Автореферат и диссертация по медицине (14.00.52) на тему:Пептидная регуляция нейромедиаторного баланса у молодых и старых крыс при ишемическом повреждении головного мозга

На правах рукописи

КИМ

Татьяна Константиновна

ПЕПТИДНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ НЕИРОМЕДИАТОРНОГО

гг/

БАЛАНСА У МОЛОДЫХ И СТАРЫХ КРЫС ПРИ ИШЕМИЧЕСКОМ ПОВРЕЖДЕНИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА

14.00.53 - геронтология и гериатрия 03.00.13 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

□оз^т-воо

Санкт-Петербург - 2007

003177800

Работа выполнена в лаборатории возрастной клинической патологии Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН и на кафедре анатомии и физиологии детей и подростков Педагогического института Южного федерального университета

Научные руководители:

доктор медицинских наук,

профессор Г А Рыжак

доктор биологических наук,

профессор А М Менджерицкий

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук,

профессор В В Малинин

доктор медицинских наук,

профессор Т.Н Соллертинская

Ведущая организация: ГУ «Институт физиологии им. И П. Павлова» РАН

Защита диссертации состоится « _»_200_ года в_часов

на заседании Диссертационного Совета Д 601 001 01 в Санкт-Петербургском институте биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН по адресу. 197119, Санкт-Петербург, пр Динамо, 3

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского института биорегуляции и геронтологии СЗО РАМН

Автореферат разослан «_»_2007 года

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат биологических наук, доцент

Козина Л С

Актуальность. Заболевания сосудов головного мозга часто встречается в клинической практике Острое нарушение мозгового кровотока - это всегда серьезная сосудистая катастрофа Частота цереброваскулярных заболеваний, летальность и инвалидность вследствие них являются очень высокими [Ар-pelros Р et al, 2003, Brodenck J P, 2004] Кроме того, в последнее время наметилась тенденция к увеличению частоты развития инсультов среди молодого населения [Beletsky V et al, 2003]. Многие люди, перенесшие инсульт, остаются инвалидами, около lU из них испытывают определенные затруднения при самообслуживании при тяжелой форме заболевания больные не способны к самообслуживанию, при легкой форме - возвращаются к нормальной жизни и даже сохраняют трудоспособность [Paolucci S et al, 2003] Сосудистые заболевания головного мозга являются второй по частоте (после дегенеративных) причиной деменций, сочетанных с различными неврологическими проявлениями (парезы, нарушения статики, координации, чувствительности, функций тазовых органов) [Зенков JI.P, Ронкин АМ., 1982, Джимбаладзе Д Н. и соавт, 2005]

Проблема цереброваскулярной патологии и в том числе инсульта объединяет вокруг себя специалистов разных дисциплин - неврологов, кардиологов, терапевтов, психиатров, нейрохирургов, сосудистых хирургов, реабили-тологов, а также представителей фундаментальных медицинских наук — ней-роморфологов, физиологов, генетиков, биохимиков, фармакологов и иммунологов [Camilo О, Goldstein L В , 2004; Meisel С et al, 2004, Hackett М L et al, 2005, Schrader J et al, 2005, You S H et al, 2005]

Большое значение в развитии ишемии мозга наряду с ишемическим каскадом имеет окислительный стресс [Дубинина Е Е, 2006, Хавинсон В X., 2003, Sadamasa N. et al., 2003], эти два процесса обладают эффектом взаимного усиления [Зенков Н К и соавт, 2001, Меньшикова Е.Б. и соавт, 2006] Чрезмерное количество активных форм кислорода, образующихся в результате интенсификации свободнорадикального окисления, способствуют нарушению структуры мембран клеток, функции рецепторного аппарата [Zaidi А, 1999], развитию медиаторного дисбаланса [Каган В Е и соавт, 1986, Esterbauer Н et al, 1991, Halliwel В., 1992] Ослабление моноаминергической трансмиссии в условиях острого нарушения мозгового кровообращения является основной причиной развития неврологического дефицита и депрессивных нарушений [Ещенко Н.Д, 2004; Федотова Ю О, Сапронов Н С , 2006, Olie J Р et al, 2004]

Основными принципами лечения острой ишемии мозга являются коррекция нарушения дыхания, стабилизация гемодинамики, лечение внутричерепной гипертензии, коррекция кислотно-щелочного, водно-электролитного и осмомоляльного гомеостаза, а также профилактика осложнений ишемиче-ского инсульта (ИИ) [Goldstein L.B ,2000; Gilligan А К et al ,2002; Young F В et al, 2003]. На ранних этапах развития ишемического инсульта необходимо проведение нейропротективной терапии, направленной на снижение экзайто-токсичности и отсроченных механизмов гибели клеток, связанных с развитием окислительного стресса [Sandercock Р et al, 2002] Основными направле-

ниями вторичной нейропротекции являются антиоксидантная терапия, торможение местной воспалительной реакции, улучшение трофического обеспечения мозга, нейроиммуномодуляция, регуляция рецептурных структур [Суслин И Д и соавт, 2003]

В настоящее время разработано большое количество препаратов, отвечающих требованиям современной нейропротективной терапии Однако известно, что лечение наступившего ишемического инсульта связано со значительными трудностями, поскольку только у 10% больных с ИИ можно добиться полного выздоровления [Покровский А В , 2003] В связи с этим не теряет актуальности проблема поиска новых средств для коррекции ишеми-ческих и реперфузионных нарушений функций мозга, особенно у пациентов пожилого и старческого возраста [Батышева Т Т, Парфенов В А, 2003]

Кроме того, поиск факторов индивидуальной переносимости стрессовых нагрузок в зависимости от особенностей латерализации полушарий головного мозга также представляет несомненный интерес [Черноситов А В , 2000] Известно, что большинство человеческой популяции обладает леволатераль-ным профилем, а при ишемическом повреждении именно доминирующего полушария исход заболевания наименее благоприятен В связи с этим важным является изучение механизмов развития данной патологии и подбора корригирующих средств, снижающих смертность и инвалидизацию больных, при поражении доминирующего полушария мозга

Исходя из выше изложенного, целью данного исследования было изучение некоторых патофизиологических механизмов ишемического повреждения мозга, развивающегося вследствие окклюзии сонных артерий у молодых и старых крыс с леволатеральным профилем, и возможности коррекции этих нарушений дельтараном

В задачи исследования входило

1 Изучение медиаторного баланса по соотношению норадреналина, дофамина и серотонина в структурах мозга и крови молодых и старых крыс с леволатеральным профилем в условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности

2 Исследование активности моноаминооксидазы А в структурах мозга и крови молодых и старых крыс с леволатеральным профилем в условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности

3 Выявление факторов устойчивости организма молодых и старых животных с леволатеральным профилем в зависимости от особенностей обмена медиаторов в структурах мозга и крови к воздействию окклюзии сонных артерий разной продолжительности

4 Исследование адаптационных эффектов дельтарана в отношении медиаторного баланса в мозге и крови молодых и старых крыс с леволатеральным профилем в условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности

Положения, выносимые на защиту

1 Процесс старения системы функциональной межполушарной асимметрии характеризуется нарушением соотношения катехоламинергических нейротрансмиттеров и серотонина между полушариями головного мозга и стволовыми структурами правой и левой половин мозга, что происходит на фоне повышения активности моноаминооксидазы А.

2. В условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности более высокий уровень выживаемости животных разного возраста обеспечивается преобладанием норадренергических влияний в гемисферах коры. Большая устойчивость молодых крыс к нарушению мозгового кровообращения формируется за счет активации катехоламинершческих медиаторных систем крови, тогда как у старых животных в ответ на окклюзию сонных артерий в крови возрастают серотонинергические влияния.

3 В условиях введения дельтарана интактным молодым животным увеличивается активность серотонинергаческой медиации в гемисферах коры и норадренергической системы в стволовых структурах У старых крыс происходят изменения обратной направленности в гемисферах коры усиливаются в большей степени катехоламинергические влияния, а в стволовых структурах - серотонинергические

4. В условиях предварительного введения дельтарана перед 3-минутной окклюзией правой сонной артерии и 24-часовой окклюзией левой сонной артерии у левополушарных крыс разного возраста происходит перераспределение нейромедиаторного баланса у молодых животных преобладающей системой нейротрансмиссии становится серотонинергическая, а у старых - но-радренергическая

5. Введение дельтарана перед 3-минутной окклюзией левой сонной артерии и 24-часовой окклюзией правой сонной артерии у левополушарных крыс способствует наиболее оптимальному распределению медиаторов в структурах мозга (одновременно увеличиваются серотонинергическое и норадренер-гическое влияния), что отражается на высоком уровне выживаемости крыс разного возраста

6 При предварительном введении дельтарана в условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности перераспределение нейромедиаторного баланса сопровождается изменением активности моноаминооксидазы А в больших полушариях коры и стволовых структур мозга у молодых и старых крыс

Теоретическая и практическая значимость работы

Согласно полученным результатам исследования влияния окклюзии сонных артерий на выживаемость и баланс медиаторов в мозге и крови крыс были показаны различия в патогенетическом механизме развития ишемиче-ских нарушений функционирования мозга животных с леволатеральным профилем Установлено преимущественное значение соотношения нейроме-диаторов для выживаемости молодых и старых животных с леволатерильным

профилем в условиях одностороннего нарушения мозгового кровообращения

Доказано, что дельтаран обладает нейропротекторным действием на мозговые структуры молодых и старых крыс, способствуя преобладанию норадренергической и серотонинергической нейрохимических систем, что приводит к повышению уровня выживаемости в условиях ишемического поражения мозга, особенно у старых животных

Результаты работы могут быть рекомендованы для внедрения в клиническую практику с целью назначения больным с ишемическим инсультом препаратов, нормализующих нейромедиацию, в зависимости от функциональной межполушарной асимметрии

Научная новизна результатов исследования

Впервые было показано, что процесс старения сопровождается повышением активности моноаминооксидазы А, которое способствует истощению нейромедиаторов преимущественно в правой гемисфере коры Но в условиях окклюзии сонных артерий столь значительной асимметрии в распределении моноаминов не отмечается Наименьший уровень выживаемости старых животных, перенесших окклюзию сонных артерий, сопровождается преобладанием серотонинергических влияний в гемисферах коры

Установлено, что истощение нейромедиаторов в мозге не является основным критерием снижения устойчивости организма к стрессу Наиболее важное значение для выживаемости животных после окклюзии сонных артерий играет соотношение между нейромедиаторами

Впервые доказано, что введение дельтарана молодым интактньм крысам способствует понижению активности моноаминооксидазы А в структурах мозга, тогда как у старых животных снижение активности моноаминооксидазы А происходит только в стволовых структурах За счет этого в гемисферах коры молодых крыс нейромедиаторный баланс смещается в сторону большей активации серотонинергической системы, а у старых крыс происходят изменения обратной направленности в гемисферах коры усиливаются в большей степени катехоламинергические влияния, а в стволовых структурах - серотонинергические

Впервые показано, что предварительное введение дельтарана перед 3-минутной окклюзией правой сонной артерии и 24-часовой окклюзией левой сонной артерии приводит к понижению активности моноаминооксидазы А в мозге животных обеих возрастных групп В результате этого у молодых крыс преобладающей системой нейротрансмиссии становится серотони-нергическая, а у старых — норадренергическая В то же время, при 3-минутной окклюзии левой сонной артерии и 24-часовой окклюзии правой сонной артерии предварительное введение препарата способствовало наиболее оптимальному распределению медиаторов в структурах мозга (одновременно увеличиваются серотонинергическое и норадренергическое влияния), что отражается на высоком уровне выживаемости крыс разного возраста

