Автореферат и диссертация по медицине (14.00.25) на тему:Церебропротекторное действие лантана ацетата при экспериментальной ишемии головного мозга

На правах рукописи

ГУЛЯЕВ

ЦЕРЕБРОПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ ЛАНТАНА АЦЕТАТА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ИШЕМИИ ГОЛОВНОГО

МОЗГА

14.00.25- фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Улан-Удэ - 2004

Рабога выполнена в Институте общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения Российской Академии наук.

Научный руководитель:

д.б.н., проф. Убашеев Иннокентий Оширович

Официальные оппоненты:

д.м.н., проф. Цыренжапова Октябрина Даши-Дондобовна к.м.н. Бартанов Алексей Иосифович

Ведущая организация: Бурятский государственный университет

Защита состоится «_£_» 2004г. в «А7 » часов на заседании

Диссертационного совета К 003.028.01 при Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН по адресу: 670047, г. Улан-Удэ, ул. СахьяновойД

С диссертацией можно ознакомиться в центральной научной библиотеке Бурятского научного центра СО РАН.

Автореферат разослан « » г 7

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат биологических наук

В.Б. Хобракова

(4S66

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность гемы. Сосудистые заболевания головного мозга остаются одной из актуальных проблем современной медицины. Это обусловлено высокой частотой ишемических нарушений мозгового кровообращения, которые часто заканчиваются летально или приводят к инвалидизации больных. Проблема инсульта приобретает все большую медико-социальную значимость. Это связано с увеличением среди населения лиц пожилого и старческого возраста, а также' йарастающим негативным влиянием факторов урбанизации в экономически' развитых странах (Б.С. Виленский, 1995). Инсульт в большинстве стран занимает 2-3 место в структуре общей смертности населения, в России - второе, уступая лишь кардиоваскулярной патологии. Согласно международным эпидемиологическим исследованиям, в мире от инсульта ежегодно умирают 4,7 млн. человек (Е.И. Гусев, 2001). В течение ближайшего месяца с момента начала заболевания в России умирают около 30%, а в течение года примерно 50% больных, т.е. каждый второй заболевший [Б.С. Виленский, 1995, ЕВ. Гусев, 2001.]. Инсульт является основной причиной инвалидизации населения. Из переживших инсульт к трудовой деятельности возвращаются не более 10-12%; а 25-30% остаются до конца жизни инвалидами (Б.С. Виленский, 1995). ' ' ' „«'

Среди всех видов инсульта преобладает ишемический инсульт. По данным международных мультицентровых исследований ишемический инсульт в среднем составляет 80-85 %, геморрагический - 15-20% (Гусев Е.И., 2001). Главными причинами и факторами сосудистой окклюзии и острой церебральной ишемии являются тромботические осложнения атеросклероза, связанные с повышенным тромбообразованием и отложением тромбов на относительно молодых атеросклеротических бляшках, наиболее подверженных повреждениям и разрывам. Ишемический инсульт приводит к последовательным < патологическим изменениям в нервной ткани: накоплению кальция в клетках и избыточному выбросу возбуждающих нейромедиаторов (глутамат-кальциевый каскад), усилению перекисного окисления липидов (ПОЛ), изменениям в системе гемостаза и нарушению микроциркуляции. Внутриклеточное накопление кальция является одним из ключевых механизмов деструктивных процессов, лежащих в основе некротической гибели нейрона (B.K. Siesjo, 1986). В этой связи изысканий фармакологических средств, способных предотвращать кальциевое повреждение клеток и оказывать комплексное регулирующее влияние на каскад патологических реакций, остается важной задачей современной фармакологии и фармакотерапии ишемических заболеваний головного Мозга.

В настоящее время в экспериментальной медицине доказана эффективность применения

f'J

И др.) при острых нарушениях мозгового кровообращения, а в клинической практике не получило должного резонанса из-за побочных эффектов.

Известно, что лантаноиды являются антагонистами кальция. Иоиы лантана в биологических системах замещают ионы кальция, блокируют их поступление в клетку, подавляют активность кальций - зависимых ферментов, проявляют антикоагулянтные свойства (TJ. Haley, 1965, СН Evans, 1983). В экспериментальной фармакологии накоплен большой материал о взаимодействии лантана с рецепторами нейронов: лантан блокирует кальциевые каналы в NMDA рецепторах, активируемых возбуждающим нейромедиатором - глутаматом, увеличивает активность ГАМКдрецепторов (D.B. Reichling. М. Yan, Т. Narahashi, 1991). Указанные факты позволяют предполагать о возможности и способности лантана подавлять развитие глутамат-кальциевого каскада при ишемии головного мозга.

Роль лантана в церебропротекторном действии при ишемии головного мозга еще не изучена. Учитывая, что ключевыми механизмами в патогенезе ишемического инсульта являются глутамат-кальциевый каскад и нарушение микроциркуляции, изучение церебропротекторной активности соединений лантана представляет большой интерес.

Цель и задачи исследования. Цель настоящего исследования: выявить особенности церебропротекторного действия лантана ацетата при ишемии головного мозга у белых крыс.

Для достижения указанной цели были сформулированы следующие задачи:

изучить церебропротекторную активность лантана ацетата и определить его оптимальную дозу на модели острой неполной ишемии головного мозга;

оценить степень выраженности церебропротекторного влияния лантана ацетата при острой, транзиторной и хронической ишемии головного мозга в сравнении с циннаризином на основе изучения морфофункциональных изменений структур мозговой ткани;

определить нейропротекторную активность лантана ацетата на модели полной глобальной ишемии головного мозга;

изучить влияние лантана ацетата на структуру микроциркуляторного русла при ишемии головного мозга;

изучить влияние лантана ацетата на состояние гемостаза при ишемии головного мозга.

Научная новизна. В работе впервые выявлена церебропротекгорная активность лантана ацетата при экспериментальной ишемии головного мозга. Изучена степень выраженности церебропротекторного влияния лантана ацетата при острой, транзиторной и хронической ишемии головною мозга в сравнении с действием циннаризина. Установлено, что в основе цсреброиротектррцп^о действия лангана ацетата лежат нейропрогекторный, цереброваскулярны0^артгико£(^улянтный эффекты. ' г; 4

= *<■ т «о

Практическая значимость работы. Экспериментально доказана фармакотерапевтическая эффективность применения лантана ацетата при ишемии головного мозга. Результаты полученных исследований могут служить основанием для дальнейшего изучения и разработки на их основе лекарственных препаратов для профилактики и лечения ишемических заболеваний головного мозга. Данные, полученные в этой работе, могут быть использованы в учебном процессе и служить иллюстрацией для объяснения механизмов церебропротекторного действия лекарственных веществ при лечении сосудистых заболеваний головного мозга.

