Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Психофармакологический анализ анидепрессивных свойств эндогенных пиримидиновых нуклеозидов

РГ Б^ОА

1 о^шн ш^щщетерство здравоохранения и ывдидонской

1 ^ проашишкноста российской щерации

г ростовский мэдщинский институт

На правах рукописи

САЕНКО Наталья Юрьевка

псйхофаршкологмческия анализ антидепрессившх свойств эндогенных пиримвдиновых нукле03ид0в

14.00.25 - фармакология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени к&нцидата медицинских наук

Ростов-на-Дону

1994 г.

Работа выполнена в Ростовской медицинском ннстьггуго

Научный руководитель: доктор медицинених тук,

профессор Цакляков Ю.С.

Научный консультант: доктор биологических наук Страдоыский Б.В.

С^нциалкныо оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор ГаовыЯ М.Д.

доктор мвдкцмнеких наук, профессор Коваланко В.Н.

Ведущая организация - Институт фармакология АШ России

Защита состоится " (.£■ 61994 г. в ££» часов ' на заседании специализированного совета К 084.53.03 при Ростовской медицинском институте (344022, г» Ростов-на-Дону, пер. Нахичеванский, 29).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского медицинского института.

Автореферат разослан "с^ос-сЬ^ ' 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доцент

П.Ы.Борщав

I.

ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЙ

Актуальность проблемы. Несмотря на большие достижения в современной психофармакологии депрессий и имеющийся значительный набор клинически активных антидепрессантов, не решена окончательно проблема фармакотерапии депрессивных состояний, оставайся актуальной и по настоящее время. Это обусловлено, с одной стороны, малой широтой аитидепрессивного действия препаратов при болыяой гетерогенности психопатологических состояний, а, с другой стороны, наличием у антндепрессаитов ряда нежелательных побочных эффектов и высокой токсичности. Поисх новых высокоактивных н малотоксичных препаратов аиракого спектра действия для лечения депрессивных состояний имеет важное значение для практического здравоохранения.

Одним из рациональных путей поиска лекарственных средств, в том числе и антвдепрессивных, является выявление необходимой фармакологической активности у эндогенных соединений. Реальную перспективу поиска новых потенциальных антидепрессантов в ряду эндогенных пиримидинов определило нахичие широкого спектра психотропной активности (ноотропной, анксиолитической и антидепрессивной) у метаболического предшественника эндогенных пиримидинов - оротовой кислоты (Н.Н.Карккценко и соавт., 1983-1985; На1:-Шев, 1974). Кроме того, известно, что врожденная или вызванная введением 6-аэаурацила блокада биосинтеза пиримединов из оротовой кислоты сопровождается нарушением функций ЦНС человека и животных (Ни{5и1еу е.а., 1959; 8Ьп1Лвг е.а.,1960; Весго« , РЫШрв , 1965), которые по ряду наблюдений купируется введением пиримидинового нухлеозида - уридина (К.И.Хайтнн, Б.В.Страдом-ский, 1986; М.И.Хайтин и соавт., 1987).

Следовательно, эндогенные пиримидины могут использоваться для купирования некоторых психопатологических состояний. Кроме того, у пиримидинового нуклеозида уридима обнаружен выраженный анксиолитический эффект (Б.В.Страдомский, 1986), что, безусловно, определяет дополнительную практическую пенность возможного антндепрессанта (Ю.А.Александровский, Г.Г.Незнамов, 1984).

Учитывая вкиеизлохеииое, становится очевидным поиск потенциальных малотоксичных антндепрессаитов в раду эндогенных пири-мкдиновых нуклеозидов, что представляет как теоретический, так и практический интерес.

Цель настоящей работы состояла в исследовании влияния эндогенных пиримвдиновых нуклеоаадов на поведенческие к фармакологические пох&аателя депрессивно-подобного статуса экспериментальных животные, выявление некоторых молекулярных механизмов психотропной активности эндогенных пиримидкиов, а такке изучение их фармахокинетики.

Конкретными задачами диссертация явились:

- изучение влияния уридина, «подина и цнтидина на депрессивно-подобный статус экспериментальных животных в тесте "поведение отчаяния"» а также при резерпиновоЯ, хлофелиновой а апо-морфиновой гипотермии;

- определение концентрации эндогенных пирнмидиновых нук-зеозвдов в головном мозге экспериментальных животных, полярных по поведенческим показателям в плавательном тесте;

- изучение влияния пиримэдгаозиг чгклеозвдоэ ¡¡а нейроне-диаторные системы головного мозга экспериментальных животных: обратный захват серотонина, активность ыоноамииокевдазы, содержание ГАЖ, глипина, глутаминовой и аспарагиновой кислот»

- проведение количественного анализа фарюхохинетмхя ура-дина, тимадина и цятцдина для установления особенностей транспорта этих соединений на сыворотки крови в мозг животных с целью прогнозирования проникновения иуклеозвдов в мозг человека.

Положения, выносимые на защиту»

• пяримидиновые нухлеознды влияют на депрессивно-подобный статус экспериментальных животных. Урндин обладает аитидепрес-енвной активность», а тимцдин является его функциональным антагонистом; .

- уровень депрессивно-подобного статуса животных зависят от концентрации уридина в головном мозге;

- пиримидимовые нуклеознды реализуют свои психотропные свойства аа счет влияния на обрапчй захват серотонина и уровень медиаторных аминокислот;

- пиримидимовые нукпеозиды активно проникают в головкой

мозг.

