Автореферат и диссертация по медицине (14.00.15) на тему:Роль катехоламинергических механизмов и системы возбуждающих аминокислот в патогенезе эпилептического синдрома (экспериментальное исследование)

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ ПАТОЛОГИИ И ПАТОФИЗИОЛОГИИ

На правах рукописи

УКЛЧЗКО 1£горь Вячеславович

РОЛЬ КАТЕХОЛА}гИЕРГНЧЕСКНХ г®ШШЗШЗ И сйспзд1 возбод/ус£ос Аьеаюккслог в патогенезе эпилшического сшщрома

(экспериментальное исследование)

14.00.16 - патологическая физиология

Автореферат -диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 1994

Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии Одесского государственного медицинского университета и в лаборатории общей патологии нервноЯ системы Научно - исследовательского Института ОСшэй патологии и патофизиологии Российской 'АМН.

Научные руководители -

доктор медицинских наук. Л. С. ГОДЛЕВСКИЙ

доктор медицинских наук, профессор А.А.&ШЩРА

Официальные оппоненты

доктор биологических наук, профессор Р. К. ГЛЕБОВ

доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент Российской АМН И. В. ГАННУШША

Ведущее учреждение

- Российский государственный университет.

медицинский

Зашита состоится " !,) " ^1094 ГОда в часов на заседании Диссертационного совета Д 001.03.01 при Научно-исследовательском Институте Обдай патологии.-и патофизиологии Российской АМН (125316, Москва, ул. Балтийская, 8).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института

„ /Г^ и^о-гф-Р-

Автореферат разослан " /ч> " ^^ Ч г - 1994 года.

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат медицинских наук

Д К Скуратовская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Эпилепсия является хроническим заболеванием мозга, которое характеризуется повторными судорожными проявлениями, соматическими нарушениями, а тайке «вменениями личности, приводящими к снижению социальной активности, и нередко - к ограничению профессиональной пригодности пациентов (H. Gastaut. 1973; D. Janz, 1985). Заболевание отличается поли-морфностью клинических проявлений, множественностью патогенетических механизмов, а также резистентностью к фармакологическим методам лечения. Эти особенности, а также высокая частота возникновения эпилепсии которая в разных странах колеблется от 25 до 50 случаев на 100000 населения позволяет относить эпилепсию к одним из наиболее тяжелых заболеваний .нервней системы ( Е А. Карлов, 1990; L. 0. Brorson, L. Wranne, 1987; D. Pond, 1987; S. D. Shorvon, 1990).

Киндлинг, как модель формирования эпилептической активности (ЭпА), в том числе и киндлинг, вызываемый системным применением подпороговых доз конвульсантов, сегодня представляет собой одну из наиболее адекватных форм эпилептического синдрома, поскольку позволяет воспроизводить не только судорожные расстройства, но и поведенческие нарушения интериктального периода ( А.- А. Шандра и др., 1983, 1990; Г. Е Крыжановский и др., 1988г"Я. M. Мазарати, 1990; JL С. Годлевский, 1992; J. Majkowsky, 1986; A. A. Shandra et al., 1989, . 1991). Особенностью данной модели является постепенный прогрессирующий характер развития эпилептиформных расстройств, начинающихся, как правило, с формирования эпилептического очага в образованиях лимбнческой системы, длительное сохранение состояния повышенной -судорожной готовности в отсутствие подкрепляющего действия эпилептогенных раздражителей.

Показано, что в основе формирования подобного очага ЭлА лежат закономерности принципиально сходные с механизмами возникновения и развитая генератора патологически усиленного созоуэдоння (ГПУВ).(Г. й Крыжановский и др.. 1988). Как активность ГНУВ, ьм; и эпилептизация мозга в целом в значительной степени модулируется нейромеднаторнымн системами, причем не только ГАМК-ергичоеклй системой, роль которой в механизмах ограничена и подавления 'л¡А хорошо известна" (В.S.M»ldrum, 1969». Гак/ в ийслчдов'мшпх

F. Marrosu et ai. (1992), R. L. Geilman et al. (1987) установлено, что подавление генерализованной ЭпА, вызываемой как электрошоком, так и с помощью химических конвульсантов - пентилентетразо-" ла, может достигаться при активации альфа-2-адренорецепторов. Этот результат показывает, что арсенал противоэпилецтических препаратов может быть дополнен за'счет хорошо известных препаратов, оказывающих, например, эффект за счет стимуляции аль-. фа-2-адренорецепторов. Учитывая, что сегодня существует большое число фармакологических препаратов, модулирующих норадренерги-ческую, а также дофаминергическую систему мозга, можно полагать, что исследование условий влияния этих препаратов на возбудимость мозга, равно как и роли указанных нейромедиаторных систем в формировании эпилептического синдрома представляется весьма важным для повышения эффективнс-оти фармакологической терапии эпилепсии.

