Автореферат диссертации по медицине на тему Нейрохимические и фармакокинетические аспекты механизма действия препаратов с ноотропной и антиамнестической активностью
~ Р Г Б ОЛ
# Л о в ой «а
оЛ
V 14
ЕРОССИИСКИИ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ПО БЕЗОПАСНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
На правах рукописи
Мирошниченко Игорь Иванович
НЕЙРОХИМИЧЕСКИЕ И ФАРНАКОКИНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МЕХАНИЗМА ДЕЙСТВИЯ ПРЕПАРАТОВ С НООТРОШОИ И АНТИАМНЕСТИЧЕСКОИ АКТИВНОСТЬЮ. 14.00._25 - фармакология ..
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
Купавна - 1995
Работа выполнена во Всероссийском научном центре и безопасности биологически активных веществ _(директор - доктс медицинскш наук, профессор Ю.В.Буров).
Научный консультант - доктор медицинских наук, профессор Ю.В.Буро
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Ю.Ф.Крылов
доктор биологических наук М.Г. Узбеков
доктор биологических наук В.И. Бобров
Ведущая организация:
Московский медицинский университет.
Защита состоится "_"_ 1995 г. в_чаш
на заседании Специализированного совета • (Д 098. 01; 02) пр] Всероссийском научном центре по безопасности биологически активны; веществ (БНЦ БАВ) ю адресу: Московская область, пос. Стара) Купавна, ул. Кирова, д. ЕЗ.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БНЦ БАВ: Московская область, пос. Старая Купавна, ул. Кирова, д. 23.
Автореферат разослан "_"_1995 г.
Ученый секретарь Специализированного Совета, кандидат биологических наук
Т.Н.Робакидзе
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.
Актуальность исследования. В настоящее время Есе больоую остроту приобретает проблема поиска и разработки лекарственных • средств для . борьбы с нейродегенеративными заболеваниями. Вследствие ухудшения экологической и социальной обстановки в мире число людей, страдащта нейродегенеративными заболеваниями типа сенпльной деменции Альцгеймеровского типа (СДАТ),. болезни Паркинсона, хореи Геттингтона, болезни Шарко и т.п., постоянно увеличивается, причем характерно . омоложение контингента больных (Буров, 1992; Нгшп, 1989; Bachurin et al., 1991).
В настоящее время не вызывает сомнений вовлечение нейро- 4 трансмиттерных систем головного мозга в патогенез нейродеге-неративных заболеваний. Наиболее выраженным нейрохимическим цризнаком болезни Паркинсона является снижение содержания дофамина (ДА) в базальшх ганглиях головного мозга (Волошин, 1990; Horniiiewioz, 1979). При болезни Альцгеймера возникают многочисленные нарушения баланса нейромедиаторов, в особенности холин-и глутаматергической истей (Palmsr, Gershon,-1990). Целым-рядом •исследователей выявлено снижение концентрации ДА. в мозге млекопитающих при старении организма (Wustman et al., 1990; Godeiroy et al., 1991; Stancheva et al., 1991).
Моделирование нейродегенеративных болезней осуществляют путем > введения нейротоксинов, оперативного вмешательства, 'алкоголизации, использования старых животных (Tetrad, längstem, 1989). Наряду с использованием традиционных поведенческих методов для оценки адекватности модели необходимо проводить нейрохимические исследования, которые позволяют выяснить сходства и различия между патологическим процессом и его моделью. .
За последние десятилетия в клинической практике отмечено появление ноотрогоз, нового класса психотропных средств, стимули-
рущих интеллектуальную деятельность, улучшающих 'интегративше функции мозга, память и обучение (Ковалев, 1990;.Мопйайогу, 1993)-Особый интерес представляют негатроны нового поколения из класса 3-оксшшридина, представителей которых является мексидол (Смирнов, Дшаев, 1992), нейроишическое изучение которого ранее не' проводилось. 4
Б настоящее время ведется интенсивный поиск специфических средств для лечения СД&Т в ряду производных аминоакридина и аминохинолина (Ргоиз е! а!., 1994). Среда этих веществ заслуживает внимания амиридин, фармакологическая активность которого выявлена и подробно изучена в БНЦ БАВ. Амиридин обладает выраженными антихолинэстеразными свойствами в концентрациях превосходящих те, в которых проявляются его антиамнестические эффекты (Буроз и др., 1991 б,в; Вшот, 1994). В свяэи с етим обстоятельством интересно изучить влияние амиридана на моноамин- и аминоацидергическую нейропередачу.
Несомненный интерес представляет изучение связи меаду ' фармакокинетическиии параметрами препаратов с* ■ ноотропной активностью в крови и головном мозге и их нейрохимическим эффектом, что значительно информативней, чем традиционные исследования по установлению зависимости "доза-эффект" (Реек а1., 1992). В связи с вышесказанным представляется актуальным поиск фармакокинетичесхих предикторов, позволящих предсказать нейрохимический эффект мексидола в ЦНС. Цель и задачи исследования.
Целью работы является поиск и комплексное изучение на ней- , рохимическом и фармакокиаети4еском уровнях общих и специфических закономерностей в механизме действия ноотропных, антиамнестических и антипаркинсоничесип средств, • что необходимо для создания методологии доклинического изучения подобных препаратов. Для достижения поставленной цели решались следущне задачи:
1. Провести одновременное определение нейромедяаторов разных классов видней пробе.
2. Изучить влияние моделирования процессов нейродегенера-тивных заболеваний (кастрация, лобэктомия) на содержание нейроме-диаторов в мозге крыс.
3. Изучить влияние 1-метал-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропи-ридина (МФТП) (и на фоне протекторов) на дофаминергическую систему в сгркэтуме ютей С57/Б1.
4. Изучить влияние 1-диоксифенилаланина (1г-Д0ВА), бромактана, мексидола и емиридина на нейрохимические показатели моноамин- и аминоацвдергичееких систем мозга крыс.
5. Разработать методику количественного определения мексидола, гшридинэ и нооглютила в биологических тканях.
6. Провести изучение фармакокинетики и распределения по органам и тканям крыс мексидола и амиридина.
7.- Изучить биофармацевтические аспекта лекарственных форм нооглвтилз и мексидола.
8. Выявить корреляцию между нейрохимическими изменениями и фармакокинетическиш-параметрами после внутрижелудочного- введения мексидола.
Научна!! новизна •рабсти.
Установлено, что в период развития компенсаторно-восстановительных процессов в ЦНС после экстирпации лобной коры происходит снижение содержания серотонина [5-окситржггаыина (5-ОТ)] в теменной и затылочной коре и уровня ДА. в стряатуме. В областях где находятся тела моноаминерготеских нейронов (ядра шва и синее пятне) наблюдается значительное увеличение содержания моноаминов и их метаболитов. . • -
Получены данные о том, что через 40 дней после кастрации крыс наиболзе выраженные изменения исследуемых нейромедиаторов обнаружены в лобной коре: снижается уровень ДА и • оборот
б
5-ОТ, увеличивается содержание глицина и таурина.
. Введение ИЮП приводит к радикальному . снижению - ДА и его метаболита 3.4-диоксифенилуксусной кислоты (ДОФУК) в стриатуме мышей. Паргилин полностью устраняет действие МЕТП на содержание ДА, а мексидол на содержание ДОФУК.
Впервые получены данные о поступлении экзогенного Ь-ДОФА в различные пулы хранения. Системное введение ыадопара (Ь-ДОФА в комбинации с бенсеразидом) приводит к образованию в основном вневезикулярного пула ДА.
Проведена оценка влияния бромантана на моноаминергические системы мозга крыс. Показано, что препарат оказывает значительное влияние на серотоншергическую систему, наиболее выражено во фронтальной коре и базальных ганглиях.
Впервые показано, что при пероральном приеме мексидола наблюдается кардинальное увеличение содержания ДА и ДОФУК в лобной хоре крыс, наиболее выражено через 2 часа после введения препарата. Эти изменения сопровождались снижением уровня 7-аминомасляной кислоты (ГМК) в течение" первых двух часов после введения.
Амиридин при однократном введении не оказывает 'выраженного влияния на моноамин- и аминоацидергическу» нейропередачу. В.то ке время при курсовом (20 суток) введении препарата наблюдается активация дофаминергической системы в коре и стриатуме крыс.