Внедрение результатов исследований в практику

Основные результаты работы внедрены в учебный процесс на кафедре анатомии и физиологии Педагогического института ЮФО

Апробация работы. Результаты работы доложены на VIII WORLD CONGRESS international society for adaptive medicine (Москва, 2006 г), IV международной научно-практической конференции «Новые медицинские технологии в охране здоровья здоровых, в диагностике, лечении и реабилитации больных» (Пенза, 2006), V Международной конференции «Обмен веществ при адаптации и повреждении» (Ростов-на-Дону, 2006) и Всероссийской конференции с международным участием «Структурно-функциональные, нейрохимические и иммунохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга» (Москва, 2007), III научно-практической геронтологической конференции с международным участием, посвященной памяти Э С Пушковой (Санкт-Петербург, 2007), VI Европейском конгрессе по геронтологии (Санкт-Петербург, 2007)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 1 статья в журнале по списку ВАК

Структура работы. Диссертация изложена на 128 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, двух глав, содержащих изложение результатов собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы и приложения Список литературы содержит 201 источник, из них 94 отечественных и 107 иностранных авторов Работа иллюстрирована 28 таблицами и 18 рисунками

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Постановка эксперимента. Работа выполнена на 112 крысах линии Вистар 56 молодых животных в возрасте 3 месяцев с массой тела 180-200 г и 56 старых крысах в возрасте 20 месяцев с массой тела 450-500 г с леволате-ральным профилем. Животные содержались в стандартных условиях вивария при температуре 16-18 °С

Все подопытные животные были разделены на группы

1-я группа (контрольная) - интактные молодые (п = 8) и старые животные (п = 8),

2-я группа - у молодых (п = 10) и старых крыс (п = 10) проводили перевязку правой сонной артерии (ПСА) на 3 мин с последующей 24-часовой ре-перфузией и левой сонной артерии (JICA) на 24 ч,

3-я группа - у молодых (п = 10) и старых крыс (п = 10) проводили перевязку левой сонной артерии на 24 ч и правой сонной артерии на 3 мин ,

4-я группа - молодым (п = 8) и старым интактным крысам (п = 8) за 1 ч до выведения из опыта вводили внутрибрюшинно дельтаран (1,25 мг/кг),

5-я группа - молодым (п = 10) и старым крысам (п = 10) за 1 час до 3-минутной окклюзии ПСА с последующей 24-часовой реперфузией и 24-часовой окклюзией JICA вводили внутрибрюшинно дельтаран (1,25 мг/кг),

6-я группа - молодым (п = 10) и старым крысам (п = 10) за 1 ч до 3-минутной окклюзии JICA с последующей 24-часовой реперфузией и 24-часовой окклюзией ПСА вводили внутрибрюшинно дельтаран (1,25 мг/кг)

Дельтаран перед введением разводили в стерильном физиологическом растворе

Метод определения латерального профиля крыс. В качестве подготовительной процедуры определения латерального профиля проводили определение побежек и ротаций (латеральный профиль побежек и латеральный профиль ротаций) крыс в Y-образном лабиринте [Ефимов В М и соавт, 1987] Тестирование животных проводили в одно и то же время суток (с 10-00 до 12-00) Расчет латерального профиля проводили по формуле Л - П / Л + П, где Л и П означало суммарное количество, соответственно, левосторонних и правосторонних побежек и ротаций особи за несколько сеансов тестирования

В исследование отбирали животных с леволатеральным профилем Модель ишемии мозга. Ишемизации мозга достигали перевязкой ЛСА и через 1 мин - временной окклюзией (на 3 мин ) ПСА с последующей 24-часовой реоксигенацией, либо перевязкой ПСА и через 1 мин - временной окклюзией (на 3 мин ) ЛСА с последующей 24-часовой реоксигенацией

Все хирургические процедуры проводили в асептических условиях под наркозом, создаваемым внутрибрюшинным введением барбамила в дозе 2-4 мг на 100 г массы животного Через 24 ч животных декапитировали, собирали кровь, мозг извлекали на холоду и выделяли кору и стволовые структуры Результаты ишемического повреждения мозга сравнивали с показателями у животных контрольной группы

Биохимические методы исследования. Во всех сериях эксперимента определяли уровни медиаторов — норадреналина (НА), дофамина (ДА), серо-тонина и активность моноаминооксидазы типа А (МАО-А) в гемисферах коры и стволовых структурах правой и левой половины мозга и крови крыс с леволатеральным профилем Определение содержания моноаминов в структурах мозга и крови проводили по методу [Krstulovic К L, Powell A J., 1979] Препараты анализировали, применяя обращено-фазный вариант высокоэффективной жидкостной хроматографии (HPLS) на установке «Li-quochrom 312/1» (Венгрия с колонкой Nucleosil С-18 фирмы «SERVA» В качестве детектора использовали флуоресцентный спектрофотометр «Hitachi F-4010» со встроенным процессором, с помощью которого производили расчет концентраций моноаминов в образцах, используя стандартные растворы фирмы «SERVA» с 3,4-дигидробензиламином гидрохлоридом в качестве внутреннего стандарта Определение активности моноаминооксидазы-А в плазме крови проводили флуориметрическим методом по убыли субстратов ферментов (серотонина), добавленных в инкубационную смесь [Камышников К М, 2000] Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием стандартных программ для персональных компьютеров Применяли специализированные пакеты программ для медико-

биологических исследований Statistica for Windows 5 5 Значимость различий оценивали по t критерию Стьюдента для независимых выборок

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Влияние дельтарана на изменение медиаторного баланса у молодых крыс в условиях нарушения мозгового кровообращения

Известно, что соотношение медиаторов в структурах мозга определяет устойчивость организма к стрессу, а также характер стрессорной реакции организма

В правой половине мозга животных 1 группы обнаружены следующие изменения в содержании нейромедиаторов В правой гемисфере коры (ПГК) молодых крыс снизилось содержание только серотонина (-24%, р<0,05) При этом, несмотря на незначительные изменения уровней НА и ДА относительно контроля, соотношение НА/ДА достоверно увеличилось по сравнению с показателем у животных контрольной группы (+24%, р<0,05) Также возросло и соотношение НА/серотонин (+50%, р<0,05) Таким образом, в ПГК произошло смещение баланса нейромедиаторов в сторону активации НАер-гической системы Вероятно, снижение уровня серотонина происходило за счет увеличения активности МАО-А (+35%, р<0,05) относительно контроля В правых стволовых структурах (ПСС) наблюдалось истощение медиаторов в условиях резкого возрастания активности МАО-А (+221%, р<0,01) содержание НА понизилось на -67% (р<0,05), ДА - на -72% (р<0,05) и серотонина -на -60% (р<0,05) Несмотря на значительное истощение содержания медиаторов отмечалось некоторое смещение баланса медиаторов в сторону большей активности серотонинергической системы (табл 1)

В левой гемисфере коры (JTTK) резкое возрастание уровня НА (+116%, р<0,01) происходило одновременно со снижением содержания серотонина (-48%, р<0,05) В результате смещение баланса нейромедиаторов было направлено в сторону активации НАершческой системы соотношения НА/ДА и НА/серотонин увеличились, соответственно, на +115% (р<0,01) и +317% (р<0,01) Эти изменения уровней медиаторов в ЛГК сопровождались возрастанием активности МАО-А на +46% (р<0,05) по сравнению с контрольным значением. В левых стволовых структурах (ЛСС), как и в правых, происходило истощение медиаторов, хотя активность МАО-А не изменилась относительно контроля Это можно объяснить наличием более выраженных компенсаторных механизмов в ЛСС по сравнению с правыми В результате и снижение уровней медиаторов в ЛСС (относительно правых) было менее значимым В том числе, уменьшение содержания НА и ДА составило, соответственно, -23% (р<0,05) и -40% (р<0,05) Кроме того, повысилось соотношение НА/ДА (+30%, р<0,05), и смещения баланса нейромедиаторов в ЛСС данной группы животных не происходило (табл 1)

В крови молодых крыс 2-й группы обнаружено резкое повышение активности МАО-А (+316%, р<0,01) (табл 2) Но при этом снижение содержа-

ния серотонина (-94%, р<0,05) и ДА (-20%, р<0,05) сопровождалось увеличением уровня НА на +45% (р<0,05)

Таблица 1

Содержание норадреналина, дофамина и серотонина

Исследуемая структура Содержание моноаминов в мозге (мкг/г) и крови (мкг/мл)

НА ДА Серотонин

1 группа - Контроль (интактные молодые животные)

Кровь 0,11+0,007 0,20+0,01 2,49+0,09

Правая гемисфера коры 0,54+0,02 1,19+0,05 0,49+0,02

Левая гемисфера коры 0,19+0,01 0,74+0,03 0,54+0,01

Правые стволовые структуры 0,61+0,02 1,26+0,04 0,76+0,03

Левые стволовые структуры 0,26+0,01 1,11+0,06 0,37+0,01

2 группа - 3-минутная окклюзия ПСА и 24-часовая окклюзия ЛСА

Кровь 0,16+0,02* 0,16+0,02 0,15+0,004*

Правая гемисфера коры 0,61+0,04 1,09+0,04 0,37+0,01*

Левая гемисфера коры 0,41+0,02* 0,73+0,02* 0,28+0,007*

Правые стволовые структуры 0,20+0,01* 0,35+0,004* 0,30+0,01*

Левые стволовые структуры 0,20+0,009* 0,67+0,02* 0,32+0,007

3 группа - 3-минутная окклюзия ЛСА и 24-часовая окклюзия ПСА

Кровь 0,14+0,005 0,26+0,01* 0,20+0,01*

Правая гемисфера коры 0,60+0,02 0,87+0,04* 0,44+0,02

Левая гемисфера коры 0,57+0,003* 0,38+0,02* 0,49+0,025

Правые стволовые структуры 0,24+0,01* 0,64+0,03* 0,41+0,021*

Левые стволовые структуры 0,19+0,004* 0,28+0,01* 0,37+0,012

4 группа - Введение дельтарана интактным молодым крысам

Кровь 0,05+0,001* 0,09+0,004* 4,72+0,14*

Правая гемисфера коры 0,34+0,02* 0,49+0,023* 0,95+0,031*

Левая гемисфера коры 0,11±0,001* 0,21+0,01* 0,97+0,042*

Правые стволовые структуры 0,89+0,04* 0,94+0,03* 0,80+0,036

Левые стволовые структуры 0,42+0,012* 0,83+0,04* 0,61+0,02*

5 группа - Введение дельтарана перед 3-мин оккл ПСА и 24-час оккл ЛСА

Кровь 0,07+0,003 0,12+0,007 1,67+0,07

Правая гемисфера коры 0,21+0,01 0,14+0,03 0,94+0,04

Левая гемисфера коры 0,08+0,003 0,10+0,004 0,64+0,02

Правые стволовые структуры 0,02+0,001 0,20+0,01 0,72+0,031

Левые стволовые структуры 0,04+0,001 0,21+0,01 0,74+0,026

б группа - Введение дельтарана перед 3-мин оккл ЛСА и 24-час оккл ПСА

Кровь 0,11+0,002 0,07+0,003 1,53+0,06

Правая гемисфера коры 0,92+0,04 0,45+0,014 0,75+0,08

Левая гемисфера коры 0,78+0,03 0,17+0,031 0,68+0,04

Правые стволовые структуры 0,25+0,01 0,18+0,003 0,78+0,02

Левые стволовые структуры 0,55+0,021 0,52+0,016 0,84+0,042

Смещение баланса медиаторов произошло в сторону возрастания адре-нергической системы (в основном за счет накопления ДА), поскольку значение НА/серотонин, хотя и не достоверно, повысилось (+16%; 0,1< р<0,05)

