Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Поиск антагонистов серотониновых 5-HT#33#1-рецепторов среди конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола и бензимидазолина и изучение их фармакологических свойств

Актуальность темы.

Известно, что 5-НТ3-рецепторы могут модулировать функции центральной нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, выделительной и других систем организма (Сергеев П.В. и соавт.; Мирзоян Р.С., 2001; Adaev Т. et al., 2005; Miranda A. et al., 2006). В ЦНС 5-НТ3-рецепторы участвуют в регуляции рвотных рефлексов, процессов восприятия, поведенческих актов (Wolf-Dieter Н., 2006; O'Mahony S. et al., 2006; Bagdy G. et al., 2007; Jordan K. et al., 2007). Известные на сегодняшний день препараты, проявляющие 5-НТ3-антагонистическую активность (трописетрон, бемесетрон, ондасетрон и другие) внедрены в медицинскую практику как антиеметические средства. Кроме того, весьма значительный интерес представляет анксиолитическая и анальгетическая активность избирательных 5-НТз-антагонистов (Bell R. et al., 2003; Spath M. et al., 2004; Chang et al., 2005; Yoon M. et al., 2006).

Однако, все имеющиеся в настоящее время препараты, несмотря на достаточно высокий уровень специфической активности, обладают целым рядом побочных эффектов (Goodin S, Cunningham К., 2002; Зборовский А.Б., Тюренков И.Н., 2003) и имеют высокую стоимость (Jordan К., 2006). Выявление новых активных веществ с 5-НТ3-серотониноблокирующими свойствами среди конденсированных и неконденсированных производных имидазола, может послужить базисом для создания нового класса эффективных средств с противорвотной, анксиолитической и анальгетической активностью. Данные теоретические предпосылки подтверждаются обнаружением антисеротониновой активности у некоторых производных бензимидазола в ранее проводимых исследованиях (Ozaki A. et al., 1999; Андронати С.А., 2001; Спасов А.А. и соавт., 2006).

7 , :

Целью исследования является поиск новых соединений, обладающих 5-НТ3-антагонистической активностью среди новых конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола и бензимидазолина и изучение их фармакологических свойств.

Для достижения указанной цели представляется необходимым решение следующих задач:

1. Изучить 5-НТз-антагонистическую активность новых конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола и бензимидазолина.

2. Определить зависимости блокирующего действия веществ на третий подтип серотониновых рецепторов от их химической структуры и физико-химических свойств.

3. Изучить острую токсичность наиболее активных соединений.

4. Изучить антиеметические свойства наиболее активных веществ и сравнить с известными антагонистами серотониновых 5-НТ3-рецепторов.

5. Исследовать анксиолитические свойства наиболее активных соединений на конфликтных и неконфликтных поведенческих моделях.

6. Изучить обезболивающую активность соединений на моделях периферической и центральной гипералгезии:

7. Изучить влияние соединений на основные медиаторные системы мозга с определением возможного спектра нейротропной активности.

Научная новизна.

Впервые была изучена 5-НТ3-серотониноблокирующая активность новых конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола и бензимидазолина. Выявлены зависимости между структурой, а также физико-химическими свойствами и уровнем 5-НТ3-антагонистической активности у данного класса химических соединений. Выраженность 5-НТ3-блокирующих свойств зависит от вида азотсодержащего радикала в положении N9 и ароматического радикала в С2 положении гетероциклического ядра, коррелирует с величиной заряда л о л входящих в них атомов и липофильностью С - и G /N -заместителей. На основании экспериментальных данных установлено, что наибольшей 5-НТ3-антагонистической активностью обладает №-пиперидиноэтил замещенное имидазо[1,2-а]бензимидазола, под лабораторным шифром РУ-1204.

Впервые исследованы антиеметические, анксиолитические и анальгетические свойства соединения РУ-1204, а также влияние на основные медиаторные системы мозга.

Научно-практическая ценность.

1. Установленные в ходе исследований закономерности между структурой, физико-химическими свойствами и 5-НТ3-блокирующей активностью соединений являются базисом для целенаправленного поиска и оптимизации синтеза новых производных бензимилазола и бензимидазолина с заданной структурой и уровнем 5-НТ3-антагонистической активности.

2. Наличие выраженных антиеметических, анксиолитическиих и анальгетических свойств №-производного имидазо[1,2-а]бензимидазола под лабораторным шифром РУ-1204, представляет основу для планирования расширенных доклинических фармакологических исследований данного вещества.

Реализация результатов исследования.

