Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Церебропротекторное действие экстракта листа бадана толстолистного при гипоксии головного мозга крыс

•ТБ ол

' »'■ (1 . 3

На правах рукописи

СМИРНОВА НАТАЛЬЯ БОРИСОВНА

ЦЕРЕБРОПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ ЭКСТРАКТА ЛИСТА БАДАНА ТОЛСТОЛИСТНОГО ПРИ ГИПОКСИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫС

14.00.25 - фармакология

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

Томск - 1999

Работа выполнена в Институте фармакологии ТНЦ СО РАМН

Научный руководитель:

Консультант:

доктор медицинских наук В .А. Хазанов

доктор медицинских наук, профессор Н. И. Суслов

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук,

профессор, заслуженный деятель науки РФ

ВТ. Пашинский

кандидат медицинских наук

ТА. Зимина

Ведущее учреждение: НИИ психического здоровья ТНЦ СО РАМН

Защита состоится "_"_1999 года в_часов на заседании

специализированного совета К 001.33.01 при НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН по адресу: 634028, г.'Томск, пр. Ленина, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН.

Автореферат разослан "_"_1999 года

Ученый секретарь специализированного совета,

кандидат медицинских наук Е.Н. Амосова

г)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Головной мозг чрезвычайно чувствителен к недостатку кислорода, и его гипоксические повреждения имеют тяжелые и зачастую необратимые последствия для всего организма.

Гипоксическое воздействие проявляется неспецифическими стереотипными реакциями нейроэндокринной системы, метаболизма, кровообращения и дыхания по типу стресс-синдрома [8е1уе Н., 1974]. Основным следствием ги-поксического воздействия на уровне системы энергопродукции митохондрий являются активация с последующим развитием торможения СДГ и нарушение переноса элеюронов по дыхательной цепи. Наши предшествующие исследования показали фазные изменения состояния системы энергопродукции головного мозга при формировании адаптивной реакции на воздействие [Хазанов В.А. 1986, 1989, 1993; Панина О.П. 1991; Сайфутдинов Р.Р. 1997]. Они предполагают возможность смещения доминирующих потоков восстановительных эквивалентов в дыхательной цепи на разных стадиях адаптивной реакции, высокую чувствительность кинетических характеристик переходных процессов по сравнению со значениями уровня восстановленносга пиридиннуклеотидов в стационарных состояниях к изменению функционального состояния организма. Практически не изучено с данных позиций действие препаратов, используемых для профилактики и восстановления гипоксического повреждения головного мозга.

Данная работа выполнялась в рамках разработки новых высокоэффективных цереброгтроте кторов растительного происхождения. Флавоноидсодержа-щие растительные протекторы повреждения клеток при патологиях, сопровождающихся дефицитом кислорода, заинтересовали нас в связи с известными антиоксид антными свойствами биофлавоноидов и со стремлением ослабить ксе-нобиотическую нагрузку на организм при лечении патологии. На наш взгляд, наличие хинонной структуры в молекуле флавоноидов, их окислительно-восстановительные свойства [Абрамова Ж.И., Оксенгендлер Г.И., 1985] указы-

вают на возможность реализации их антигипоксической активности за счет влияния на процессы окислительного фосфорилирования.

В данной работе с предполагаемых позиций исследована динамика восстановления пиридиннуклеотидов при переходе митохондрий (MX) из стационарного состояния 3 в 4, оценено соотношение потоков восстановительных эквивалентов в дыхательную цепь от ФАД- и НАД-зависимых дегидрогеназ M5i головного мозга крыс при гипоксическом воздействии и коррекции экстраюш листа бадана толстолистного.

Цель работы. Изучить влияние экстракта листа бадана толстолистногс на систему митохондриального окисления головного мозга крыс в норме и npi гипоксическом воздействии.

Задачи исследования.

1. Разработать новый информативный подход к оценке переходны> состояний митохондрий.