Положения, выносимые на защиту: 1. Лантана ацетат обладает церебропротекторной активностью при ишемии головного мозга.

2 Церебропротекгорное действие лантана ацетата при ишемии головного мозга реализуется через нейропротекторный эффект.

3. Лантана ацетат проявляет цереброваскулярный эффект при ишемии головного мозга

4. Лантана ацетат оказывает антикоагулянтный эффект при ишемии головного мозга.

Апробация материалов диссертации. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на:

Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы адекватного питания в эндемичных регионах» (Улан-Удэ, 2002);

X Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2003);

Международной научной конференции «Возрастная физиология и патология сельскохозяйственных животных» (Улан-Удэ, 2003);

Научно-практической конференции «Биологически активные добавки в профилактической и клинической медицине» (Улан-Удэ, 2003);

Научно-практической конференции «Наука, образование, новые технологии» (Улан-Удэ, 2004);

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 156 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы, включающего 290 источников из которых 77 на иностранных языках. Работа иллюстрирована 17 таблицами, 31 рисунками, 3 схемами.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты были выполнены на 434 крысах обоего пола линии \Vistar массой 150-180 г и на 74 мышах линии СВА массой 18-20г.

В работе использовали органическую соль редкоземельного элемента -лантана ацетат Ьа(СНчСООН)т в виде водного раствора. Лантана ацетат

вводили внутрижелудочно в экспериментальной дозе 3 мг/кг массы крысы Для определения дозозависимого эффекта лантан'а ацетата использовали дозы- 0.3; 3; 30 и 150 мг/ю массы животного

Церебропротекторную активность лантана ацетата определяли на модели неполной ишемии головного мозга, заключающейся в полной окклюзии обеих общих сонных артерий под наркозом (тиопентал-натрия, 50 мг/кг, внутрибрюшинно), по выживаемости животных через 24 часа и динамике неврологического дефицита, оцениваемого по шкале Мс Grow [Мс Grow, 1975].

На основе вышеуказанной модели в экспериментах применяли различные варианты ишемического воздействия на головной мозг:

- острая ишемия головного мозга в течение 24 часов;

- острая ишемия головного мозга в течение 40 минут в сочетании с контролируемым кровопусканием;

- острая ишемия головного мозга в течение 10 минут с реперфузией и последующим постишемическим периодом - 5 суток (транзиторная ишемия головного мозга);

-хроническая ишемия головного мозга в течение 5 суток [М.Б. Плотников, 1994].

Перечисленный ряд методик позволяет воспроизвести различные по остроте и степени тяжесiи ишемические повреждения мозговой ткани, а изучение выраженности пагоморфологических изменений структур головного мозга - достаточно полно оценить степень церебропротекторного влияния лантана ацетата.

Для изучения морфофункционального состояния головного мозга животных кусочки головного мозга фиксировали в 10%-ном растворе нейтрального формалина, заливали в парафин. На санном микротоме из парафиновых блоков готовили сагиттальные или фронтальные срезы на уровне передних теменных областей толщиной 3-5 мкм. Срезы окрашивали гематоксилин-эозином, по Нисслю.

Для оценки степени церебропротекторного влияния лантана ацетата при ишемии головного мозга использовали морфометрические методы, которые заключались в подсчете нейронов с классическими изменениями в виде гиперхроматоза, очагового или тотального хроматолиза, клеток-теней на 100 клеток (в %) с использованием сетки Автандилова [Г.Г. Ав)андилов, 1990].

Для оценки влияния лантана ацетата на энергетический обмен головного мозга при ишемии использовали в работе гистохимические методы исследования. Ферментативную активность сукцинатдегидрогеназы определяли на свежезамороженных срезах толщиной 20-25 мкм по методу Нахласа, лактатдегидрогеназы - по методу Пирса [Гистохимия, 1976].

Для оценки нейропротекторной активности лантана ацетата использовали модель полной ишемии головного мозга [Araki Н., 1988]

Показателем нейропротекторной активности испыгуемого средства являлась продолжительность гаспинга (атонального дыхания).

Исследования по оценке влияния лантана ацетата на микроциркуляторное русло проводили на модели транзиторной ишемии головного мозга. Цереброваскулярный эффект лантана ацетата оценивали морфометрическим способом - измерением диаметров капилляров в теменной коре головного мозга крыс, выявляемых гистохимическим методом Гомори - Такаматчу. Морфометрические исследования выполнены на немецком микроскопе «Motic» с помощью программного обеспечения «Motic Jmages, 2000».

Острую токсичность испытуемого средства определяли по методу Кербера [1998]. Класс токсичности определяли по классификации К.К. Сидорова [1973].

Мембраностабилизирующую активность его определяли in vitro по степени гемолиза эритроцитов человека [Е.И. Ковалев и др., 1986].

Нейротропную активность лантана ацетата определяли по продолжительности тиопенталового сна [В.В. Гацура, 1977].

Антикоагулянтную активность лантана ацегата в условиях ишемии головного мозга в течение 3 часов определяли на автоматическом коагулографе ВСТ по следующим показателям гемостаза: агрегация тромбоцитов, АПТВ, протромбиновое время, тромбиновое время, содержание фибриногена.

Противосудорожную активность его изучали по методу В.В.Гацура [1971].

Для оценки состояния перекисного окисления липидов в гомогенатах ткани мозга определяли содержание малонового диальдегида (МДА) по методике" [И.Д. Стальная, Т.Г. Гаришвили, 1977], уровень активности каталазы - по методике [М.А. Королюк и др., 1988].

Спазмолитическую активность лантана ацетата оценивали по величине реакции мускулатуры тонкой кишки крыс на введение карбохолина и адреналина [R.F. Furchott, 1967].

Диуретические свойства лантана ацетата определяли по количеству мочи, выделенной животными через 3 часа после водной нагрузки объемом 2,5% от массы тела крысы в сравнении с контролем.