В результате выявленных закономерностей между структурой, физико-химическими свойствами и 5-НТ3-блокирующей активностью производных бензимидазола и бензимидазолина составлена рекомендация, которая учитываются при целенаправленном поиске биологически активных веществ с подобным типом действия в НИИ физической и органической химии при Южном федеральном университете. Результаты работы используются в лекционных курсах на кафедрах фармакологии, фармакологии и биофармации ФУВ, фармацевтической и токсикологической химии Волгоградского государственного медицинского университета, кафедре фармакологии Кубанского медицинского университета, кафедре клинической и экспериментальной фармакологии Ростовского государственного медицинского университета.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. №-замещенные имидазо[1,2-а]бензимидазола, N'-замещенные

1 3 дигидромимдазо[1,2-а]бензимидазола, N ,N -замещенные бензимидазолина, И'-замещенные 2-аминобензимидазола, 2,5-замещенные бензимидазола являются перспективными классами соединений для поиска новых антагонистов 5-НТз-рецепторов. ,

2. Соединение под лабораторным шифром РУ-1204 по влиянию на 5-НТ3-рецепторы превосходит препарат сравнения трописетрон более чем в 10 раз.

3. Соединение под лабораторным шифром РУ-1204 обладает выраженными противорвотными, транквилизирующими и обезболивающими свойствами.

Апробация работы. Основные материалы диссертации докладывались и обсуждались на: VIII Региональном собрании Европейского Колледжа Нейропсихофармакологии, Москва, 2005 г., X Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области, 2005 г.; 63, 64 итоговых научных конференциях студентов и молодых ученых Волгоградского государственного медицинского университета, Волгоград 2005, 2006 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 165 страницах машинописного текста, иллюстрирована 13 рисунками, 26 таблицами. Состоит из введения, обзора литературы (глава I), экспериментальной части (главы II-VI), обсуждения результатов (глава VII), выводов и списка литературы, включающего 169 источников, в том числе 133 зарубежных.

ВЫВОДЫ

1. №-замещенные имидазо[1,2-а]бензимидазола, N'-замещенные дигидроимидазо[1,2-а]бензимидазола, N^N3-замещенные бензимидазолина, Т^-замещенные 2-аминобензимидазола, 2,5-замещенные бензимидазола проявляют антагонистическую активность в отношении 5-НТ3-рецепторов.

2. Наиболее выраженное 5-НТ3-блокирующее действие проявили N9-пиперидиноэтил замещенные имидазо[1,2-а]бензимидазола. Высокий уровень 5-НТ3-антагонистической активности определяется наличием пиперидиноэтильного радикала в N9 положении и фенильного радикала в С положении гетероциклического ядра. Атом фтора либо метилендиоксигруппа при включении в фенильный радикал определяет усиление данного вида активности.

3. Выраженность 5-НТ3-антагонистической активности соединений зависит от их физико-химических свойств. Уровень 5-НТ3-блокирующего эффекта коррелирует с величиной заряда атомов

9 2 входящих в состав N - и С -радикалов, а также липофильностью 3 3 радикалов в С" и С /N положении ядра молекулы.

4. Наибольшая 5-НТ3-блокирующая активность выявлена у N9-пиперидиноэтил замещенного имидазо[1,2-а]бензимидазола с о фторфенильным радикалом в С положении конденсированного бензимидазольного ядра - соединения под лабораторным шифром РУ-1204.

5. Соединение РУ-1204 превышает трописетрон по показателю 5-НТ3-антагонистической активности (Кв) более чем в 10 раз. Кроме того, соединение РУ-1204 является менее токсичным, а по условной терапевтической широте превосходит трописетрон в 64 раза.

6. Соединение РУ-1204 оказывает выраженное антиеметическое действие на модели цисплатин-индуцированной рвоты у собак (1 и 0,1 мг/кг).

7. Соединение РУ-1204 оказывает выраженное анксиолитическое действие на конфликтных и неконфликтных моделях анксиогенеза, превосходя диазепам и трописетрон в дозе 1 мг/кг и не уступая им в дозе 10 мг/кг. Соединение РУ-1204, в отличие от диазепама, не проявляет миорелаксирующего действия в условиях теста удержания на перекладине в дозах 1мг/кг и 10 мг/кг.

8. Вещество РУ-1204 повышает порог болевой чувствительности в тестах формалиновой и адъювантной гипералгезии. По уровню анальгетической активности соединение РУ-1204 сопоставимо с диклофенаком натрия. Вещество РУ-1204 не влияет на выраженность спинальной анальгезии.