2. Оценить по восстановлению пиридиннуклеотидов состояние ФАД и НАД-зависимой энергопродукции головного мозга крыс при нормобариче-ской гиперкапнической гипоксии средней (2 ч) степени тяжести и коррекщи экстрактом листа бадана толстолистного в сравнении с пирацетамом.

3. Оценить по восстановлению пиридиннуклеотидов состояние ФАД и НАД-зависимой энергопродукции головного мозга крыс при постгипокси ческой энцефалопатии и коррекции экстрактом листа бадана толстолистногс в сравнении с пирацетамом.

4. Оценить по восстановлению пиридиннуклеотидов состояние ФАД и НАД-зависимой энергопродукции головного мозга крыс при ложной one рации, при циркуляторной гипоксии и коррекции экстрактом листа бадан; толстолистного в сравнении с пирацетамом.

Научная новизна.

1. Впервые предложен анализ функционального состояния митохонд рий по кинетическим параметрам восстановления пиридиннуклеотидов

окисленных добавкой аденозиндифосфорной кислоты при утилизации эндогенных и экзогенных субстратов.

2. Показано, что скорость переходных процессов в системе энергопродукции, в частности при осуществлении рабочего цикла (покой - работа - отдых), контролируется окислением эндогенного сукцината.

3. Показано, что нормобарическая гиперкапническая гипоксия средней тяжести (2 ч), постгипоксическая энцефалопатия и циркуляторная гипоксия (2,5 ч) характеризуются снижением кинетических характеристик системы энергопродукции, установлена существенная заинтересованность реакций быстрого метаболического кластера в формировании метаболических сдвигов при гипоксии.

4. Впервые по кинетическим характеристикам восстановления НАД показано, что профилактическое введение экстракта листа бадана толстолистного крысам препятствует нарушению энергетического обмена головного мозга при нормобарической гиперкапнической и циркуляторной гипоксии. Введение препарата на 14-е сутки после пшоксической травмы предотвращало развитие постгнпоксической энцефалопатии, способствовало восстановлению кинетических параметров системы энергопродукции МХ головного мозга.

5. Выявлена антирадикальная активность экстракта листа бадана толстолистного.

Практическая значимость.

1. Усовершенствован комплекс методических подходов, позволяющий получать более полную информацию о состоянии системы энергопродукции МХ.

2. Экстракт листа бадана толстолистного предложен в качестве нового высокоэффективного церебро протектора.

3. Обосновано применение экстракта листа бадана толстолистного в качестве антиоксид анта.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы до ложены на итоговой научной конференции, посвященной 40-летию Омскогс медицинского института (Омск, 1997), на Всероссийской конференщп "Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция" (Москва, 1997), на 5-м нациа нальном конгрессе "Человек и лекарство" (Москва, 1998), на 3-й Международной конференции "Гипоксия в медицине" (Москва, 1998), на 3-й Международ ной конференции по патофизиологии (Финляндия, 1998 г), на Уральской кон ференции молодых ученых «Физика в биологии и медицине» (Екатеринбург 1999), на 7-м европейском конгрессе по биофармакологии и фармакокинетике i на 5-м конгрессе европейской федерации фармакологической науки (Израиль 1999 г).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 статьи и поданы 1 заявки на изобретения.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 110 страницах i содержит 13 таблиц и 6 рисунков. Диссертация состоит из: общей характеристики работы, обзора литературы, главы материалы и методы, результатов исследования, обсуждения, выводов и списка литературы, включающего 184 источника, из них 95 иностранных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на 80 белых беспородных крысах-самцах массой 180220 грамм. В работе использован экстракт бадана, полученный экстрагированием 70% этиловым спиртом из зеленых листьев бадана толстолистного. Препаратом сравнения служил пирацетам [Машковский М.Д., 1996]. Работы, проведенные в НИИ фармакологии (Томск), показали, что профилактическое введение экстракта листа бадана толстолистного при гипоксии, судя по поведенческим реакциям крыс, предотвращало развитие патологии. Препарат проявил равную с пирацетамом ноотропную активность в ближайшие периоды после