В условиях 3-минутной окклюзии ЛСА и 24-часовой окклюзии ПСА выживаемость молодых животных 3-й группы была несколько выше по сравнению со 2-й группой крыс и составила 66% (табл. 4) Поскольку в данной модели окклюзии хроническое нарушение мозгового кровообращения (НМК) было со стороны недоминирующего полушария, можно утверждать, что устойчивость организма ниже при 24-часовой окклюзии со стороны доминирующего полушария

В 111К молодых животных 3-й группы обнаружено значительное снижение уровня ДА (-27%, р<0,05) относительно контрольных значений При этом существенного изменения в активности МАО-А не происходило, что может объяснить и отсутствие достоверных отклонений в содержании НА и серотонина В результате наблюдалось смещение баланса нейромедиаторов в сторону преобладания активности НАергической системы повысились соотношения НА/ДА (+53%, р<0,05) и НА/серотонин (+24%, р<0,05) относительно контроля

В ПСС в условиях резкого повышения активности МАО-А (+108%, р<0,01) обнаружено уменьшение содержания НА (-61%, р<0,05), ДА (-49%, р<0,05) и серотонина (-46%, р<0,05) (табл 1) В результате в правых стволовых структурах баланс медиаторов сместился в сторону преобладания ДАер-гической системы.

В левой гемисфере коры на фоне увеличения активности МАО-А (+88%, р<0,05) отмечалось значительное возрастание содержания НА (+200%, р<0,01), сопровождаемое снижением уровня ДА (-49%, р<0,05) Поэтому происходило значительное смещение баланса медиаторов в сторону большей активности НАергической системы В том числе, значительно повысились соотношения НА/ДА (+477%, р<0,01) и НА/серотонин (+231%, р<0,01) по сравнению с контрольной группой молодых животных В то же время, в ЛСС обнаружено истощение только НА (-27%; р<0,05) и ДА (-75%, р<0,05) относительно контроля В связи с этим и баланс нейромедиаторов в левых стволовых структурах молодых крыс 3-й группы сместился в сторону большей активности серотонинергической системы Соотношение НА/ДА повышалось на +196% (р<0,01) относительно контроля, что свидетельствует о наибольшем истощении ДА в левых стволовых структурах данной группы животных В крови молодых животных 3-й группы обнаружено значительное увеличение содержания НА (+27%, р<0,05) и ДА (+30%, р<0,05) и снижение уровней серотонина (-92%, р<0,05) (табл 1) Поэтому, смещение баланса медиаторов в крови крыс произошло в сторону повышения активности НАергической системы

Исходя из результатов исследования изменения медиаторного баланса в мозге молодых животных 2-й и 3-й групп, можно сделать вывод о том, что более высокий уровень выживаемости животных при 3-минутной окклюзии

ЛСА и 24-часовой окклюзии ПСА (табл 4) наблюдается в результате следующих причин Во-первых, в стволовых структурах молодых животных 3-й группы происходило не столь значительное смещение баланса нейромедиа-торов в сторону активации серотонинергической системы, как во 2-й группе В ПСС молодых крыс 3-й группы отмечалась повышенная активность ДАер-гической системы относительно других медиаторных систем В-третьих, в гемисферах коры молодых животных 2-й группы на фоне преобладания но-радренергической медиации снижалась активация серотонинергической системы

Анализ полученных результатов показал, что баланс нейромедиаторов в условиях окклюзии сонных артерий у молодых крыс смещается в сторону преобладания НАергической системы Это может быть принципиальным фактором, определяющим особенность адаптационной стратегии животных с леволатеральным профилем в условиях нарушения мозгового кровообращения.

В связи с этим представляется интересным изучение эффектов адаптоге-на пептидной природы (дельтарана), который, как известно, обладает преимущественно влиянием на серотонинергическую систему [Королева С В, Ашмарин И П, 2005], на изменение в содержании медиаторов в мозге и крови крыс

На фоне введения молодым животным дельтарана происходило снижение активности МАО-А в гемисферах коры молодых животных относительно интактных крыс В том числе, в правой гемисфере понижение активности МАО-А составило -37% (р<0,05) (табл 2) Однако это способствовало повышению уровня только серотонина (+94%, р<0,05) относительно контроля, тогда как содержание НА и ДА понижалось, соответственно, на -37% (р<0,05) и -59% (р<0,05) (табл 1) Смещение баланса нейромедиаторов в правой гемисфере было в сторону большей активности серотонинергической системы индекс НА/серотонин снизился на -67% (р<0,05) по сравнению с контролем

В ЛГК недостоверное уменьшение активности МАО-А сопровождалось выраженными изменениями в содержании нейротрансмиттеров (табл 1, 2) Значительное снижение уровней адренергических медиаторов (НА - на -42% и ДА - на -72%) происходило на фоне возрастания содержания серотонина (+80%, р<0,05)

Таким образом, как и в ПГК, в левой ноосфере обнаружено смещение баланса медиаторов в сторону большей активности серотонинергической системы

В ПСС молодых животных под влиянием введения дельтарана на фоне возрастания активности МАО-А (+31%, р<0,05) происходило накопление НА (+46%, р<0,05) и снижение уровня ДА (-25%, р<0,05) Отсутствие изменений в содержании серотонина на фоне активации адренергических медиаторных систем свидетельствует об угнетении серотонинергической системы в ПСС крыс в условиях введения дельтарана относительно контрольной группы Таким образом, баланс медиаторов сместился в сторону большей активности НАергической системы, на что также указывает возрастание соотношений

НА/ДА (+98%, р<0,05) и НАУсеротонин (+39%, р<0,05) относительно контрольных значений Одновременно происходило повышение активности МАО-А на +31% (р<0,05) (табл 1,2)

Таблица 2

Активность моноаминооксидазы типа А в мозге и крови крыс разного возраста, (М ± ш)_

Исследованная структура Активность МАО-А в мозге (пмоль серотони-на/мин /мг белка) и крови (мкмоль серотонина/ч/л)

1 группа - Контроль (интактные животные)

Молодые крысы Старые крысы

Правая гемисфера коры 0,97 ±0,02 0,31 + 0,01

Левая гемисфера коры 0,72 + 0,03 0,33+0,009

Правые стволовые структуры 0,45 + 0,01 0,97+ 0,04

Левые стволовые структуры 1,07 ±0,04 1,07+0,05

Кровь 2,92 ±0,07 2,28+ 0,10

2 группа - 3-минутная окклюзия ПСА и 24-часовая окклюзия ЛСА

Правая гемисфера коры 1,30±0,04* 0,82+0,03*

Левая гемисфера коры 1,05±0,02* 0,84+0,04*

Правые стволовые структуры 1,45±0,06* 1,72+0,05*

Левые стволовые структуры 1,13+0,05 1,36+0,04*

Кровь 12,15+0,59* 9,86+0,03*

3 группа - 3-минутная окклюзия ЛСА и 24-часовая окклюзия ПСА

Правая гемисфера коры 0,86+0,03 0,68±0,03*

Левая гемисфера коры 1,36+0,08* 0,57+0,02*

Правые стволовые структуры 0,93±0,04* 1,32+0,01*

Левые стволовые структуры 0,98+0,02 1,21+0,03*

Кровь 15,77+0,46* 6,34+0,25*

4 группа - Введение дельтарана интактным крысам

Правая гемисфера коры 0,60+0,02* 0,29+0,01

Левая гемисфера коры 0,59±0,04 0,47+0,02*

Правые стволовые структуры 0,59+0,01* 0,42+0,01*

Левые стволовые структуры 0,39+0,01* 0,75±0,03*

Кровь 3,08±0,05 6,22±0,25*

5 группа - Введение дельтарана перед 3-мин оккл ПСА и 24-час оккл ЛСА

Правая гемисфера коры 1,36±0,05* 0,26+0,009

Левая гемисфера коры 0,89+0,04* 0,36+0,02

Правые стволовые структуры 0,68+0,03* 0,14+0,006*

Левые стволовые структуры 1,13+0,04* 0,22+ 0,01*

Кровь 2,88±0,05 5,68+ 0,08*

6 группа - Введение дельтарана перед 3-мин оккл ЛСА и 24-час оккл ПСА

Правая гемисфера коры 1,40±0,05* 0,24+0,008

Левая гемисфера коры 1,12+0,04* 0,31+0,01

Правые стволовые структуры 1,58+0,06* 0,18+0,005*

Левые стволовые структуры 1,42+0,03* 0,24+ 0,009*

Кровь 12,15+0,31* 4,61+0,09*

В ЛСС снижение активности МАО-А (-64%, р<0,05) следующим образом отразилось на балансе медиаторов Произошло накопление НА (+62%, р<0,05) и снижение уровня ДА (-25%, р<0,05) При этом отмечалось значительное повышение содержания серотонина (+65%, р<0,05) по сравнению с контролем (табл 1, 2) Повышение значения НА/ДА (+122%, р<0,01) и накопление серотонина в ЛСС крыс указывает на активацию НАергической и серотонинергической систем в условиях введения дельтарана

В крови молодых животных 4-й группы обнаружено истощение адре-нергических медиаторов (НА на - 54% и ДА на -54%), при этом наблюдалось повышение уровня серотонина (+90%, р<0,05)

Таким образом, у молодых крыс при введении дельтарана в крови и ге-мисферах коры больших полушарий происходила активация серотонинергической системы, а в стволовых структурах - НАергической, а также серотонинергической в ЛСС Как известно, увеличение содержания в стволовых структурах НА либо ДА свидетельствует о большей устойчивости организма к стрессовым воздействиям [Горбунова А В , 2005] В связи с этим можно утверждать, что введение дельтарана способствует увеличению адаптационных резервов организма молодых левополушарных крыс

В результате проведенного исследования влияния предварительного введения дельтарана перед ОСА был показан его протективный эффект, о чем, в первую очередь, судили по показателю выживаемости животных. Так, при 3-минутной окклюзии ПСА и 24-часовой окклюзии ЛСА уровень выживаемости молодых крыс, которым предварительно вводили препарат, составил 90%, что значительно превосходило показатель выживаемости животных 2-й группы - 62,5% (табл 4)

При этом в ПГК животных на фоне снижения активности МАО-А (-38%, р<0,05) обнаруживалось снижение уровней НА (-61%, р<0,05) и ДА (-88%, р<0,05) при одновременном накоплении серотонина (+92%, р<0,05) При этом наблюдалось возрастание значения НА/ДА (+233%; р<0,05) и уменьшение соотношения НА/серотонин (-80%, р<0,05) В ПСС наблюдалось повышение активности МАО-А на +31% (р<0,05) относительно контроля На этом фоне происходило понижение содержания НА (-97%, р<0,05) и ДА (-84%, р<0,05) В результате были снижены значения НА/ДА (-79%, р<0,05) и НА/серотонин (-96%, р<0,05)