9. Соединение РУ-1204 не влияет на эффекты фенамина, апоморфина, галоперидола, клофелина, 5-гидрокситриптофана, никотина, ареколина, пикротоксина и L-ДОФА в тестах по взаимодействию с основными медиаторными системами мозга.

6.5. Заключение

Проведенное исследование позволило более подробно изучить центральные аспекты механизма нейротропного действия соединения РУ-1204, оказывающего антиеметическое, анксиолитическое и анальгетическое действие в наиболее эффективных дозах, 1 и 10 мг/кг (главы 3, 4, 5).

В тестах отражающих влияние на дофаминергическую систему, соединение РУ-1204 не продемонстрировало значимой активности. Так, исследуемое вещество не изменяло выраженность стереотипного поведения животных, вызванного психостимулятором фенамином и D-агонистом апоморфином, а также не влияло на каталептогенный эффект типичного нейролептика - галоперидола.

Отсутствие изменения гипотермического действия малых доз клофелина и продолжительности периода беспокойства, вызванного фенамином позволило исключить у соединения РУ-1204 центральные адренергические влияния.

При дальнейшем изучении оказалось, что исследуемое вещество не оказывает статистически значимых изменений по отношению к контролю и в

Влияние соединения РУ-1204 на эффекты пикротоксина (М±ш).

Вещество Доза, мг/кг Латентный период, мин Длительность тремора, мин Длительность судорожного состояния, мин

Контроль (пикротоксин) — 8,0±0,7 19,1±2,1 17,2±1,9

РУ-1204 + 1 7,8±0,3 19,6±1,9 16,1±1,4 пикротоксин 10 8,9±0,6 23,5±2,8 20,8±1,4 эксперименте с использованием предшественника серотонина — "5-гидрокситриптофана. Это в свою очередь отрицает наличие у соединения РУ-1204 активности в отношении второго подтипа серотониновых рецепторов.

В ходе исследования также было установлено отсутствие у изучаемого вещества МАО-ингибирующего действия. Так, в тесте потенцирования эффектов малых доз L-ДОФА, РУ-1204 не приводило к значимому увеличению последних.

Для исключения возможного влияния соединения РУ-1204 на холинергическую систему были использованы модели развития тремора, индуцированного ареколином и никотином. При этом, было показало, что изучаемые эффекты не зависели от действия исследуемого вещества, что говорит об отсутствии у него как холиномиметических, так и холиноблокирующих свойств.

В заключительном тесте, отражающем взаимодействие с ГАМК-ергической системой, вещество РУ-1204 также не показало значимого эффекта. Так, исследуемое вещество не изменяло ни латентного периода до развития тремора,-ни его длительность, ни продолжительность судорожного состояния мышей вызванного введением ГАМКд-антагониста -пикротоксина.

Таким образом, результаты проведенного нейрофармакологического анализа говорят об отсутствии у соединения РУ-1204 в дозах 1 и 10 мг/кг дофаминергического, адренергического, холинергического,

ГАМК-ергического и МАО-ингибирующего действия, а также активности в отношении 5-НТ2-рецепторов.

Кроме того, полученные данные не противоречат литературным о спектре нейромедиаторных свойств 5-НТз-антагонистов и косвенно подтверждают селективность данного механизма у соединения РУ-1204.

7. ОБСУЖДЕНИЕ

Интерес к поиску веществ, селективно блокирующих третий подтип серотониновых рецепторов остается неизменным на протяжении ряда последних лет. Это обусловлено, высокой токсичностью и наличием целого ряда побочных эффектов, среди которых можно выделить возникновение патологии сердечно - сосудистой системы, поражение печени, аллергические реакции, нарушение зрения, нарушения функций ЦНС (Goodin S., Cunningham К., 2002) у имеющиеся в настоящее время 5-НТ3-антагонистов.

Практически все известные серотониновые лиганды являются производными азотсодержащих гетероциклических систем. В частности, антагонисты третьего подтипа серотониновых рецепторов относятся к производным бензола - бемесетрон; индола - трописетрон, доласетрон; карбазола - ондансетрон, цилансетрон; бензимидазола - гранисетрон, затосетрон, итасетрон, лерисетрон, KB-R6933; бензамида — закоприд, дазоприд; арилпиперазина - квипазин, mCPP (Fozard J. L., 1984; Richardson В. P. et al., 1985; Ozaki A. et al., 1999). Для этих соединений характерно наличие трех структурных составляющих,- представляющих собой фармакофор для антагониста 5-НТ3-рецепторов: ароматического/гетероароматического ядра, положительно заряженного участка и электроотрицательного радикала (чаще карбонильная группа), на чем и базируется синтез новых веществ относящихся к данному функциональному классу (Hibert М. et al., 1990; Venkatarman P., 2002; Manesh R. et al., 2004). Это определяет большой интерес к поиску новых 5-НТ3-блокаторов среди конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола и бензимидазолина для создания на их основе высокоэффективных лекарственных препаратов для коррекции цитотоксической тошноты и рвоты, периферического болевого синдрома превосходящих по эффективности имеющиеся аналоги.