Впервые изучена фарыакокинетшса и распределение мексидола у крыс после перорального введения. Установлено, что препарат быстро распределяется то органам и тканям и быстро элиминирует из организма. При мвогократноц введении мексидола кроликам выявлено отсутствие его кумуляции в организме. '
Установлено, что фармакокйнетика амиридина у крыс при внутризселудочнои ведении хорошо описывается одночастевой моделью со всасыванием.
Показано, что частичные площади (мезду соседними временными чкаш) под .фармакокинетической кривой мексидола АЛС^ служат едикторами нейрохимических изменений в коре головного мозга ыс.
учно-практическая значимость работа.
Разработана методика одновременного определения медиаторных ноаминов и аминокислот в ткани головного мозга. Проведена
тишзация хроматографического разделения маогокомпонентной смеси
1
ноаминов и их метаболитов.
Разработаны оригинальные методика хроматографического опреде-ния мексидолз и нооглютила с применением современных подходов к стракции: твердофазная пробообрэботка и очистка образцов 1П пе.
Показано, что таблетки ыексидола с тонким покрытием являются лее перспективными для дальнейшей разработки.
Установлено значительное (в 1,83 раза) повышение носительной биодостушости нооглютила при введении в таблетках сравнению с капсулами. Таким образом, по биофармацевтическим ойр.твам .капсулы уступают таблеткам. - ' . -
Использование фармакокинетических предикторов позволяет кос-нно оценить динамику изменения содержания нейромедааторов в ЦНС.
новине положения выносимые ка защиту.
Моделирование нейродегенеративных процессов приводит к мененияи содержания моноаминов и медиаторных аминокислот, одных с таковыми при - патологических процессах и естественном арениии.
В механизме действия изученных препаратов с ноотропной и тиампестической активностью наблюдается выраженный дофаминерги-ский компонент, преимущественно коркового генезиса.
Использование предикторов позволяет по параметрам рмакокинетики прогнозировать нейрохимические изменения, вызван-.
ные введением психотропных препаратов.
Апробация работа. Основные положения диссертации изложены : обсуждены на X Всесоюзной конференции по биохимии нершой систем: (Горький, 1987); VIII Всесоюзном съезде невропатологов, психиатро: и наркологов (Москва, 1988); ПИ Советско-итальянском симпозиум! по нейропсихофармакологии (Ленинград, 1990); III Всесоюзно] конференции по фарыакокинетике (Москва, 1991); Симпозиуме "Современные направления развития биотехнологии" (Москва, 1991); Российской научной конференции "Создание лекарственных средств" (Москва 1992); Международном симпозиуме н$изиологические и биохимически* основы деятельности мозга" (Санкт-Петербург, 1994); II Европейскот фармацевтическом конгрессе (Берлин, 1994); II Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство" (Москва, 1995).
Структура и объем работа. Диссертация состоят из введения обзора, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов i списка цитированной литературы. Диссертация изложена на страницах машинописи, включает 31 таблицу и 20 рисунков. Списо] литературы включает 93 отечественных и 272 зарубежных источника.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Методы нейрохимического анализа.
Эксперименты цроводали на крысах линии ffistar и нелинейнш
белых -крысах-самцах. Нивотные содержались в стандартных условия:
вивария при 12 часовом режиме освещения, по 10 особей в клетке 2
площадью 2145 си , доступ к воде и корду ad libitum.
Для определения медааторных моноаминов и аминокислот животные забивали путем декапитации. На льду быстро извлекали мозг i выделяли структуры по Glowinski, Iversen (1966).
Выделенные структуры взвешивали на -торсионных весах и затек размельчали в гомогенизаторе типа стекло-тефлон.. В качестве средь
деления использовали 0,1 N НС10Ц с добавлением внутреннего гандарта. Затем пробы центрифугировали при 10000 g в течение 10 шут, после чего супернатант фильтровали центрифугированием в гчение 2 минут через целлюлозные фильтры-с диаметром пор 0,2 мкм. ликвоту фильтрата вводили в хроматографическую систему с лектрохишгаеской детекцией для определения содержания катехол- и вдолэминов (Мирошниченко, 1988; Yukhananov et al., 1993); ставшуюся часть подвергали дериватизационнкы процедурам для сределения медиаторпых аминокислот согласно Кузьминой, ирслниченко (1993).
Для хроматографичеекого определения норадреналина (НА.), ДА, ОФУК, 5-0Т, 5-оксииндолуксусной кислоты (5-СИУК), гомованилиновой ислоты (ГВК) применяли ионпарную БЭЖХ в обращенных фазах на. олонке Spherisorb OBS 250*4,6 мм, 5 мкм, защищенную преколонхой ого же зернения 10«4,б мм. Обнаружение «оноаминов проводами на лектрохимическом ампероиетрическом детекторе LC-4A фирмы "BAS" США) с графктовым рабочим электродом. Приложенный потенциал ¡оставлял +0,65 В против Ag/AgCl электрода сравнения. Подвижную зазу составлял 0,04 M цитрат-фосфатный буфер (рН=3,5), содержащий ),2 мМ ЭДТА. В качестве ион-парного реагента использовали жталсульфат натрия (Kontur et al., 1984).
Мгдиаторнке аминокислоты (глицин, тзурин, глутамат (Glu), зспартат и ГАЖ) определяли методом обращенно-фазовой ВЭЯХ с годностью автоматизированной предколоночной дериватизацией зртофталевым альдегидом и флуоресцентной детекцией U6_=338hm, i£m=450 нм). Анализ свободных аминокислот в биопробах мозга доводили в градиентном режиме элвирования с метанолом в качестве эргашгееского модификатора, скорость потока - 1,2 мл мин. Элюент А состоял из 0,1 H Na-ацетатного буфера, pïï=6,8 и метанола в эбъемном соотношении 90:10 элюент В приготовляли из тех же зоставляшцих в соотношении 10:90.
Полученные данные подвергали статистической обработке с использованием вариационного анализа, t-критерия Стьюдэнта, непараметрических П-критерия Манна-Уитни и критерия знаков.
Методы фарыакокинетических исследований.
Изучение фзрызкокинетики, абсолютной"' биодоступности нооглютила, относительной бюдоступности мексидола проводили на кроликах породы "Шиншилла" со средней массой 3,5 кг. Эксперименты по фармакокинетике амиридина, распределению мексидола по органам и тканям выполнялись на белых беспородных крысах-самцах с массой 250-320 г. В случае перорального введения препарата животных не кормили в течение 18 часов перед началом опыта (Маззоп, Biaier, 1989).
Анализ содержания мексидола проводили на жидкостном хроматографе модели LC-6A. с использованием флуоресцентного детектора RF-535 ("Shimadzu-Europa GmbH", Германия). Длина волны возбуждения - 300 ни, быиссии - 380 ни. Колонка - Spherieorb ODS 5мкм, 250x4,6 ш ("Bischolff", Германия). Элюент состоял из ацетонитрила, 0,СВ И цитратно-фосфатного буфера (pH 3,0) и деионк-зированой воды в объемном соотношении 10:30:60 с добавлением 30 мг/л ионопарного реагента октилсульфата натрия. Скорость элюиро-вания -1,2 мл/мин. Для очистки и концентрирования образцов вместо дозирущей петли с фиксированным объемом в инжектор включали накопительную колонку "Элсикон" ("Злсико", Россия) с внутренним диаметром 4 мм, длиной 5 ш, заполненную сорбентом Сепарон С18.
Количественное определение нооглютила и его метаболита проводили с помочью высокоэффективного жидкостного хроматографа ХС-бА фирмы "Shimdsu" (Япония); разделение производили на колонке. Ootyl Si-100 (4,6»250 мм; 5 мкм зернения) (Serva, Германия). Подвижная фаза - смесь метанола с деионизированной водой в соотношении 40:60 по объему с добавлением ионопарного реагента цетилтриыетил- аммоний бромида. Использовали ' ультрафиолетовый
детектор с длиной волны регистрации \~2BG нм. Для извлечения из зыворотки и концентрирования нооглютила был разработан метод твердофазной экстракции с использованием твердофазных патронов-энионобменников "Диапак-ТМ" фирмы "Элсшсо" (Россия).
Количественное определение амиридина проводили с помощью ВЭКХ с ультрафиолетовой детекцией. Разделение проиводили на колонке Силасорб С1В, 9 ш, 150*4 мм, защищенную преколонкой того же зернения 10*4 мм ("Элсико", Россия). Подвижная фаза - смесь ацето-нитрила с 0,1 М ацетатаммониевым буфером (рН=6,2) в объемном соотношении 55:45. Для извлечения амиридина из сывороточного матрикса была использована экстракция диэтилобым эфиром.