Показанное патогенетическое значение системы возбуждающих аминокислот в развитии ЭпА позволяет сегодня направленно исследовать различные типы антагонистов этих рецепторов в качестве противоэпилептичеалх соединений (M. J. Brodte, R. j. Porter, 1990; R. J. Porter, 1990; J.'Sivenius et al., 1991). Несмотря на то, что в практику внедрены некоторые вещества снижающие активность глу-таматергической системы мозга - ламотриджини МК-801 (M. J. Leach étal., 1991; В. S. Meldrum, 1991; J.Sivenius et al., 1991), многие вопросы и в частности влияние подобных соединений на некоторые поведенческие расстройства несудорожного характера остаются открытыми. ,

Таким образом, приведенные данные показывают, что исследование нейромедиаторных механизмов формирования и развития ЭпА представляет собой ваяную сторону-понимания как специфических, так и общих патогенетических механизмов эпилептических синдромов, индуцированных различными эпилептогенными факторами, а также ' для развития новых подходов фармакологической терапии эпилепсии. В настоящее время отсутствуют данные о патогенетической роли катехоламгаергической системы, а также системы возбуждающих аминокислот при эпилептическом синдроме, формируемом с помощью Дерматологического киндлинга.

Цель и задачи исследования. Таким образом, основная цель настоящей работы состояла в выяснении характера формирования по-

веденческих нарушений при фармакологическом киндлинге в условиях модуляции катехоламинергической системы мозга, а также системы возбуждающа аминокислот.

Отдельными задачи были следующие:

1. Изучить характер развития фармакологического киндлинга вызываемого повторными введениями пикротоксина в подпороговых дозах, в условиях снижения функциональной активности норадренер-гической и дофаминергической систем мозга.

2. Изучить характер развития очаговой ЭпА, формируемой в коре головного мозга киндлингоекх и интактных -животных аппликациями растворов пенициллина и стрихнина, в условиях угнетения активности норадренергической и дофаминергической систем мозга.

3. последовать влияние электрической стимуляции (ЭС) синего пятна на очаги ЗпА, вызганные в коре голодного мозга киндлинго-вых животных.

4. Изучить содержание аминокислот, дофамина, а также норад-реналина в структурах-мозга киндлинговых и интактных животлых.

5. Исследовать характер плавательного поведения, а также поведения киндлинговых и интактных животных в "открытом полз", исследоЕать особенности поведения при внутристриарном применении каиновой кислоты, а также■при системном введении ламотриджина, снижающего .высвобождение глутаминовой кислоты - нейромедиатора системы возбуждающих аминокислот мозга. '*'

Научная новизна исследований. Впервые показано, что снижение функциональной активности норадренергической системы мозга с помощью повреждения синего пятна приводит к облегченному формированию судорожных проявлений фармакологического киндлинга, вызванного с помощью подпороговых доз пикротоксина. Отмечено снижение содержания норадреналина в образованиях мозга у киндлинговых тавотных. Установлено, что электрическая стимуляция синего пятна приводит к подавлению ЭпА, формируемой в коре головного моага киндлинговых крыс с помощью аппликации раствора пенициллина. Впервые установлено патогенетическое значение активации рецопто-ров глутаминовой кислоты стриатума в формировании двигательных расстройств киндлинговых животных в интервальном периоде: показано. что внутристриарноа применение агониета глутаминовых рецепторов - каиновой кислоты приводит к нарушениям плавательного

поведения животныг и расстройствам поведения в тесте "открыто; о поля", сходными с таковыми у животных с ликротоксин-индуцированным киндлингом. Применение" ламотриджина - препарата, снижающего высвобождение глутаминовой кислоты, купировало двигательные и плавательные расстройства у киндлинговых животных. Установлено изменение содержания аминокислот, в частности, увеличение содержания метионина и снижение изолейцина в вентральных структурах среднего.мозга, увеличение содержания ГАМК, аммиака, глутаминовой кислоты и пролина в гиппокампе, увеличение пролина в мозжечке, а также увеличение уровня гистидина в коре головного мозга у крыс подвергнутых фармакологическому киндликгу. Указанные изменения сходны с таковыми, вызываемыми с помощью внутриже-лудочкового применения каиновой кислоты.

Теоретическое и практическое' значение работы. Полученные результаты показывают патогенетическое значение снижения функциональной активности шрадренергической системы мозга и повышения активности система возбуждающих аминокислот в формировании судорожных и поведенческих нарушений при фармакологическом .киндлин-ге. Данные могут иметь значение для патогенетического обоснова; ния новых подходов к купированию эпилептиформных. проявлений, в частности .препаратов модулирующих норадренергическую систему и блокирующих эффекты возбуждающих аминокислот-.

Положения, выносимые, на'.защиту. .

1. Антиэпилептическая роль норадренергнческой системы мозга при ЗпА, формируемой в процессе осуществления фармакологического киндлинга.

2. Компрометирование ГАМК-ергического тормозного контроля и усиление активности системы возбуздающих аминокислот в структурах мозга, как патогенетический механизм судорожных расстройств при фармакологическом киндлинге.

3. Усиление кортико-стриарных глутаматергических влияний, как патогенетический механизм поведенческих расстройств при пик-ротоксин-1шдуцированном фармакологическом киндлинге.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на конференции молодых ученых Одесского медицинского института имени

- б -

Е И. Пирогова (Одесса, 1993), на заседании кафедры нормальной физиологии Одесского медицинского института имени Н. И. Пирогова (Одесса, 1093), 9-й и 10-й ежегодной'конференциях по эпилепсии Польского отделения-Международной антиэпилептической Лиги (Варшава, 1993, 1994), 1-м съезде нейрохирургов Украины (Киев, 1993), Европейской конференции по психическим расстройствам при паркинсонизме (Амстердам, 1993), Европейском конгрессе "Возраст, депрессия и деыенция" (Грац, 1994), Европейском конгрессе по эпилептологии (Опорто, 1944).