Настоящая работа является продолжением ранее проведенных исследований (Киабия С.Т. и; соавт., 2001; 2002; 2003) по поиску 5-НТ3-антагонистов средств среди бензимидазольных систем, предварительно показавших высокую перспективность данного класса соединений в плане взаимодействия с 5-НТ3-рецепторами.

На первом этапе проводился скрининг 49- новых конденсированных и неконденсированных производных бензимидазола? и бензимидазолина, относящихся к' ^-замещенным имидазо[1,2-а]бензимидазола N1-замещенным дигидроимидазо[1,2-а]бензимидазола, N1, ^-замещенным бензимидазолина, Ы'-замещенным 2-аминобензимдазола и 2,5-замещенным бензимидазола (все соединения синтезированы в НИИ ФОХ при Южном федеральном университете) ' по выявлению антагонистических свойств по отношению к серотониновым рецепторам третьего подтипа:.Величина 5-НТ3-блокирующей активности оценивалась по изменению степени выраженности положительного хронотропного эффекта предварительно атропинизированных изолированных предсердий морской свинки, вызванного 5-гидрокситриптамином (Nishio H. etal, 1996).

Но результатам скрининга было выявлено 2 высокоактивных соединения под лабораторными шифрами РУ-1204 и РУ-1189, относящихся к >}9-производным имидазо[1,2-а]бензимидазола. В целом, в ходе исследования было показано, что большинство веществ проявляют серотониноблокирующие свойства различной степени выраженности. При этом, как показал анализ зависимости 5-НТ3-антагонистической активности от химической структуры, наиболее активным оказался класс соединений относящихся: именно к ^-производными имидазо[1,2-а]бензимидазола. Величина антисеротонинового эффекта изменялась в зависимости от строения радикалов в боковой цепочке у 9-го атома азота. Так, при замещении пиперидиноэтильного радикала на морфолиноэтил или диэтиламиноэтил наблюдалось снижение 5-НТ3-антагонистической активности. Кроме того, изменение строения С -радикала также влияло на выраженность серотониноблокирующих свойств. При этом, более активными были соединения, имеющие фторфенильный либо, метилендиокифенильный радикал во 2-м положении.

С помощью проведенного анализа зависимости 5-НТ3-антагонистических свойств исследованных, соединений от их физико-химических характеристик была построена классическая регрессионная, модель Хэнча. Статистические характеристики полученного регрессионного уравнения показывают, что оно с высокой достоверностью описывает зависимость 5-НТз-блокирующей активности производных бензимидазола и бензимидазолина от их физико-химических параметров. Это дает возможность утверждать, что с помощью полученной зависимости можно с достаточной точностью, на основании структурной формулы, производить расчетную оценку 5-НТ3-антагонистической активности новых, в том числе планируемых к синтезу, производных бензимидазольных систем с целью оптимизации поиска высокоактивных веществ этого ряда.

Анализ полученного регрессионного уравнения свидетельствует о том, что наиболее значимый вклад в проявление 5-НТ3-блокирующих свойств соединений вносят показатели величины заряда атомов входящих в состав

9 2 2 3 3

N - и С -радикалов, а также липофильности С - и C/N -радикалов циклического ядра. Это согласуется; с литературными данными о важном значении электроотрицательного и электроположительного радикалов в структуре возможного фармакофора для 5-НТ3-антагониста (Hibert М. et al., 1990; Manesh R. et al., 2005), а также подтверждается-наличием последних у наиболее активных среди всех исследованных в ходе скрининга соединений.

Для данных веществ была изучена концентрационная зависимость 5-НТ3-антагонистического эффекта и определена величина рА2, экспериментально определен показатель острой токсичности LD50, а так же произведен расчет условного терапевтического индекса. Полученные результаты позволили выделить наиболее эффективное соединение — РУ-1204, превосходящее селективный 5-НТ3-антагонист трописетрон по величине 5-НТ3-антагонистической активности (Кв) — более чем в 10 раз, а по широте терапевтического действия - приблизительно в 64 раза.