В ЛГК также не обнаружено изменения активности МАО-А В результате происходило уменьшение содержания НА (-58%, р<0,05) и ДА (-86%, р<0,05) и не столь значительное возрастание уровня серотонина (+19%, р<0,05) (табл 1, 2) Несмотря на то, что хроническое НМК было со стороны доминирующего (левого) полушария, в левой ноосфере отмечались менее значительные изменения медиаторного баланса по сравнению с ПГК В том числе, повышение соотношения НА/ДА (+211%, р<0,01) наблюдалось одновременно со снижением значения НА/ серотонин (-67%, р<0,05)

В ЛСС на фоне значительного изменения активности МАО-А (-64%, р<0,05) отмечалось истощение адренергических медиаторов Содержание НА

понизилось на -85% (р<0,05), а дофамина - на -81% (р<0,05) относительно контрольных значений Одновременно происходило нарастание уровня серо-тонина (+100%, р<0,01) (табл 1, 2) Поэтому смещение медиаторного баланса происходило в сторону большей активности серотонинергической системы снижалось значение НА/серотонин (-93%, р<0,05)

В крови молодых животных 5 группы обнаруживалось уменьшение содержания НА (-36%, р<0,05), ДА (-40%, р<0,05) и серотонина (-33%, р<0,05) Но, при этом происходило компенсаторное снижение активности МАО-А (-38%, р<0,05) (табл 1, 2)

Предварительное введение дельтарана за 1 ч до 3-минутной окклюзии ЛСА и 24-часовой окклюзии ПСА способствовало повышению уровня выживаемости молодых животных 6-й группы относительно крыс 3-й группы до 80% (табл. 4). В ПГК молодых животных 6-й группы одновременно с возрастанием активности МАО-А (+34%, р<0,05) отмечалось накопление НА (+70%, р<0,05) и серотонина (+53%, р<0,05) на фоне снижения уровня ДА (-62%, р<0,05) (табл 1, 2). Повышение соотношения НА/ДА (+353%, р<0,01) при отсутствии изменений в значении НА/серотонин относительно контроля свидетельствует о возрастании в данной структуре мозга активности двух медиаторных систем норадренергической и серотнинергической по сравнению с 1-й группой молодых крыс.

В ЛГК молодых животных 6-й группы происходили сходные изменения Так, обнаружено возрастание уровней НА (+310%, р<0,01) и серотонина (+26%; р<0,05) и снижение содержания ДА (-77%, р<0,05) в условиях повышения активности МАО-А (+46%; р<0,05) (табл 1, 2) Но в данном случае более выраженное накопление НА по сравнению с серотонином способствовало смещению баланса медиаторов в сторону большей активности НАерги-ческой системы. Это подтверждается повышением соотношения НА/серотонин на +229% (р<0,01) относительно контроля

В ПСС молодых крыс 6-й группы отмечалось истощение адренергиче-ских медиаторов на фоне резкого повышения активности МАО-А (+222%, р<0,01) В том числе, снижались уровни НА (-59%, р<0,05) и ДА (-86%, р<0,05) Тогда как содержание серотонина было на уровне контрольных значений (табл 1,2).

Таким образом, введение дельтарана перед окклюзией артерий способствует снижению влияния НМК на структуры мозга преимущественно через влияние на серотонинергическую систему В результате в ПСС животных данной группы соотношение НА/серотонин было ниже контрольного значения на -60% (р<0,05).

В ЛСС молодых животных 6-й группы отмечалось выраженное накопление НА (+112%, р<0,05) и серотонина (+127%; р<0,01) на фоне снижения содержания ДА (-53%, р<0,05) (табл 1) Поэтому, как и в гемисферах коры, в стволовых структурах обнаруживалось преобладание НАергической и серотонинергической медиации (значение показателя НА/серотонин не отличалось от контроля, тогда как соотношение НА/ДА было значительно выше уровня крыс 1-й группы)

В крови молодых крыс 6-й группы содержание НА было на уровне контроля, а уровни ДА и серотонина - ниже, соответственно, на -65% (р<0,05) и -38% (р<0,05), возможно, в результате резкого повышения активности МАО-А (+316%, р<0,01) (табл 1, 2) Такие изменения в содержании медиаторов в крови животных с НМК можно расценивать как адаптивные, поскольку известна патофизиологическая роль серотонинергической и дофаминергиче-ской систем в генезе заболеваний сердечно-сосудистой системы В результате смещение баланса трансмиттеров в крови этой группы животных происходило в сторону большей активности норадренергической системы соотношения НА/ДА и НА/серотонин были выше контрольных значений, соответственно, на + 185% (р<0,01) и +75% (р<0,05)

В результате проведенного исследования влияния ОСА разной продолжительности на выживаемость и баланс моноаминов в мозге и крови молодых крыс были показаны различия в адаптационных реакциях животных в зависимости от характера окклюзирующего влияния (хроническое или переходящее НМК) В том числе, при 3-минутной окклюзии ПСА и 24-часовой окклюзии ЛСА уровень выживаемости животных был ниже по сравнению с 6-й группой животных Нейрохимическим отражением данного факта являлось то, что у животных 5-й группы отмечалось снижение активности МАО-А в мозге и крови, а также преобладание активности серотонинергической системы в структурах мозга, тогда как у крыс 6-й группы возрастание активности МАО-А в структурах мозга (за исключением левых стволовых структур) и крови сопровождалось большей активностью норадренергической системы в гемисферах коры и левых стволовых структурах, а также крови животных

Таким образом, обнаруженное адаптогенное влияние дельтарана при нарушении мозгового кровообращения у молодых животных позволяет рекомендовать применение данного препарата в неврологической практике в зависимости от локализации очага хронической ишемии мозга

Для выявления возрастных особенностей нарушения нейромедиаторного баланса при НМК далее было проведено изучение содержания моноаминов в мозге и крови старых левополушарных крыс, которым моделировали ОСА

Нарушение медиаторного баланса в мозге и крови старых крыс, находящихся в условиях окклюзии сонных артерий

Общим положением всех многочисленных теорий старения является признание структурных изменений белковых молекул основным и первичным звеном процесса старения Наиболее жизненно значимые изменения в стареющем организме происходят в головном мозге Становятся многочисленными повреждения структуры ДНК, в результате чего в клетках нервной ткани нарушается синтез и обмен нейромедиаторов.

С целью выявления особенностей распределения моноаминов в структурах мозга старых левополушарных крыс был проведен анализ содержания и соотношений норадреналина, дофамина и серотонина в гемисферах коры

и стволовых структурах правой и левой половины мозга по сравнению с молодыми животными

При исследовании баланса медиаторов у интактных леволатеральных старых крыс (1-я группа) были получены следующие результаты Во-первых, необходимо отметить, что в правой гемисфере коры наблюдалось низкое содержание адренергических нейромедиаторов по сравнению с левой В том числе, в правой коре больших полушарий уровни НА и ДА были ниже, соответственно, в 12 и 9,3 раза по сравнению с ипсилатеральными структурами В то же время, столь значительной асимметрии в содержании серотонина в гемисферах не отмечалось (табл 3) Следовательно, при старении происходит нарушение соотношения адренергических нейротрансмиттеров между полушариями, а также между адренергической и серотонинергической системами

В стволовых структурах также обнаружен дисбаланс медиаторов Так, в левых стволовых структурах содержание НА и серотонина было ниже, соответственно, на -74% (р<0,05) и -24% (р<0,05) по сравнению с контролем, тогда как уровень ДА, напротив, превышал соответствующее значение в правых стволовых структурах на +37% (р<0,05) (табл 3)

При сравнении с молодыми животными было отмечено, что при старении в ПГК происходит понижение содержания НА (-96%, р<0,05) и дофамина (-97%, р<0,05), но накапливается серотонин (+65%, р<0,05) В левой коре больших полушарий также снижен уровень дофамина (-62%, р<0,05) и повышено содержание серотонина (+26%, р<0,05) Кроме того, наблюдалось увеличение уровня НА (+26%, р<0,05) (табл 3)

В ПСС обнаружены сходные изменения увеличены уровни НА (+34%, р<0,05) и серотонина (+29%, р<0,05) при снижении содержания ДА (-70%; р<0,05) Тогда как в левых стволовых структурах накопление серотонина (+100%, р<0,01) сопровождалось истощением содержания ДА (-53%), р<0,05) относительно молодых животных (табл 3) Следовательно, наиболее значимыми нарушениями состояния баланса нейромедиаторов при старении является понижение уровня дофамина и накопление серотонина

В крови старых крыс, напротив, увеличены уровни адренергических медиаторов: НА - на +118% (р<0,05), ДА - на +65% (р<0,05) относительно молодых В то же время, содержание серотонина при старении снижается (-71%, р<0,05) (табл 3)

Необходимо отметить, что по сравнению с молодыми животными у старых отмечались более высокие значения НА/ДА в стволовых структурах и правой гемисфере коры, а в левой коре больших полушарий этот показатель, напротив, был ниже на -58% (р<0,05)

Индекс НА/серотонин снижался при старении в ПГК (-98%, р<0,05) и ЛСС (-60%, р<0,05) Кроме того, при старении в крови отмечалось выраженное увеличение показателей НА/ДА и НА/ серотонин

При 3-минутной окклюзии ПСА и 24-часовой окклюзии ЛСА в крови старых животных отмечалось снижение уровня дофамина (-85%, р<0,05) и накопление серотонина (+34%, р<0,05) относительно интактных старых

крыс. Тогда как в мозге крыс 2-й группы наблюдались следующие изменения по сравнению с контрольными старыми животными

Таблица 3

Содержание норйдреналина, дофамина и серотонина в структурах мозга и крови старых крыс, (М + ш)_

Исследуемая структура Содержание моноаминов в мозге (мкг/г) и крови (мкг/мл)

НА ДА Серотонин

1 группа - Контроль (интактные старые животные)