Научная новизна. В экспериментах на животных в рамках общепринятых моделей депрессии показано, что пирницдииовые иух,-лвозвдывлияют на формирование депрессивно-подобных состояний экспериментальных животных. Выявлены фармакологически активные дозы исследуемых нуклеозндов: 12 мг/кг для уридина и тимцдина

3.

а 200 мг/кг для цитидина на мысах. При этой доказано, что пирц-ывдиновый нухлеозид уридин обладает антидепресснвной активиос-тьп, на уступающей по своей выраженности имипрамину. Наряду с этим, другой пиримвдииовыЯ иуклеоэид тиыидин обладает антагонистическими свойствами по отношению к уридииу, что проявляется в потенцировании депрессивно-подобного состояния животных.

Впервые показано, что выраженность депрессивно-подобного состояния, развивающегося у животных в условиях плавательного теста обратно пропорциональна уровню эндогенного уридина в тка-ки головного мозга.

Выявлено влияние пирииидиновых нуклеоэидов на обратный захват серотонина. Показано,, что уридин блокирует, а тимидин, напротив, потенцирует захват этого нейромедиатора синаптосома-ш. Пиримвдиновые нуклеоэиди не влияют на активность моноамнн-оксидаза ткани головного мозга мышей. Также показано, что пирн-мадиновые нуклеозвды влияют на содержание аминокислотных нейро-медиаторов. Уридин, тимидин и циткдин повышают уровень ГАШ. Цитидин, кроме того, увеличивает также содержание глутаминовой кислоты и глицина.

Пиримидиновые нуклеоэиды активно проникает в головной мозг экспериментальных животных. Доказано, что из вводимого в большой дозе цитидина в организме мышей осуществляется биосинтез химически родственных ему нуклеоэидов - уридина и тимиди-на.

Впервые проведена оценка взаимоотношения между концентрациями пиримидинов в сыворотхо крови и мозге и получены соответствующие параметры для уридина, тимвдина и цитидина, позволяющие прогнозировать проникновение этих веществ в мозг человека.

Теоретическая значимость и практическая ценность. Полученные в настоящей работе результаты значительно расширяют представления о роли пиркмвдиновых нуклеоэидов в системной деятельности мозга. Представлены данные о наличии антвдепрессивной активности у уридина и "продепрессивных" свойств у тимидина.

Результаты работы позволяют приблизиться к пониманию патогенеза некоторых дезадаптивных нарушений нервно-психических процессов, в основе которых v гут лежать нарушения пиримидин-ового обмена.

Подученные результаты определяют перспективу использования уридика в медицинской практике в качестве нового психотропного препаратадля лечения тревожно-депрессивных расстройств, обладающего минимальной токсичностью. Помимо этого, фармакокинетичес-кий анализ создает основу для экстраполяции полученных данных с животных на человека, у которого затруднительно получить информацию о содержании исследуемых веществ в ткани мозга в случае . применения урвдина в медицинской практике при терапии психических нарушений.

Реализация работа. Полученные результаты экспериментальных исследований используются при чтении лекций и проведении практических занятий со студентами по специальным разделам, курса фармакологии в РШ1.

Результаты исследований используются в научной работе химико-фармацевтической лаборатории Научно-исследовательского института физической и органической химии Ростовского государственного университета. Урвдии применяется в качестве фармакологического стандарта для отбора и сравнительной оценки синтетических аналогов пиримидина с аитедепрессивной активностью. Тимидкы используется как тест-вещество при моделировании депрессивно-подобного состояния.

По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, получен патент Российской Федерации К 2003332.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены т конференции молодых ученых и специалистов РОДДОИ (Ростов-на-Дону," I9S7); на Всесоюзном симпозиуме "Серотонин мозга, нервно-психические нарушения и их лекарственная коррекция" (Донецк,1990); на 5-й Международной конференции "Проблемы клинической и экспериментальной фармакологии и побочные действия лекарственных . ' средств" (Тбилиси, 1990); на международной конференции, посвященной 100-летию со дня роздения академика С.В.Аничкова (Санкт-Петербург, 1992); на Всероссийской конференции "Научная работа иа кафедре - как основа роста преподавателя" (Волгоград, 1993).

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 119 страницах машинописного текста, иллюстрирована б рисунками и 9 таблицами. Состоит из введения, обзора литературы! методической части, главы с изложением результатов собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы, включающего 137 работ отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I. Постановка эксперимента и методы исследования

Эксперименты выполнены на 914 самцах мышей - тетрагибрпдов CBWA массой 20-25 г и 90 белых беспородных крысах-саьшах массой 200-250 г.