Для расчета фармэкокшетичесшп параметров использовались пакеты компьютерных программ Рагт (Холодов, Дорохов, 19В5) и РКСАЪС (Б1штакег, 1986).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЕ
1. Нейромедааторные системы головного мозга грызунов при моделировании ЕейрЪдегенерзтиЕНЫх процессов.
При анализе нейрохимических данных на 9-й день после, лсбэктошш можно констатировать, что уровни моноаминов и их метаболитов в исследованных структурах в разной мере оказались измененными по сравнению 'с контролем. Характер втих изменений позволяет выделить две группы мозговых структур с однотипными нарушениями метаболизма нейромедиаторов внутри каждой группы.
В стриатуме, теменной и затылочной коре - образованиях, содержащих окончания моноаминергических нейронов, обнаружено снижение содержания 5-0Т. Статистически'значимое снижение уровня' 5-0Т наблюдалось в затылочной коре (на 44% по сравнению с контрольной величиной; Р<0,001), в меньшей степени в теменной (на
35%; Р<0,001). Концентрация 5-ОИУК статистически достоверно снижена в затылочной коре (на 26%, Р<0,01). Б стриатуме выявлено снижение уровня ДА. на 24% (?<0,01), а уровень ДОЖ. снижен на Ш (Р>0,05) по сравнению с соответствующими контрольными значениями.
Во второй группе выделенных нами для сравнения структур ядрах шва и синем пятне, содержащих тела моноаминергических нейронов, было обнаружено повышение концентрации ыоноаминов. Уровни 5-ОТ в областях мозга, содержащих ядра шва, на 55% (Р<0,05) выше контрольного, синее пятно - на 42% (Р<0,02). Содержание 5-ОИУК на 40% превышало контрольные значения как в ядрах шва (Р<0,02), так и в синем пятне (р<0,05). Содержание НА на <193 (Р<0,01) больше контрольного в синем пятне и на 24% (Р<0,05) - в синем пятне. Концентрация ДА на 40% (Р<0,05) Еыше контрольной в ошем пятне и на -30% (Р<0,05) - в ядрах шва. Кроме того, содержание ДОФУК в
Таблица 1.
Оборот дофамина и серотонина в структурах мозга крыс после фронтальной-лобектоыии. ■ - ■
Структуры мозга | ДОФУК/ДА | 5-0ИУК/5-0Т
I | Контроль | Опыт | Контроль | ......I Опыт |
Теменная кора — - 0,9710,14 1,3110И7
Затылочная кора - - 1,1210,07 1,5310,11*
'Стриатум 0,1410,01 0,1610,02 1,4710,08 1,6710,06
Ядра шва - - 1,5010,10 1,4810,09
Синее пятно 1,5440,10 1,6810,16 1,6410,06 1,5910,10
Гипоталамус . 0,4810,12 0,3910,06 1,6510,14 1,5810,18
* - Р<0,05 го сравнению с контролем. Количество животных в контрольной и опытной группах п=6.
пнем пятне оказалось на 645 (Р<0,001) вше контрольного уровня.
Как видно нз табл. 1, коэффициент оборота " серотонина 5-0ИУК/5-0Т) в затылочной коре на 37% (Р<0,05) выше контрольной еличины, в теменной коре - на 35% (Р>0,05), в стриатуме - на 14% Р>0,05), то есть статистически значимые изменения имели место инь в одной структуре - затылочной коре. Коэффициенты оборота '-ОТ и ДА в областях мозга, включащпх ядра шва и синее пятно, ¡татистйчески значимо не отличались от контрольных величин, тем не ¡енее наблюдалась тенденция к накоплению медиаторов.
Кастрированные крысы предложены в качестве перспективной годе ли старения, отражающей взаимодействие ВДС и эндокринной жстемы (Буров и др., 1992г). Авторами установлено, что нарушение шособносги к выработке условного рефлекса пассивного избегания и изменения ряда биохимических параметров мозга кастрированных крыс являются сходными с нарушениями:, происходящими при старении зрганизма. •-
Через 40 дней после кастрации происходило статистически значимое увеличение количества зсйэрзгинэ на 25% в стриатуме и снижение содержания ГАМК на 22% в гипоталамусе. Наиболее•выраженные изменения исследуемых нейромедиаторов обнаружены в лобной коре кастрированных крыс (рис.1). Имело место статистически значимое снижение количества ДА на 47% и erç метаболита ДОФУК на -52%, а также увеличение содержания аминокислот глицина на 255 и таурина на 41?. Кроме того, наблюдалось достоверное снижение оборота 5-ОТ: 1,15*0,19 при гонадоектомии и 1",70*0,11 в контроле (Р<0,05).
Содержание ГА1ЛК в лобной коре после кастрации достоверно не изменялось, хотя и наблюдалась тенденция к увеличению содержания этого тормозного медиатора. Тем не,менее, реакция превращения Glu в ГАМК, катализируемая глутаыатдекарбоксилазой, у . кастрированных животных, сдвинута в сторону образования ГАМК: соотношение ГАМК/Glu при кастрации составляло 0,266±0,0,29,' значимо (Р<0,05)
Рис.1. Влияние кастрации на содержание нейромедиаторных моноаминов и аминокислот в лобной коре головного мозга крыс (п=10). * - Р<0,05 ш сравнению с соответствующим контролем, принятым за 10058. - ... ...... . .
отличаясь от контрольного значения (0,180*0,011). Это обстоятельство в совокупности с повышением содержанием глицина и таурина свидетельствует об активации тормозной ' аминоациднейро-передачи, цроистекашцей в результате нейрохимических изменений у кастрированных животных. !
Таким образом, кастрация крыс приводит к изменениям в содержании нейротрансматтеров: снижению содержания ДА. и повышению концентрации тормозных аминокислот, наиболее выражено в лобной коре. На основании полученных результатов можно полагать, что кастрация крыс является удовлетворительной •моделью амнезии, поскольку выявленные изменения в содержании нейромедиаторов характерны как для физиологического 'старения, так и для нейро-
¡генеративных процессов.
„ Изучение влияния ноотропов и лекарственных средств для борьбы с шгзныо Альцгеймера и паркинсонизмом на нейромедиаторные системы эзга крыс.
Среди популяции беспородных животных выделяются группы собей значительно отличающиеся по чувствительности к психотропным еществам, что связывают с индивидуальными вариациями обмена атехоламинов.
Эксперименты проведены на белых беспородных крысах самцах ассой 180-220 г. Отбор животных по уровню вдационально-оведенческой реактивности проводили по качественным и юличественным показателям поведения в тесте открытого поля, в ¡вободно вращащихся барабанах и тесте вкстраполяционного из !авления. По результатам поведенческого тестирования крыс поделили ¡а две группы А и Б. Животные группы Б отличались от крыс группы А ю ряду поведенческих показателей (Бондаренко и др., 1988). Через 3 дня после тестирования животным' двух"партий идентичного состава (каждая из которых состояла из крыс группы А и Б), внутрибршинно зводили 0,955 Кай (контрольная партия) или ,препарат мадопар-125 ("Галеника", Югославия) в дозе 125 мг/кг (содержащей 100 мг 1г-Д0ФА и 25 мг бенсеразида - ингибитора периферической декзрбоксилазы ароматических аминокислот и через 1 час животных забивали декапитацкей.'
Различия в поведении пнтактных животных груш А и Б соотносятся с неодинаковым содержанием Ь-ДОФА, ДА и НА, а также скоростью оборота ДА, определяемого соотношением ДОФУК/ДА (табл.2).
Введение мадопзра приводило к значительному увеличению уровня да во всех исследованных структурах мозга и устраняло межгрупповые
различия по этому показателю. Отсутствие пропорциональности содержания ДА (подавляющая часть которого принадлежит к везикулярному пулу) к содержанию Ь-ДОФА при введении мадопара может быть связано с достижением насыщения везикулярного пула ДА у животных обет- групп и понижением спонтанной активности ДА-ергических нейронов при нагрузке Ь-ДОФА. В* этих условиях основной вклад в содержание ДОФУК, возможно, вносит цитоплазма-тический ДА, который при введении мадопара преимущественно синтезируется из экзогенного Ь-ДОФА. Обнаруженная прямая зависимость между содержанием Ь-ДОФА и уровнем ДОФУК (соотношение ДОФУК/Ь-ДОФА равно 1,2±0,03 для стриатума и прилежащего ядра и 0,6±0,01 для гипоталамуса у животных обеих групп) подтверждает это цредположение. Достоверное понижение уровня НА в гипоталамусе у животных группы А, характеризующихся повышенным содержанием ДОФУК, также может быть следствием увеличения цитоплазматического пула ДА, поскольку истощение НА при нагрузке Ь-ДОФА вызывается вытеснением его цитоплазматическим ДА из мест депонирования.