Кровь 0,24 + 0,01 0,33 ±0,01 0,73 ±0,03

Правая гемисфера 0,02 ±0,001 0,03 ±0,001 0,81 ±0,04

Левая гемисфера 0,24 ±0,02 0,28+0,01 0,68 ±0,03

Правые стволовые структуры 0,82 +0,04 0,38 +0,02 0,98 ±0,04

Левые стволовые структуры 0,21 ±0,01 0,52 ±0,03 0,74+0,03

2 группа - 3-минутная окклюзия ПСА и 24-часовая окклюзия ЛСА

Кровь 0,24 +0,01 0,05±0,002* 0,98 ±0,05

Правая гемисфера 0,11 ±0,01* 0,82 ±0,04* 0,61 ±0,02*

Левая гемисфера 0,16 ±0,01* 0,76 ±0,03* 0,64 ±0,03

Правые стволовые структуры 0,27 ±0,02* 0,25 ±0,01* 0,85 ±0,04

Левые стволовые структуры 0,39 ±0,02* 0,08+0,003* 0,74 ±0,02

3 группа - 3-минутная окклюзия ЛСА и 24-часовая окклюзия ПСА

Кровь 0,17± 0,01* 0,22±0,001* 0,91+0,02*

Правая гемисфера 0,15+0,007* 0,54+0,003* 0,34+0,006*

Левая гемисфера 0,40+0,002* 0,43+0,002* 0,51±0,003*

Правые стволовые структуры 0,52±0,003* 0,22+0,001* 0,74±0,006*

Левые стволовые структуры 0,15+0,005* 0,35+0,001* 0,80±0,004*

4 группа - Введение дельтарана интактным старым крысам

Кровь 0,18 ±0,004 0,16+0,007* 2,19 ±0,09*

Правая гемисфера 0,54 ±0,01* 0,48±0,02* 0,94 ±0,05

Левая гемисфера 0,47 ±0,02* 0,41 ±0,01* 0,92 ±0,03*

Правые стволовые структуры 0,66 ±0,03* 0,10+0,001* 1,50 ±0,06*

Левые стволовые структуры 0,74 ±0,02* 1,04 ±0,06* 1,22 ±0,08*

5 группа - Введение дельтарана перед 3-мин оккл ПСА и 24-час окьсл ЛСА

Кровь 0,59 ±0,03* 0,41 ±0,01* 2,21 ±0,10*

Правая гемисфера 0,60 ±0,01* 0,74 ±0,02* 0,87 +0,03

Левая гемисфера 0,81 ±0,03* 0,04 ±0,01* 0,94 ±0,05*

Правые стволовые структуры 1,07 ±0,04* 0,03+0,001* 1,18 ±0,08

Левые стволовые структуры 1,54 ±0,08* 0,11+0,003* 1,34+0,09*

6 группа - Введение дельтарана перед 3-мин оккл ЛСА и 24-час оккл ПСА

Кровь 0,46 ±0,02* 0,44+0,01* 1,38 +0,09*

Правая гемисфера 0,21 ±0,01* 0,25 ±0,01* 0,94 +0,03

Левая гемисфера 0,36 ±0,02* 0,17+0,01* 0,97 ±0,04*

Правые стволовые структуры 0,73 ±0,03* 0,29+0,001* 1,05 +0,09

Левые стволовые структуры 0,20+0,01* 0,41+0,003* 1,22 ±0,08*

В ПГК происходило значительное накопление НА и ДА и уменьшение уровня серотонина (табл 3) Согласно результатам анализа изменения соотношений нейромедиаторов в данной структуре мозга произошло перераспределение медиаторов в сторону большей активации адренергической системы по сравнению с интактными старыми крысами

В ЛТК старых животных понижение содержания НА (-33%, р<0,05) сопровождалось возрастанием уровня ДА (+171%, р<0,01) (табл. 3) За счет этого смещение баланса медиаторов было направлено в сторону большей активации ДАергической системы, как и в правой гемисфере коры

В ПСС происходило истощение адренергических медиаторов (уровень НА понизился на -67%, р<0,05, а ДА - на -34%; р<0,05) и относительно интактных старых крыс (табл 3) Поэтому баланс нейромедиаторов сместился в сторону большей активации серотонинергической системы, о чем также свидетельствует изменение индекса НА/серотонин В то же время, в ЛСС наблюдалось возрастание НА (+86%, р<0,05) на фоне снижения ДА (-85%, р<0,05) Таким образом, смещение баланса нейромедиаторов происходило в сторону большей активности НАергической системы

Таблица 4

Показатель выживаемости в экспериментальных группах животных, (в %)

Группа животных Молодые крысы Старые крысы

2-я гр. (3-минутная окклюзия ПСА и 24-часовая окклюзия ЛСА) 62,5 31,0

3-я гр. (3-минутная окклюзия ЛСА и 24-часовая окклюзия ПСА) 66,0 56,0

5-я гр. (Предварительное введение дельтарана перед 3-минутной окклюзией ПСА и 24-часовой окклюзией ЛСА) 90,0* 56,0*

6-я гр. (Предварительное введение дельтарана перед 3-минутной окклюзией ЛСА и 24-часовой окклюзией ПСА) 80,0** 62,5

Примечание. * -р< О,05 по сравнению с показателем у животных 2-й группы, ** - р< 0,05 по сравнению с показателем у животных 3-й группы

При сравнении с молодыми крысами, которые находились в условиях 3-минутной окклюзии ПСА и 24-часовой окклюзии ЛСА, у старых животных наблюдались следующие отличия в балансе нейромедиаторов Так, в ПГК старых крыс обнаружено истощение НА (-82%, р<0,05) и ДА (-26%, р<0,05) одновременно с повышением уровня серотонина (+65%, р<0,05) В ЛТК старых животных изменялось содержание НА (-61%, р<0,05) и серотонина (+129%, р<0,01) относительно молодых стрессированных крыс В ЛТК отмечалось снижение содержания НА, а уровень серотонина был значительно выше показателя молодых животных 2-й группы В ПСС старых животных при ОСА наблюдалось повышение уровней моноаминов (НА - на +35%, р<0,05, ДА - на +257%, р<0,01, серотонина на +183%, р<0,01) А в ЛСС происходило возрастание уровней НА (+95%, р<0,05) и серотонина (+147%, р<0,01) одновременно с истощением содержания ДА (-88%, р<0,05) относительно молодых крыс 2-й 1руппы

При изучении изменений соотношений нейромедиаторов старых животных, находящихся в условиях 3-минутной окклюзии ПСА и 24-часовой окклюзии ЛСА, было отмечено, что в ПГК и стволовых структурах происходит значительное снижение показателей НА/ДА (р<0,01), тогда как в левой половине мозга обнаружены обратные изменения (р<0,001) Соотношение НА/серотонин повышалось в ПГК и ЛСС, соответственно, на +800% (р<0,001) и +75% (р<0,05) Напротив, в ЛГК и ПСС обнаружено снижение данного показателя, соответственно, на -31% (р<0,05) и -62% (р<0,05)

Эти изменения нейромедиаторного баланса у старых животных 2-й группы в условиях ОСА происходили на фоне повышения активности МАО-А В ПГК возрастание активности фермента составило +165% (р<0,01), в ЛГК - +155% (р<0,01), в ПСС - +77% (р<0,05), в ЛСС - +27% (р<0,05), а в крови - +332% (р<0,01) (табл 2) Такое увеличение активности МАО-А в мозге является отражением нарушения баланса нейромедиаторов в условиях НМК

Относительно молодых животных, которым проводили 3-минутную окклюзию ПСА и 24-часовую окклюзию ЛСА, у старых стрессированных крыс соотношение НА/ДА было снижено в правой (-77%, р<0,05) и левой ге-мисферах коры (-63%, р<0,05), а также ПСС (-61%, р<0,05), тогда как в ЛСС наблюдалось резкое повышение данного индекса Кроме того, во всех структурах мозга старых крыс обнаружено значительное понижение соотношения НА/серотонин. Следовательно, в ответ на 3-минутную окклюзию ПСА и 24-часовую окклюзию ЛСА у старых животных происходит большая активация серотонинергической системы, в то время как снижается НАергаческая медиация по сравнению с молодыми крысами

При исследовании медиаторного баланса у старых крыс, которым моделировали 3-минутную окклюзию ЛСА и 24-часовую окклюзию ПСА (3-я группа) отмечены следующие изменения В ПГК резко возросли уровни НА (+650%, р<0,01) и ДА (р<0,01), но при этом снизилось содержание серо-тонина (-58%, р<0,05) Одновременно обнаружено возрастание индексов НА/ДА (+100%, р<0,01) и НА/серотонин 0X0,001) относительно группы контроля. В ЛГК происходили сходные изменения1 возросли уровни НА (+67%, р<0,05) и ДА (+54%, р<0,05), а содержание серотонина снизилось на -25% (р<0,05) В результате происходило повышение соотношений НА/ДА (+745%, р<0,01) и НА/серотонин (+117%, р<0,01).

Однако эти изменения были менее выраженными по сравнению с ПГК При этом и уровень выживаемости крыс данной группы был достоверно выше относительно показателя выживаемости старых крыс 2-й группы (56% и 31%, соответственно, р<0,05)

В ПСС отмечалось истощение НА (-37%, р<0,05), дофамина (-42%, р<0,05) и серотонина (-24%, р<0,05) по сравнению с контрольной группой старых крыс, тогда как в ЛСС снижение содержания НА (-29%, р<0,05) и ДА (-33%; р<0,05) носило менее выраженный характер относительно правых стволовых структур этой же группы животных (табл 3) Это сопровождалось значительным изменением соотношения НА/серотонин (-32%; р<0,05)

Эти изменения содержания медиаторов в структурах мозга сопровождались возрастанием активности МАО-А в ПГК (+119%, р<0,01) и ЛГК (+73%, р<0,05) В правых стволовых структурах также изменялась активность МАО-А (+36%), р<0,05) относительно уровня контрольной группы старых крыс В крови животных 3-й группы происходило возрастание активности фермента на +178% (р<0,01) (табл 2)

Следовательно, как и во 2-й группе, при 3-минутной окклюзии ЛСА и 24-часовой окклюзии ПСА, но в меньшей степени, происходило истощение медиаторов практически во всех структурах мозга на фоне повышения активности МАО-А Но при этом необходимо отметить тот факт, что низкий уровень выживаемости старых крыс 2-й группы может быть косвенно взаимосвязан с преобладанием активности ДАергической системы в гемисферах коры относительно старых крыс 3-й группы и молодых животных 2-3-й групп Также была выявлена взаимосвязь типа ОСА с активацией серотони-нергической системы в стволовых структурах той половины мозга, со стороны которой моделировали 3-минутную ОСА у животных обеих возрастных групп Также интересно отметить, что на фоне более высокого уровня выживаемости у животных разного возраста 3-й группы не происходило изменений активности МАО-А в ЯСС относительно иятактных крыс того же возраста Эти особенности в нейромедиаторном статусе крыс при ОСА могут рассматриваться в качестве критериев, которые отражают устойчивость организма к НМК

В крови старых животных 3-й группы отмечалось снижение уровней НА (-29%, р<0,05) и ДА (-33%, р<0,05) на фоне возрастания содержания серото-нина (+25%, р<0,05) по сравнению с контрольной группой животных того же возраста (табл 3) Таким образом, увеличение активности МАО-А не являлось критичным для снижения активации серотонинергической системы в данной модели окклюзии у старых животных, что может быть одним из факторов, способствующих увеличению риска развития дальнейших патологических изменений в сосудистой системе животных данной группы При этом активация серотонинергической системы в крови животных не приводила к возрастанию активности симпатоадреналовой системы (о чем судили по изменению содержания НА и ДА)

Введение дельтарана интактным старьм животным способствовало резкому увеличению уровней адренергических нейромедиаторов (р<0,001) в ПГК относительно показателей у старых крыс контрольной группы В ЛГК обнаружено увеличение содержания НА (+96%, р<0,05), ДА (+46%, р<0,05) и серотонина (+35%, р<0,05) по сравнению с показателями у контрольных животных этой же возрастной группы (табл 3) При этом баланс нейромедиаторов сместился в сторону большей активности НАергической системы Согласно результатам изменения соотношений нейромедиаторов в гемисферах коры произошло смещение баланса медиаторов в сторону большей активности НАергической системы, индексы НА/ДА и НА/серотонин достоверно превышали значения у старых животных контрольной группы

В то же время, в ПСС старых крыс дельтаран способствовал снижению содержания НА (-20%, р<0,05) и ДА (-74%, р<0,05) на фоне значительного возрастания содержания серотонина (+53%, р<0,05) относительно интактных старых животных (табл 3) Поэтому смещение баланса нейромедиаторов у старых животных этой группы произошло в сторону большей активности серотонинергической системы, в отличие от ЛСС, где смещения баланса не происходило относительно контрольной группы крыс В левых стволовых структурах старых крыс 4-й группы обнаружено резкое повышение содержания НА (+253%, р<0,01), ДА (+100%, р<0,01) и серотонина (+65%, р<0,05) Этот эффект препарата можно объяснить понижением активности МАО-А в правых (-57%, р<0,05) и левых стволовых структурах (-30%, р<0,05) относительно уровня контрольной группы старых крыс (табл 2)

Такое изменение баланса нейромедиаторов в мозге старых крыс под влиянием введения дельтарана можно расценивать в качестве адаптивного эффекта препарата, снижающего проявления процессов старения, поскольку в мозге старых крыс отмечалось возрастание содержания всех нейромедиаторов

Кроме того, под влиянием дельтарана в крови старых животных наблюдалось снижение уровней НА (-25%, р<0,05) и ДА (-52%, р<0,05) одновременно с увеличением содержания серотонина (+200%, р<0,01) по сравнению с крысами этого же возраста в контрольной группе При этом наблюдалось возрастание активности МАО-А на +173% (р<0,01) по сравнению с интакт-ными старыми животными (табл 2,3).