Таким образом, исходя из полученных данных дальнейшему углубленному изучению 5-НТ3-блокирующей активности было подвергнуто соединение под лабораторным шифром РУ-1204.

Основная область применения блокаторов третьего подтипа серотониновых рецепторов - тошнота и рвота, возникающие во время химиотерапии цитостатиками (Egerer G. et al., 2000 Jordan К. et al., 2007). Механизм развития данной патологии до конца не изучен, однако считается, что он состоит из двух компонентов: периферического и центрального -взаимодополняющих друг друга. Цисплатин вызывает увеличение секреции 5-НТ в энтерохромаффинных клетках слизистой оболочки подвздошной кишки. Выделившийся серотонин взаимодействует с 5-НТ3-рецепторами афферентов блуждающего нерва и вызывает аномальную импульсацию в волокнах п. vagus, проецирующихся как непосредственно в триггерную зону рвотного центра, так и в area postrema (пограничную зону). В последней, в свою очередь, происходит выделение серотонина, дополнительно стимулирующего 5-НТ3-рецепторы триггерной зоны (Kilpatrick G. J. et al., 1987, 1989; Mitchelson, 1992; Andrews P. L. R. and Bhandar P., 1993; Kubota Y. et al., 2004; Abenhardt W. et al., 2006; Faerber L. et al., 2007). Антагонисты 5-HT3 рецепторов блокируют центральные и периферические рецепторы и подавляют возникновение тошноты и рвоты.

На втором этапе, исходя из предполагаемого механизма действия нового конденсированного производного бензимидазола РУ-1204, была изучена его противорвотная активность на модели цисплатин-индуцированной рвоты у собак (Fukui Н. et al., 1992).

В результате исследования было выявлено, что соединение РУ-1204 достоверно удлиняло латентный период до возникновения первого приступа рвоты и достоверно снижало общее количество рвотных приступов в 2,3 и

2,5 раза, в дозах 0,1 мг/кг и 1 мг/кг, по сравнению с: контролем, соответственно, не уступаяшри этом; препарату сравнения — ондансетрону.

Следовательно; на модели, специфическим образом: отображающей процессы возникновения цитотоксической рвоты, исследуемое вещество проявило себя активным антиеметиком, что подтверждает наличие у него выраженной 5-НТ3-антагонистическои активности:.

Серотониновые рецепторы третьего подтипа широко представлены в центральной нервной5 системе. Кроме триггерной зоны 5-НТз-рецепторы обнаружены в различных отделах головного мозга: грушевидной; извилине, миндалевидном;теле, гипоталамусе; гиппокампе,. перегородке, в. прилегающем ядре и ретикулярной^ формации? (Laporte Л. Mi et ali, 1992)., При- этом считается, что они непосредственным: образом участвуют в высших интегративных процессах, регулируют обучение, память, эмоции, участвуют в формировании поведенческих реакций- Так, еще в 1987 г. группа? исследователей во главе с G. Costall обнаружили; противотревожную активность ондансетрона« в экспериментах на животных (Costall С. et; al., 1987): Подобные свойства были отмечены у проявляющего 5-НТз-блокирующие свойства закоприда в условиях теста?, «темной/светлой камеры» на.мышах и теста «угрозы» у мартышек (Costall В. et: al., 1987). Анксиолитический потенциал 5-НТз-антагонистов также подтверждают и более, поздние исследования R. Belli и коллпоказавшие: наличие выраженной' транквилизирующей: активности у блокатора третьего подтипа серотониновых: рецепторов*- Y-25T30 - на различных моделях экспериментального анксиогенеза (Bell R. et al;, 2003); Кроме того интересен факт того, что мыши, клонированные с мутацией: одного.из генов кодирующих 5-НТзА субъединицу, имеют меньшее: количество функционирующих 5-НТз-рецепторов и?, обладают «анксиолитическим фенотипом» (Kelley S.P., et al., 2003). Более того, по результатам клинических испытаний в условиях двойного-слепого плацебоконтролируемого метода противотревожное действие было доказано и для трописетрона (Lecrubier Y. et al., 1993).

Однако, на сегодняшний день механизм такого анксиолитического эффекта 5-НТ3-антагонистов до конца не изучен. Считается, что ключевое значение в подавлении тревоги и страха принадлежит блокаде постсинаптических 5-НТ3-рецепторов гиппокампа и прилежащего ядра, при этом также уделяется немаловажное значение уровню восходящей серотонинергической иннервации из ядра шва. Кроме того, считается, что блокада 5-НТ3-рецепторов может приводить к уменьшению выделения вызывающего беспокойство холецистокинина (Faerber L. et al., 2007).