При статистической обработке данных использовали критерий Стьюдента (t) и достоверность различий (Р). Различия считали достоверными при вероятности 95% (Р<0.05) [М.Л. Беленький, 1967]. Для статистического анализа показателей динамики неврологического дефицита использовали дисперсионный факторный анализ Фишера [Г.Ф. Лакин, 1990]

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Изучение церебропротекторной активности лантана ацетата

Для определения церебропротекторной активности и дозозависимого эффекта лангана aneiaia использовали следующие экспериментально-терапевтические дозы- 0,3; 3,0; 30; 150 мг/кг массы крысы.

Результаты иследований показали, что через 24 часа после двусторонней окклюзии общих сонных артерий выживаемость животных, получавших лантана ацетат в дозе 0,3 мг/кг, была минимальной и составила 20 %, а выживаемость животных, получавших лантана ацетат в дозах 3; 30; 150 мг/кг составила соответственно - 50 %, 75 % и 80 %. Церебропротекторная активность лантана ацетата была выражена в дозах 3-150 мг/ki, причем с увеличением дозы свыше 30 мг/кг прирост эффекта являлся незначительным.

Церебропротекторную активность лантана ацетата в сравнении с циннаризином оценивали по выживаемости животных через 24 часа после необратимой окклюзии общих сонных артерий. В контрольной группе выживаемость животных составила 20 %, а при введении лантана ацетата и циннаризина выживаемость увеличилась до 55% и 54% соответственно.

При оценке динамики выживаемости животных за весь период наблюдения медиана выживаемости крыс контрольной группы составила 7 часов, тогда как у животных, получавших лантана ацетат, не было зарегистрировано ни одного летального случая за данный промежуток времени, а в группе животных, получавших циннаризин, зарегистрирован 1 летальный случай в 6 часов.

Выживаемость,%

ш --------------------------------------------------------------

0 -

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Часы

яашт Контроль тшшт Лантана ацетат

Циннаризин

■ i 1

Рис. 1 Влияние лантана ацетата на динамику выживаемости крыс при ишемии головного мозга в течение 24 часов.

Средняя продолжительность жизни животных в контрольной группе составила - 7,9 ±1,8 часов, с применением лантана ацетата и циннаризина соответственно -14,6±2,6 и 10,2±1,9 часов.

При оценке неврологического дефицита выявлено, что в группе животных получавших лантана ацетат и циннаризин, средний балл по шкале Мс Grow был, соответственно ниже на 35% и 30,6% 'по сравнению с контролем. В группе животных, получавших ланга'на ацетат, достоверные различия неврологического дефицита от контроля отмечейы'6 12, 16 и 20 часов (табл.1). Показатели неврологического состоянйя с применением лантана ацетата были сопоставимы с таковыми циннаризина.

Таблица 1

Влияние лантана ацетата на неврологический статус животных при острой ишемии головного мозга (М±ш)

Группа Неврологический дефицит в баллах

4 часа 8 12 16 20 24

Кон фоль (п=10) 6,4+1,1 8,5±1,4 12,2+1,8 12,3+1,4 13,5±1,5 13,5+1,1

Лантана ацетат, 1 мг/кг (п=9) 4,0+0,6 5,8+1,2 7,1 ±1,3* 7,7-4,2* 8,5±1,7* ' 10,0+2,3

Циннаризин, 50 мг/кг (п=11) 4,8+0,9 6,5±0,7 7,3+1,2* 8,5-П,5 9,3±1,8 9,7±1,9

Примечание. * - различия достоверны при р<0,05 по сравнению с контролем.

Морфологическое исследование церебропротекторного влияния лантана ацетата при ишемии головного мозга

Через 24 часа после окклюзии обеих обших сонных артерий у животных вынимали головной мозг для проведения морфологических исследований после нейрогистологической обработал. При гистологическом исследовании фронтальных срезов на уровне передней темен;ю|5 области (РАб) коры большого мозга у крыс контрольной группы отмечали распространенные выраженные изменения нервных клеток, периваскулярный и незначительный перицеллюлярный отеки. Просвет артериол и венул вледствие периваскулярного отека, отечных астроцитов и набухших клеток эндотелия сосудов был частично или полностью закрыт. Отмечали в большом

количестве клетки с гиперхромной, интенсивно окрашенной цитоплазмой чернильного цвета, в которых не определялось ядро и базофильное вещество Этот вид измененных нейронов, по типу гиперхроматоза, в большом количестве отмечали во II-III слоях коры больших полушарий Тела гиперхромных нейронов имели угловатую форму нередко с извитым отростком (сморщенные, гиперхромные нейроны). Наряду с гиперхроматозом встречали на срезах ткани мозга нервные клетки с вытянутой угловатой формой и бледной гомогенной цитоплазмой (ишемические изменения нейронов по Шпильмейеру). Ядра клеток выглядели сморщенными, неправильной формы, окрашенными в темно-фиолетовый цвет с метахромазией, иногда в них можно было различать эксцентрично расположенные ядрышки. Также наблюдали набухшие клетки с зернистой цитоплазмой или с вакуолями, с диффузно окрашенным или гиперхромным ядром, чаще неправильной формы. Указанный выше тип повреждений клеток можно отнести к тяжелым изменениям, поскольку глубокие изменения наблюдали как со стороны цитоплазмы, так и ядра. Образование вакуолей, колечков, пустот различной величины по периферии цитоплазмы, возможно, являлись признаками активации лизосомальных ферментов и расплавления цитоплазмы. В нижних слоях коры больших полушарий обнаруживали большое количество клеток с побледнением тела и ядра, характерные для цитолиза (хроматолиза).

У крыс в контрольной группе отмечали преимущественно необратимые изменения клеток коры головного мозга, обусловленные некрозом. Нейроны II-III слоев были подвергнуты коагуляционнму некрозу. Нейроны IV-V слоев в основном были представлены «тяжелыми» изменениями, обусловленными лизисом цитоплазмы и ядра, которые характерны при колликвационном некрозе.

На микропрепаратах головного мозга крыс, получавших лантана ацетаг и циннаризин, ведущими изменениями нейронов были обратимые изменения в виде острого набухания и гипохромии нейронов (IV-V слои). По сравнению с контролем в меньшем количестве обнаруживали клетки с признаками некроза: гиперхроматоз и гомогенизирующие изменения (II-III слои) А также отмечено заметное уменьшение доли клеток с явлениями расплавления цитоплазмы, цитолиза, причем указанное различие было -значительно выраженнее при применении лантана ацетата, чем циннаризина.