Относительно молодых интактных крыс, которым вводили дельтаран, у старых крыс в крови происходило накопление НА (+260%, р<0,01) и ДА (+78%, р<0,05) на фоне истощения содержания серотонина (-54%, р<0,05) У старых животных также наблюдались изменения в содержании НА (+59%, р<0,05) в ПГК, тогда как в левой гемисфере коры старых животных обнаружены более высокие уровни НА (+327%, р<0,01) и ДА (+95%, р<0,05) по сравнению с показателем у молодых крыс 4-й группы

В ПСС старых животных отмечалось понижение содержания НА (-26%, р<0,05) и ДА (-89%, р<0,05) и накопление серотонина (+88%, р<0,05), тогда как в левой половине мозга значительно увеличивались уровни всех моноаминов по сравнению с молодыми крысами Следовательно, введение дельтарана старым животным способствовало выраженному накоплению НА в коре больших полушарий и серотонина в стволовых структурах, что является отражением различия эффектов данного препарата на динамику изменения нейротрансмиттеров у животных разного возраста

Кроме того, дельтаран, введенный интактным старым животным, способствует повышению соотношения НА/ДА в крови и структурах мозга, за исключением ПСС, где данный показатель понижался на -46% (р<0,05) относительно контрольной группы крыс этого же возраста Изменение аналогичной направленности происходило в мозге и в отношении индекса НА/серотонин, но в крови значение данного показателя снижалось (-76%, р<0,05) Вместе с тем, существующие возрастные различия в действии дель-

тарана на баланс медиаторов выражались в повышении индекса НА/ДА в мозге и крови старых крыс по сравнению с молодыми Соотношение НА/серотонин при старении также увеличивалось в крови и коре больших полушарий, а в стволовых структурах, напротив, понижалось

В условиях 3-минутной окклюзии ПСА и 24-часовой окклюзии ЛСА с предварительным введением дельтарана у старых крыс (5-я группа) по сравнению с интактными животными того же возраста происходили следующие изменения в балансе моноаминов В ПГК обнаружено резкое возрастание уровней НА (р<0,001) и ДА (р<0,001) В ЛГК, как и в правой гемисфе-ре (но не столь значительное), отмечалось увеличение уровня НА (+238%, р<0,01) относительно контроля (табл 3) Это свидетельствует о том, что при старении в условиях стресса сохраняются адаптивные свойства доминирующего полушария по сравнению с ипсилатеральным

Кроме того, в ЛГК отмечалось изменение содержания ДА (-86%; р<0,05) и увеличение уровня серотонина (+38%, р<0,05) (табл 3), что может быть, в данном случае, расценено в качестве специфического эффекта дельтарана при этой модели ОСА Таким образом, под влиянием предварительного введения дельтарана старым крысам 5-й группы в гемисферах коры баланс нейромедиаторов сместился в сторону большей активности НАергической системы

В ПСС происходило повышение содержания НА (+30%, р<0,05) и серотонина (+20%, р<0,05) на фоне снижения уровня ДА (-92%, р<0,05) (табл 3) За счет этого баланс нейромедиаторов в данной структуре сместился в сторону большей активности НАергической и серотонинергической систем В ЛСС увеличение содержания НА и серотонина составило, соответственно, +633% (р<0,001) и +81% (р<0,05) на фоне понижения уровня ДА (-79%, р<0,05). Поэтому смещение баланса нейромедиаторов здесь было направлено на большую активность НАергической системы В крови старых крыс 5-й группы дельтаран способствовал повышению содержания всех медиаторов Были повышены уровни НА (+146%, р<0,01), ДА (+24%, р<0,05) и серотонина (+203%; р<0,01) В результате преобладающее влияние оказывали серотонинергическая и НАергическая системы

Относительно молодых животных, находящихся в условии предварительного введения дельтарана перед 3-минутной окклюзией ПСА и 24-часовой окклюзией ЛСА,. у старых крыс в данной модели эксперимента происходили следующие изменения медиаторного баланса В крови старых крыс наблюдалось повышенное содержание НА (+638%, р<0,01) и ДА (+413%, р<0,01). В ПГК отмечалось накопление ДА (+106%, р<0,05) В то же время, в ЛГК старых животных происходило значительное накопление только НА (+21%, р<0,05) Таким образом, предварительное введение дельтарана перед ОСА уменьшало проявления НМК у старых животных В результате можно утверждать, что данный препарат положительно сказывается на нейрохимических показателях у стрессированных леволатериальных старых крыс Таким образом, дельтаран оказывает эффекты, снижающие проявления не только процесса старения, но и стрессового воздействия, что может быть

аргументом для рекомендации к применению дельтарана в неврологической практике с учетом функциональной межполушарной асимметрии больного, а также его возраста

Согласно результатам изучения изменения показателей соотношений у старых крыс в условиях предварительного введения дельтарана перед ОСА (5-я группа) в правой гемисфере коры происходило возрастание значений НА/ДА и НА/серотонин, соответственно, на +45% (р<0,05) и в 34,5 раза (р<0,001) В ЛГК также обнаружено резкое увеличение показателей НА/ДА и НА/серотонин (р<0,001) В правых и левых стволовых структурах происходило аналогичное повышение значений НА/ДА (р<0,001) Индекс НА/серотонин возрастал в JICC Следовательно, дельтаран способствовал значительному перераспределению нейромедиаторов в мозге стрессирован-ных животных преимущественно за счет возрастания уровня НА, как в коре больших полушарий, так и в стволовых структурах Эти изменения баланса нейромедиаторов старых животных 5-й группы наблюдались одновременно с понижением активности МАО-А только в стволовых структурах (р<0,05) относительно показателя у старых крыс контрольной группы, что сопровождалось накоплением НА во всех структурах мозга, а содержание ДА повышалось только в ПГК Таким образом, дельтаран положительно влиял на состояние медиаторного баланса в мозге старых животных Кроме того, в крови старых животных 5-й группы возрастание активности МАО-А (+149%, р<0,01) (табл 2) сопровождалось повышением содержания моноаминов относительно интактных крыс того же возраста

В отличие от реакции на НМК животных 5-й группы у старых крыс в условиях предварительного введения дельтарана перед 3-минутной окклюзией ЛСА и 24-часовой окклюзией ПСА (6-я группа) происходили следующие изменения в балансе нейромедиаторов (табл 3) Отмечалось возрастание содержания-НА (р<0,001), ДА (+733%, р<0,01) и серотонина (+16%, р<0,05) в ПГК старых крыс 5-й группы относительно интактных животных. Поэтому в данной структуре мозга дельтаран способствовал возрастанию НАергиче-ской медиации В ЛГК изменения в содержании нейромедиаторов были менее значимы. Так, повышение уровня НА составило +50% (р<0,05), серотонина - +43% (р<0,05), тогда как содержание ДА снизилось (-39%, р<0,05) Таким образом, в данной структуре мозга отмечалось возрастание активности НАергической и серотонинергической систем

В ПСС достоверно значимые изменения происходили только в содержании ДА (-24%, р<0,05) На этом фоне смещение нейромедиаторного баланса было направлено в сторону большей активации НАергической и серотонинергической систем В ЛСС за счет возрастания уровня серотонина (+65%, р<0,05) наблюдалось смещение баланса медиаторов в сторону большей активности серотонинергической системы относительно контрольной группы старых крыс В крови животных 6-й группы отмечалось повышение содержания всех изученных медиаторов, но наиболее значимые изменения касались НА (+92%; р<0,05) и серотонина (+89%; р<0,05) по сравнению с 1-й группой животных этого же возраста При этом происходило выраженное

понижение активности МАО-А в ПГК (-23%, р<0,05), а также правых (-81%, р<0,05) и левых стволовых структурах (-78%, р<0,05) относительно группы старых интактных животных В крови, напротив, отмечалось возрастание активности МАО-А (+102%, р<0,01)

Таким образом, в результате проведенного исследования были выявлены некоторые критерии старения мозга и системы функциональной асимметрии мозга, в частности, а также механизмы адаптивного влияния дельтарана на состояние медиаторного баланса молодых и старых крыс в условиях окклюзии сонных артерий Это позволяет рекомендовать к применению в клинических условиях определение содержания моноаминов у пациентов неврологических отделений с целью выявления степени тяжести состояния больных Также необходимым является продолжение доклинического изучения влияния дельтарана на изменение функции коры головного мозга с целью разработки рекомендаций по его применению в качестве адаптогенного препарата в неврологической клинической практике

ВЫВОДЫ

1 Процесс старения сопровождается возрастанием активности моноами-нооксидазы А в структурах мозга животных, что приводит к нарушению баланса катехоламинергических медиаторов и серотонина в коре больших полушарий и стволовых структурах мозга.

2 При 3-минутной окклюзии правой сонной артерии и 24-часовой окклюзии левой сонной артерии у молодых животных уровень выживаемости составляет 62,5% При этом в гемисферах коры отмечается преобладание но-радренергической медиации, а в стволовых структурах - активности дофа-минергической и серотонинергической систем У старых крыс показатель выживаемости составил 31%, а нейромедиаторный статус характеризовался преобладанием активности дофаминергической системы в коре больших полушарий и серотонинергической в правых и левых стволовых структурах Эти изменения нейромедиаторного баланса сопровождались выраженной активацией моноаминооксидазы А в структурах мозга животных обеих возрастных групп

3 При 3-минутной окклюзии левой сонной артерии и 24-часовой окклюзии правой сонной артерии уровень выживаемости молодых крыс составил 66%, а старых - 56% У крыс в обеих возрастных группах в гемисферах коры отмечается активация норадренергической системы, а в стволовых структурах снижается активность дофаминергической системы Как у молодых, так у старых животных при этом повышается активность моноаминооксидазы А во всех исследуемых структурах мозга

4 Дельтаран способствовал возрастанию активности серотонинергической системы в гемисферах коры и норадренергической - в стволовых структурах мозга молодых крыс У старых животных под влиянием дельтарана в коре мозга активируется норадренергическая система, а в стволовых структурах - серотонинергическая

5 В условиях предварительного введения дельтарана перед 3-минутной окклюзией правой сонной артерии и 24-часовой окклюзией левой сонной артерии уровень выживаемости молодых левополушарных животных составил 90%, а старых - 56% Препарат способствовал снижению активности МАО-А в гемисферах коры и левых стволовых структурах мозга молодых крыс, что сопровождалось активацией серотонинергической системы; при этом в крови обнаружено снижение содержания всех изученных медиаторов У старых крыс предварительное введение препарата перед окклюзией правой и затем левой сонных артерий не приводило к снижению активности МАО-А в полушариях коры мозга и, напротив, сопровождалось повышением активности фермента в стволовых структурах В крови старых крыс содержание всех исследуемых нейромедиаторов возрастало

6 При предварительном введении дельтарана перед 3-минутной окклюзией левой сонной артерии и 24-часовой окклюзией правой сонной артерии уровень выживаемости молодых крыс составил 80%, а старых - 62,5% Во всех изученных структурах мозга молодых животных активность МАО-А снижалась При этом в гемисферах коры и левых стволовых структурах смещение баланса нейромедиаторов в сторону активации норадренергиче-ской и серотонинергической систем У старых крыс в коре больших полушарий происходили аналогичные изменения в нейромедиаторном статусе, в стволовых структурах наблюдалось повышение активности серотонинергической системы Снижение содержания исследуемых нейромедиаторов в крови как молодых, так и старых животных было менее выражено, чем в эс-периментах с 3-минутной окклюзией правой сонной артерии и 24-часовой окклюзией левой сонной артерии

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 У пациентов с нарушением мозгового кровообращения в условиях неврологических отделений целесообразно определять содержание моноаминов в крови для выявления степени тяжести состояния больных и выбора оптимального метода терапии.