гипоксического воздействия и существенно превосходил его по влиянию на отдаленные последствия гипоксической травмы [Суслов Н.И., 1995]. В работе использовали модели: нормобарической гиперкапнической гипоксии (2-часовая гипоксия в герметично замкнутой ёмкости объемом 5л) (НГТ), постгипоксиче-ской энцефалопатии (HI'Г до атональных явлений с последующей реоксигена-цией) (111Э) и циркуляторной гипоксии (двусторонняя перевязка сонных артерий) (ЦТ). Препараты вводили (курсом 5 дней, ежедневно однократно внутри-желудочно) в виде взвеси в дистиллированной воде ЭБ по 50 мг/кг, препарат сравнения пирацетам по 400 мг/кг; при ГГ и ЦТ профилактически до патологии, при ПГЭ — начиная с 14-х сут после гипоксической травмы. Состояние системы митохондриального окисления головного мозга крыс оценивали непосредственно на пике гипоксического воздействия при ГТ и ЦТ и на 19-й день ПГЭ (с 19-х сут начинается гибель животных, перенесших гипоксическую травму).

Функциональное состояние системы энергопродукции оценивали флуо-риметрически по уровню восстановленности пиридиннуклеотидов (УВ ПН). Исследования проводили на спектрофлуориметре Hitachi М-850 (Хех = 355 нм и A. on = 450 нм), УВПН выражали в условных единицах флуоресценции. В качестве субстратов окисления использовали янтарную кислоту 0,5 мМ, смесь ма-лата с глутаматом по 3 мМ, их комбинацию с ингибитором СДГ малонатом 2мМ либо с ингибитором аминотрансфераз - аминооксиацетатом 0,5 мМ. Среда инкубации: 1,2 • 10'1 М КС1, 2 • 10"3 М К2С03, 10"2 М Нереэ-буфер, 2 • 10"4 М ЭДТА, 2 • 10° М КН2Р04 (рН - 7,2; t = 26°С). Регистрировали УВПН при окис-гсении эндогенных субстратов (условно метаболическое состояние 2, принятое яами как состояние 2 "покоя" (2п) с соответствующим обозначением УВПН, <ак F2n). Исследовали изменение УВПН при последующем добавлении в среду шкубации 50 мкМ АДФ (переход из метаболического состояния 2п в активное [юсфорилирующее и затем состояние "отдыха" (2аф и 2о соответственно), т.е. оучали переход F2n -»F^ -> F2o). Оценивали влияние субстрата окисления переход из метаболического состояния 2о в 4п, т. е. F2o -> F^), последующей

добавки АДФ при утилизации экзогенных субстратов (метаболические состоя ния 4п, 3, 4о, т.е. Р<п -> Р3-> Б^). Регистрировали время перехода органелл и метаболического состояния 2п в 2о (Тг2) и из 4п в 4о (Тг3), скорости перехода и метаболического состояния 2аф в 2о и из 3 в 4о (У2 и Уз соответственно) (ри<

Рисунок 1 . Схема флуориметрической регистрации уровня восстановленности пиридиннуклеотидов в различных метаболических состояниях митохондрий и расчета параметров

Весь экспериментальный материал обработан методом парных сравнени по критерию Вилкоксона - Манна - Уитни (математический пакет STATISTIC/ for Windows). Сбор и анализ данных осуществляли на компьютере с использс ванием разработанной нами программы по сбору и обработке данных со спер трофлуориметра Hitachi М-850, а также программы расчета результатов флус риметрического исследования, которая обрабатывала данные как в стационар ных, так и в переходных состояниях MX.

g

Влияние гппокепческого воздействия на функциональное состояние митохондрий головного мозга крыс