В тоже время не совсем ясна роль пресинаптических 5-НТ3-рецепторов: по некоторым данным 5-НТ3-антагонисты способны уменьшать ГАМК-ергическую передачу, в то время как классическим транквилизаторам свойственно противоположное действие.

Принимая во внимание все вышеперечисленное, следующим этапом углубленного изучения соединения РУ-1204 явилось исследование его анксиолитических свойств.

Руководствуясь требованиями фармакологического комитета по доклиническому изучению лекарственных средств (Воронина Т.А., Середенин С.Б., 2005) для изучения транквилизирующей активности нового вещества были выбраны 2 конфликтные («наказуемое взятие воды» и «метод четырех пластин») и 2 неконфликтные («темная/светлая камера» и «приподнятый крестообразный лабиринт») поведенческие модели. Учитывая неоднозначное мнение, встречаемое в литературе (Barnes J. М., et al, 1992), об эффективных дозах 5-НТ3-антагонистов, оказывающих противотревожное действие, исследование соединения РУ-1204 проводилось в широком диапазоне доз: 10, 1, 0,1 и 0,01 мг/кг. В качестве препаратов сравнения использовались: трописетрон и классический бензодиазепиновый транквилизатор - диазепам.

На модели «темной/светлой камеры», основанной на врожденном избегании грызунами ярко освещенных пространств, соединение РУ-1204, достоверно уменьшало такие показатели теста, как латентный период до выглядывания из «темного отсека» и число выглядываний в дозах 1 мг/кг и 10 мг/кг, а также количество выходов в «светлый отсек» в дозе 1 мг/кг. При этом изучаемое соединение не уступало ни диазепаму, ни трописетрону, а по длительности латентного периода в дозе 1 мг/кг статистически значимо превосходило последний на 64%.

В тесте «приподнятого крестообразного лабиринта», позволяющего оценить исследовательскую активность грызунов на фоне страха перед нахождением на открытых площадках и падением с высоты, соединение РУ-1204 также показало выраженную анксиолитическую активность. При этом оно достоверно превосходило диазепам в дозе 1 мг/кг по влиянию на такие показатели теста как время до выхода из «темного рукава» и количество таких выходов, а по длительности пребывания в «в светлых рукавах» статистически значимо превышало показатели диазепама в 2,3 и 4,3 раза в дозах 1 мг/кг и 10 мг/кг, соответственно. Трописетрон в данном тесте не проявил достоверного противотревожного действия.

Кроме того, соединение РУ-1204 в дозах 1 мг/кг и 10 мг/кг достоверно уменьшало страх у животных, вызванный электроболевым раздражителем на конфликтных поведенческих моделях. В тесте «наказуемого взятия воды» изучаемое вещество в дозе 10 мг/кг не уступало обоим препаратам сравнения, в дозе 1 мг/кг статистически значимо превосходило трописетрон в 1,6 раза. В тоже время на модели «четырех пластин» соединение РУ-1204 в дозе 1 мг/кг превосходило и трописетрон, и диазепам, достоверно увеличив число «наказуемых переходов».

В более низких дозах (0,1 мг/кг и 0,01 мг/кг) ни исследуемое соединение, ни препараты сравнения статистически значимо не изменяли уровень беспокойства у животных ни в одном из проведенных тестов.

Таким образом, соединение под лабораторным: шифром РУ-1204 обладает выраженными анксиолитическими свойствами, проявленными на конфликтных и неконфликтных моделях анксиогенеза не уступая селективному 5-НТз-антагонисту — трописетрону и традиционному анксиолитику - диазепаму в дозе 10 мг/кг, и превосходя их в дозе 1 мг/кг.

Кроме того, в ходе дополнительного теста «удержания на перекладине», рекомендованного для проведениям при изучении свойств потенциального анксиолитика, было установлено, что соединение РУ-1204 не обладает миорелаксантным действием^, в отличие от диазепама^ во всех исследованных дозах (0,1-10 мг/кг). Это позволяет утверждать об отсутствии у изучаемого- вещества побочного эффекта в виде мышечной слабости, характерного для транквилизаторов, производных бензодиазепина.

Следующим: направлением, изучения фармакологических свойств, соединения РУ-1204 явилось исследование его возможных анальгетических свойств.

Клинические исследования демонстрируют эффективность 5-НТ3-антагонистов при различных болевых синдромах. Ондансетрон, трописетрон, гранисетрон проявляют выраженное обезболивающее действие при фибромиалгии, нейропатической боли, болевой форме синдрома раздраженного кишечника (McGleane G. et al., 2003; Spath М. et al., 2004; Stratz et al., 2004; Chang et al., 2005).