Лантана ацетат и циннаризин оказывали защитное влияние на' клетки головного мозга, которое сводилось к уменьшению доли нейронов с необратимыми изменениями (гиперхроматоз и «тяжелые» изменения по Нисслю) за счет увеличения доли нейронов с обратимыми изменениями (острое набухание, гипохроматоз), в отличие от контроля.

Для оценки степени выраженности церебропротекторного влияния лантана ацетата в условиях острой ишемии мозга в сочетании с контролируемым кровопусканием мы применили морфометрические методы

исследования, которые заключались в подсчете нейронов с необратимыми изменениями в различных областях головного мозга. В группу необратимых острых изменений нервных клеток включали выраженный',гиперхрома10з цитоплазмы нейронов, ишемическое и гомогенизирующее изменения клеток, являющиеся признаками коагуляционного некроза (Ю.М Жаботинский, 1965).

Расчитывали соотношение количества погибших нейронов к общему количеству нейронов, видимых в поле зрения. Расчетные данные приведены в таблице 2.

В контроле количество погибших клеток во II-III слоях коры головного мозга составило 77,75±6,90%, в IV-V слоях - 61,62±6,01 %, в гиппокампе -39,75±2,37 %. Число погибших клеток в мозге животных опытной группы было достоверно ниже контрольных показателей: во II-III слоях коры полушарий ниже на 36 % , в IV-V - на 35,3 %, в гиппокампе - на 41,8 %. При введении циннаризина также отмечали достоверно меньшее количество регрессивных форм клеток Во II-III слоях коры больших полушарий - на 20,7%, в IV-Услоях - на 26,5 % и в гиппокампе - на 36,7 % соответственно ниже, чем в контроле.

Таблица 2

Доля поврежденных клеток в различных областях головного мозга крыс при ишемии (40 минут) (М±т, п=6)

Область головного мозга Количество погибших клеток, в % на 100 клеток

Контроль Лантана ацетат (Змг/кг) Циннаризин (50мг/кг)

Кора полушарий II-III слои IV-V слои 77,75+6,90 61,62±4,01 49,75±6,48* 39,87+5,40* 61,21± 3,15 45,26±1,51*

Гиппокамп (SA|) 39,75±2,37 23,12±1,29* 25,15+1,82*

Примечание *- различия достоверны при р< 0,05 по сравнению с контролем, п-количество животных в каждой группе

Для оценки церебропротекторной активности лантана ацетата при транзиторной ишемии головного мозга проводили морфометрические исследования, которые заключались в подсчете нейронов с необратимыми изменениями - гиперхромных клеток и «клеток-теней» в коре головного мозга (табл.3) На препаратах мозга животных, получавших лантана ацетат, содержание гиперхромных клеток было на 26 %, достоверно ниже, чем в контроле.

1аблица 3

Результаты морфометрического анализа нейронов коры полушарий при транзиторной ишемии головно! о мозга крыс (М±т)

Условия опыта Число выборок (по 100 клеток) Количество гиперхромных нейронов,% Количество клеток-теней, %

Контроль (диет, вода), п=10 10 41,0312,50 27,32+1,93

Лантана ацетат (3 мг/кг), п=10 10 30,32±3,80* 21,75±2,18

Циннаризин (50 мг/кг), п=10 10 31,21+3,23* 25,12±3,89

Примечание: *- различия достоверны при р < 0,05 по сравнению с

контролем.

Содержание клеток-теней было на 20% меньше по сравнению с контролем. На препаратах мозга животных, получавших циннаризин, содержание гиперхромных клеток было ниже на 22%, а содержание клеток-теней было на уровне контрольныхдааяений, ■ ■

Для оценки церебропротекторной активности лантана ацетата на модели хронической ишемии головного мозга проводили подсчет нейронов с различными морфологическими изменениями в IV, V слоях (на 100 нервных клеток). В качестве нейроморфологических критериев использовали классические изменения нейронов: очаговый хроматолиз, гиперхромия без сморщивания или со сморщиванием, клетки-тени [Ю.М. Жаботинский, 1965].

На 5-е сутки ишемии головного мозга крыс в коре отмечали достоверное увеличение количества нейронов с очаговым хроматолизом до 8,04±0,30% в правом и до 12,48±0,49% в левом полушариях Увеличивалось содержание гиперхромных клеток. Доля указанных нейронов в левом полушарии увеличилась в 7,5 раза по сравнению с показателями интактных крыс и составила 40,51 %. В правом полушарии содержание таких клеток возросло до 28,78±0,47 %. Увеличился процент «клеток-теней» в правом до 9,71 ±0,37 % и в левом полушарии - до 14,70±1,70%. Из анализа проведенных морфологических исследований выявлено, что ишемическое повреждение нейронов коры головного мозга со стороны полной окклюзии левой сонной артерии были большими, чем со стороны правой сонной артерии с частично сохраненным кровотоком (табл.4).

При курсовом введении лантана ацетата отмечали меньшую степень повреждения мозговой ткани по сравнению с контролем. Доля клеток с хроматолизом в правом и левом полушариях составила, соответственно.

7,3+0,60% и 4,15±0,32%, что было соответственно ниже на 41% и 48% , чем в контроле Количество гиперхромных клеток в левом и правом полушариях было соответственно на 31% и 45% меньше по сравнению с контролем. Также содержание клеток-теней в левом и правом полушариях было снижено, соответственно, на 18% и 43% по сравнению с контролем

Таблица 4

Влияние лантана ацетата на морфологические изменения нейронов при хронической ишемии головного мозга у крыс (М±ш, п=10)

нейроны Интакт Ишемия

Контроль Лантана ацетаг, 3 мг/кг Циннаризин. 50 мг/кг

ЛП ПП ЛП , ПП ЛП IUI ЛП ПП

1 | '2' 3 '4 5 6 7 8 9

Нормохро мные 89,65+ 1,32 85,43± 2,26 32,31± 3,12' 53,47+ 12,3" 52,54+ 3,45" 74,45± 2,37" 50,32± 4,16" 67,54± 5,02"

С хромагол том 4,15+ 0,28 4,8± 0,74 12,48+ 0,49' 8,04± 0,30* 7,30± 0,60" 4,15± 0,32* 8,24± 0,81" 3,19± 0,2 Г

Гиперхро мные 5,38± 0,48 6,70+ 0,75 40,51 + 0.91* 28,78± 0,47* 28,12+ 0,90" 15,84+ 0,39" 27,29± 3,12" 18,53± 0,98*"

Клечки-тени 1,47+ 0,27 3,07+ 0,56 14,70+ 1,70' 9,71 + 0,37* 12,04± 0,64* 5,56± 0,75" 14,15+ 1,82" 10,74± 1,87*

Примечание: - достоверные различия по сравнению с интактным контролем при р< 0,05; * - достоверные различия - по сравнению с контролем ЛП-левое полушарие, Я/7- правое полушарие, п- количество животных в каждой группе.