2 Полученные результаты исследования дают основание рекомендовать клиническое изучение влияния дельтарана на нейромедиаторный баланс в крови пациентов с нарушением мозгового кровообращения с целью разработки рекомендаций к его применению в качестве адаптогена в неврологической практике в зависимости от возраста и латерального профиля пациентов

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Влияние дельтарана на медиаторный баланс мозга молодых и старых крыс с леволатеральным профилем в условиях окклюзии сонных артерий/ Т К Ким, Г В Карантыш, А М Менджерицкий, Г А Рыжак//Успехи геронтологии -2007 -Т 20,№2 -С 138-142

2 Возможность использования дельтарана в качестве профилактики первичных или вторичных инсультов/А М Менджерицкий, Г В Карантыш, И Л Краснова, Т К Ким//Наука и образование, 2005 -№3 -С 237-241

3 Изменение медиаторного баланса в структурах мозга левополушарных крыс при старении/Т К Ким, А М Менджерицкий, Г А Рыжак// Матер III научно-практ геронтологической конф с междунар участием, посвящ памяти Э С Пушковой, 8-9 ноября 2007 г , Санкт-Петербург - С 174-175

4 Коррекция дельтараном нарушений медиаторного баланса мозга крыс с леволатеральным профилем при нарушении мозгового кровообращения / Т К Ким, Г А Рыжак, Г В Карантыш, А М Менджерицкий// Валеология, 2007 -№4 - С 286-291

5 Механизмы старения системы функциональной межполушарной асимметрии/Т К Ким, Г В Карантыш, А М Менджерицкий, Г А Рыжак // Сб статей конф «Структурно-функциональные, нейрохимические и иммунохи-мические закономерности асимметрии и пластичности мозга» - М , 2007 -С 125-127

6 Эффекты дельтарана на баланс моноаминов при окклюзии сонных артерий у крыс с праволатеральным профилем /А М Менджерицкий, С В Демьяненко, Г В Карантыш, ТК Ким//Сб тез IV междунар научно-практ конф «Новые медицинские технологии в охране здоровья здоровых, в диагностике, лечении и реабилитации больных» - Пенза, 2006 — С 138

7 Эффекты дельтарана на нейромедиаторные системы мозга при окклюзии сонных артерий у крыс с разным латеральным профилем/А М Менджерицкий, Г В Карантыш, Т К Ким// Сб статей V Международная конференция «Обмен веществ при адаптации и повреждении», Ростов-на-Дону, 2006 - С 96-98

8 Effect of deltaran on mediator balance m left-side profile rat brain m ageing /Т К Kim, A M Mendzentsky,G A Ryzhak // VI European congress International association of gerontology and geriatrics, 5-8 My ,2007 St Petersburg, Russia Adv Gerontol -2007 - Vol 20 -N3,-P 44

9 Neuromediator balance and free-radical processes at introduction deltaran before an occlusion of the carotid arteries /Т К Kim, S P Kaygorodov, S V Demjanenko, GV Karantysh, AM Mendzentsky// International society foi adaptive medicine (ISAM) VIII world congress - Moscow, 2006 - P 154

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ДА - дофамин ИИ - ишемический инсульт ЛГК - левая гемисфера коры ЛЛП - леволатеральный профиль ЛСА - левая сонная артерия ЛСС - левые стволовые структуры МАО-А - моноаминооксидаза типа А НА - норадреналин

НМК - нарушение мозгового кровообращения

ПГК - правая гемисфера коры

ПЛП - праволатеральный профиль

ПСА - правая сонная артерия

ПСС - правые стволовые структуры

Ким ТК Пептидная регуляция нейромедиаторного баланса у молодых и старых крыс при ишемическом повреждении головного мозга // Автореф дис канд мед наук 14 00 53, 03 00 13 --СПб,2007 -27с __

Подписано в печать 12 112007 Формат 60*84 1/16 Бумага офсетная Печать офсетная Печ л 1,0

_Тираж 100 экз Заказ ТУ?_

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательства СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Издательство СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 197376, С -Петербург, ул проф Попова, 5

Заболевания сосудов головного мозга часто встречаются в клинической практике. Острое нарушение мозгового кровотока - это всегда серьезная сосудистая катастрофа. Частота цереброваскулярных заболеваний (ЦВЗ), летальность и инвалидность вследствие них являются очень высокими [Appel-ros P. et al., 2003]. Среднее количество заболевших в мире составляет 500600/1 млн. человек [Broderick J. P., 2004]. Кроме того, в последнее время наметилась тенденция к увеличению количества инсультов мозга среди молодого населения [Beletsky V. et al., 2003]. Многие люди, перенесшие инсульт, остаются инвалидами, около V4 из них испытывают определенные затруднения при самообслуживании: при тяжелой форме болезни больные не способны к самообслуживанию, при легкой форме - возвращаются к нормальной жизни-и даже сохраняют трудоспособность [Paolucci S. et al., 2003]. Кроме того, сосудистые заболевания головного мозга являются второй по частоте (после дегенеративных) причиной деменций, сочетанных с различными неврологическими проявлениями (парезы, нарушения статики, координации, чувствительности, функций тазовых органов) [Зенков JI.P., Ронкин A.M., 1982; Джимбаладзе Д.Н. и соавт., 2005].

Поэтому проблема цереброваскулярной патологии и инсульта объединяет вокруг себя специалистов разных дисциплин - неврологов, кардиологов, терапевтов, психиатров, нейрохирургов, сосудистых хирургов, реабилитоло-гов, а также представителей фундаментальных медицинских наук — нейро-морфологов, физиологов, генетиков, биохимиков, фармакологов и иммунологов [Camilo О., Goldstein L.B., 2004; Meisel С. et al., 2004; Hackett M.L. et al., 2005; Schrader J. et al., 2005; You S.H. et al., 2005].

Когда говорят о патогенетически обоснованном лечении острой ишемии мозга, учитывают, что инфаркт мозга, как нозологическая группа, полиморфна и имеет разные подтипы. Почти 40% инфарктов мозга не дифференцированы по своему происхождению, поскольку до настоящего времени не разработано достаточно надежных методов диагностики [Lynch J.R. et al., 2003]. Особенно это касается мелких артерий, которые не доступны для ангиографии [Kidwell C.S. et al., 2003; Sobesky J. et al., 2004].

Очень большая доля принадлежит лакунарным инфарктам — 26,1%, тогда как геморрагическому инфаркту - 9% [Mayer S.A. et al., 2005] и сочетанным инфарктам - около 5,5%. Кардиоэмболические инфаркты составляют, по разным источникам, от 19 до 30% случаев ишемических инсультов (ИИ) [Ким А.В. и соавт., 2004]. Эта статистика достаточно условна, поскольку клинические исследования, проведенные на большом верифицированном клиническом материале, отсутствуют.

Согласно некоторым данным, приблизительно половина жителей США с клапанным поражением сердца переносят первый инсульт, поэтому данная патология сердца является значимым фактором риска в возникновении повторного инсульта [Broderick J.P. et al., 1992].

В недавнем прошлом основная роль в возникновении церебральной эмболии отводилась патологии магистральных сосудов головного мозга, а именно - характеру атеросклеротической бляшки, фрагменты которой при ее распаде приводят к реализации артерио-артериальной эмболии [Ким А.В. и соавт., 2004; Bowman T.S. et al., 2003; Momjian-Mayor I., Baron J.-C., 2005].

Среди этиологических факторов инсультов наибольшее значение имеют атеросклероз и гипертоническая болезнь, как наиболее значимые сосудистые заболевания [Magyar М. et al., 2003; Rothwell P.M. et al., 2003; Chapman N. et al., 2004; Lawes C.M. M. et al., 2004; Schrader J. et al., 2005]. Среди основных причин кардиогенной эмболии - мерцательная аритмия различной этиологии, инфаркт миокарда и его последствия, эндокардит, кардиомиопатия [Marini С. et al., 2005].

В связи с этим основными принципами лечения острой ишемии мозга является коррекция нарушения дыхания, стабилизация гемодинамики, лечение внутричерепной гипертензии, коррекция кислотно-щелочного, водноэлектролитного и осмомолярного гомеостаза, а также профилактика осложнений ИИ [Gilligan А.К. et al., 2002; Goldstein L.B., 2000; Young F.B. et al., 2003].

Большое значение в развитии ишемии мозга наряду с ишемическим каскадом имеет окислительный стресс [Дубинина Е.Е., 2003, 2006; Sadamasa N. et al., 2003]; эти два процесса обладают эффектом взаимного усиления [Зенков Н.К. и соавт., 2001; Меньшикова Е.Б. и соавт., 2006]. Чрезмерное количество активных форм кислорода, образующихся в результате интенсификации сво-боднорадикального окисления, способствуют нарушению структуры мембран клеток, функции рецепторного аппарата [Zaidi А., 1999], развитию медиатор-ного дисбаланса [Каган В.Е. и соавт., 1986; Esterbauer Н. et al., 1991; Halliwel В., 1992]. Ослабление моноаминергической трансмиссии в условиях острого нарушения мозгового кровообращения является основной причиной развития неврологического дефицита и депрессивных нарушений [Ещенко Н.Д., 2004; Федотова Ю.О., Сапронов Н.С., 2006; Olie J.P. et al., 2004].

Отдаленные последствия ишемии начинают проявляться на 2-3-й час, достигая максимума через 12-36 часов (окислительный стресс и локальное воспаление) и на 2-3-и сутки (апоптоз) после ее начала [Саприн А.Н., Калани-на Е.В., 1999], но сохраняются длительно, способствуя в постинсультном периоде прогрессированию атерогенеза и диффузного повреждения ткани головного мозга (энцефалопатии) [Дамбинова С.А., 2003].

Поэтому на ранних этапах развития ишемического инсульта необходимо проведение нейропротективной терапии, направленной на снижение экзайто-токсичности и отсроченных механизмов гибели клеток, связанных с развитием окислительного стресса. Основными направлениями вторичной нейропро-текции являются антиоксидантная терапия, торможение местной воспалительной реакции, улучшение трофического обеспечения мозга, нейроиммуно-модуляция, регуляция рецепторных структур [Суслин И.Д.и соавт., 2003].