При выявлении антвдепрессивных свойств пиримидиновых нуклв-озвдов проведены серии экспериментов на мьшзх. Влияние изучаема соединений на де^фессивно-подобное поведение оценивали с помощью плавательного теста или теста "поведение отчаяния" (М.Д.Ыашковс-кий и соавт., 1983; Poraolt, 1977), За 30 мин до тестирования ннвотным вводили внутрибршинно водпые растворы уридина, тими-дина или цитидина в дозах 3, б, 12 , 25 , 50, 100 и 200 мг/кг. В качестве фармакологического стандарта использовали имипрамин в дозе 25 мг/кг (Ц.Д.Машковский и соавт., 1984). Контрольным r.ai-. вотннм вводили дистиллированную воду в эквивалентных объемах. Время тестирования составило 6 мин (Д.Ю.Русаков, А.В.Вальдман, 1983). Число яивотИых в эксперименте составило: контрольных -90, опитных - 250. Для подтверждения антидепрессивных: свойств пирныидиноБых нуклеозидов использовали фармакологические модели депрессии - гипотермические синдромы, индуцированные резерпином, апоморфином*и клофелином. Вещества применяли в максимально эффективных психотропных дозах, выявленных в плавательном теста: уридкн и тимвдин - 12 ыг/кг, цитидин - 200 мг/кг, имипрашш -25 мг/кг. Препараты вводили внутрибршинно однократно или повторно в течение 5 дней (2 раза в сутки). Спустя X час после последнего введения куклеозидоа или имипрамина вводили резерпин (2,5 ыг/кг внутрибршинно), клофелин.(0,5 мг/кг внутрибрюшинно) или апоморфин (25 мг/кг подкокно). Через час измеряли ректальную температуру. Контрольным животным вводили дистиллированную воду. В эксперименте использовано 217 контрольных и 280 опытных мылей. .

Количественное содержание свободных нуклеоэвдов в ткани го-• ловного мозга мышей определяли с помощью метода тонкослойной

хроматографии (Ю.Кирхнер, 1981) на пластинах "Siiurol DV-254 " . (ЧССР) в системе - н-бутанол, насыщенный водой, с послодугядим двнеитометрированием на сканнеое " Canag" (Швейцария) при длине волны 260 нм. По калибровочному графику определяли содержании исследуемых соединений. Выделение нуклеозидов из гомогената мо-

6.

ara мышей проводили с помощью этанола (Л.И.Захарова, 1982). Содержание нуклеозидов изучали у мышей,полярных по показателям в плавательном тесте. Интактных животных после 6-минутного тестирования декапитировали определяли количество нуклеозидов в головном мозге. Количество использованных в эксперименте животных составило 90 мышей. В каждую группу отбирали не менее 10 животных. Определение содержания свободных нуклеозидов в мозге с примене-«мем тонкослойной хроматографии проводилось также при изучении фармакокинетики уридина, ткмидингг и цитидина. При этой мшам вцутрибрюшинно вводили нуклеозвды в фармакологически активных дозах и через 30 мин декапитировали. Было использовано 24 животных по 6 ккхей в группе.

Определяли влияние пиримидиновых нуклеозидов на захват серо-тсикна синаптосомами.мозга крыс. Синаптосомы выделяли по Т.И.То-лстухиной (1962). Количество захваченного синаптосомами серото-нина определяли по Уденфриевду (1965).

Исследовали влияние уридина (12 мг/кг), тимндкна (12 мг/кг) и цитидина (200 мг/кг) на содержание в головном мозге мшей ней-ромедиаторных аминокислот. Аминокислоты ввделяли из мозга по Захаровой (1982) через 30 мин после вцутрибрюгаигаюго введения нуклеозидов. Определение содержания ГАШ, глицина, глутоминовой в аспарагиновой кислот осуществляли с помощью тонкослойной хроматографии (Ю.Кирхнер, 1981) на пластинах "Kiaelgel" (SPP) с использованием в качестве подвижной фазы смесь изопропанола с водой с последующим окрашиванием ншгидрином и денситометрировани-сы на сканнере при длине волны 480 нм. В контрольной серии использовано 15, в опытных - 35 животных.

Активность MAO определяли по Б.Л.Солоимской (1969) через 30 мин после вцутрибрюшинного введения уридина и тимвдина в дозе 12 мг/кг или цитидина - 200 мг/кг. Использовали нкаламвд в качестве фармакологического стандарта в дозе 15 мг/кг. (Ы.Д.Маяковский и соавт., 1984). Использовали фотоэлектрокалориметр (йЭК-56) с зеленым светофильтром, длина волны 450 им. Количество использованных животных: контрольных - 20,' опытных - 20.

Была изучена меченых тритием уридина, тиыидина и цитидина фармакокинетика. Для математического описания фарнакокинетических моделей использовали 4-х камерную модель, содержащую компартией т, учитывающий поглощение с места введения (В.В.Хоронько, С.И. Васильев, 1989). Использовали 63 мыт по 3 в серии.

Статистическую обработку результатов исследований проводили с использованием Т-критерия Стьпдента (И.в.Рокицкий, 1967), о- критерия Вилкоксона-Манна-Уитни (Е.В.Гублер, А^А.Генкин, 1979) и корреляционного анализа (А.Закс, 1976).

2. Результаты исследований

Изучение влияния пиримидиновых нукдеозидов на поведенческую и фармакологические модели депрессии

Исследования показали, что изучаемые соединения обладают способностью влиять на поведение аивотнкх в условиях плавательного теста, проявляя свою фармакологическую активность в изменении суммарного времени иммобилизации животных. Уридин в дозах от б до 25 мг/кг уменьшает продолжительность иммобилизации. Наиболее выраженная активность уридина отмечена в дозе 12 мг/кг. Поведение животных, помещенных в неиэбегаемую стрессовую ситуацию, характеризуется уыеньпением суммарного времени иммобилизации на 64% по сравнению с контролем. Причем, вкраяенность потенциального антидепрессивного эффекта уридина в дозе 12 мг/кг превосходит эффект имипраыина, используемого в максимально эффективной психотропной дозе 25 мг/кг. При повьшении дозы урвдина до 50 и 100 мг/кг отмечено отсутствие эффекта. В дозе 200 мг/кг время иммобилизации даже превышает аналогичный показатель контрольной группы.