Уровень восстановленное™ пиридиннуклеотидов (УВГТН) обусловлен потоком восстановительных эквивалентов от НАДН-дегидрогеназ при окислении НАД-зависимых субстратов и от сукцинатдегидрогеназы за счет обратного переноса электронов при окислении сукцината. При утилизации смеси НАД-зависимых субстратов малата с глутаматом (по 3 мМ) скорость была выше, а время восстановления НАД меньше, по сравнению с кинетическими характеристиками при окислении сукцината (0,5 мМ). Учитывая, что экзогенный глута-мат преимущественно переаминируется [Кондрашова М.Н., 1991], для сопоставления вклада в УВГТН "чистого" окисления НАД-зависимых субстратов малата с глутаматом и эндогенной янтарной кислоты (ЯК), образующейся в процессах переаминирования, использовали ингибитор СДГ - малонат. Добавление малоната при окислении НАД-ЗС не влияло на УВПН и время восстановления НАД в стационарных состояниях MX (3,4), однако снижало скорость перехода ПН из окисленного в восстановленное состояние (рис. ЗА). АОА - ингибитор аминотрансфераз, при окислении. НАД-ЗС увеличивает время восстановления окисленных ПН в 3 раза и уменьшал в 10 раз скорость перехода из метаболического состояния 3 в 4о (см. рис. ЗА). Очевидно, полученные данные отражают значительную зависимость переходных процессов от окисления эндогенной Ж, образующейся в реакциях переаминирования.

В группе животных, перенесших НГГ, не было отмечено изменений УВПН, при этом наблюдали изменение кинетических параметров восстановления ПН, окисленных при добавлении АДФ в условиях утилизации эндогенных и экзогенных субстратов (рис. 2). Гипоксическое воздействие при окислении сукцината вызывало увеличение на 16 % времени восстановления окисленных ПН и уменьшение на 37% скорости перехода го метаболического состояния 3 в 4о. При окислении НАД-ЗС время не изменялось, скорость восстановления

НАД уменьшалась на 35%, что, на наш взгляд, свидетельствует о наличии торможения СДГ оксалоацетатом, нарабатываемым в ходе гиперактивного окисления сукдината, вызванного гипоксическим воздействием [Кондрашова М.Н., 1987].

Полученные данные и проведенный ингибиторный анализ (см. рис. ЗА) подтверждают, что при возрастании энергозапросов в системе окисления происходит переключение на преимущественное образование и использование ЯК. Активация системы образования и окисления Ж при гипоксии сопровождается развитием компенсаторной реакции - торможением СДГ.

Состояние системы энергопродукции митохондрий головного мозга крыс при постгипокснческой энцефалопатии

Состояние системы энергопродукции мозга изучали у крыс на 19-й день после гипоксического воздействия (до наступления атональных явлений). В митохондриях мозга животных, перенесших гипоксическую травму, при окислении эндогенных субстратов отмечено увеличение в 2,65 раза времени восстановления НАД после добавки АДФ, а также уменьшение в 2,8 раза скорости перехода системы энергопродукции из метаболического состояния 2аф в 2о (см. рис. 2). При окислении ФАД-зависимого субстрата сукцината и НАД-зависимых субстратов малата с глутаматом, в МХ животных с ПГЭ отмечалось снижение УВПН в метаболических состояниях 4п, 3 и 4о, увеличение времени восстановления НАД и уменьшение скорости перехода МХ из метаболического состояния 3 в 4о. По существующим представлениям [Кондрашова М.Н., 1975], выявленные изменения в состоянии системы энергопродукции при ПГЭ указывают на развитие в ткани мозга выраженного низ'коэнергетического сдвига метаболизма в ответ на гипоксическую травму.