•Во второй части -исследования проводились эксперименты по влиянию системно вводимого мадопара на содержание биогенных аминов и некоторых их метаболитов в синаптосомах (фракция Р2), полученных из стриатума белых крыс-самцов линии массой 220*50 г.
-I
Крысам контрольной группы внутрибрншшно вводили 0,955 Кай с добавлением Твин-21 из расчета 2 мл/кг. Животным опытной группы вводили суспензию мадопара с Тбин-21 в дозе 125 мг/кг' в том же объеме. Содержание ДА и ДОФУК в синаптосомах полосатого тела, после введения препарата, превышало контрольные величины соответственно на 220% и 2603. В то же время содержание ГЕК не изменялось, что связано с' преимущественно внесинаптосомнш образованием этого метаболита, а также с более высокой, чем для ДОФУК, скоростью его вымывания из тканей.
При изучении влияния бромантана на моноаминергические системы
Таблица 2.
Межгрупповые различия в содержании катехоламинов, ДОФУК и ДОФА у интактных крыс- и при в/б введении мздопара в дозе 125 мг/кг (Mtm; п=8 в каждой группе).
Условия Структура Группа Содержание мкмоль на 1 г ткани ДОФУК/ДА
опйта s мозга крыс ДОФА НА ДА ДОФУК
Контроль Стриатум
Прилежащее ядро - • Гипоталамус
)
Мадопар Стрйатум
Прилежащее
ядро Гипоталамус
А Б А Б А Б А Б А Б А Б
0,32*0,04 0,21±0,04 1,18*0,13* 0,43*0.04
1,2*0,1 1,2*0,1 2,2*0,6* 2,9*0,2 7,бп;з 7,7*0,5 1,2*0,3 1,2*0,3 2,0*0,4 3,0*0,5 4,5*0,б+ 6,2*0,6
Примечание: * - Р<0,05 при сравнении групп А и Б; + -
1,45*0,61 0,69*0,24 44,2*5,9*+ 17,8*4,4+ 58,2*5,9*+
29,6*6,1+ 68,6*1.1,4 30,7*6,3+
37,0*4,2 51,6*8,8 41,4*3,8 49,4*9,0 4,7*1,8 3,1*0,6 130,8*27,6+ 122,4*17,4+ 86,0*26,2+ 84,4*14,8+ 14,7*4,6+ 12,0*1,4+
5,4*1,2 4,6*1,6 6,2*1,4 6,3*0,8 1,7*0,5 2,3*0,2 72,8*21,6 26,8*2,6+ 79,0*18,4 32,0*6,6+ 37,5*11,4+ 9,4*Q,9+
*+
*+
0,120*0,25 0,058*0,05 0,164*0,09* 0,128*0,01 0,243*0,01* 0,493*0,027 0,450*0,20 0,216*0,019* 0,940*0,37*+ 0,368*0,072+ 2,б00*0,18*+ 0,920*0,11+
Р<0,05 по сравнению с контролем той же группы
головного мозга, препарат перорально вводили нелинейным крысам в
Дозе 50 мг/кг в ПЭГ-400.
Броыантан не влиял на уровень, изученных моноаминов и некоторых их метаболитов в гипомаламусе через 1, 2 и 3 ч после перорального введения. В мозжечке отмечалось снижения содержания 5-ОИУК поздние интервалы времени после введениями' 3 ' часа. В лобной коре наоборот происходило усиление серотонинергической передачи в часовую точку, что выражалось в увеличении уровня 5-ОИУК и особенно 5-0Т; в дальнейшем эти показатели снижались и к трем часам возвращались к исходным значениям (табл.3). В коре было
_ Таблица 3.
сияние бромантана на содержание ивдоламшюв в структурах мозга
крыс через различные интервалы времени после однократного введения в дозе 50 мг/кг (м±т, п=8).
I Структура| Медиатор | 1 ч
Гшцха- 5-ОИУК -.88,915,7
ламус 5-ОТ ' 107,716,8
Лобная 5-ОИУК 154,3111,0*
кора 5-ОТ 193,0±15,4*
Мозжечок 5-ОИУК 100,0±25,0
5-ОТ 60,0111,1
Стриатум 5-ОИУК 67,614,6
- 5-ОТ 89,212,6
Прилежащее 5-ОИУК 75,4±7.7
ядро 5-ОТ 87,61 6,7
Гиппокамп 5-ОИУК 66,61 6,6
5-ОТ 74,1±11,5
2 ч | 3 ч
116,119,5 111,41 8,1
108,918,8 97,5± 3,6
.114,518,5 99,8± 10,0
135,4113,8 104,81 4,3
46,314,0* 48,1± 12,0
57,91 7,3 98,8124,3
108,1±7,9 125,9±11,4
130,815,8* 98,21-6,0
90,613,3 117,817,6
143.2И0.5* 174,1±24,0*
212,8124,3* 99,6± 10,1
90,51 7,3 101,4± 4,5
^кНГгт?3^ ВЫратаШ В от- контрольных значений.
05 по сравнению с контролем. '
таете обнзругенс статистически достоверное увеличение концентрации НА через 2 часа после введения препарата.
В гиппокампе наблюдалось значимое снижение содержания НА спустя 1 час после введения" бромантана и происходило усиление оборота 5-ОТ, что выражалось в резком усилении уровня 5-ОИУК в 2-ух часовой точке.
В подкорковых структурах воздействие бромантана на 5-ОТ-ергическую нейропередачу было также наиболее выражено. Но, если в стриатуме снижение оборота 5-ОТ через 2 часа сменялось увеличением этого показателя к 3 часам, то в прилежащем ядре содержание 5-ОТ прогрессивно увеличивалось составляя 143$ к 2-ум часам и 174% к 3-ем часам.
Таким образом бромантан оказывает значительное влияние на 5-0Т-ергическую систему, наиболее выражено во фронтальной коре и базальных ганглиях. 5-0Т-ергический компонент является главен-ствувдим в механизме действия бромантана и может быть ответствен за антидепрессивное действие препарата.
Исследование влияния мексидола на содержание медиаторных моноаминов и аминокислот в.структурах мозга проводили^ на белых беспородных крысах-самцах массой 280-320 г.
- Как видно из табл.4, введение мексидола вызызало существенное увеличение уровня ДА и его главного метаболита у грызунов ДОФУК через 1 час и, более выражено через 2 часа, после приема' ' препарата. На содержание -НА, 5-ОТ и его метаболита 5-ОИУК в лобной коре головного мозга мексидол значимого воздействия не оказывал. В то йе время -уровень ГАМК оставался сниженным на 15-20% на протяжении первых двух часов после введения и нормализовался в дальнейшем.
Полученные результаты, свидетельствуют о воздействии мексидола на ДА- и ГАМХ-ергиче скую нейрспередачи в лобной коре крыс и могут служить подтверждением гипотезы о дофаминергичеком характере
Таблица 4.
Параметры фармакокинетических кривых мексидола в сыворотке крови и мозге крыс. Содержание некоторых нейромедиаторов в лобной коре крыс после введения мексидола.
Время
после введения
Сыворотка
Мозг
Лобная кора
О
(нг/мл)
лио
1
АиО.
(иг-ч/мл)
О
(нг/мл)
Аи01 АиО,.
(НГ'Ч/МЛ)
ДА
ДОФУК (нг/мл)
ГАМК
Контроль 0,09*0,01 0,014*0,003 486*19
30 мин 5759*1259 1411 1411 16060*2756 3934 3934 0,06*0,01 0,028*0,010 393*11
1 час 37981950 2389 3800 8550*2244 6152 10087 0,16*0,02 0,043*0,004 408*31
2 часа 395*46 2096 5896 198*56 4374 14461 0,52*0.08 0,051*0,00б 382*9
4 часа 191±25 ' 586 6282 39*22 237 14698 0,14*0,05 0,011*0,006 448*22
6 часов 155*23 346 6828 5*7 41 14739 0,17*0,06 0,013*0,009 426*10
го о
¡еханизма действия ноотропов (Rago et al., 1981; Masotto et al., 985). .