По мнению рада авторов (Д.Ю.Русаков, А.В.Валь,цман, 1983; Poraolt, 1977, 1983) продолжительность времени иммобилизации сокращается и яивэтлые дольше плавают (поиск избавления) под влиянием как типичных, так и атипичных антидепрессантов не зависимо от механизма действия препрата. В тесте "поведение отчаяния" активны не только антидепрессангы, но и холинолитики, психостимуляторы и др. Однако следующие предпосылки: отсутствий у уридина холинолитических свойств (Б.В.Страдомский, 1987), оптимальное время тестирования милей - 6 мин (Д.В.Русаков, А.В.Вальдман, 1983), a taraco наличие фармакологической активности в малых дозах ( sterue.a., 1985), исключающие наличие психостимулирующего компонента, позволяют расценивать подученные данные как свидетельство в пользу наличия у урндина выраженных антвдвпрессивнкх свойств.

Цитвдин в отличив от уридина проявляет потенциальную антн-депрессивную активность лишь в большой дозе (200 мг/кг). При sтом суммарное время иммобилизации уыеныпаентся на-44^ по сравнении с контрольным уровнем. При снижении дозы до 100 ыг/кг выраженность эффекта цитвдина снижается и практически исчезает при дозах 3-50 мг/кг. Факт, что активность цитвдина в рамках используемой модели проявляется лишь в больпих дозах, дает нам право предположить наличие у »tojo нуклеоэвда стимулирующего компонента.

Противоположный действию уридина, цитвдина, а также стандартного антвдепрессанта имипрамина эффект отмечен у тимвдина. ДозозаБисимыЯ эффект тимвдина имеет два максимума активности: в мальк дозах 6-12 мг/кг тимвдин значительно увеличивает время ¿мобилизации мьшей, с увеличением дозы до 25 мг/кг эффект снижается» а затем вновь усиливается по мере увеличесния дозы до 50 к 100 ыг/кг. Дальнейшее увеличение дозы до 200 мг/кг приводит к исчезновению эффекта. Наибольшая фармакологическая активность тимвдина соответствует дозе 12 ыг/кг. При этом показатель иммобилизации превышает контрольные значения на 48$. Следует отметить, что депремирующие изменения поведения мышей в плавательном тесте характерны при использовании транквилизаторов и барбитуратов (д.й.Русаков, А.В.Вальдман, 1983; Poreolt , 1983). Однако по роду наблюдений (Б.В.Страдомский, 1987) тшш-дии является.анксиогеном, то есть антагонистом транквилизаторов и барбитуратов. Таким образом, сокращение времени активного плавания и увеличение времени иммобилизации, вызванное введением тимвдина, может свидетельствовать о "продепрессивных" свойствах этого нуклеозвда.

Полученные результаты определили дальнейший этап наших исследований с использованием фармакологических моделей депрессии, при которых специфическим назначением препаратов-животным обеспечивается имитация некоторых аспектов депрессии у человека с целью выявления антвдегрессивных свойств соединений. Было изучено влияние пиримвдиновых нуклеозвдов на депрессивно-подобное состояние животных, вызванное резерпином, клофелином или апоыорфином. Депрессивно-подобное состояние выражалось в снижении температуры тела животных - гипотермии. Изучали влияние на гипотермию уридкна и тимвдина в дозе 12 мг/кг и цитвдина в дозе 200 мг/кг при однократном и хроническом (5 суток) введении. До-

зы выбраны как максимально элективные в плавательном тесте. Результаты исследований свидетельствуют, что уридин не влияет на эффект резерпина в условиях острого эксперимента. Однако при курсовом введении отмечено восстановление ректальной температуры животных, что хороша согласуется с данным» о действии истинных антвдепрэссантов лишь при хроническом введении. Аналогичные данные получены и для классического антвдепрессанта имипрамина, выступающего з качестве препарата сравнения.

Цитвдин проявлял фармакологическую активность только в условиях острого эксперимента. Курсовое введение этого нуклеозида, являющееся боле® объективным при выявлении антидепрессивной активности, не выявило антирезерг.иног >го действия цитидина. Тими-дин в дозе, вызывающей развитие депрессивно-подобного состояния, практически не влияет на резерпиновый синдром в остром эксперименте, а при курсовом введении значительно потенцирует его развитие.

Известно, что антвдепрессанты снижают также клофелиновую гипотермии. Результаты исследований показали, что в условиях острого эксперимента как имипрамин, так и изучаемые соединения, за исключением цитидина, не влияют на реакцию животных на клофе-лин. Однако при курсовом назначении антиклофелиновй эффект выра-кен у уридина и имипрамина. Достаточно слабо выраженный анти-клофелиновый эффект, характерный для уридина и имипрамина, по мнению рада авторов (Ы.Д.Медведев, Н.И.Головина, 1984) может свидетельствовать об их сравнительно незначительном влиянии на пресинаптическое высвобовдение моноаминов.