Содержание патологически измененных нейронов в коре головного мозга крыс, получавших циннаризин, достоверно было ниже контрольных показателей и незначительно отличалось от показателей крыс опытной группы Количество «клеток-теней» достоверно было выше показателей опытной группы и было на уровне контрольных значений.

Механизмы, определяющие церебропротекторную активность лантана ацетата при ишемии головного мозга

В спектре церебропротекторного влияния испытуемого средства при ишемии головного мозга могут лежать нейропротекторный механизм. Модель полной глобальной ишемии позволяет оценить нейропротекторный эффект испытуемого средства, исключая другие механизмы его церебропротекторного влияния Для оценки нейропротекторного эффекта лантана ацетата проводили исследования на модели полной глобальной

ишемии головного мо5га с гипоксическим прекондиционированием (ГГ1) с регистрацией продолжительности гаспинга животных в сравнении с действием глицина (200 м!/кг массы животного).

Результаты исследований показали, что продолжительность гаспинга в контроле составила 16,25+1,03с. Продолжительность гаспиша при ГП увеличилась на 42% по сравнению с контролем и составила 23,12±1,61с. ГП на фоне введения животным лантана ацетата увеличивало' продолжительность гаспинга по сравнению с контролем на 105% и составило 33,25±1,30 с, причем продолжительность гаспинга животных с ГП+ лантана ацетат была выше на 43%, чем таковой показатель у животных с ГП. Глицин увеличивал продолжительность гаспинга по сравнению с контролем и ГП соответственно на 115 и 51 %.

Согласно полученным данным, можно сделать вывод о том, что'ГП приводит к стимуляции адаптационных механизмов, возможно, за счет увеличения содержания в нервной ткани ГАМК. ГП увеличивает толерантность нейронов дыхательного центра к ишемии, а под влиянием лантана ацетата эти механизмы усиливаются. Таким образом, полученные результаты исследований свидетельствуют о нейропротекторной активности лантана ацетата, не уступающей по величине активности глицина.

Таблица 5

Влияние лантана ацетата на продолжительность гаспинга (М±ш, п=8)

Показатель Контроль ГП ГП+Лантана ацетат, Змг/кг ГП+Глицин 200 мг/к!

Продолжите льность гаспинга, в с 16,25±1,03 23,12±1.61* 33,25±1.30** 35,01±1,66**

Пределы колебаний 10-20 18-30 28-38 27-40

Примечание. ГП - Гипоьсическое прекондиционирование, *- различия достоверны при р <0,05 по сравнению с интакт.**- различия достоверны при р< 0,05 по сравнению с контролем, п-количество животных в каждой группе.

Нарушение микроциркуляции является ведущим звеном патогенеза ишемии головного мозга. Учитывая, что величина просвета капилляров определяет уровень мозгового кровотока нами проведено исследование микроциркуляторного русла коры головного мозга крыс.

При изучении капилляров головного мозга применяли метод Гомори-Такаматчу с целью выявления активности щелочной фосфатазы. Для сравнительной характеристики использованы количественные соотношения кагШлляров различных диаметров у нескольких групп животных: интактная,

контрольная; опытная; препарат сравнения. Получены следующие результаты у ингактных животных доля капилляров диаметром 4 мкм составила 43%, 6 мкм-40%, 8 мкм - 15%, 10 мкм-5%, 2 мкм- 4%. Нарушение мозгового кровообращения, вызванное постоянной окклюзией (24 часа) общих сонных артерий приводило к значительном) изменению соотношений капилляров различных диаметров.

Снижение мозгового кровообращения, вызванное перевязкой общих сонных артерий в течение 30 минут и реперфузией мозга в течение 15 минуг приводило к изменению соотношений капилляров различных диаметров в коре больших полушарий У крыс контрольной группы выявлено достоверное снижение среднегф диаметра капилляров до 3,9+0,08 мкм. Отмечено значительное повышение доли нефункционирующих, резко суженных капилляров диаметром 2 мкм до 39,3± 1,42 %. Число капилляров диаметром 4 мкм снизилось до 39,16±2,12 %. Количество капилляров диаметром 6 мкм снизилось до 13,16 ±1,80 %, а диаметром 10 мкм - до 3,16±0,65% (рис.2).

При курсовом введении лантана ацетата отмечено менее выраженое изменение в соотношении капилляров различного диаметра. Отмечали значительно меньшее число нефункционирующих капилляров диаметром 2 мкм, доля которых составила 27,5%, что было достоверно ниже на 30% контрольных цифр. На уровне показателей интактной группы оставалась доля капилляров диаметром 4 мкм. Количество капилляров диаметром 6, 8 и 10 мкм было выше контрольных показателей соответственно на 23,8 %, 26,8% и 29%. Средний диаметр капилляров составил 4,8±0,34 мкм, что было достоверно выше, чем в контрольной группе (рис. 2).

Исследование сосудов микроциркуляторного русла показало, что курсовое введение лантана ацетата приводило к уменьшению , числа нефункционирующих капилляров и меньшим изменениям в соотношении капилляров различного диаметра, чем в контроле при ишемии.

Распределение капилляров по диаметру в группе крыс, получавших циннаризин, мало отличалось от показателей крыс опытной группы, средний диаметр капилляров составил 4,7±0,23 мкм. По этим показателям лантана ацетат не уступал препарату сравнения.