Выраженный ДА-ергический компонент в нейрохимическом ¿еханизме действия мексидола обусловил актуальность изучения его влияния на содержание медиаторных моноаминов и аминокислот в зодкорковых ' образованиях мозга крыс. Определение содержания биогенных моноаминов и аминокислот проводили через 2 часа после перорального введения мексидола в дозе 150 иг/кг, временной точке, где наблюдался наиболее ■ выраженный нейрохимический эффект препарата в лобной коре. Выявлено статистически значимое повышение содержания ДА. и Glu в стриатуме, соответсвенно на 124? и 110% от контрольных значений..
Изучение влияния амиридина на содержание биогенных аминов и некоторых их метаболитов проводили на белых нелинейных крысах-самцах. Ашридин в дозе 1 мг/кг вводили внутрибрюшинно в физиологическом растворе однократно (число животных в группе, п=10) и многократно (п=10) б течение 20 дней 1 раз в день.
Как видно из рис. 2, однократное введение препарата не приводило к существенным изменениям в содержании медиаторных коноаишов и их метаболитов. Напротив, многократное введение йшрздинэ вызывало статистически значимое увеличение уровня ДА з лобной коре 0,080*0,006 нг/мг ткани против 0,058*0,008 нг/мг у контрольных животных (Р<0,05) и стриатуме 10,42*0,68 нг/мг против 6,45±0,52 нг/мг в контроле, Р<0,01. Увеличение содержания ДА в стриатуме сопровождалось повышением уровня его экстранейронального метаболита ГВК: 1,28*0,06 против 1,02*0,04 нг/мг (Р<0,05). В лобной коре наблюдалось снижение уровня 5-0Т 0,26*0,03 нг/мг против 0,37*0,04 нг/мг в контроле (Р<0,05).
Данные результаты показывают, что антиамнестический эффект амиридана, связан не только с его антихолинестерэзной активностью, но и с воздействием на ДА.-ергическую систему. Как показано в
К Hi
№£ К ' №
Рис.2. Влияние однократного (2) и хронического (3) введения амиридина на содержание моноаминов в лобной коре (А) и стриатуме (Б) крыс. ^
* - достоверное (Р<0,05) отличие от контроля (1), принятого за ТСШ.
работах Бурова и соавт. (1991, 1992), однократное введение амиридина оказывает весьма незначительное ' влияние на измеряемые биохимические и поведенческие характетистики, " напротив многократное введение препарата приводит к существенным изменениям в регистрируема показателях. ' -- '
Воздействие амиридина (10 мг/кг, per os) на содержалг.о ыедиаторных амшжислот в лобной коре и гиппокампе изучали через ^декретные интервалы времени.
Как и в случае биогенных аминов, однократное введение препарата дане в большей дозе не вызывало ярко выраженных изменений в содержании аминокислот в изученных структурах. В лобной коре ВЫЯ2ЛОЕО статистически достоверное снижение уровня
эурина на 24Ж через 2 часа и увеличение содержания аспартата на через 6 часов после после введения препарата. В гиппокампе, аоборот, происходило достоверное, увеличение содержания таурина на 4% через 15 минут после введения. Наиболее выраженные изменения,, здуцированные приемом амирвдина, наблюдались в отношении ГАМК: роисходило снижение содержания этой аминокислоты в ранние сроки осле введения, как в коре (через 30 и 45 мин), так и в гиппокампе через 15 мин).
В экспериментах на мышах-самцах линии С57В1 исследовано ействие МФПЬйй на содержание ыоноаминов в стриатуме головного озга. Через 4 суток после двукратного введения МФТП выявлено начительное снижение уровней ДА, ДОФУК и ГБК: 24Я, 29% и 41Й от оответствующих контрольных значений,
Введение паргилина в дозе 30 мг/кг за 40 мин до начала урсового-введения МФТИ препятствовало проявлению токсического ффекта последнего на ДА-ергическую систему стриатума: значения ровня ДА практически не отличалось от контрольного. При этом одержание его метаболитов"'было уменьшено: 'ДОФУК 603,'ГВК - 33% от онтроля. По-видимому, защитное действие паргилина по отношению к оксическим. аффектам МФТП обусловлено как предотвращением бразованля токсического метаболита МФПТ, так и угнетением-числительного дезаминкрования ДА.
Курсовое введение амиридина в дозе 1 от/кг в течение 7 дней осле 'двукратной инъекции МФТП не приводило к устранении ■оксического эффекта последнего на содержание ДА (рис.З).
Мексядол вводаст ышам однократно перорально в дозе 150 мг/кг яустя 7 суток после двукратной инъекции МФТП. Через 2 часа ивогнен декашгтлровали и измеряли содержание коноаминов и- их ютаболйтов. Как видно из рис.З, мексидол вызывал незначительное ,108% против одного МИН) увеличение содержания ДА, но в те ~е :ремя. введение препарата приводило к резкому увеличению уровня
1
Рис.3. Влияние введения МФТП и лекарственных препаратов на
содержание ДА (1) и ДОФУК (2) в стриатуме мышей С57/В1.
Данные выражены в процентах от контрольных значений : ДА -6,69*0,65; ДОФУК - 0,42±0,03 (нг/ыг).
I - контроль (10); II - МФТП (10); III - МФТП + паргшшн 00); IV - МЙП.+ амиридин (10); V - МФТИ. + ыексидод (4).. В скобках количество животных в группе. * - Р<0,05 - уровень достоверности отличия от контроля. + - Р<0,05 - уровень достоверности отличия от МФТП.
ДОФУК до значений сравнимых с контрольными (физиологический раствор), что резко отличает его нейрохимический профиль от избирательного ингибитора МАО-Б паргилина. Таким образом, полученные данные находятся в соответствии со свидетельством о протекторных свойствах антиоксидантов при введении нейротоксиноЕ.
4.3. Фармакэкинетика изотропных и антиамнестических средств.
Изучение фэрмакокинетики и распределения мексидола по органам
тканям проводили на белых беспородных крысах-самцах массой 0-300 г. .Субстанцию мексидола производства ВНЦ БАБ вводили утрижелудочно в дозе 150 мг/кг в виде водного раствора с нцентрацией 30 мг/мл. Через 30 мин , 1, 2, 4 и 6 ч после едения животных декапитироваж и отбирали кровь, цельный мозг, вую долю печени, селезенку и почки. На каждую временную точку 'Эли по 4 крысы.
Из представленных в табл.5 данных, видао, что препарат быстро ступал в системный кровоток. Так, максимальная концентрация щества в сыворотке крови наблюдалась уже в первой временной |чке (30 мин). Резкое падение содержания вещества через 1 ч после ¡едения можно объяснить интенсивностью' процессов экскреции, таболизма и распределения мексидола го органам и тканям. Чистая ■адия элиминации начинается с 2 ч после введения препарата. Ери ■ом период полуисчезновения мексидола из кровяного русла равен 96 ч, величина общего сывороточного клиренса - 207 мл/мин/кг.
- • - Таблица- 5. " Фармакокинетические параметры мексидола после однократного внутрижелудочного введения крысам в дозе 150 мг/кг
| Параметры i | Кровь i Мозг | Печень | I- I
I | Период полувыведения, I I ! I I I
1/2р, ч I 2,96 0,85 Г I
| Клиренс, мл/ч (г/ч) | 12 450 6 940 | 840 |
| Площадь год фармакоккне- I I I
| тической кривой, АШ31;, I I I
| мкг-ч/мл (мкг<ч/г) I 5,42 10,76 I 86,75 |
Максимальная концентрация препарата в мозге (орган-мишень', наблюдалась уае в первой временной точке (30 мин), что указывает на высокую степень прохождения через гематоэнцефалический барьер. Препарат быстро элиминирует из органа. Так, перио; полуисчезновения мексидола из мозговой ткани равен 51 мин, клиренс 6940 г/ч.
Коэффициент распределения ткань/кровь (Кр) характеризуем способность ткани накапливать вещество. Значения К] (Сткань/Скровь) для мозга и печени в каздой временной точю приведены в табл. 6. Установлено, что мексидол находится в мозге I печени в значительном количестве, но препарат не депонируется I изучаемых органах - величина Кр монотонно уменьшается с течение» времени. Значения Кр - коэффициента распределения лекарственногс вещества в момент времени, равный 1/Ке1, - составили: для мозга -2,2; для селезенки - 3,1; для почек - 10,5 и для печени - 19,6.