Таким образом, исследуемая модель постгипокснческой энцефалопатии характеризуется выраженным низкоэнергетическим сдвигом в системе энерго-

продукции, снижением уровня восстановленное™ ПН при нагрузке субстратом и повторной добавкой АДФ, снижением кинетических характеристик системы энергопродукции. С помощью ингибиторного анализа (рис.ЗВ), установлена существенная заинтересованность реакций быстрого метаболического кластера в формировании метаболических сдвигов при ПГЭ.

Влияние циркуляторнон гипоксии па функциональное состояние мнтохопдрий мозга крыс

Судя по полученным данным, между МХ интакгной, ложнооперирован-ной и опытной (2,5 ч ишемии) групп животных отсутствовали статистически достоверные различия в значениях уровня флуоресценции НАДН в стационарных состоящих системы энергопродукции. Однако между исследуемыми группами наблюдались отличия в кинетических параметрах восстановления пиридин ну клеотидов, проявляющиеся в изменении скорости и времени восстановления НАД после добавки АДФ.

Так, в МХ ложнооперированной группы животных по сравнению с интакгной при окислении эндогенных субстратов отмечено увеличение времени восстановления НАД после добавки АДФ и скорости перехода системы энергопродукции из метаболического состояния 2аф в 2о (см. рис. 2). Внесение в среду инкубации Ж нивелировало различия между группами, однако при использовании НАД-ЗС различия сохранялись. Использование ингибиторного анализа показало (рис. ЗС), что увеличение скорости с сопутствующим увеличением времени восстановления НАД после добавки АДФ при утилизации эндогенных субстратов связанно с активацией СДГ. При этом образование эндогенной ЯК, реализуемое через реакции переаминирование, снижается с 90% у интактных животных до 70% в группе ложнооперированных животных. Судя по характеру полученных данных, они отражают неспецифическую адаптивную реакцию в системе энергопродукции головного мозга в ответ на хирургическую травму.

Через 2,5 ч после нарушения кровоснабжения головного мозга отмечено увеличение на 60% времени восстановления НАД при окислении эндогенных субстратов и уменьшение на 30% скорости перехода из метаболического состояния 2аф в 2о относительно показателей контрольных животных (см. рис. 2). Внесение ЯК либо смеси НАД-ЗС снижало время восстановления НАД, однако показатель оставался выше такового у ложнооперированных животных, время перехода из метаболического состояния 3 в 4 при этом выравнивалось. Использование ингибиторного анализа показало (см. рис. ЗС), что изменение кинетических характеристик системы энергопродукции при ЦТ в условиях утилизации эндогенных субстратов связано преимущественно с ограничением активности СДГ. Вклад метаболических путей, реализуемых через реакции переаминиро-вания, снижается с 70% в группе ложнооперированных животных до 60% при ишемии. Причем, если ограничение скорости восстановления НАД у контрольных животных преимущественно связано с ограничением вклада НАД-зависимых дегидрогеназ, то при патологии, наоборот, их вклад возрастает с 35% в контроле до 54 % при ишемии.

Итак, циркуляторная гипоксия головного мозга крыс продолжительностью 2,5 ч, когда нарушена доставка кислорода и метаболических субстратов при сохранении оттока метаболитов, характеризуется нарушением образования эндогенной Ж и ограничением активности СДГ, что сопровождается снижением скорости с сопутствующим увеличением времени восстановления НАД.

Влияние экстракта листа бадана толстолистного в сравнении с пирацетамом на функциональное состояние митохопдрин мозга крыс при гипокснческом воздействии Профилактическое введение ЭБ и пирацетама интактным животным не оказывало влияние на уровень НАДН, однако изменяло кинетические характеристики системы энергопродукции по сравнению с таковыми у контрольных животных. Так (см. рис. 2), при окислении эндогенных субстратов на фоне ЭБ

увеличивалась скорость восстановления ПН на 56% и уменьшалось на 16% время восстановления НАД. Судя по полученным данным, курсовое введение ЭБ и пирацетама животным оказывает активирующее влияние на систему энергопродукции, что, возможно, является одним из этапов формирования ответной реакции на действие препаратов.