Увеличение среднего диаметра капилляров мозга крыс опытной группы свидетельствует о более высоком уровне мозгового кровотока по сравнению с контролем. Из полученных результатов можно счелать вывод о том, что курсовое введение лантана ацетата препятствовало развитию постишемической гипоперфузии, снижению числа резкосуженных капилляров в теменной коре и способстовало увеличению среднего диаметра капилляров. По величине цереброваскулярной активности лантана ацетат не уступал подобной активности препарата сравнения циннаризина.

интактные контроль лантана ацетат циннаризин

Прмечание: * - различия достоверны по сравнению с интактом;"-различия достоверны по сравнению с контролем при р ¿0,05.

Рис. 2. Влияние лантана ацетата на распределение капилляров по

,, диаметру

Ишемия головного мозга в течение 3 часов приводила к повышению скорости агрегации тромбоцитов. По сравнению с показателями крови интактных животных скорость агрегации тромбоцитов в контроле возрастала в 2 раза. Курсовое введение лантана ацетата предупреждало агрегацию тромбоцитов и снижало скорость агрегации тромбоцитов в два раза по сравнению сконтролем. Циннаризин также оказывал подавляющее влияние на скорость агрегации тромбоцитов в 1,6 раз (табл.6).

Таблица 6

Влияние лантана ацетата на агрегацию тромбоцитов при ишемии

головного мозга (М±т)

Условия опыта АДФ (сек.) УИА (сек.)

Интактные, п~6 11,3±0,4 12,0±0,3

Ложнооперированные, п=6 9,8+0,3 11,3±0,7

Контроль, п=6 4,5+0,3* 5,0±0,3*

Лантана! ацетат (3 мг/кг), п=6 8,5±0,9" 9,0±1,8**

Циннаризин (50 мг/кг), п=6 7,3±0,3** 7,5±0,4"

Примечание УИА-унивесальный индуктор агрегации тромбоцитов, различия достоверны по сравнению с интактом; - различия достоверны по сравнению с контролем прир <0,05.

Ишемия головного мозга сопровождается нарушением свертываемости крови. В контроле отмечали достоверное укорочение АПТВ на 32,8%, тромбинового времени на 13,6% и повышение содержания фибриногена на

23% по сравнению с показателями крови интактных крыс Покаители прогромбинового времени оставались на уровне показателей интактных (табл 6) Лантана ацетат подавлял > актив&цию плазменных факторов коагуляции. Отмечали достоверное удлинение АПТВ на 74,4 %, тромбинового времени на 47,9 % по сравнению с контролем. Содержание фибриногена крови животных опытной группы было ниже почти в два раза по сравнению с контролем (табл.7).

Таблица 7

Влияние лантана ацетата на показатели гемостаза при острой ишемии _головного мозга (Mim) __

Условия опыта АПТВ Протромб иновое время Тромбино вое время Фибрино ген, г/л

Интактные животные, ц—6 12,8±0,6 10,6±0,2 37,4±1,5 6,5+0,5

Л ожнооперирванные, п=6 12,5+0,8 10,2±0,12 36,9±0,2 6,1+0,2

Контроль, п=6 8,6±0,5* 10,2±0,3* 32,3±2,1* 8,0+0,4*

Лантана ацетат (3 мг/кг), п=6 15,0±0,8" 11,4±1,2** 47,8±4,9** 4,2±0,3**

Циннаризин (50 мг/кг), п=6 12,4±0,9" 11,7±1,0 39,9±0,7" 6,3±0,8

Прмечание. * - различия достоверны по сравнению с интакточ;' -различия достоверны по сравнению с контролем при р <0,05.

Определение фармакологических свойств лантана ацетата, обусловливающих его церебропротекторное влияние

Острую токсичность лантана ацетата изучали на мышах массой 18-20 г при внутрибрюшинном и внутрижелудочном введении. ЛД<0 испытуемого средства при внутрибрюшинном введении составила 4160,7 ± 251,7 мг/кг массы животного. При внутрижелудочном введении лантана ацетата в максимально растворимой дозе - 9000 мг/кг не было зарегистрировано ни одного летального случая животных. Согласно полученным данным, по классификации Сидорова, лантана ацетат является малотоксичным соединением и относится к IV классу токсичности ^ химических веществ.

Нейротропную активность лантана ацетата изучали на модели тиопенталового сна. Тиопентал натрия в дозе 40 мг/кг, вызывающей * тестирующий сон у 100% животных, вводили внутрибрюшинно.

Продолжительность снотворного действия тиопентала натрия оценивали по времени нахождения животных в боковом положении (табл.8).

Лангана ацетат увеличивал продолжи!ельносгь типенталового сна у животных в дозах 3 и 30 мг/кг, причем с увеличением дозы отмечали увеличение длительности снотворного эффекта.

Таблица 8

Влияние лантана ацетата на продолжительность тиопенталового сна (М±т, п=10)

Показатель Контроль Доза лантана ацетата

0,3 мг/кг 3,0 мг/кг ЗОмг/кг

Продолжительность тиопенталового сна (мин) 24,1±5,6 28,3±1,7 45,1+4,6* 70,4±10,2"

Примечание *' различия достоверны при р<0,05 по сравнению с контропеи; - различия достоверны при р<0,01по сравнению с контрочеч, п-количество животных в каждой группе

Установлено, что лантана ацетат оказывает стабилизирующее влияние на мембраны эритроцитов при их гемолизе, вызванном реактивом Фенюна. Наиболее выраженную активность испытуемого средства наблюдали в диапазоне концентраций - 105 - 10"6 М, при котором отмечено максимальное уменьшение степени гемолиза эритроцитов, соответственно, на 32,5% и 30,8% по сравнению с контролем, (рис.2).