Уменьшение гипотермического эффекта у мышей, вызванного введением больших доз апоморфина (10-25 мг/кг), характерно для антидепрессантов - блоиаторов обратного захвата моноаминов (Ьл-р!п , М1геаот, 1979; РогвоГЬ , 1983). Ни ингибиторы МАО, ни се-ротонинолитики (миансерин, тразадон) при курсовом введении не эффективны в условиях апоморфанового гипотермического теста. Натй исследования показали, что ни уродин, ни тимодин при однократном введении не обладают антиапоморфкНовой активностью. При 'повторном введении исследуемых соединений отмечена выраженная ан-тиапоморфнновая активность урндина, что характерно и для имипра-мина. Активность тимидина в этой тесте не выявлена. Цитидин, как при однократном, так и при Косовом введении практически не влияет на гипотермическум реакцию апоморфина.

Факт, что антигипотермическая активность характерна для антадепрессантов лишь при курсовом введении, свидетельствует о наличии специфической активности, присущей антидепрессантам, лишь у урвдика. Потенциальная антидепрессивная активность, выявленная у иитвдина в плавательном тесте, не получила подтвера-дения при исследовании его влияния на гипотермию и связанв, по-видимому, с активирующей активностью этого нуклеоэида. Дейст-ые тимидина является противоположным по отношению к эффектам уридина и имипрамина, что проявляется в достоверном усилении резерпиновой гипотермии при хроническом введении дезокснрибо-нуклеоздда.

Зависимость поведения мышей в плавательном тесте от уровня эндогенных пкримидиновых нуклеозидов в головном мозге

Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что у мышей, поведение которых в интактном состоянии (т.е. без введения 1сак1эс-либо соединений) отличается высокой активностью в плавательном тесте, отмечен максимально высокий уровень уридина в головном мозге. Концентрация этого нуклеоэида на превышала содержание урддиш у кивотных с максимальным уровнем депрессивно-подобного статуса. Следует отметить, что мезду суммарны»! временем иммобилизации мышей в условиях плавательного теста и концентрацией урцдина в мозге имеется высокая обратная корреляционная зависимость. Значение коэффициента корреляции составляет = -0,65 (Р< 0,05). Также отмечена тенденция к зависимости поведения мышей от концентрации цитвдина в головном мозге в группах животных, полярных по поведенческим показателям в тесто. Содержание цитидина в мозге в группе животных с минимальными показателями иммобилизации на 23% превышает его . концентрацию в мозге мшей с максимальными значениями иммобилизации. Кроме того, исследования не показали значительной зависимости поведения мьшей от уровня ндогенного тимвдина в головном мозге.

Полученные данные м^гут свидетельствовать о преимущественной роли уридина среди других эндогенных пиримидиновых нуклеозидов при формировании депрессивно-подобного статуса экспериментальных животных. Т.е., животные с высоким содержанием урадина в мозге обладают пониженным уровнем депрессивнотподоб-ного статуса.

Влияние пиркмединовых нуклеозидов на захват серотонина си-наптосомами мозга крыс

В используемых нами моделях депрессии высокую психотропную активность проявляют соединения с моноаминергическим компонентом действия (Д.Ю.Русаков, А.В.Вальдман, 1983; Ы.Д.Машковский и соавт., 1983). Кроме того, в литературе имеются сведения о том, что пиримвдиновке нуклеозиды специфически связываются с имппраминовыми рецепторами (Б.В.Страдомский, 1992), которым по ютению Н.Л.Шимановского и П.В.Сергеева (1986) принадлежит роль регуляции обратного захвата моноаминов, являющегося основным пусковым механизмом действия ряда клинически активных антвдепрес-сантов. Поэтому нами било исследовано влияние пирклпдиновых нук-МбрзидоБ на захват серотошша синаптосомами.

Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что урвдин, начшая с концентрации 5 нН/мг сшшптосомального белка угнетает обратный захват серотонина. Наибольшая активность урид:ша отмечена при концентрации 20 нМ/ыг. При этом концентрация серотони-на в синаптосомах уменьшается на 21,7^ по сравнению с контрольным уровнем. В дальнейшем, с ростом концентрации уридина происходит снижение эффекта блок!!рования захвата серотонина синапто-сомами. Следует отметить, что направленность и характер до'зо-зависимых процессов, отмеченных в данном эксперименте, хорошо . сопоставимы с данными, подученными d плавательном тесте, где так-so отмечен пик активности уродина. При повышении или снижении дозы относительно оптимальной происходит уменьшение антидепресси. -ной активности урвдина. Т.е., по-видимому, в основе антпдепрес-сивного действия уридина лежит его способность блокировать обратный захгат. серотонита.

Аналогичное урвдинудействне оказывает и цитздин, одьако, в значительно более высоких концентрациях (150 нН/мг белка). Вира-ненность процесса угнетения захЕата'меньше чем.у уридина. Содержание соротоштпа р синаптосбмах снижается лишь на 12,3% ниже контрольных значения. Дозозависимая направленность угнетения обратного захвата, как и в случае с уредином, хорошо сопоставима с результатами поведенческих исследований, где максимальная фармакологическая активность отмечена ври максимальной дозе цнтнди-на (200 мг/кг). Своеобразно действие тюгадина, которое, как и в плавательном тесте имеет два пика максимума действия. При мини-

ыальной концентрации нуклеозвда (5 нМ/мг) не отмечено каких-либо измененкй в захвате серотонина. При концентрации тимидина 20 нЦ/мг нгблвдается угнетение обратного захвата. Однако с дальнейшим ростом концентрации тимидина происходит потенцирование процесса захвата серотонина синаптосомами, что принципиально отличается от действия уридина и цитидина.