Профилактическое введение препаратов животным до НГТ приводило к нормализации времени восстановления ПН при окислении эндогенных субстратов, увеличению скорости восстановления НАД при утилизации эндогенных и экзогенных субстратов (см. рис. 2). Ингибиторный анализ показал (см. рис. ЗА), что действие препаратов связано не только с активацией окисления сукцината, но и с увеличением активности НАД-зависимых дегидрогеназ. Выявленная активация системы окисления сукцината, сопровождаемая торможением СДГ на фоне компенсаторной активации окисления НАД-зависимых субстратов, позволяет сделать заключение о компенсации низкоэнергетического сдвига при НГГ на фоне введения препаратов. Действие ЭБ способствует поддержанию высокого уровня активности реакций переаминирования при гипоксии. Полученные результаты указывают на отчетливое антигипоксическое це-ребропротекторное действие ЭБ, связанное со способностью препарата сохранять активность НАДН- и сукцинат-оксидазной системы.

Введение ЭБ и пирацетама на 14-е сутки после гипоксической травмы способствовало снижению в 2 и 2,65 раза соответственно времени восстановле- _ ния НАД при окислении эндогенных субстратов (см. рис. 2), восстановлению УВПН при использовании экзогенных субстратов во всех исследуемых метаболических состояниях МХ (Б4п, Бз, Р^), снижению в 2 раза времени восстановления НАД при окислении ЯК и НАД-зависимых субстратов. ЭБ восстанавливал кинетические характеристики системы энергопродукции, повышая в 2 и 1,5 раза соответственно скорость восстановления НАД, окисленного добавкой АДФ при утилизации эндогенных и экзогенных субстратов. Пирацетам повышал в 2,65 и 1,9 раза соответственно скорость восстановления НАД при утили-

зации эндогенных и экзогенных субстратов. Несмотря на то, что препараты способствовали уменьшению времени и увеличению скорости восстановления НАД, а также нормализации УВПН в стационарных состояниях МХ, совокупная оценка данных свидетельствует о сохранении низкоэнергетического сдвига в системе энергопродукции МХ головного мозга крыс при ПГЭ.

Применение ингибиторного анализа показало взаимосвязь церебропро-текторного действия ЭБ и пирацетама с нормализацией сукцинат-зависимой энергопродукции, реакций быстрого метаболического кластера МХ (см. рис. ЗВ). ЭБ обладает более выраженным нормализующим действием на процессы переаминирования, пирацстам обладает более выраженным восстанавливающим действием после гипоксической травмы.

Профилактическое введение ЭБ при ЦТ способствовало нормализации времени восстановления НАД при окислении эндогенных (см. рис. 2) и НАД-зависимых субстратов, при утилизации Ж время восстановления НАД уменьшалось, но оставалось выше контрольных величин. ЭБ способствовал снижению скорости восстановления НАД при утилизации как эндогенных, так и экзогенных субстратов по сравнению с ЦТ. Действие ЭБ и пирацетама при ЦТ проявлялось в замедлении процессов энергопродукции, что, возможно, способствует более экономному расходованию кислорода и субстратов. Использование малоната (см. рис. ЗС) показало, что препараты не снимают вызванного ЦТ ограничения активности СДГ. При этом наблюдалось отчетливое изменение вклада трансаминазных путей в поддержание УВПН Так, вклад метаболических путей, реализуемых через реакции переаминирования с 60 % при ЦТ, увеличивался до 87% при коррекции ЭБ и до 92% при действии пирацетама.

Судя по полученным данным, ЭБ проявил сопоставимое церебропротекторное действие при использованных моделях патологий, поддерживая активность реакций быстрого метаболического кластера, что обеспечивало сохранение энергетического контроля метаболизма МХ и предотвращало развитие патологических реакций в условиях тяжелого гипоксического воздействия.