Гемолиз, %

80

60

40 -^

Ю-2 10 3 10"4 10'5 10" 10'7 10"8 Ьа(СН3СОО)М Рис. 3. Влияние лантана ацетата на гемолиз эритроцитов, вызван ный реактивом Фентона

При ишемии головного мозга происходит резкое увеличение содержания в клетке ионизированного кальция, что приводит к активации процессов ПОЛ. Результатом усиления ПОЛ является изменение липидного бислоя мембран, что приводит к нарушению ее барьерной функции и в конечном итоге к повреждению и гибели клетки. В связи с этим нами проведено исследование влияния лантана ацетата на ПОЛ. В качестве повреждающего агента гкани головного мозга, вызывающего активацию ПОЛ использовали

СС14 - нсйротоксичный ял При введении лангана ацетата содержание МДА было меньше на 40%, а активность каталазы была выше на 35,7% по сравнению с контролем. Результаты полученных исследований свидетельствуют о выраженной антиоксидантноЙ активности лантана ацетата Расчетные данные отражены в таблице 9

Таблица 9

Влияние лантана ацетата на состояние ПОЛ в гомогенатах мозга при введении СС14 (М±ш, п=6)

Показатель Интактные Контроль Лантана ацетат

Малоновый диальдегид, нмоль/ г, ткани 0,13+0,01 1,25+0,18* 0,50±0,0ГХ

Активность каталазы, мкат 7,52 ±0,29 4,99 ±0,58* 6,77± 0,22*"

Примечание - различия достоверны при р<0,05 по сравнению с интактым контрролем, * - различия достоверны по сравнению с контролем, п-копичество животных в каждой группе

Лантана ацетат обладает выраженной адренолитической активностью (табл.10). При исследовании спазмолитической активности лантана ацетата выявлено, что он уменьшал достоверно на 32% и недостоверно на 15,7% соответственно адренергическую и холинергическую реакции мускулатуры тонкой кишки.

Таблица 10

Влияние лантана ацетата на холино - и адренореактивность __тонкой кишки белых крыс (1У1±ш, п=8)_

Условия опь(та Величина реакции, мм

'к, Лантана ацетат (3 мг/кг) к2

Карабхолин, п^Ю 45,3±4,2 38,2±3,0 40,5±3,1

Адреналин, п=10 35,4±3,13 23,8±2,9* 21,03+2,03

Примечание:*- различия достоверны по сравнению с контролем при р<(),05,

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Биологические свойства лантана определяют широкий спектр фармакологических эффектов лантана ацетата. В основе церебропротекторной активности лантана ацетата лежит способность ионов лантана замещать ионы кальция, железа и др. [В Ф. Золин, Л.Г Коренева, Ю.И. Москалев, 1985; СН Evans, 1983]. Ионы лантана блокируют вольтаж-зависимые и рецептор-управляемые кальциевые каналы [DB., Reichling, 1991] Лантан модулирует активность Г'АМК^-рецепторов, вызывая дополнительную гиперполяризацию мембран нейронов [С.Н. Колбаев, 2001.

М Уап, Т. Narahashi,l 991]. Наличие спазмолитической и антикоагулянтной активности лантана ацетата препятствует вазоконстрикторным реакциям и тромбообразованию, что, в целом, оказывает положительное влияние на уровень микроциркуляции в ткани головного мозга при ишемии. Церебропротекторное влияние лантана ацетата обусловливает повышение выживаемости нейронов и уменьшение выраженности повреждения ткани головного мозга при ишемическом воздействии.

Церебропротекторный эффект лантана ацетата определяется его мембраностабилизирующим, антиоксидантным, спазмолитическим и антикоагулянтным фармакологическими свойствами.

Мембраностабилизирующая и антиоксидантная активность лантана ацетата обусловлена, возможно, свойством ионов лантана завещать ионы железа, которые являются индукторами перекисного окисления липидов. Свойство ионов лантана замещать ионы кальция играет, по-видимому, главную роль в нейропротекции, в подавлении реакций глутамат-кальциевого каскада.

ВЫВОДЫ

1. Лантана ацетат обладает церебропротекторной активностью при ишемии головного мозга. По степени церебропротекторной активности лантана ацетат не уступает или превосходит препарат сравнения - циннаризин.

2. Курсовое введение лантана ацетата оказывает положительное влияние на морфофункциональное состояние головного мозга при острой, транзиторной и хронической ишемии: уменьшает долю регрессивных форм нейронов за счет увеличения доли нейронов с обратимыми изменениями. По степени церебропротекторного влияния на структуры мозга лантана ацетат превосходил циннаризин, благодаря снижению доли нейронов с признаками цитолиза.

3. Лантана ацетат проявляет нейропротекторный эффект: увеличивает продолжительность гаспинга животных при полной глобальной ишемии головного мозга.

4. Лантана ацетат улучшает состояние микроциркуляторного русла коры головного мозга: уменьшает количество резкосуженных, нефункционирующих капилляров и увеличивает средний диаметр капилляров.

5. Лантана ацетат оказывал положительное влияние на состояние гемостаза: снижал скорость агрегации тромбоцитов и уменьшал активность плазменных факторов свертывания крови при ишемии головного мозга.

Практические рекомендации

1. Результаты проведенных исследований позволяют использовать соединения лантана для дальнейшего изучения церебропротекторной активности, а также могут быть рекомендованы для клинических исследований при ишемических заболеваниях головного мозга

2. Данные исследований могут бы гь использованы в учебном процессе.

Список опубликованных работ:

1. Гуляев С М , Убашеев И.О., Цыдыпов В.И., Кожевникова Н.М Лантана ацетат как перспективное средство для использования в качестве биологически активной добавки к пище.// Материалы Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы адекватного питания в эндемичных регионах» (10-12 октября 2002 года г. Улан-Удэ)

2. Гуляев С.М., Александрова Т.Е., Убашеев И.О. Противоишемический эффект лантана ацетата при экспериментальной ишемии головного мозга у крыс.// Тезисы докладов X Российского национального конгресса «Человек и лекарство» (7-11 апреля 2003 года г.Москва).

3. Гуляев С.М., Александрова Т.Е., Убашеев И.О. Церебропротекторное влияние лантана ацетата при ишемии головного мозга // Материалы международной конференции «Возрастная физиология и патология сельскохозяйственных животных», посвященной 90-летию профессора В.Р. Филлипова (25-27 июня 2003года, г Улан-Удэ).

4. Гуляев С.М., Александрова Т.Е., Убашеев И.О. Нейропротекторное влияние лантана ацетата в условиях ишемии головного мозга у крыс // Материалы международной конференции «Возрастная физиология и патология сельскохозяйственных животных», посвященной 90-летию профессора В.Р. Филлипова (25-27 июня 2003года, г Улан-Удэ).

5. Гуляев С.М., Александрова Т.Е., Убашеев И.О., Кожевникова Н.М. Церебропротекторное влияние лантана ацетата при экспериментальной ишемии головного мозга у крыс/ Вестник Бурятского университета, Улан-Удэ.-2003,-С. 154-160.