Известно, что в восприятии болевых ощущений принимают участие различные виды ноцицепторов, среди которых, одна из ведущих ролей, принадлежит третьему подтипу серотониновых рецепторов. 5-НТ3-рецепторы расположены на периферии на миелиновых А8 афферентах, а. также С-волокнах, состоящих из пептид ергических (субстанция Р) и непептидергических субпопуляций (Fozard; J. R., 1984; Zeitz К. P., Guy N. et al., 2002). Активация периферических 5-НТ3-рецепторов приводит к деполяризации мембран афферентов и возникновению ноцицептивного сигнала. Применение блокаторов третьего подтипа серотониновых рецепторов предотвращает возникновение такого импульса, что и обеспечивает анальгетический эффект.

Анальгетическая активность соединения РУ-1204 была изучена на моделях гипералгезии, сопровождающей острое и хроническое воспаление (Dubuisson D., Dennis S.G., 1977; Iadarola M.J., Brady L.S., 1988). Изучение центрального механизма обезболивающего действия исследуемого соединения, проводилось на модели спинальной анальгезии (Carrol N.M., Lim Р.К., 1960).

Вещество РУ-1204, также как и препараты сравнения — ондансетрон, нестероидное противовоспалительное средство диклофенак натрия и опиоидный анальгетик промедол - достоверно повышали порог ноцицепции в тесте формалиновой гипералгезии по сравнению с контрольной группой в дозе 10 мг/кг, 1 мг/кг и несколько слабее в дозе 0,1 мг/кг. При этом выраженность анальгетического эффекта исследованных веществ существенно не отличалась друг от друга.

На модели хронического воспаления, вызванным адъювантом Фрейнда, исследуемое соединение РУ-1204 также демонстрировало выраженный антиноцицептивный эффект во всех исследованных дозах: 0,1 мг/кг, 1 мг/кг и 10 мг/кг, не уступая всем трем препаратам сравнения.

Вероятно, наличие анальгетических свойств у соединения РУ-1204 может быть обусловлено блокированием ноцицептивного влияния серотонина как одного из факторов воспаления на специфические рецепторы С-волокон.

На модели спинальной гипералгезии с раздражением корня хвоста исследуемое соединение и ондансетрон, в отличие от наркотического анальгетика — промедола, практически не влияли на пороги восприятия электроболевого раздражения в течение всего времени исследования, что можно расценивать как отсутствие центральной антиноцицептивной активности как на уровне спинного мозга, ствола мозга, так и на уровне таламуса.

Таким образом, полученные данные о наличии анальгетической активности РУ-1204 на моделях острого и хронического периферического воспаления, а также об отсутствии влияния на проведение ноцицептивного сигнала в центральной нервной системе, косвенно свидетельствуют о существовании у исследуемого соединения периферического механизма обезболивания, опосредованного блокированием третьего подтипа серотониновых рецепторов.

В тоже время полученные данные, равно как и данные о противорвотной активности после приема цитостатиков, анксиолитическом эффекте соединения РУ-1204, не исключают наличия у него иной нейромедиаторной активности.

Большинство нейротропнных средств, имеют поливалентный механизм действия. Часто такое сочетание эффектов приводит не только к усилению терапевтического действия, но и к развитию многочисленных побочных эффектов. Так, развитие гиперкинето-дистонических явлений при приеме метоклопрамида, неселективного 5-НТз-антагониста обусловлено, в частности, блокадой дофаминовых Б2-рецепторов. Доласетрон, проявляя высокую антисеротониновую активность и считающийся высоко селективным 5-НТз-антагонистом, также обладает сродством к гистаминовым Hi-рецепторам, что может способствовать развитию седативного эффекта. У ондансетрона отмечается некоторый аффинитет к ai-адрено- и ц-опиоидным рецепторам. Гранисетрон, помимо высокого сродства к 5-ШУрецепторам, проявляет тропность и к серотониновым рецепторам 1А подтипа (Hoyer D., 1990; Wolf Н., 2000).

Принимая во внимание вышеперечисленное, на заключительном этапе данной работы был проведен нейрофармакологический анализ для выявления возможных аспектов механизма действия соединения РУ-1204 в наиболее эффективных дозах 1 мг/кг и 10 мг/кг с использованием комплекса поведенческих моделей.