В1 В2

□ 3 04

Рис. 2. Скорость и время восстановления НАД после добавления АДФ на эндогенных субстратах (1) и при окислении ЯК (2) в контроле и при гипоксических воздействиях. Влияние экстракта бадана на скорость и время восстановления НАД после добавления АДФ на эндогенных субстратах (3) и при окислении ЯК (4) в контроле и при гипоксических воздействиях

Тг,

■1ЯЯ11

в

I

йи

I МГ ДМГ+МЛН Ц МГ+АОА

Рис 3. Влияние малоната и аминооксиацетата при окислении НАД-зависимых субстратов на показатели флуорисценции НАДН митохондрий мозга крыс при нормобаричесхой гиперкапнической гипоксии (А), постгипоксической энцкфалопатии (В), циркуляторной гипоксии (С). Различия с контрольной группой (*), с груш перенесших гипоксию (#), с группой ложнооперированных (!), с контрольной группой, получавшей экстракт бад. (») и пирацетама {•). достоверны при р < 0,05

Тг

и

Анализ результатов с позиции формирования адаптивной реакции организма на уровне MX позволил предположить, что действие ЭБ направлено на усиление естественных компенсаторных реакций системы энергопродукции. Действие ЭБ более выраженно проявилось при окислении эндогенных субстратов: при НГГ в активации как ФАД-, так и НАД-зависимых дегидрогеназ, при ЦТ в снижении кинетических параметров и восстановлении трансаминазного пути образования сукцината, при ПГЭ в поддержании реакций переаминирова-ния.

Проведенное нами совместное исследование с кафедрой физической химии ТПУ показало, что экстракт бадана обладает окислительно-восстановительными свойствами. Сопоставляя полученные данные с известной способностью входящих в его состав флавоноидов находиться в трех формах (хинонной, семихинонной и фенольной) [Пивоваренко В.Г., 1997, Абрамова Ж.И., Оксенгендлер Г.И., 1985], а также свойством восстанавливать глутатион-пероксидазу [Матяш М.Г., 1996], окислять НАДН [Сайфутдинов P.P., 1997], снижать пул восстановленных пиридиннуклеотидов в опытах in vitro и увеличивать время восстановления исходного уровня НАДН после добавки АДФ при введении препарата интактным животным in vivo, можно предположить их участие в окислительно-восстановительных реакциях, в которых они могут быть как донорами, так и акцепторами электронов и протонов. Следовательно, они могут непосредственно взаимодействовать с перекисными радикалами на стадии обрыва цепей, уменьшая их концентрацию в мембранах и обеспечивать перенос электронов от дегидрогеназ либо пиридиннуклеотидов через токоферол и/или убихинон на гашение свободных радикалов и/или поддержание восста-новленности глутатаон-редуктазы и начального участка дыхательной цепи, а также вносить интегральный вклад в поддержание активности ключевых ферментов быстрого метаболического кластера - сукцинатдегидрогеназы и глута-матаминотрансферазы. Полученные нами данные соответствуют высказанному предположению.

Таким образом, проведенное исследование позволило получить новые данные относительно регуляции энергетического обмена головного мозга в норме, при экспериментальной гипоксии и применении церебропротекторов растительного и синтетического происхождения. Применение оригинального методического подхода в оценке переходных процессов в системе энергоиро-дукции дало дополнительную информацию относительно взаимодействия быстрого и медленного метаболических кластеров митохондрий головного мозга при гипоксическом воздействии и коррекции патологических сдвигов пираце-тамом и экстрактом бадана толстолистного.

В ходе исследования уточнен механизм церебропротекторного действия пирацетама и экстракта бадана. Установлено, что он связан преимущественно с нормализацией активности глутаматзависимой системы переаминирования, а также нормализацией процессов перекисного окисления липидов. Выявлены особенности взаимодействия флавоноид- содержащего растительного препарата - экстракта бадана с системой митохондриального окисления; найден новый церебропотектор с антигипоксическим действием.