Влияние пиримидиновых нуклео&вдов на активность моноамин-оксидазы головного мозга мышей

Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что уридин, тимидин и цитидин не влияют на актишюсть МАО в ткани головного козга, т.е. не могут быть отнесены к классу ингибиторов МАО.' Следовательно, одним из ведущих механизмов влияния пиримидиновых нуклеозидов на депроссивно-подобный статус является их действие на обратный захват моноашнэргического нейро-ыадиатора серотонина.

Влиянге пиримидиновых нуклеозидов на уровень нейромедиа-торньк аминокислот

Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что введение нуклеозидов экспериментальным животным влияет на со-деркание медиаторных аминокислот в головном мозге. При атом все исследуемые нуклеозиды повивают уровень ГАМК. Так, при введении мышам уридина в фармакологически активной дозе 12 мг/кг отмечено увеличение концентрации аминокислоты на 26% по сравнению с контрольными значениями. Механизм, по-видимому, связан с блокированием активности фермента ГАШ-трансаминазы (Б.В.Страдомский, 1992). Считается, что ГАШ-ергическая система регулирует активность моноаминергических процессов в мозге. Причем, повшение активности ГАЫК системы приводит к снижению оборота моноаминов (Р.У.Островская, 1979), что может быть отнесено к одному из известных механизмов антидепрессивного аффекта.

Введение тимидина в "продепрессивной" дозе (12 мг/кг) также, как и в случае 'с уридином приводит к повышению уровня ГАУК ь головной мозге мышей. Однако прирост аминокислоты значительно ниже, чем при введении уридина (на 9Х относительно контроля). Показано также отсутствие влияния уридина и тимидина на содержание других нейромеди&торных аминокислот - аспараги-иовой, глутаминовой и глицина. Цитидин, помимо повышения уровня

ГАМК обладает способностью незначительно повышать концентрацию и другой тормозной аминокислоты - глицина, а также возбувдаю-щей кислоты - глутаминовой. Вероятно, повышение концентрации возбуждающей аминокислоты (разница с контролем 15 %) является одной из причин наличия доанополоасительной активности цитидина (200 мг/кг) я поведенческой модели депрессии.

Фармакокинетика пиримвдиновых нуклеозкцов

Изучение фармакокинетики пиримвдиновьк нуклеозидов - уради-на, ткмидина и цитидина проводилось с целью установления особенностей кх распределения в организме, а, особенно, аспектов их транспорта в мозг. Это послуяило основанием для оценхи связи ме-вд^г особенностями проникновения исследуемых соединений в мозг и их психотропными эффектами.

Получешш9 результаты свидетельствуют о высокой степени проникновения пиршидиновьк нуклеозвдов в мозг при введении их в организм KKBOTHiK. Представленные результаты хорошо согласуются с даннилн литературы о наличии специальной системы активного захвата пирямццишвых пуклеоэвдов тканью мозга из крови (Д.Уайт и соавт., 1981; Ю.С.Уакллков и соавт., 1990). При внутрибрхшпш-ом введении мывам уридина н тшедина в максимально эффективной психотропной дозе 12 мг/кр и цитидина в дозе 200 мг/кг наибольшая их концентрация в сыворотке крови обнаружена через 15 мин после введения и составляет 15,33*1,09; 8,9140,66 и 238,70+62,60 мкг/мл соответственно» С небольшим отставанием отмечено накопление этих соединений в мозге в химически свободной, т.о., фармакологически активной форме. Так, пик концентрации свободного уридина и тимидина приходится на 30 мин после введения (3,65+ ¿1,03 и 0,99+0,03 ыкг/г ткани соответственно). При этой концентрация уридина в условиях введения одинаковых доз значительно превшает таковую для тшидина. Максимальное содераание свобод-ifoíl формы цитвдина отмечено в промежутке времени от ЗЙ-Я до 120-Я мин после введения и составляет 17,77+1,95 мкг/г на 20-й мин; 26,25+3,40 мкг/г - на 60-й мин и 29,65*2,28 мкг/г на 120-0 мин. Следует отметить, что время, соответствующее максимальному накоплению свободных фракций нуклеозидов d мозге ыывей - 30 мин использовано нами как время начала тестирования кивотных при изучении психотропной активности соединений. Отменено значительное отставание во времени (через 6 час после введения) лика