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения и обсора литературы, описания методик исследований, заключения, выводов. Общий объем диссертации составляет 190 страниц машинописного текста, фактические данные иллюстрированы 27 рисунками и СЕедекы.в 5 таблиц. Указатель литературы включает 230 источников, из них 186 - иностранных. <'

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ПССЛНДОВАМШ

Исследования проводились в условиях острого и хронического эксперимента на 840 белых -крысах-самцах линии Вистар массой от 180 до 320 г. Операционную подготовку животных, стереотакси-ческую имплантацию регистрирующих электродов и кщшль для микро-иньекций осуществляли по описанной в методике (М. Я Волошин, . 1987; ЯБуреи и др., 1991). Запись биоэлектрических потенциалов осуществляли монополярно на 16-канальном электроэнцефалографе "Kfediccr" (Венгрия). Индифферентный электрод при этом располагали в носовых костях животных.

Фармакологический киндлинг осуществляли по описанной' методике путем 20-24 ежедневных однократных виутрибрюшинных введений подпороговых доз пикротоксина или коразола. Судороги определяли визуально и оценивали по описанной ранее шестибальной ш!сале (A.A.Шандра, 1985). Кроме того, определяли латентный период первых судорожных проявлений, латентный период генерализованных клонико-тоничееюа приступов, а также количество животных с ге иерализоваиными судорожными припадка»®.

Электростимуляционный (ЭС) киндлинг осуществляли у крыс с помощью повторных ЭС базолатеральной миндалины током полпорого-

вой интенсивности посредством • биполярных электродов (диаметр 0.10-0.15 мм; межэлектродное расстояние 0.20-0. 30 мм), изготовленных из константановой проволоки. ЭС (частота 60 Гц, сила тока 20-40 мкА, продолжительность прямоугольного импульса 0.25 с, длительность раздражения - 1с) начинали осуществлять через 7 дней после вживления электродов'в условиях свободного поведения животных. Судорожные проявления оценивали по шестибальной шкале; предложенной R.Racine (1972). ЭС синего пятна осуществляли прямоугольными импульсами частотой от 100 до 300 Гц, длительностью 0.25-0.50 мс и интенсивностью от 0.20 до 0.75 мкА. (длительностью раздражения от 2 до 7 с). Электрокоагуляцию зоны раздражения проводили анодом постоянного тока, в качестве катода использовалась рама <ггереотаксич?ского прибора. Использовали силу тока 5.0 мА в течение 45 с.

Одиночные очаги ЭпА создавали на сенсомоторных участках коры головного мозга крыс с помощью аппликации на поверхность головного мозга животных кусочков фильтровальной бумаги (2 х 2 мм), смоченных в растворах азотнокислого стрихнина (0.1 %) и натриевой соли бензилпенициллина (10.000 МЕ/мл). Для .характеристики очаговой ЭпА использовали показатели амплитуды разрядов (мВ), а также частоту потенциалов.

Генерализованную ЭпА воспроизводили у крыс с * помощью применения'пикротоксина (2.0 иг/кг, в/бр) и каиновой кислоты (2 мкг/крысу, в/жел). Эффекты конвульсантов регистрировались визуально в. течение 45 минут после применения пикротоксина, и 30 минут после введения каиновой кислоты. Оценивали интенсивность судорожных проявлений по шестибальной оценке признаков.

Для разрушения нейрональньос образований мозга использовали локальные микроинъекции иботеновой кислоты.(5.0-10.0 мкг) - аго-ниста глутаматных рецепторов, вызывающей длительную деполяризацию мембраны нейронов и их гибель (J. T. Coyle et al., 1981; Я. Буреш и др., 1991). _

Плавательное поведение иследовали по методу, предложенному M. Vrijmoed de Vries, Cools (1986). Бассейн для исследования плавательного поведения представлял собой стеклянный цилиндр высотой 45 см, диаметром 35 си, наполненный на 2/3 водой при температуре 37 С. Наблюдали плавание животных в течение б мин после их помещения в бассейн. У животных регистрировали элементы

плавательного поведения пассивно - адаптивного характера: плавание вдоль стешси, • плавание кругами вдали от стенки, "топтание" воды в центре бассейна - беспорядочное перебирание лапами, не _ направленное на выход из воды, "топтание" воды, придерживаясь стенки, неподвижное погружение под воду с головой и "зависание" - неподвижное положение животного без погружения. По окончании проведения плавательного теста определяли способность животных к переключению на агаивно - адаптивное поведение, пля этого в бассейн с водсй опускали веревку диаметром 1 см, фиксированную па Г-сбр:.зном кронштейне высотой 65 см. Степень контакта с' веревкой, необходимая для избегания животного из воды, выражалась в баллах, по описанной ранее пятнбалыюй шкале (А. А. Шандра и др., 1990). -

Спонтанную двигательную активность животных исследовали в откригом поле по метода«; Г. Ф. Александрова и соавт. (1984), II С. Лазарэнко (1984), J. ReedeW^id (1988). Для этого крысу высаживали.в стеклянный цилиндр, из которого ее плавно помешали в центр открытого поля. Спонтанную двигательную активность животных оценивали в*течение.2 мин. Определяли число пересеченных квадратов открытого поля, а также число вертикальных стоек. Для оценки позы животного и мыибчной ригидности использовали показатель ригидности предложенный Г, Е Крьиановским. и соавт. ^ (1Q87) -величину, обратную расстоянию от 'основания затыл!»-животного до основания хвоста. Замер, данного расстояния осуществляли в периоды прекращения спонтанной логамоторноЛ активности крыс. '

Определение содержания норадреналина и 'дофамина* в ткан л мозга осуществляли в образцах извлеченных на холоде и гомогенизированных пробах ткани, последующей хроматографией на жидкостном хроматографе высокого давления ("Spectrs Phyaica", США) и электрохимической детекцией ("Methrom", Швейцария).