Таблица о.
Значения коэффициентов распределения мозг/кровь и печень/кров; у крыс после_ однократного внутрижелудочного введения мексидол; в дозе 150 мг/кг
I | , Орган I i | Коэффициенты, мл/г ткани I
i I 0,5 ч | 1 ч 2 ч | 4 ч' I 6 ч |
I I мозг | печень I -3,16 | I 22,8 | 2,20 19,6 0,48 | 15,8 | 0,20 15,3. | о ' I 7,8 |
Таким образом, мексидол при введении per ов крысам интенсивно распределяется по органам и тканям и быстро элиминируется к; организма.
При изучении фармакокинетики амиридина у крыс после ¡морального введения препарата в дозе 10 мг/кг было установлено,
э она хорошо описывается двухэкспоненциальным уравнением:
м со a „TO-0.32.t__-6.85't
t) = Ь24 • exp * - exp ■ .
Средние значения фармакокинетических параметров амиридина
здставлены в табл. 7. Полученные результаты свидетельствуют, что
зпарат быстро всасывался в системный кровоток (за 25 минут на
S). Препарат достаточно быстро элиминировал из организма: за 2
за .до 50%. Вещество определялось в сыворотке крови крыс на
этяжении всего периода наблюдения (6 часов). Максимальная
зцентрация амиридина в сыворотке обнаруживалась через 30 минут
зле приема, достигая^ среднего значения 0,54 мгк/ил. Период
нувыведения составляел 2,2 часа. Кажущийся объем распределения
Таблица 7.
Фармакокинетические параметры амиридина при его пероральном введении крысам в дозе 10 мг/кг
| Параметры | I Значение ± S.E. |
| Линейный коэффициент А, нг/мл | 1 624 * 45 |
| Константа скорости р, ч-1 * | | Константа скорости Ка5), ч-1 | 0,32 i 0,04 |
6,85 ± 2,14 |
| Период полувсасывания Т 1/2аЬ, ч | 0,10 i 0,03 |
| Перюд полувыведения Т 1/2р, ч | 2,18 i 0,27 |
| Среднее время удержания MKT, ч | 3,29 ± 0,36 |
| Максимальная концентрация С^^ нг/мл | 513 s 13 |
| Время достижения С^ Т^, ч | 0,47 ± 0,09 . |
| Объем распределения .' ил | 160 t 9,5 |
| Общий клиренс, ил/мин | 0,83 i 0,07 |
| Площадь под кривой AUC, мкг/мл.ч | 1873 s 131 "" |
640 мл/кг превышал объем внеклеточной жидкости, что свидетельствует об интенсивном захвате амиридина тканями.
Фармакокинетику и биодоступность таблеток мексидола (МКС) по сравнению с субстанцией мексидола (СУБ) и таблетками мексидола, имеющих тот же состав, но оболочку большей толщины (МК) изучали на протяжении 28 часов после однократного внутрижелудочного, введения кроликам в дозе 150 мг/кг.
Фармакокинетические параметры после однократного перорального введения кроликам мексидола в различных лекарственных формах представлены в табл.8. Анализируя полученные экспериментальные ' данные, можно сделать следунцие заключения. Цри введении Ж фаза быстрого снижения концентрации (а-фаза) отражала, преимущественно процесс элиминации препарата из кровяного русла (величины а и Ее1 имеют близкие -значения - 4,54 и 2,05 ч ); в то
время как при введении МКС а-фаза отражала в основном процесс
-1 -1 распределения (а=6,12 ч больше, чем Ке1=0,997 ч ).
В фазе медленного снижения концентрации (р-фаза) уровни препарата в крови после введения МК и МКС уменьшались с близкими скоростями- (значения периода голуэлиминацни составили- 1,47 и -2,Об часа, соответственно. В экспериментах и с МК, и с МКС равновесие сдвинуто в сторону более высокого содержания препарата в тканях, чем в крови (отношения К12/Х21 равнялись соответственно 1,87 и 1,93, соответственно). За то, что препарат быстро распределяется в органы и ткани, говорят и высокие значения С„ и 7Х. Относительная биодоступность МКС и Ж: Б. >АОС ./Б-АПС. №езс1§по, Кагао, 1991) по
^ и и ^
сравнению с субстанцией составляла. 2355 и 4355, соответственно.
При .хроническом введении мексидола кроликам в течении месяца величины кумуляции и флуктуации препарата в крови составляли 1 и 87%, соответственно. Таким образом, можно резюмировать, что прием мексидола 1, раз в день не приводит к установлению стационарных концентраций.
Таблица 8.'
Фармакокинетические параметры после однократного перорального введения кроликам различных лекарственных форм ыексидола.
| Фармакокинетические параметры | 1 МК 1,КС СУБ |
1 1 I I 2 з 4 I
|Период полуисчезновения, Т1/2р, ч | 1,47 2,06 2,59 |
¡Период полуисчезновешш, Т1/2а, ч | 0,154 0,114 | 0,284 |
|Период полувсасывания, Т1/2абс, мии | 1,81 1,43 I
¡Среднее время удержания, MRT, ч |, • • 1,30 2,59 2,37 |
¡Константа скорости, К12, 1/ч | • 1,79 3,50 0,984 |
¡Константа скорости, К21, 1/ч | 0,955 1,81 | 0,564 |
¡Константа убывания, Kel, 1/ч | 2,22 1,13 1,16 |
¡Объем распределения,V1, л | 64,2 67,9 28,7 |
¡Общий клиренс, OL, мл/мин | 2378 1283 555 |
¡Площадь под кривой, AU0, мот-ч/мл | • 0,96 2,11 4,51 |
¡Относительная биодоступность, f, % | 23 43 . 100 |
f
A Г
r-'-ck.,
с -
>
\
\
\
X1
\
~T
24
I i 10 12
I I
!<1 16
23
Рис.4. Динамика изменения содержания нооглютила (1) и е: метаболита (2) в сыворотке крови после введения препарата в до: 150 иг/кг в полулогарифмических координатах.
Изучение фармакокине тики и абсолютной биодоступнос нооглютила проводили на кроликах. Б - эксперименте исследова, таблетки и капсулы, содержащие по 50 мг нооглютила, приготовлекн в лабораторных условиях ш стандартной технологии. Установлен: что препарат подвергается интенсивному метаболитичесш превращению с образованием 5-оксинекотиновой ' кислоты концентрациях сравнимых с таковыми для нооглютила (рис. 4 Полученные интегральные внемодельные .характеристики дв; лекарственна форм нооглютила приведены -^в табл.9. Еерио; полуэлиминации препарата при -введении в таблетках и капсул: составляли 0,92 и 0,8 часа соответственно и достоверно \ отличались между собой. Значение абсолютной биодостушости (Р) д. таблеток нооглютила равно 1,1%, а для капсул - 4,2Й. Там образом относительная биодоступность таблеток нооглюти. относительно капсул составляла 183Ж.
Таблица 9.
Фармакокинетические параметры нооглютила при его пероральном введении кроликам в дозе 100 мг/кг.
Параметры Капсула Таблетка
Период полувыведенил,
Т 1/2р, ч 0,80 ± 0,11 0,92 ± 0,15
Среднее время удержания
МЕЕ, ч 3,44 ± 0,22 5,19 ± 0,18
Объем распределения
л 8,26 i 3,26 3,23 ± 1,10
Общий клиренс, .
СЬ, мл/мин 126,6 i 48, 40,08 ± 7,53
Площадь под кривой
АЧС, мкг/шьч 25,9 ± 12,6 48,3 i 9,2
Абсолютная биодоступность
Р, % 4,2 7,7
Корреляция между фармакокинетическими параметрам и [ейрохимическими эффектами мексидола.
'Кессшеншй интерес 'представляет изучение связи" между :онцентрацией вводимого вещества в крови, а также органе-мишени и ирмакологическим эффектом, что значительно информативней, чем общепринятые исследования по установлению зависимости "доза -ффект" (Colturn, 1981). Исходя из этой концепции, значительную ¡енность представляет одновременный мониторинг фармакокинетических : нейрохимических параметров лекарственных веществ, обладающих [сихотропной активностью.
В данном фрагменте работы было предпринято одновременное змерение содержания медиаторнах моноаминов и ГАМК в лобной коре шовного мозга крыс и концентрации мексидола в крови и головном юзге через 0,5, 1, 2, 4 и 6 часов после однократного внутриже-[удочного введения препарата.