концентрации (2,78+0,32 мкг/г) химически связанного уридина (пи-видимому, в составе нуклеиновых кислот, коферментов и др.). Время достижения максимальной концентрации связанного тимидина совпадает по времени с пиком концентрации свободной фракции (30 мин), при атом концентрация нуклеоэида составляет 0,89+ ¿0,15 мкг/г ткани. Максимальная концентрация химически связанного цитвдина отмечена на 12%-й мин наблюдения и составляет 12,37+1,5? мкг/г. Представленные данные касаются фармакокинети-ки меченых производных пиримидина. Параллельно с помощью метода тонкослойной хроматографии определит содержание в мозге мышей уридина, тимидина и цитвдина после введения животным соответствующих немеченых нуклеозвдов в аналогичных дозах. Выявлено, что результаты радиоизотопных и хроматографических исследований совпадают для уридина и тимидина. Т.е., при введении животным уридина в мозге накапливается урцдин, а при введении тимидина - тимидин. При этом прирост концентрации уридина (3,5 мкг/г) и тимидина (1,1 мкг/г) по сравнению с контрольным уровнем эндогенных нуклеозвдов хорошо совпадает с концентрацией радиоактивной метки в свободной ворие на 30-Й мин наблюдения. В то же время, чри введении цитидина в дозе 200 мг/кг уровень прироста этого нуклеозвда в мозго (4,2 мкг/г) значительно ниже концентрации свободной фракции радиоактивной метки на 30-й мин наблвдения (17,8 мкг/г). Однако, при этом кроме накопления в мозге собственно цитвдина при использовании хроматографии обнаружено значительное повышение концентрации других пиримвди-новых нуклеозвдов - урндина и тимидина. Прирост урцдина в мозге составляет 8,3 мкг/г, а тимвдина - 2,6 мкг/г. Сумма прироста концентрации всех пиримвдиновых нуклеозидов в мозге (15,1 мкг/г) совпадает с количеством проникшей в мозг радиоактивной метки при введении 9Н~цитвдина (17,8 мкг/г). Эти данные свидетельствуют о том, что из вводимого ч высокой дозе цитидина (200 мг/кг) происходит биосинтез химических родственных ему пиримидиновых нуклооаидов - уридина и тимидина. В этой связи можно предположить, что цитидин реализует свои психотропные свойства при участии уридина и тимидина. Одновременный прирост концентрации в мозге веществ, обладающих противоположными поведенческими аффектами определяет, по-видимому, незначительную психотропную активность цитидина.

Фармакокинетические параметры, подученные в результате математического моделирования позволили нам количественно оценить транспорт нуклеозидов из места их введения в сыворотку крови и из сыворотки в мозг (см. таблицу). Отмечено, что константы скоростей транспорта цуклеозвдов из места введения (Ка) были близки ыезду собой для урвдина, тимидина и цитидина. Подученные результаты позволяют предполагать наличие сходных механизмов поглощения. Однако процессы распределения и элиминации пиримидиновых нуклеозвдов различаются между собой. Так, кажущийся объем распределения нуклеозвдов вмозге ( 7з> для цитидина н тимвдина практически не отличаются от такового в сы-\воротке крови Cv^ ), а у уридина v^ на 70% меньше соответствующего показателя в сыворотке крови. При этом 7^ и 7^ тимидшга значительно больше таковых для уродина, что позволяет косвенно судить о степени проникновения соединений в мозг. Площадб под кривой концентрации в сыворотке крови (ШЛ ) и в мозге Uucj) могут служить в качестве показателей степени и скорости попадания веществ из скзоротки крови в мозг. Площадь под кривой изменения концентра^ урвдина в ткани мозга значительно преви-вает соответствуйте показатель для тиквдина. Площадь под .кривой изменения концентрации в ткани мозга для цитвдина почти в 20 раз превышает таковую для уридина и в 60 раз для тимвдина. При этом следует отметить, что цитвдин вводился мылам в дозе 200 мг/кг, а уридин н тимвдин в дозе 12 мг/кг. Полученные результаты зависят и от константы скорости переноса веществ из сыворотки крови в мозг (Kjg). Так, скорость переноса тимвдина из сыворотки в мозг в два раза больше, чем у урвдина и почти в три раза больше, чем у цитидина. Наиболее адекватно степень проникновения веществ в мозг можно оценить с помощью коэффициента распределения (Кд). Так, значения коэффициента распределения для уридина, тимидина и цитвдина свидетельствуют о высокой степени проникновения пиримидиновых нуклеозидов в мозг. Одной ич важных характеристик при анализе фармакокинетяхи веществ является их клиренс, поскольку оя является интегральной характеристикой процессов элиминации их из организма. Клиренс тимвдина из ткани мозга (сьз ) значительно превышает таковой для уридина и цитидина. Причем, клиренсы урвдина и цитвдияа из мозга практически не отличаются от соответствусцих енворото-

Таблица.

Фарыакокинетические параметры для уридина, тиыидина и цитвдина

Параметры! Уридин ! Тиыидин 1 Цитидин

А1 16,189 9,856 253,06

А2 18,312 - 8,551 '225,52

а1 2,631 1,923 3,106

ъь 1,497 1,671 ' 0,758

ка 7,234 7,511 8,029

Ь (1/2)а1 0,221 0,309 0,223

t (1/2)Ы 0,462 0,415 0,804-

АЛ1С1 13,617 7,792 319,386

АИ02 0,911 0,039 98,687

АТОЗ 3,768 0,997 60,432

НЕТ-1 0,723 0,693 ' 1,288

МЙТ2 1,186 1,252 1,766

ннтз 0,849 0,814 2,147

01П 0,615 1,540 0,626

оьз 1,095 7,090 0,640

71 0,504 0,858 . , 0,556

6,692 1,644 -28,669

В2 6,2.40 1,372 ' • 122,481

»3 -105,002 -25,908 15,342

К13 0,602 1,057 0,220

Кез 7,957 8,261 1,163

УЗ 0,462 0,415 0,556

Обозначения: Размерности величин, приведенных в таблице: А1, А2 (мкг/ыл); а1 , ЪЪ , ка (1/час) - константы скоростей модели; t 1/2 (час) -. терминальный период выведения препарата (1/2); А.ио (ыкг'час/мл) - площадь под кривой в сыворотке крови. Величины нет (час) - средние времена удержания в соответствующих камерах модели С! (л/час-кг) - клиренсы; VI , УЗ (л/кг) - объемы распределения; к^ (1/час). - константы скоростей модели; 1>1 , Х>2 , 55 - предэкспонёнциальные множители (икг/г).