Аминокислоты определяли о помощью анализатора "Hitachi" (Япония), в образцах ткани массой 100-300 мг. Перед забором ткани осуществляли перфузию головного мозга 0.97. раствором NaCL. Результаты выражали в моль%, принимая обсее количество амино-

»Данная часть исследования была выполнена совместно с заведующим лабораторией биохимии НПО "Колос" (Одесса) профессором 0. Е Вовчуком

кислот за 1002.

По завершении опытов производили гистологическую верифика-, цию локализации канюль и электродов. Все результаты обрабатывали с помощью параметрических и непараметрических методов статистического анализа (Сепетлиев Д. , 1963; Гублер Е. Е , Генкин A.A., •1973; Я-Буреш и др., 1991). Статистическую Зработку производили на персональном компьютере IBM PC/AT "Olivetti" (Италия).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Влияние повреккения locus ccaruleus и дофаминергической нигростриарной -системы на формирование фармакологического киндлинга.

В задачу данной части исследований входило изучение характера возникновения и развития эпилептиформных проявлений у крыс в условиях билатерального повреждения синего пятна, а также в условиях билатеральной деструкции компактной части черного вещества. После первых пяти введений пикротоксина тяжесть.судорог . у животных с повреждениями синего пятна составила 1.4+0.4 балла, и не отличалась существенно от таковой у животных контрольной группы (введение иботеновой кислоты в рядом расположенные структуры мозга - 1.0+0.3 балла; Р>0.05). Судорожные реакции после 10-го применения пикротоксина у животных опытной группы характеризовались -интенсивными клонуческими судорогами конечностей, а также генерализованными клонико-тоническими судорожными приступами, отмечавшимися у 7 из 12 животных. Интенсивность судорожных реакций в этот период составляла' 2.9+0.3 балла и превышала таковую в контрольной группе (1.9+0.3 балла) (Р<0.05). Выраженность судорожных реакций у животных опытной группы оставалась ' большей по сравнению с таковой в контрольной группе после 15-го и 20-го применения конвульсанта (Р<0.01). При этом после 20-го введения эпилептогена у крыс опытной группы регистрировались повторные генерализованные клонико-тонические судорожные приступы с падением животных на бок, развитием постсудорожной депрессии, вегетативными нарушениями. Число животных с повторными судорожными приступами в опытной группе было выше такового в контроле (Р<0. 025). Тестирующее применение пикротоксина, произ-

веденное '-рез 30 дней после последнего введения эпилептогена "сопровождалось развитием повторных генерализованных судорог, интенсивность которых в опытной группе оставалась более высокой по сравнению с контрольной группой.

Пос.:е лерЕых пяти введений пикротоксина животным с билатеральным повреждением компасной части черного вещества тялесть судорог у них составила 1.0+0.3 балла и не отличалась существенно ст таковой у животных контрольной группы (введениме физиологического раствора в компактную часть черного вещества -0. 8+0.3 балла; Р>0.05). Судорожные реакции после 10-го применения п:-:крстскс::';а у лизотных опцией группы характеризовались. интенсивными клоническими судорогам;! конечностей, у 3 из 9 крыс отмечались генерализованные клоникс-тоннческие судорожные приступы. Интенсивность судорожных реакций у животных опытной группы в этот период составляла 2.2+0.3 балла и не превышала таковую у животных контрольной группы (Р<0.05). ■ Выраженность судорожных реакций у животных опытной группы оставалась сходной с таковой в- контрольной группе после 15-го и 20-го применения конвульсанта (Р>0. 05). При этом у крыс обеих групп регистрировались генерализованные клонико-гонические судорожные приступы. Тестирующее применение ликротсксина, произведенное через 30 дней после последнего введения эпилептогена, сопровождаюсь развитием интенсивных клонических и тонико-клонических судорожных проявлений у крыс как опытной так и контрольной групп.

- Таким образом, приведенные данные показали, что в условиях повреждения синего пятна отмечается ускоренное формировние генерализованной Зпл при повторных введениях пикротоксина, в то время как повреждение дофаминергической нигростриарной системы не приводит к изменениям характера развития судорожных проявлений. Этот результат показывает, что норадренергическ&я систола мозга имеет прогиБозпклеппгческое значение в течение формирования пикротокспн-вызванного киндлинга.

2. Формирование очагов эпилептической активности в . корэ мозга интактных я киндлинговых животных.

В задачу данной части исследований боипо изучение характера вовникиопенил. частотно-амплитудных характеристик, а также дли-

тельное?и существования эпилептических очагов, созданных с помощью аппликации на кору головного мозга - интактных животных, а также- квотных с ликротоксин-вызванным киндлингом растворов пенициллина и стрихнина.