В настоящее время разработано большое количество препаратов, отвечающих требованиям современной нейропротективной терапии. Однако известно, что лечение наступившего ишемического инсульта связано со значительными трудностями, поскольку только у 10% больных с ИИ удается добиться полного выздоровления [Покровский А.В., 2003]. В связи с этим не теряет актуальности проблема поиска новых средств для коррекции ишемиче-ских и реперфузионных нарушений функций мозга [Батышева Т.Т., Парфенов В.А., 2003].

Кроме того, поиск факторов индивидуальной переносимости стрессовых нагрузок в зависимости от особенностей латерализации полушарий головного мозга также представляет несомненный интерес [Клименко JI.JI. и соавт., 19986; Черноситов А.В., 2000]. Поскольку большинство человеческой популяции обладает леволатеральным профилем, а при ишемическом повреждении именно доминирующего полушария исход заболевания наименее благоприятен, является важным изучение механизмов развития данной патологии и подбора корригирующих средств, снижающих смертность и инвалидизацию, при поражении доминирующего полушария.

В связи с этим целью данного исследования было изучение некоторых' патофизиологических механизмов ишемического повреждения мозга, развивающегося вследствие окклюзии сонных артерий у старых и молодых крыс с леволатеральным профилем, и возможности коррекции этих нарушений дель-тараном.

В задачи исследования входило:

1. Изучение медиаторного баланса по соотношению норадреналина, дофамина и серотонина в структурах мозга и крови молодых и старых крыс с леволатеральным профилем в условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности.

2. Исследование активности моноаминооксидазы А в структурах мозга и крови молодых и старых крыс с леволатеральным профилем в условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности.

3. Выявление факторов устойчивости организма молодых и старых животных с леволатеральным профилем в зависимости от особенностей обмена медиаторов в структурах мозга и крови к воздействию окклюзии сонных артерий разной продолжительности.

4. Исследование адаптационных эффектов дельтарана в отношении ме-диаторного баланса в мозге и крови молодых и старых крыс с леволатераль-ным профилем в условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности.

Положения, выносимые на защиту

1. Процесс старения системы функциональной межполушарной асимметрии характеризуется нарушением соотношения катехоламинергических ней-ротрансмиттеров и серотонина между полушариями головного мозга и стволовыми структурами правой и левой половин мозга, что происходит на фоне повышения активности моноаминооксидазы А.

2. В условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности более высокий уровень выживаемости животных разного возраста обеспечивается преобладанием норадренергических влияний в гемисферах коры. Большая устойчивость молодых крыс к нарушению мозгового кровообращения формируется за счет активации катехоламинергических медиаторных систем крови, тогда как у старых животных в ответ на окклюзию сонных артерий в крови возрастают серотонинергические влияния.

3. В условиях введения дельтарана интактным молодым животным увеличивается активность серотонинергической медиации в гемисферах коры и норадренергической системы в стволовых структурах. У старых крыс происходят изменения обратной направленности: в гемисферах коры усиливаются в большей степени катехоламинергические влияния, а в стволовых структурах - серотонинергические.

4. В условиях предварительного введения дельтарана перед 3-минутной окклюзией правой сонной артерии и 24-часовой окклюзией левой сонной артерии у левополушарных крыс разного возраста происходит перераспределение нейромедиаторного баланса: у молодых животных преобладающей системой нейротрансмиссии становится серотонинергическая, а у старых - но-радренергическая.

5. Введение дельтарана перед 3-минутной окклюзией левой сонной артерии и 24-часовой окклюзией правой сонной артерии у левополушарных крыс способствует наиболее оптимальному распределению медиаторов в структурах мозга (одновременно увеличиваются серотонинергическое и норадренер-гическое влияния), что отражается на высоком уровне выживаемости крыс разного возраста.

6. При предварительном введении дельтарана в условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности перераспределение нейромедиатор-ного баланса сопровождается изменением активности моноаминооксидазы А в больших полушариях коры и стволовых структур мозга у молодых и старых крыс.

Теоретическая и практическая значимость работы

Согласно полученным результатам исследования влияния окклюзии сонных артерий на выживаемость и баланс медиаторов в мозге и крови крыс были показаны различия в патогенетическом развитии ишемических нарушений функционирования мозга животных с леволатеральным профилем. Установлено преимущественное значение соотношения нейромедиаторов для выживаемости молодых и старых животных с леволатерильным профилем в условиях одностороннего нарушения мозгового кровообращения.

Доказано, что дельтаран обладает нейропротекторным действием на мозговые структуры молодых и старых крыс, способствуя преобладанию норад-ренергической и серотонинергической нейрохимических систем, что приводит к повышению уровня выживаемости в условиях ишемического поражения мозга, особенно у старых животных.

Результаты работы могут быть рекомендованы для внедрения в клиническую практику с целью назначения больным с ишемическим инсультом препаратов, нормализующих нейромедиацию в зависимости от функциональной межполушарнои асимметрии.

Научная новизна результатов исследования

Впервые было показано, что процесс старения сопровождается повышением активности моноаминооксидазы А, которое способствует истощению нейромедиаторов преимущественно в правой гемисфере коры. Но в условиях окклюзии сонных артерий столь значительной асимметрии в распределении моноаминов не отмечается. Наименьший уровень выживаемости старых животных, перенесших окклюзию сонных артерий, сопровождается преобладанием серотонинергических влияний в гемисферах коры.

Установлено, что истощение нейромедиаторов в мозге не является основным критерием снижения устойчивости организма к стрессу. Наиболее важное значение для выживаемости животных после окклюзии сонных артерий играет соотношение между нейромедиаторами.

Впервые доказано, что введение дельтарана молодым интактным крысам способствует понижению активности моноаминооксидазы А в структурах мозга, тогда как у старых животных снижение активности моноаминооксидазы А происходит только в стволовых структурах. За счет этого в гемисферах коры молодых крыс нейромедиаторный баланс смещается в сторону большей активации серотонинергической системы, а у старых крыс происходят изменения обратной направленности: в гемисферах коры усиливаются в большей степени катехоламинергические влияния, а в стволовых структурах - серотонинергические.

Впервые показано, что предварительное введение дельтарана перед 3-минутной окклюзией правой сонной артерии и 24-часовой окклюзией левой сонной артерии приводит к понижению активности моноаминооксидазы А в мозге животных обеих возрастных групп. В результате этого у молодых крыс преобладающей системой нейротрансмиссии становится серотонинерги-ческая, а у старых - норадренергическая. В то же время, при 3-минутной окклюзии левой сонной артерии и 24-часовой окклюзии правой сонной артерии предварительное введение препарата способствовало наиболее оптимальному распределению медиаторов в структурах мозга (одновременно увеличиваются серотонинергическое и норадренергическое влияния), что отражается на высоком уровне выживаемости крыс разного возраста.

Внедренне результатов исследований в практику

Основные результаты работы внедрены в учебный процесс в виде методических разработок для проведения практических и семинарских занятий на кафедре анатомии и физиологии детей и подростков Педагогического института Южного федерального университета.

Апробация работы. Результаты работы доложены на VIII WORLD CONGRESS: international society for adaptive medicine (Москва, 2006 г.), IV международной научно-практической конференции «Новые медицинские технологии в охране здоровья здоровых, в диагностике, лечении и реабилитации больных» (Пенза, 2006), V Международной конференции «Обмен веществ при адаптации и повреждении» (Ростов-на-Дону, 2006) и Всероссийской конференции с международным участием «Структурно-функциональные, нейрохимические и иммунохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга» (Москва, 2007), III научно-практической геронтологической конференции с международным участием, посвященной памяти Э.С. Пушковой (Санкт-Петербург, 2007), VI Европейском конгрессе по геронтологии (Санкт-Петербург, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 1 статья в журнале по списку ВАК.

Структура работы. Диссертация изложена на 128 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, двух глав, содержащих изложение результатов собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Список литературы содержит 201 источник, из них 94 отечественных и 107 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 28 таблицами и 18 рисунками.

ВЫВОДЫ

1. Процесс старения сопровождается возрастанием активности моноаминооксидазы А в структурах мозга животных, что приводит к нарушению баланса катехоламинергических медиаторов и серотонина в коре больших полушарий и стволовых структурах мозга.

2. При 3-минутной окклюзии правой сонной артерии и 24-часовой окклюзии левой сонной артерии у молодых животных уровень выживаемости составляет 62,5%. При этом в гемисферах коры отмечается преобладание норад-ренергической медиации, а в стволовых структурах - активности дофаминер-гической и серотонинергической систем. У старых крыс показатель выживаемости составил 31%, а нейромедиаторный статус характеризовался преобладанием активности дофаминергической системы в коре больших полушарий и серотонинергической в правых и левых стволовых структурах. Эти изменения нейромедиаторного баланса сопровождались выраженной активацией моноаминооксидазы А в структурах мозга животных обеих возрастных групп.

3. При 3-минутной окклюзии левой сонной артерии и 24-часовой окклюзии правой сонной артерии уровень выживаемости молодых крыс составил 66%, а старых - 56%). У крыс в обеих возрастных группах в гемисферах коры отмечается активация норадренергической системы, а в стволовых структурах снижается активность дофаминергической системы. Как у молодых, так у старых животных при этом повышается активность моноаминооксидазы А во всех исследуемых структурах мозга.

4. Дельтаран способствовал возрастанию активности серотонинергической системы в гемисферах коры и норадренергической - в стволовых структурах мозга молодых крыс. У старых животных под влиянием дельтарана в коре мозга активируется норадренергическая система, а в стволовых структурах - серотонинергическая.

5. В условиях предварительного введения дельтарана перед 3-минутной окклюзией правой сонной артерии и 24-часовой окклюзией левой сонной артерии уровень выживаемости молодых левополушарных животных составил

90%, а старых - 56%. Препарат способствовал снижению активности'МАО-А в гемисферах коры и левых стволовых структурах мозга молодых крыс, что сопровождалось активацией серотонинергической системы; при этом в крови обнаружено снижение содержания всех изученных медиаторов. У старых крыс предварительное введение препарата перед окклюзией правой и затем левой сонных артерий не приводило к снижению активности МАО-А в полушариях коры мозга и, напротив, сопровождалось повышением активности фермента в стволовых структурах. В крови старых крыс содержание всех исследуемых нейромедиаторов возрастало.

6. При предварительном введении дельтарана перед 3-минутной окклюзией левой сонной артерии и 24-часовой окклюзией правой сонной артерии уровень выживаемости молодых крыс составил 80%, а старых — 62,5%. Во всех изученных структурах мозга молодых животных активность МАО-А снижалась. При этом в гемисферах коры и левых стволовых структурах смещение баланса нейромедиаторов в сторону активации норадренергической и серотонинергической систем. У старых крыс в коре больших полушарий происходили аналогичные изменения в нейромедиаторном статусе, в стволовых структурах наблюдалось повышение активности серотонинергической системы. Снижение содержания исследуемых нейромедиаторов в крови как молодых, так и старых животных было менее выражено, чем в эспериментах с 3-минутной окклюзией правой сонной артерии и 24-часовой окклюзией левой сонной артерии.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. У пациентов с нарушением мозгового кровообращения в условиях неврологических отделений целесообразно определять содержание моноаминов в крови для выявления степени тяжести состояния больных и выбора оптимального метода терапии.

2. Полученные результаты исследования дают основание рекомендовать клиническое изучение влияния дельтарана на нейромедиаторный баланс в крови пациентов с нарушением мозгового кровообращения с целью разработки рекомендаций к его применению в качестве адаптогена в неврологической практике в зависимости от возраста и латерального профиля пациентов.