ВЫВОДЫ

1. Оценка кинетических характеристик переходных процессов в митохондриях позволила установить, что независимо от типа исследованной патологии время и скорость восстановления пиридиннуклеотидов, в частности при осуществлении рабочего цикла (покой - работа - отдых), контролируются преимущественно окислением эндогенного сукцината. При возрастании энергозапросов при гипоксическом воздействии в системе митохондриального окисления прс исходит переключение на преимущественное образование янтарной кислоты (через реакции переаминирования) и ее использование.

2. Нормобарическая гиперкапническая гипоксия средней тяжести характеризуется активацией быстрого метаболического кластера окисления субстратов, сдерживаемой компенсаторным торможением сукцинатдегидрогеназы. Профи-

лактическое введение экстракта листа бадана толстолистного крысам препятствует нарушению энергетического обмена головного мозга при нормобариче-ской гиперкапнической гипоксии.

3. Исследуемая модель постгипоксической энцефалопатии характеризуется выраженным низкоэнергетическим сдвигом в системе энергопродукции, сопровождающимся снижением уровня восстановленности пиридиннуклеотидов при нагрузке субстратом и повторной добавкой аденозиндифосфорной кислоты, снижением кинетических характеристик системы энергопродукции. Введение препарата на 14-е сутки после гипоксической травмы способствует восстановлению кинетических параметров системы энергопродукции головного мозга.

4. Циркуля торная гипоксия головного мозга крыс характеризуется нарушением образования эндогенной янтарной кислоты и ограничением активности сукцинатдегидрогеназы. Профилактическое введение экстракта листа бадана толстолистного крысам препятствует нарушению процессов переаминирова-ния, но не устраняет ограничение активности сукцинатдегидрогеназы.

5. Экстракт листа бадана толстолистного проявляет сопоставимую с пир-ацетамом церебропротекгорную активность при гипохсическом воздействии и отличается наличием антирадикальной активности и более выраженным нормализующим действием на процессы переаминирования.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Церебропротекторные свойства экстракта шлемника байкальского при гипоксии // Актуальные проблемы пропедевтической и клинической фармакологии. - Омск, 1997. - С. 125-128. (соавт. P.P. Сайфутдинов, В.А. Хазанов).

2. Церебропротекторное действие экстракта листа бадана толстолистного // Всероссийская конференция "Гипоксия: механизмы, адаптация, коррекция". -Москва, 1997 г. - С. 113. (соавт. В.А. Хазанов)

3. Профилактика повреждения мозга при гипоксии флавоновдсодержащими препаратами растительного происхождения. //5-й национальный конгресс "Человек и лекарство". - Москва, 1998 г. (соавт. Р.Р. Сайфутдинов, В.А. Хазанов)

4. Церебропротекторное действие экстракта листа бадана толстолистного. //3-я Международная конференция "Гипоксия в медицине". - Москва, 1998 г. - С. 64 (соавт. В.А. Хазанов)

5. Three steps in brain energy metabolism damage umder hypoxia //3-я Международная конференция по патофизиологии. Финляндия, 1998 г. (соавт. В.А. Хаза-нова)

6. Церебропротекторное действие экстракта листа бадана толстолистного //Актуальные проблемы фармакологии и поиска новых лекарственных препаратов. - Томск, 1999 г. - Т. 10. - С. 176-178. (соавт. В.А. Хазанов)

7. Кинетические характеристики восстановления пиридиннуклеотидов, как показатель системы энергопродукции // "Бюллетень экспериментальной биологии и медицины". - 1999 г. - Т. 127 - №3. С. 287-290. (соает. ВА. Хазанов).

8. Кинетические характеристики системы энергопродукции головного мозга крыс при постгипоксической энцефалопатии и её коррекции экстрактом бадана толстолистного II "Бюллетень экспериментальной биологии и медицины" (принята в печать) (соавт. В.А. Хазанов).