Другой задачей данной части исследований явилось изучение характера Формирования пенициллин-вызванных эпилептических фокусов в коре головного мозга интактных и киндлинговых крыс в условиях селективных повреждений синего пятна, а также дофами-нергичоской части черного вещества.

Через 1.0-3. 5 мин с момента начала аппликации раствора пенициллина (10.000 МЕ/мл) на участки лобных отделов коры мозга киндлиговой крысы в зоне нанесения эяилептогека отмечалось развитие спайковых потенциалов амплитудой от 1.5 до 2.8 мВ и частотой - от 25 до 45 в мин. В данных условиях длительность существований эпилептических очагов-составила от 52 до 93 мин • (Р<0. 05 по сравнению с контролем). В трех опытах отмечалось развитие иктальних потенциалов, вовлечение в генерирование зпилеп-тиформной активности интактных участков коры головного мозга. Длительность регистрации подобной иктальной активности составляла от 3.5 до 5.0 ч.

Таким образом, приведенные данные показали, что в условиях формирования япкротоксин-вызванного киндлшга у крыс отмечается ' быстрое формирование пенициллин-вызванных эпилептических очагов отличающихся высокой мощностью эпилептической активности. Отмечается также увеличение длительности их существования по сравне-. нмо с аналогичными показателями у животных контрольной группы.

Под влиянием нанесения на кору головного мозга как -кинд-линговых. так и крыс контрольной - группы раствора стрихнина формирование эпилептического очага, характеризовалось генерированием разрядов интериктального типа амплитудно-частотные'характеристики которых были сходными в обеих грушах (Р> 0.05).

Учитывая преимущественное • значение нарушения глицинового торможения в механизмах развития эпшептогенных эффектов стрихнина, полученные данные позволяют полагать, что в условиях развития киндлинга, вызванного пикротоксиис:не наблюдается нарушений данного вида тормозного контроля в коре мозга животных.

Нанесение раствора пенициллина (10.000 КЕ/мл) на кору мозга животных с разрушением синего пятна приводило к появлению в зоне

аппликации конвульсаита судорожных разрядов амплитудой 1.2 - 2.1 мВ и частотой 40-60 в"мин. Общая продолжительность существования очагов сс гзвллла от 62 до 83 мин и не отличалась от таковой у интактных крыс (35-70 мин, Р<0.05).

Начесение на кору головного мозга киндлинговых жиеотиых с повреждением синего пятна раствора натриевой соли бенвилпеницил-лина (10.000 МВ/мл) сопровождалось возникновением спайкоьых потенциалов величиной 1.5-2.5 мВ и частотой 50-60 в мин. В зоне нанесения раствора пенициллина наблюдалось формирование активности типа "спайк-разряд последействия" Иктальные потенциалы возникали с частотой 4-6 в мин. Число животных с развитием пк-тального характера активности было достоверно бояьмим. чем аналогичный пог^оагйль у гандлиагових крыс без разрушения синего пятна (соответственно, 8 из 8 и 3 из 9) (Р< 0.025).

Таким образом, приведенные данные показал}:, что в условиях повреждения синего пятна как у интактных, так и у шиллинговых животных наблюдается повышение судородаой готовности коры ■ головного wooга по отноиени» к эпилептогеннсму действию пенициллина. Можно полагать, таким'образом, что нэрадренергическая медиация, осуществляемая нейронами синего пятна, обеспечивает поддержание достаточно высокой функциональной активности ГАМНер-гических нейронов коры головного мозга.

3. «Армирование эпилептических очагов в коре головного мозга животных с повреждениями нигро-стриарной дофаминергической системы.

В задачу данной части исследований вооло изучение характера развития очагов ЭпА, формируемых в коре головного мозга интактных и киндлинговых крыс аппликацией раствора натриевой соли бен-зилпенициллииа в условиях повреждения дофаминергической системы билатеральным введением в черное вещество 6-оксидофамина.

В условиях нанесения на кору головного мозга крыс с повреждениями нигростриарной дофаминергической системы раствора пенициллина отмечалось -формирование эпилептических очагов, активность которых характеризовалась генерированием спайковых разрядов интериктального типа (амплитуда 1.3-2.2 мВ, частота - 20-40 в мин).,, В этих условиях продолжительность существования эпилеп-

тических очагов не отличалась от таковой у животных без повреждения нигростриарной системы (соответственно, от 35 до 70 мин) (Р> 0. 05).

Принципиально сходный результат был получен и у шиллинговых животных, у которых под влиянием раствора пенищшша наблюдалось развитие разрядов амплитудой от 1.5 до 2. 5 мВ, и частотой . - от 25 до 45 в мин. Длительность существования эпилептических очагов составила от 57 до 85 в мин и не отличалась от таковой у киндлкнговых животных без повреждений нигростриарной дофаминергической системы (52 - 93 мин) (Р>0.05).

Таким образом, результаты данной части исследований показывают, что повреждение нигростриарной дофаминергической системы мозга не изменяет амплитудно-частотных характеристик судорожных разрядов очагов, созданных в коре головного мозга как интактных, так и киндлинговых крыс с помощью нанесения на кору головного мозга раствора натриевой соли бензилпенициллина. В этих условиях не изменяется также время существования пенициллин-вызвчнных очагов.