чных клиренсов, что отличает их от тшадина, у которого клиренс иа мозга почти в 7 раз превшает сывороточный. Следует отметить, что в скорость элиминации тичвдина из мозга (Кед) самая высокая, несколько превышает таковые для урвдина и почти в 8 раз - для цитидина. Средние времена удержания нуклеозидов в сыворотке н в мозге позволяют оценить среднее время пребывания веществ в организме, реднее время удернания уридина в ткани мозга практически не отличается от такового у тимидина, а у цитидина этот показатель значительно вше. То есть, среднее время нахождения цитидина в мозге почти в два раза дольше, чем у уридина и тимидина. Полученные результаты объясняют различия в концентрациях свободной фракции уридина и тимидина в ткани головного мозга при одинаковых дозах введения, т.к. ткмидии лучше и быстрее проникает из сыворотки в мозг, но и быстрее выводится, чем уридин. С другой стороны, медленный клиренс цитидина из мозга, вероятно, обоспочивает продолжительное время обнаружения больших концентраций свободной фракции нуклеоэн-да. Однако следует отметить, что вводимая доза цитвдина составила 200 кг/кг.

Таким образом, полученные результаты дают возможность прогноза зависимости концентрации пиримидпновых «уклеозвдов в мозге по фармакокинетичоским параметрам этих веществ в сыворотка крови и создают основу для экстраполяции полученных данных с животных на человека, у которого затруднительно подучить информацию о содержании веществ в ткани мозга.

-ВЫВОДЫ..

1. В экспериментах на животных показано, что ппримцдиновыв иуклео-звды - урвдкн» цитндин н тимвдин - проявляют активность в поведенческих и фармакологических моделях депрессии. Причем урпдин оказывает не уступающее по выраженности имипрамину антидепресси нов доЯствио, а другой нуклеоэвд - тздовдин - проявляет антагонистические по отношению а уридину и имипрамину эффекты.

2. Показан высокий уровень корреляционной связи ыезду содержанием уридина а головном мозге и поведенческим» показателями экспериментальных зивотных в условиях теста "поведение отчаяния". Величина коэффициента корреляции составила в -0,65.

3. Установлено, что пиримидиновые !?уклсоэиды влияют па обратный захват серотонина. Показано, что урпдин п цитидяя блокируют, а тшидйт! потенцирует обратный захват этого нейремеднатора.

16.

4. Показано, что пиримидиновые нуклеозиды повышают содержание гаыма аминомасляной кислоты в головном мозге мышей. Цитиднн, кроме того, повшает содержание глутаминовой кислоты и глицина.

5. Для оценки транспорта пиримидинов в мозг предложена фарыакоки-нетическая модель, с помощью которой установлено, что пиримидиновые нуклеозиды активно проникают в головной ыозг. Коэффициенты распределения сыворотка крови/мозг (Kg) для уридина, тимидина и цитвдина составляют 1,69; 10,95 и 7,12 соответственно. Установлено, что при введении уридина и тимидина в мозге мышей накапливаются эти нуклеозиды. При введении цитидина» кроме него в мозге накапливаются также уридин и тимидин.

Публикации по теме диссертации

1. Ьлияние уридина на захват серотонина синаптосомами мозга /Стра-домский Б.В./. - // Тезисы докладов конференции студентов, молодых ученых и специалистов РОДШШ. - 1?остов-ка-Дону, 1987. - С.112.

2. Сравнительное изучение влияния эндогенных пиримидинов на захват серотонина и поведение животных в тесте "поведение отчаяния" / Страдомский Б.В./ . - // Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума "Серотонин мозга, нервно-психические нарушения и их лекарственная коррекция. - Донецк, 1990.- - C.7I.

3. Уридин - перспективное антидепрессивное средство /Страдомский Б.В., Куликова О.Н./. - // Тезисы докладов 5-й международной конференции "Проблемы клинической и экспериментальной фармакологиии и побочных действий лекарственных средств". - Тбилиси, 1990. - С. 98.

4. Эндогенные пиримидины в регуляции психо-эмоционального статуса человека и животных /Страдомский Б.В., Ыакляков U.C., Куликова О.Н./. - // Тезисы докладов международной конференции, посвященной 100-летии со -дня рождения академика С.В.Аничкова. - С.-Йб,

1992. - С.221.

5. Зависимость поведения мышей в эксперименте от уровня эндогенного уридина в мозгу ./Страдомский В.В., Куликова О.Н./. - // Тезисы докладов Всероссийской конференции "Научная работа на кафедр« - как основа творческого роста преподавателя. - Волгоград,

1993. - С.66.

6. Средство для лечения депрессий /Каркищенко H.H., Страдомский Б.В.. Какляков Ю.С./. - // Патент Российакой Федерации » 2003332. 1993.