая активность ноопепта, показан его дестабилизирующий эффект на фибрин (Островская Р.У. и др., 2002).

В механизмах действия ноопепта могут иметь значение его выраженные противовоспалительные свойства (Коваленко Л.П и др.,2002), наряду с антиоксидантным влиянием (Андреева Н.А. и др., 2000).

Раннее было показано, что повышение уровня дофамина в коре улучшает сохранение памятного следа (Newnan R.P. et al., 1984; Honsa R. et al.,1984), тогда как снижение активности дофаминергической системы нарушает выработку условных рефлексов и вызывает амнезию (Routenberg A., Kim H.-J, 1978).

Биохимические исследования выявили дисбаланс дофамина, серотонина, глутамата, ГАМК в префронтальной коре, гиппокампе и гипоталамусе после ишемического повреждения префронтальной коры. Показано, что при ишемии префронтальной коры отмечается тенденция к снижению уровня дофамина и понижение содержания серотонина и оборота 50ИУК/50Т. Под влиянием ноопепта у ишемизированных крыс в префронтальной коре повышается уровень дофамина, содержание его метаболита диоксифенилуксусной кислоты (ДОФУК) и индекс ДОФУК/ДА в гипоталамусе, что свидетельствует об активации дофаминергической системы в отделах мозга, обеспечивающих и регулирующих процессы обучения и памяти.

Имеются основания полагать, что корригирующий эффект ноопепта отчасти может быть связан с сохранением уровня глицина и ГАМК в гиппокампе. Романовой Г.А. с соавторами на модели когнитивного дефицита установлено участие этих тормозных нейротрансмиттеров в механизмах сохранения памятного следа. На моделях компрессионного и травматического повреждения префронтальной коры показано антиамнестическое действие глицина, которое сопровождается ускорением оборота ГАМК в структурах мозга, участвующих в процессах сохранения памятного следа (1998; 2001; 2003). Проведенные эксперименты показали, что курсовое применение ноопепта при ишемии префронтальной коры повышает содержание этих тормозных нейротрансмиттеров в гиппокампе по сравнению с их уровнем в этой структуре у нелеченных крыс. Как известно, тормозные механизмы особенно чувствительны к аноксии и нарушаются более значительно по сравнению с возбуждающими механизмами, что определяет важную роль дефицита торможения в нарушении функций ЦНС при ишемии (Крыжановский Г.Н., 1997).

Таким образом, корригирующее влияние ноопепта на когнитивные расстройства при ишемическом инсульте может быть связано с его воздействием на сложный комплекс механизмов обеспечения и регуляции когнитивных функций. Нейропротективное действие ноопепта выражается в уменьшении объема ишемического очага в префронтальной коре за счет сужения перифокальной зоны.

В работе также показан ноотропный и нейропротективный эффект препарата «пропротен». Препарат представляет собой сверхмалые дозы (СМД) антител (в концентрации 10" М) к мозгоспецифическому белку Б-100. Процедура приготовления больших разведений антител оказывает потенцирующий эффект на антитела к Б-ЮО (Эпштейн О.И., 2003).

Курсовое пероральное применение пропротена при ишемическом повреждении префронтальной коры способствовало сохранению ЛП УРПИ. Условнорефлекторное поведение этих животных не имело достоверных отличий от такового в контрольной группе ложнооперированных животных, тогда как у ишемизированных крыс, получавших изотонический раствор вместо пропротена, ЛП УРПИ значительно снижался.

В экспериментальных исследованиях показано, что антитела к белку 100 при пероральном введении обладают широким спектром нейротропной активности (Воронина Т.А. и др., 2003, Эпштейн О.И.и др., 2003), а препарат пропротен разрешен для применения в широкой медицинской практике. Однако значение иммунологических механизмов СМД антител к белку Б-100 недостаточно изучено. Трудность анализа в значительной мере связана с отсутствием сведений о природе изменения свойств антител при их потенциации посредством многократных разведений. Показано сохранение специфической активности антител. В то же время имеются данные о приобретении СМД антител к белку Б-100 способности оказывать однонаправленный эффект с действием антигена Б-100 (Эпштейн 0.и.,2002).

Мозгоспецифический белок Б-100 принимает участие в синаптических процессах, в реализации генерации и проведения нервного импульса (Штарк М.Б, 1985; Не12шапп С. е1 а1., 2002). Будучи Са - связывающим белком, 8-100 обеспечивает длительную посттетаническую потенциацию (ДПТП) гиппокампальных нейронов (Эпштейн О.И. и др., 1999; Штарк М.Б. и др., 2000). Как известно, ДПТП является нейрофизиологическим аналогом кратковременной памяти. Развитие ДПТП в срезах гиппокампа сопровождается увеличением мембраноевязанной формы белка S-100. При избыточной экспрессии S-100B нарушается этот вид памяти (Roder J.K et al., 1996).

Установлено, что в реализации анксиолитических эффектов СМД антител к белку S-100 принимает участие ГАМК-ергическая система. СМД антител к S-100 оказывают ГАМК-миметическое действие (Воронина Т.А. и др., 2003).

Высказано предположение о том, что антитела к белку S-100 в СМД могут оказаться перспективным средством терапевтического воздействия при патологических состояниях, для которых характерен дефицит ГАМК-ергической системы (Мартюшев - Поклад А.В. и др., 2004). Ишемическое повреждение мозга является одной из таких форм патологии ЦНС.

Учитывая однонаправленность эффектов физиологических концентраций белка S-100 и СМД антител к этому мозгоспецифическому белку, можно полагать, что антитела к белку S-100 в СМД при ишемии воспроизводят нейропротективный эффект, который оказывает S-100 в нанамолекулярных концентрациях (Rothermundt M. et al., 2003).

Проведенные эксперименты показали, что ноопепт и пропротен можно рассматривать как препараты патогенетической терапии когнитивных расстройств, возникающих при ишемическом повреждении префронтальной коры. Можно полагать, что их системное применение на стадии вторичной нейропротекции может способствовать быстрейшему восстановлению интегративной деятельности мозга.

В основе патогенеза нарушений когнитивных функций при ишемии лежат повреждения и дегенерация нейронов, приводящие к расстройствам обучения и памяти. Ноопепт и пропротен оказывают нейропротективный и антиамнестический эффект, однако, если фармакологические свойства ноопепта достаточно изучены, то вопрос о механизмах действия пропротена остается открытым.

В заключение следует отметить, что моделирование функциональных расстройств при ишемическом повреждении коры головного мозга разной локализации позволяет не только исследовать механизмы этих процессов, но и является необходимым условием для разработки и оценки эффективности новых лекарственных препаратов. С этой точки зрения, применение модели когнитивного дефицита, позволяющей оценить как функциональные, так и морфологические эффекты ноотропных и нейропротективных средств, способствует созданию новой эффективной комплексной патогенетической терапии мнестических расстройств.