4. {Изменения судорожной готовности киндлинговых животных в условиях активации норадренергической системы мозга

Задачей данной серии наблюдений было изучение особенностей пенициллин-вызванной очаговой ЭпА,- сформированной в коре головного мозга крыс подвергнутых фармакологическому юшдлингу с. помощью пикротоксина, в условиях ЭС синего ядра Отдельной задачей было изучение эффектов ЭС ядра на ЗпА сформированную аналогичным образом у интактных животных.

Первая ЭС (100-300 Гц) locus coeruleus контрлатерального к : сформированному очагу и осуществленное в условиях генерирования устойчивой ЭпА (0.05-2.2 мВ, частота 20-37 в мин) в очаге, приводило к снижению частоты и амплитуды эпилептических разрядов в течение постстимуляционного периода. При этом частота генерирования потенциалов составляла от 18 до 28 в мин, а их величина - 0.8-1.5 мВ. Последующие ЭС ядра сопровождались снижением частоты генерирования эпилептических потенциалов до 10-25 в мин. В течение ЭС наблюдалось угнетение частоты генерирования потен-

циалов до :0-15 в мин, а также полное подавление разрядов в очагах наведенной ЭпА. После 2-3 ЭС наблюдалось дальнейшее снижение амплитуды и частоты генерирования спайковых разрядов в зоне нанесения пенициллина, а также полное подавление спайковых потенциалов в участках наведенной ЭпА. Очередная ЭС, осуществленная в данных условиях, приводила к полному подавлению спайковых потенциалов, которые не восстанавливались после прекращения раздражения. Электрокоагуляция зоны раздражения, осуществленная в условиях вызванного ЭС подавления ЭпА, приводила к восстановлению спайковых разрядов в зоне нанесения ¡»лпудьсанта, а гак.чу в участках наьс-денного эпилепгогенеза. ЭС синего пятна в этих условиях не приводила к изменению амплитуды и частоты разрядов в очагах. Длительность существования эпилептического очага в условиях ЭС синего пятна составила от 15.5 до 45.0 мин, что было меньие, чем в контрольных наблюдениях (Р<0.01).

Сходный результат - снижение амплитуды и частоты генерирования- эпилептических разрядов пенициллин-вызванного очага под влиянием ЭС синего пятна, уменьшение длительности существования очагов (Р<0.05), а также восстановление ЭпА после электрокоагуляции зоны раздражения, был отмечен в опытах на животных подвергнутых фармакологическому киндлингу.

Таким образом, приведенные результаты показали, что ЭС (100-300 Гц) locus coeruleus как у интактных, так и у киндлинговых животных приводит к подавлению ЭпА, вызываемой в коре ' головного мозга с помощью нанесения раствора пеницпллзгаа.

5. Содержание нейромедиаторов и аминокислот в структурах мозга киндлинговых и интактных животных.

В данной части исследований проведено изучение содержания норадрензлина, дофамина, а также отдельных аминокислот в структурах мозга киндлинговых и интшггных крыс. При этом было осуществлено исследование уровня указанных веществ в струтаурах гиппскампа, "ствола мезга" - вентральных отделах среднего мозга, мозжечга и "остального мозга".

Определение содержания ,норадреналина показало его снижение

:s -

практически во всех исследуемых структурах мозга: в гиппокампе (на 25%), мозжечке (на 31%), в образованиях ствола мозга (BOCIO (на S3X), а также в ткани "остального мозга" киндликговых животных (на 30X) (Р<0.05). В то же время, во всёх указанных образованиях наблюдалась тенденция к увеличению уровня дс^имина (Р>0. 05).

Таким образом, полученные результаты показывают, что в условиях формирования фармакологического киндлиига отмечается снижение норадренергической медиации в образованиях мозга, что может представлять собой патогенетический механизм згшлептизаций мозга в данных условиях. .

Изучение уровня отдельных аминокислот в структурах мозга показало, что наиболее выраженными были изменения содержания ые-тиояина, глутаминовой кислоты, ГАМК, пролина, а также изолейци-на, валика и гистидина. увеличение содержания метионина. в два раза превышающее уровень данной аминокислоты у контрольных животных отмечалось в образованиях ВОСК! (Р<0.05). В этом же отделе мозга наблюдалось достоверное снижние содержания изолей-цина (Р<0.05). Уровень метионина изменялся и в других отделах -в мозжечке и в гиппокампе уменьшался, соответственно, на 8.6Х и на 28.6%, а также в 2.13 раза увеличивался в коре головного мозга Уровень пролина увеличивался _в мозжечке на 28%. В гиппокампе наблюдалось увеличение содержания ГАЬК на 46%. аммиака - на 21.6Z, глутаминовой кислоты - на 20%, а также пролина -на 12.7%. Кроме того в гиппокампе" регистрировалось снижение содержания метионина на 19Х и валина на.122. Уровень гистидина в коре возрастал на .472 .

Таким образом, формирование киндлинга о помощью повторных введений пикротоксина приводило к изменению содержания метионина и изолейцина в образованиях ВОСМ. Изменения содержания отдельных вминокислот при фармакологическом киндлинге напоминали таковые при ЭпА, вызванной с помощью внутрижглудочкового применения каиновой кислоты и отличались от изменений имеющих место при острых пикротоксин-вызванных судорогах, а также при ЭС-киндлинге.