Как видно из представленных в табл.4 результатов введет: мексидола приводило к существенному увеличению содержания Ш ДОФУК. Одновременно прием мексидола вызывал снижение содержа ГАМК в лобной коре животных.
Для выяснения связи между фармакокинетическими нейрохимическими параметрами мексидола были использованы частич ШС^ (между соседними временными точками) и кумулятивные АПС^. интервале от 0 до искомой временной точки) площади фармакокинетической кривой (табл. 4), рассчитанные по мет "трапеций (БЬтлпакег, 1986)Методом регрессионного анализа выявд высокая степень корреляции между ^повышением содержания ДОФУК лобной коре и в сыворотке и:мозге: г=0,95; р=0,014 и г=0, р=0,04| соответственно, обнаружены также и менее' Еыражен корреляции между снижением уровня ГАМК в интервале от 0 до 2 ча и АИС^ в сыворотке (г=0,73) и мозге (г=0,74) (Р>0,05). Б то время использование АИС^, как и'концентраций было невффективн Таким образом АПС^ мексидола в крови служат фармакокинетическ предикторами воздействия мексидола на дофаминергическую систему ЦНС. ■ • - - • ;
Полученные данные подчеркивают существенную связь ме содержанием мексидола в системном кровотоке и проявлением нейрохимического эффекта. Выявленные закономерности позвол судить о вовлечении ДА и ГАМК-ергических нейромедиаторных систе механизм действия препарата- и связи этих процессов фармакокинетическими предикторами.
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
Представленная работа посвящена оценке вклада взаимодейст с моноамин- и аыиноацидергическими нейротрансмиттерными систем, в механизм действия средств для борьбы с нейродегенеративы
Золеваниями.
В нейрохимических исследованиях одним из наиболее практи-емых методов является определение содержания нейромедиаторов з зличных структурах мозга экспериментальных животных, как авило, в пределах одного из химических классов: моноамины, АХ, инокислоты, нейропептиды.-
В представленной работе предложена методика совместного ределения медиаторных моноаминов и аминокислот в одной пробе, именение этого .подхода позволило выявить некоторые общие кономгрности, возникающие при моделировании нейродегенеративкых сстройств, и в механизме действия средств лечения этих болезней.
Выявлено, что через 40 суток после постнатальной кастрации ыс наиболее выраженные изменения в содержании медиаторов го 1авнениы с соответствующим возрастным контролем наблюдались в |бной коре: происходит снижение уровня ДА, увеличивается (держание тормозных аминокислот глицина и таурина, а равновесие в ¡акции- Glu » ГАЖ, сдвинуто в сторону образования ГАКИ. - На S-ft -день после- экстирпации лобной коры в • тех структурах, . (s расположены окончания моноаминергических нейронов (теменная и )тылочная кора, стриатум) наблюдается снижение содержания 5-ОТ и l, тенденция к увеличению содержания продуктов их метаболической ¡градации (5-ОИУК и ДОФУК) и коэффициентов их оборота. Напротив в ;х структурах, где расположены тела моноаминергических нейронов здра ива, синее пятно), обнаружено повышение содержания всех трех гйромедиаторов (5-0Т, НА, ДА). Это связано .по-видимому, с тем, го экстирпация фронтальной коры, содержащей значительное элнчество моноаминергических терииналей, приводит к нарушению глостности аксональной сети как 5-0Т-, так и катехол-яшергической систем. Не-исключено,' что повреждение части волокон коре по принципу обратной связи еызывззт изменения биосинтеза гйро- медиатороз в телах моноаминергических нейронов и
компенсаторную гиперактивность неповрежденно волокон.
Таким образом, удаление лобной корн приводит к сниженз содержания ДА в стриатуме, что является характерным признаке естественного старения и наблюдается также при моделирован! нарушения маестических функций. Анализ, литературных данных собственные результаты о влиянии моделирования нейродегенеративш заболеваний на ДА-ергическуго систему головного мозга, а тага изменения в ДА-ергической нейропередачи при СДАТ и естественнс старении свидетельствует об однонаправленности этих изменеш! выражающихся в снижении содержания ДА. и его метаболитов стриатуме, гшшокампе и лобной коре.
При изучении влияния мадопара, одного из наиболс употребительного средства для лечения паркинсонизма, установлен: что содержание ДА через 1 час после введения препарас увеличивалось в 3,5 и 2,4 раза в стриатуме крыс, различающихся I уровню эмоционально-поведенческой реактивности, а уровень ДО®, повышался соответственно в 13 и 5,6 раз. В то же время синаптосомах полосатого тела, в результате введения крысам той > дозы'фепар'ата происходилЬ повышение "содержания ДА в 2,2 раза ДОФУК в 2,6 раза. Таким образом, полученные данные, сведете Л1 ствуют о преимущественном поступлении ДА в цитоплазматический щ хранения, где он в значительной мере подвергается окислительно?, дезаминированию. Данный результат свидетельствует о различие компартментализации ДА, полученного из различных предшественник' (тирозин и Ь-ДОФА).
В настоящее время к наиболее перспективным средствам да лечения СДАТ следует отнести ингибитор! холинветеразы, в частной такрин и амиридин. Б то же время при исследованиях ш удл амирис проявляет антиамнестическую активность в дозах гораздо меньших, необходимых для ингибирования фермента. Это позволяе предположить, что его антиамнестическое действие связано в
только, а возможно и • не • столько, о антихолинэстеразными свойствами. В частности, изучение влияния амиридина на содержание моноамин- и аминоацидергических нейропередатчиков показало, что при хроническом (20 дней) введении препарата происходит статистически значимое увеличение уровней ДА в стриатуме и лобной коре.
Этиологию нейродегенерэтивных заболеваний связывают со специфическим повреждэыцим воздействием нейротоксинов ' на нервные клетки (Буров, 1992). Несмотря на различную природу химических соединений, приводящих к дегенерации нейронов у них может быть общий механизм действия - усиление образования свободных радикалов, вызыващих повреждение нейронов (Голубев, 1994; Kontos, 1989).
Введение мексидола приводит к значимому увеличению содержания ДА в стриатуме. Мексидол также слегка нивелирует токсический эффект введения МФТП на содержание ДА. в стриатуме и полностью устраняет еффект этого нейротоксина на уровень ДОФУК.
Исходя как из собственных наблюдений, так и изучения литературных источников можно заключить, что при введении иоотропов и антиаинестических препаратов происходит усиление ДА-ергической нейропередачи.
Выявленный в эксперименте ДА-ергический компонент в механизме' действия мексидола позволяет высказать предположение об эффективности лечения 'этим препаратом болезни Паркннсона, по крайней мере, мягкой формы и/или начальных _ стадий данного . заболевания.
В настоящее время мексидол применяется в клинической практике в инъекционной форме (Маяковский, 1994). Проведено изучение ■ новой таблетированной лекарственной формы препарата: установлено, что биодоступность таблеток с более тонким целлюлозным покрытием в 2 раза выше, чем таблеток с толстой, оболочкой.
Результаты изучения фармакокинетики - нооглютила у кролико] свидетельствуют о быстром выведении препарата из' организма 1 интенсивном метаболизме. Абсолютная биодостушость нооглютилг низкая (3-8%). Установлено почти двукратное увеличение относительной биодостушюсти нооглютила в форде таблеток по сравненш с капсулами.
Методом регрессионного. анализа выявлена высокая степеш корреляции иевду повышением содержания, ДОФУК в лобной коре I частичными площадями Аис^ в сыворотке и мозге. В то жз вреш использование как кумулятивных площадей АШЦ, так и концентраций было неэффективным." Таким образом, А1ГС^ мексидола в крови слуьаз фармакокинетическими предикторами воздействия мексидола т ДА-ергическую систему в ЦНС.
Проведенный комплекс корреляционных, исследований позволяет сделать вывод о том, что важные прикладные аспекты фармакокинетига препаратов, обладающие психотропной активностью, не могут быт! решены без учета связи с фармакодинамическими аспектами. Очевидно, что при современном мультидисщшлинарном подходе к исследования, проблемы формирования терапевтического эффекта роль фармакокинетики не ограничивается обеспечением определенного профиля изменения действущей концентрации в тест-системе, но все более становится предиктором фармакологических и, в частности, нейрохимических, исследований.
вывода.