При изучении влияния соединения РУ-1204 на моноаминергические системы мозга было выявлено, что указанное вещество достоверно не изменяло центральных эффектов фенамина, апоморфина, галоперидола и клофелина, что позволило исключить влияние данного соединения на ценральную норадренергическую и дофаминергическую нейротрансмиссию. При этом, учитывая факт того, что хеморецепторная триггерная зона рвотного центра продолговатого мозга содержит не только серотониновые, но и дофаминовые (D2) рецепторы, стимуляция которых также приводит к возникновению тошноты и рвоты, можно с уверенность говорить, что противорвотный эффект соединения РУ-1204 при использовании противоопухолевых препаратов опосредован именно 5-НТ3-блокирующим действием.

В тесте с предшественником серотонина - 5-гидрокситриптофаном, оказалось, что исследуемое вещество не вызывает статистически значимых изменений регистрируемого показателя (гиперкинеза «встряхиваний головы»), проявляя, однако, при этом некоторую тенденцию к уменьшению выраженности эффекта 5-ГТФ в дозе 10 мг/кг. Согласно данным S. Peroutka, наблюдается высокая корреляционная связь между способностью некоторых веществ ингибировать подобный серотонин-индуцированный гиперкинез и возможностью блокировать второй тип серотониновых рецепторов (Peroutka S. et al., 1981), в то время как 5-ШУрецепторы практически не влияют на развитие данного состояния. Это объясняет незначительное влияние соединения РУ-1204 в дозе 10 мг/кг на выраженность 5-гидрокситриптофанового гиперкинеза и косвенно свидетельствует об отсутствии у исследуемого вещества 5-НТ2-антагонистического действия.

Также было установлено, что изучаемое соединение на фоне малых доз L-ДОФА не изменяет поведение животных в сравнении с группой контроля. Отсутствие потенцирования эффектов малых доз L-ДОФА при взаимодействии веществ, говорит об отсутствии у соединения РУ-1204 МАО-ингибирующего действия.

С помощью тестов с использованием никотина и ареколина было изучено влияние исследуемого вещества на центральную холинергическую передачу. При этом, соединение РУ-1204 не изменяло длительность тремора у крыс в обоих тестах, что косвенно указывает на отсутствие у него холинергического действия.

В заключительном тесте была исследована способность соединения РУ-1204 взаимодействовать с ГАМК-ергической системой мозга. При этом, наблюдалось некоторое усиление эффектов ГАМКА-антагониста пикротоксина, что однако носило статистически незначимый характер. Вероятно, подобное действие обусловлено известным в литературе влиянием 5-НТ3-рецепторов на ГАМК-ергическую передачу. Так, например, считается, что пресинаптические 5-НТ3-рецепторы, расположенные на окончаниях ГАМК-ергических нейронов, способствуют усилению ГАМК-ергический трансмиссии, в то время как 5-НТ3-антагонисты приводят к некоторому ее замедлению (Katsurabayashi S. et al., 2003).

Таким образом, результаты, полученные в ходе проведенного нейрофармакологического анализа по выявлению возможного влияния соединения РУ-1204 на основные медиаторные системы мозга, косвенно подтверждают селективность его 5-НТ3-антагонистического действия.

Обобщая полученные результаты можно сказать, что класс конденсированных производных бензимидазола представляется перспективным в плане дальнейшего исследования на предмет наличия блокирующих свойств по отношению к 5-ШУрецепторам. Проявление подобного вида активности у производных имидазо[1,2-а]бензимидазола зависит от строения азотсодержащих заместителей у 9-го атома азота гетероцикцического ядра. Кроме того, важное значение имеет вид заместителя в Соположении. При этом максимальная антагонистическая активность наблюдается у соединений с фторфенильным и метилендиоксифенильным радикалом у 2-го атома углерода.

В ходе работы было выявлено соединение под лабораторным шифром РУ-1204, с высокой антагонистической активностью по отношению к третьему подтипу серотониновых рецепторов. Его действие было изучено на моделях рвоты (цисплатин - индуцированной рвоты у собак), анксиогенеза (в тестах «темной/светлой камеры», «приподнятого крестообразного лабиринта», «четырех пластин» и «наказуемого взятия воды»), гипералгезии (острого формалинового и хронического адъювантного воспаления). Выраженность антиеметического, транквилизирующего и обезболивающего действия исследуемого вещества не уступает таковым у стандартных препаратов сравнения (диазепама, диклофенака натрия, а по некоторым показателям -промедола) и, в особенности, у известных антагонистов 5-НТз-рецепторов (ондансетрона и трописетрона), что подтверждает перспективность дальнейшего использования соединения РУ-1204 в качестве основы для создания препаратов подобного спектра действия.