6. Исследование изменений поведения у животных с фармакологическим киндлингом и у животных с введением в хвостатые ядра каиновой кислоты.

а) плавательное поведение;

Задачей данной части исследований явилось изучение характера пассивно-адаптивных плавательных элементов у крыс подвергнутых фарй дологическому киндлингу введениями пикротоксина, а также у животных с Енутристриарной стимуляцией глутаматергических рецепторов микроньекцией раствора каиновой кислоты. Отдельной задачей данной части работы было- изучение особенностей плавательного поведения киндлиг-товых животных в условиях системного применения ламотриджина - блокатора высвобождения глут-шиновой кислоты.

Плавательное поведение у интактных животных, которым в стриатум билатерально применяли раствор каиновой кислоты (0,01 мкг) характеризовалось наличием более трех элементов пассивно-адаптивных плавательных актов, что превышало аналогичный. показатель в контроле без применения каиновой кислоты (Р<0.05). Аналогичное применение каиновой кислоты животным подвергнутым пикротоксин-вызванному киндлингу сопровождалось увеличением числа крыс,' у • которых отмечалось все шесть пассивно-адаптивных плавательных элементов по сравнению с таковой без применения каиновой кислоты (соответственно, 9 из 10 и 2 из 10; Р<0.05).

Пероралыюе применения ламотриджина (100 мг/кг) интактным и киндлинговым крысам с внутристриарным применением каиновой кислоты •( 0. 01' мкг) вызывало вьфа-кенную редукцию пассивно-адап-•; тивного плавательного поведения. . У животных наблюдались 1-2 пассивно-адаптивных плавательных акта - плавание вдоль стенки и/или плавание кругами вдали от стенки.

Таким образом, полученные данные показали, что в условиях формирования пикротсксии-вызванного киндлинга у крыс наблюдается посыиение вариабельности плавательного поведения, что может быть обусловлено активацией рецепторов возбуждающих аминокислот стри-атума.

Животные, подвергнутые киндлингу с помощью пикротоксина, .а также интактные крысы с внутристриарным примененеим каиновой кислоты (0.01 мкг) осуществляли избегание из бассейна только при прикосновении к веревке четырьмя лапами или не избегали из

бассейна вообще. Таким образом, избегание из бассейна у шиллинговых животных было достоверно затруднено (Р<0.05). Пероральное применение ламотриджина как крысам с фармакологическим киндлингом, так и животным с внутристриарным применением каиновой кислоты существенно облегчало 'избегание животных из бассейна - в этих условиях животные питались покинуть бассейн взбираясь по веревке после того, как ее видели или контактировали с ней только передними лапами.

Таким образом, приведенные данные показали, что в условиях киндлинга затрудняется избегание крыс из бассейна,что свидетельствует о снижении способности к переключению на новые программы поведения. Подобный эффект воспроизводится у интактных крыс путем внутристриарного применения раствора каиновой кислоты и устраняется под влиянием системного применения блокатора глу-таматергической передачи ламотриджина.

б) поведение в тесте открытого поля.

Задачей данной части работы было исследование поведенческих нарушений интактных крыс в условиях внутристриарного применения каиновой кислоты, а также поведения животных подвергнутых фармакологическому киндлингу. Отдельной задачей было изучение влияния ламотриджина на поведение животных в открытом поле.

В условиях ыикроиньекции раствора каиновой кислоты в стриа-тум (0.10-0.15 мкг) у животных отмечалось развитие тремора головы и туловища, замираний длительностью'от 5-25 с до 1.5 мин, характерных изменений погы - возникала горбатость, крысы отводили задние конечности, приводили голову к груди. Во время редких локомоций у крыс наблюдались скованные, движения, уменьшение длины шага, повышенный тонус хвоста Количество пересеченных квадратов составляло 17+4, что было достоверно меньше, чем в контроле (42+5) (Р<0.01). У крькз. наблюдалась мышечная ригидность. В интериктальном периоде у киндлинговых-крыс (через 24 ч после последней инъекции пикротоксина) наблюдалось снижение числа пересеченных квадратов по сравнению с таковым у интактных крыс (Р<0.001). Животные посла помещения их в центре открытого поля оставались в центре в течение 10-35 с, после чего начинали перемениться в угол или к стенке камеры, где оставались до конца

наблюдения. В течение локомоций отмечалась выраженная скованность движений, уменьшение длины шага. Наблюдалось отчетливое повышение млечного тонуса мышц конечностей и хвоста.