1. Ка основе использования БЭЖХ разработана методика совместного определения медиаторных моноаминов и аминокислот, что позволяет оценить адекватность моделирования нейродегенеративных заболеваний и способы их лекарственной коррекции.
2. Моделирование амнезии путем кастрации крыс приводит к
изменениям в содержании нейротрансмиттеров в лобной коре: снижению содержания ДА и повышению концентрации тормозных аминокислот. Лобэктомия мозга крыс вызывает снижение содержания серотонина и ДА, в тех структурах, где расположены окончания моноаминергаческих нейронов (теменная и затылочная кора, стриатум). В тех структурах, где расположены тела моноаминергаческих нейронов (ядра шва, синее пятно), напротив, выявлено повышение содержания ДА, серотонина и норадреналина.
3. Воздействие изученных препаратов на ДА-ергическую систему характеризуется следующий особенностями: мексидол - антиоксидант с ноотропной активностью, при однократном введении - вызывавт^ умеренное повышение содержания ДА в стриатуме и отчетливое увеличение содержания ДА и ДОФУК в лобной коре крыс;, амиридин средство для лечения деменции, лишь при хроническом введении, вызывает значимые изменения уровня ДА в тех же структурах; в то же время введение мадопара, препарата, содержащего предшественник дофаминового синтеза 1-ДОФА, приводит к многократному увеличению содержания ДА и ДОФУК (преимущественно цитоплазматического пула" хранения) во всех изученных структурах мозга крыс.''
4. При изучении фармакокинетики мексидола показано, что препарат быстро всасывается в системный кровоток, распределяется по органам и тканям и быстро элиминируется из организма. При многократном введениии препарата выявлено отсутствие его кумуляции в организме.
5. При изучении фармакокинетики и биотрансформации ноооглютила -вещества с ноотропной активностью, установлено, что препарат независимо от лекарственной формы, быстро превращаемся з организме кроликов в метаболит - 5-окскникотиновую кислоту. Отмечено двукратное увеличение биодоступности препарата после введения в таблетках по сравнению с капсулами.
6. Исследование связи между .фармакокинетическими параметрам! и фармакологическим эффектом позволяет оценить влияние психо-
тройных вешеств на центральную нейропередачу. Частичные площади под кривой "концентрация препатата в крови - время" являются предикторами воздействия мексидола на дофаминергическую систему лобной коры головного мозга крыс.
Список работ, опубликованных по ■reue диссертации.
1. Трехова Т.В., Кудрин B.C., Мирошниченко И.И., Романова
Т.к. Роль моноаминов в восстановлении условнорефдекторной деятельности крыс после повреждения лобных долей // Бюл. експерим. биол. и мед. - 1987. - Т.53, J&1. - С.12-14.
2. Мирошниченко И.И., Кудрин B.C., Раевский К.С. БеЕзамиды как регуляторы обмена моноаминов в головном мозге крыс // Тез. X
„ Всесоюзной конф. по биохимии нервной системы, Горький: 1987.-С. 109-110.
3. Шемаков А.Ю., Мирошниченко И.И., Кудрин B.C., Раевский К.С. Влияние L-3,4-даоксифенилалашша, вводимого системно на гидроксилирование тирозина в синаптосомах и содержание биогенных аминов и их метаболитов в синаптосомах прилежащего ядра мозга крыс //Нейрохимия - 1988. - T.7,'ji3. - С.323-330.
4. Бондаренко Нина А., Мирошниченко И.И., Кудрин B.C.,
Бондаренко H.A. Влияние Ь-диоксифенилаланина на поведение крыс и
(
метаболизм катехоламинов мозга крыс с различным уровнем вмоционально-поведенческой реактивности // Бюл. вкспер. биол. и мед. - 1988. - T.54,J6 8. - С.168-170.
5.Кудрш B.C., Мирошниченко И.И., Смирнов Ю.Д. и др. Биохимические аспекты патогенеза генерализованного тика и > лечение . // Тез. Yin Всесоюзного съезда' невропатологов, психиатров и наркологов, Москва:. 1988.- Т.З. - С.109-110.
ß.Rayevslsy K.S., Bondarenko N.A., Kuirin V.S.,MiroshnichenJco I.i. Cognitive deficiency induoed Ъу the acute stress in rate: a
ssible role oi brain catecholaninergic systems // inn. 1st. per. Sanita. - 1990. - Vol.26,No.1. - P.25-30.
7. Boriseiito S.A., KudrinV.S., Miroshnichenko I.I. Effeot of cohol and selistimlation on the blood-brain • barrier (BBB) rmeability for some aminoaoids and content of neurotransmitters
brain structures // Abstr. Till Soviet-Italian Meeting on uropsyohopharmacology, Leningrad: 1990. - P.61.
8.Мирошниченко И.И., Мартынова Л.А. Ионпарная хроматография в рмакокинетических исследованиях // Тез. III Всесоюзной конф. по рмакокинетике "Современное состояние и перспективы развития рмакокшетики". Москва: 1991. - С.62.
Э.Воронин А'.Е., Робакидзе Т.Н., Мирошниченко И.И. Срзвни-льное изучение' влияния амиридина на моноаминовргзческую систему ' Тез. симпозиума "Современные направления развития биотехно-гии", Москва: 1991. - С.48.
10. Мирошниченко И.И., Мартынова Л.А. Автоматизация и ифнкация аналитических процессов в фармакокинетических исследо-ниях // Там же. - С.66.
11 .Буров' Ю.В.,Мирошниченко И.И., Кузьмина С.Ю., Воронин А.Е., лецкая Г.Т., Богатырева Н.Н. Содержание нейромедиаторов в мозге нарушение условнорефлекторной деятельности орхидектомированных ыс // Тез. Росс, научн. конф. "Создание лек. средств", Москва: •. '92. - С.66-67. ' 4
- 12.Меткалова С.Е, Мирошниченко И.И. Найротоксическае эффекты ■ мегал-4-фенил-Г, 2,3,6-тетрагидропиридана (ШТП) у мышей и сияние на них паргилина // Там же. - С.130-131
13. Мирошниченко И.Й., Кузьмина С.Ю., Воронин А.Е., Белецкая Т. Корреляционные соотношения между нейропередатчикаыи различных iaccoB в отдельных структурах мозга крыс // Там же. - С. 132-133.
H.Yubhananov R.Y., Texmila T.M^-L., Hiroshnichento 1.1, et
al. Ethanol and ¿-sleep-inducing peptide: Eiieots on bra: monoamines // Pharmacol. Biochem. Behav. - 1992. - Vol.43.,Ho.3, P.683-687.
15. Кузьмина C.E., Мирошниченко И.И. Количественное • опред< ление медиаторных аминокислот в различных отделах головного моз: крыс // Бш. ББЦ БАВ. - 1993. - *1. - С.36-45.
16. Мирошниченко И.И., ' Кузьмина С.Ю., Смирнов Л. J Определение' содержания мексидола в сыворотке методом ВЭЖХ применением концентрационных колонок "Элсикон" // Хим.-фар) журнал.' - 1904." - T.28.JW. - С. 61-63."
17. KudrinV.S., Sergeeva S.A., Krasnylth L.M., Miroshnlcheni I.I. et al. Effect -of bromantan on dopardn and 5-hydroxj tryptophanergic systems of the rat brain // Abstr. Ti International symposium "Physiological and biochemical basis ( brain activity", St. Peterburg: 1994. - P.65-66.
18. Miroshnichenko I.I., Smimov Ь.Б. Pharmacokinetics ш neurochemistry of mexidole 11 Eur. J. Pharmaceutical Sci. - 1994 Vol.2. - P.193.
19. Мирошниченко И,И., Кузьмина С.В.,-Воронин А.Е. • Изучен] фармакокинетики и биораспределения мексидола в вксперименте - у ■Бил. ВЩ БАВ - 1994. - *2. - С.49-54
. 20. Мирошниченко И.И. Оптимизация определения катехол-индоламинов в ткани мозга // Гам же. - С.74-78.
21. Воронин А.Е., Мирошиченко И.И., Смирнов Л.Д. Кузьмш C.D., Иеткалова С.Е., Буров D.B. Дофаминергический компонент механизме действия мексидола // Тез. II Росс, национально] конгресса "Человек и лекарство", Москва: 1995. - С.22.
22. Мирошниченко И.И. Взаимосвязь между параметра1 фармакокинетики и нейрохимическими изменениями при однократнс цриеме мексидола // Там же. - С.32-33.