В условиях перорального введения ламотриджина как у кинд-линговых крыс, так И у животных с внутристриарным применением каиновой кислоты имело место доза-зависимое возрастание показателя горизонтальной двигатальйой активности, а также снижение выраженности мышечного тонуса

Таким образом, приведенные данные показали, что в условиях пикротоксин-вызванного киндлинга, сопровождавшегося снижением показателей двигательной активности у крыс в тесте "открытого поля", применение ламотриджина приводит к нормализации исследуемых покг?ат0я»8. Уэаиа полагать, ч:а з оскове сформированных при фармакологическом киндлинге нарушений поведения существенное значение имеет активация внутристриарных глутаматергических механизмов. »'

выводи

1. Повреждение синего пятна облегчает развитие генерализованной ЭпА при пикротоксин-индуцированном киндлинге. Разрушение компактной части чёрного вещества не изменяет,^ а ретикулярной части- - угнетает ' формование генерализованной пикро-токсин-вызванной ЭпА., Повреждение указанных структур мозга не

.изменяет судорожную готовность, сформированную в процессе киндлинга. >

2. Пикротоксин-вызванный киндлинг сопровождается повышенной чуствительностью коры головного мозга животных к эпилептогенному действию пенициллина и не изменяется по отношению к стрихнину. Билатеральное повреждение синего пятна повышает чувствительность хоры головного мозга как интактных так и киндлинговых животных к эпилептогенным эффектам пенициллина. Повреждение нигростриарной дофаминергической системы не влияет на эпилептогенкые эффекты пенициллина

3. ЭС (100-300 Гц) синего пятна приводит к подавлению активности пенициллиновых эпилептических очагов, сформированных в коре головного мозга киндлинговых, а. также интактных животных. Развитие противоэпилептического действия ЭС обусловлено

формированием генератора возбуждения, в нейронах области ЭС, а его деструкция сопровождается восстановлением очаговой ЭпА.

4. В условиях периодических ЭС синего пятна (100-300 Гц) предотвращается генерализация ЭпА, а также развитие поведенческих клонико-тонических судорожных прист-гпов, обусловленных нормированием фармакологического киндлинга.

5. Формирование киндлинга с помощью пикротоксина и коразола отмечается снижением содержания нсрадреналина в структурах гиппокампа, ствола мозга и мозжечка, что свидетельствует о 1..1Жном патогенетическом значении снижения тонической активности данной системы в формировании эпилептиформных проявлений при фармакологическом киндлинге.

6. В условиях пикротоксин-индуцированного киндлинга отмечается увеличение, содержания метионина и снижение изолейцина в вентральных структурах среднего мозга, увеличение содержания ГАМК, аммиака, глутаминовой кислоты и пролина в гиппокампе, увеличение пролина в мозжечке, а также увеличение гистидина в коре головного мозга Указанные изменения отличаются от таковых, наблюдаемых в этих же нейрональных образованиях после судорог вызванных введением конвульсивной дозы пикротоксина, а также при ЭС-киндлинге миндалины и в большей степени напоминают таковые, вызываемые о помощью внутрижелудочкового применения каиновой кислоты.

7. Изменения плавательного поведения, а также поведенческие. изменения у животных подвергнутых фармакологическому киндлингу соответствует таковым у животных с внутристриарным применением каиновой кислоты - агониста глутаминовых рецепторов. Купирование поведенческих изменений у киндлинговых животных отмечается в условиях снижения активности системы возбуждающих аминокислот при системном применении ламотриджина.

8. В патогенезе эпилептифоромных нарушений при пикротоксин-индуцированном киндлинге важное значение имеет снижение тонуса норадоенергической сиотемы мозга Поведенческие изменения, наблюдаемые в интериктальном периоде у киндлинговых животных обусловлены повышением активности системы возбуждающих аминокислот мозга

СПИСОК ЛЕЧЛИИК РЛЕОТ ПО ТИ.И ДИССЕРТЛЩШ

*

1. Роль ретикулярной части черного вещества в торможении эпилептической активности // 62 итоговая научн. конф. СМИ: Тез. докл. -Одесса. 1993. -С. 63.

2. Peptidergic mechanism; of pars reticulata' substantia nigra (SNR) in suppression of epileptic activity // IX-th Conference on Epilepsy. -Warsaw, 1993. -P. 78. (в соавт. с А. А, Шандрой, JL С. Годлевским, А. В. Паненко, А. А. Лобенко, Р. С. Вастьяновым).

0. Changes of striatal neurotransmission under condition of picrotoxln kindling development in rats // Msntal Dysfunction in Parkinson's Disease. -Amsterdam,' 1993. , -P.25. (в соавт. с А. А. Шандрой, JL С. Годлевским, А. В. Панейко, Р. С. Вастьяновым).

4. Влияние блокаторов возбуждающих аминокислот на протйво- ' эпилептическое дейстзке дифеннлгидантоина // 1-й съезд ьейрохи-рурго Украины. -Тез докл., Киев, 1993. -С. 192. , (в соавт. с Ю. П. Чирковым, А. В. Паненко,. Р. С. Вастьяновым, А. А. Олейником, 0. В. Борисекка). . .

5. Depressive disturbances in pharmacologically kindled rats // Int. Conf.- on Aging, Depression and Dementia-—Graz, 1994. -P. 17. (в соавт; -сСевастьяновым," uJC'A. Олейкиком, й. П. Чирковым). -

6. On the mechanism-of antiepileptlc peptides appearance in the cerebrospinal 'fluid // Brain Res. Bull. -1994. -V. 5,Na, -P. 111-114. (а соавт. с А. Л. Андрей, JL С. Годлевским, А. М. Мазара-ти, А. В. Паненко, Ю. Е Чирковым).

. 7. Peptides from hybernated brain: antiepileptlc effects // Epilepsia, Abstracts from the European Congress of epileptology. Oporto, Portugal, September 6-10, ' 1994.- V.35, Suppl.7. - P. 6. (в соавт. с А. А. Шандрой, JL С. Годлевским, A. IL Мазарати). '

JttlK HO jr. JO. 3"