6. Гуляев С.М., Александрова Т.Е., Убашеев И.О. Церебропротекторное влияние лантана ацетата при ишемии головного мозга. /Материалы научно-практической конференции «Биологически активные добавки в профилактической и клинической медицине», 18-19 сентября 2003, г. Улан-Удэ.

7. Гуляев С.М., Забанова В.Н., Н.М.Кожевникова, Убашеев И.О. Влияние лантана ацетата на показатели гемостаза при экспериментальной ишемии головного мозга // Материалы ежегодной научно-практической конференции «Наука, образование, новые технологии» (3-5 февраля 2004 года г. Улан-Удэ).

8. Цыдыпов В.И., Гуляев С.М., Александрова Т.Е., Лоншакова К.С. Диуретическая и салуретическая активность лантана ацетата при острой двусторонней ишемии почек. // Материалы ежегодной научно-практической конференции «Наука, образование, новые технологии» (3-5 февраля 2004 года г. Улан-Удэ).

9.' Гуляев С М , Забанова В.Н., Убашеев И.О. Влияние лантана ацетата на скорость агрегации тромбоцитов при ишемии головного мозга. Тезисы докладов XI Российского национального конгресса «Человек и лекарство» (2004 года г.Москва).

Подписано в печать 30.09.2004 г. Формат 60x84 Бумага офсетная. Объем 1,3 печ. л. Тираж 100 Заказ №163

1 ,

Отпечатано в типографии Изд-ва БНЦ СО РАН 670047 г Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6,

#16546

РНБ Русский фонд

2005-4 14866

Актуальность темы

Сосудистые заболевания головного мозга остаются одной из актуальных проблем современной медицины. Это обусловлено высокой частотой острых нарушений мозгового кровообращения, которые нередко заканчиваются летально или приводят к инвалидизации больных. Проблема инсульта приобретает все большую медико-социальную значимость. Это связано с увеличением среди населения лиц пожилого и старческого возраста, а также нарастающим негативным влиянием факторов урбанизации в экономически развитых странах (Виленский Б.С.,1995). Инсульт в большинстве стран занимает 2-3 место в структуре общей смертности населения, в России -второе, уступая лишь кардиоваскулярной патологии. Согласно международным эпидемиологическим исследованиям, в мире от инсульта ежегодно умирают 4,7 млн. человек. В течение ближайшего месяца с момента начала заболевания в России умирают около 30%, а в течение года - примерно 50% больных, т.е. каждый второй заболевший (Гусев Е.В.,2001). Инсульт является основной причиной инвалидизации населения. Из больных, переживших инсульт, к ~ трудовой деятельности возвращаются не более 10-12%; 25-30%) остаются до конца жизни инвалидами (Виленский Б.С.,1995).

Среди всех видов инсульта преобладает ишемический инсульт. По данным международных мультицентровых исследований,ишемический инсульт в среднем составляет 80-85 %, геморрагический - 15-20% (Гусев Е.И., 2001). Главными причинами сосудистой окклюзии и острой церебральной ишемии являются тромботические осложнения атеросклероза, связанные с повышенным тромбообразованием и отложением тромбов на относительно молодых атеросклеротических бляшках, наиболее подверженных повреждениям и разрывам. Ишемический инсульт приводит к последовательным патологическим изменениям в нервной ткани: накоплению кальция в нейронах и избыточному выбросу возбуждающих нейромедиаторов глутамат-кальциевый каскад), интенсификации перекисного окисления липидов (ПОЛ), изменениям в системе гемостаза и нарушению микроциркуляции.

Внутриклеточное накопление кальция запускает каскад патологических реакций и является одним из ключевых механизмов деструктивных процессов, лежащих в основе некротической смерти нейрона (Siesjo В.К., 1986). В этой связи изыскание фармакологических средств, способных предотвращать кальциевое повреждение клеток и оказывать комплексное регулирующее влияние на каскад патологических реакций, остается важной задачей современной фармакологии и фармакотерапии ишемических заболеваний головного мозга.

В настоящее время в экспериментальной медицине доказана эффективность применения антагонистов кальция (нимодипин, флунаризин и др.) при острых нарушениях мозгового кровообращения, а в клинической практике они не получили должного резонанса из-за побочных эффектов.

Известно, что лантаноиды являются антагонистами кальция. Ионы лантана в биологических системах замещают ионы кальция, блокируют их поступление в клетку, подавляют активность кальций - зависимых ферментов, проявляют антикоагулянтные свойства (Haley T.J., 1965; Evans С.Н., 1983). В экспериментальной фармакологии накоплен большой материал о взаимодействии лантана с рецепторами нейронов: ионы лантана блокируют кальциевые каналы в глутаматных М-метил-Б-аспартат NMDA рецепторах, активируемых возбуждающими нейромедиаторами - глутаматом и аспартатом, и увеличивают активность рецепторов у-аминомасляной кислоты (ГАМК рецепторы) (Reichling D.B., Yan М., Narahashi Т., 1991). Данные факты позволяют предполагать о возможности и способности лантана подавлять развитие глутамат-кальциевого каскада при ишемии головного мозга.

Роль лантана в защитном влиянии на морфофункциональное состояние головного мозга при ишемии еще не изучена. Учитывая, что ключевыми механизмами в этиологии и патогенезе инсульта являются повышенное тромбообразование, глутамат-кальциевый каскад и нарушение микроциркуляции, изучение церебропротекторной активности соединений лантана представляет большой интерес.

Цель и задачи исследования. Цель настоящего исследования: выявить особенности церебропротекторного действия лантана ацетата при ишемии головного мозга у белых крыс.

Для достижения указанной цели были сформулированы следующие задачи:

- изучить церебропротекторную активность лантана ацетата и определить его оптимальную дозу на модели острой неполной ишемии головного мозга;

- оценить степень выраженности церебропротекторного влияния лантана ацетата при острой, транзиторной и хронической ишемии головного мозга в сравнении с циннаризином на основе изучения морфофункциональных изменений структур мозговой ткани;

- определить нейропротекторную активность лантана ацетата на модели полной глобальной ишемии головного мозга;

- изучить влияние лантана ацетата на структуру микроциркуляторного русла при ишемии головного мозга;

- изучить влияние лантана ацетата на состояние гемостаза при ишемии головного мозга.

Научная новизна. В работе впервые установлена церебропротекторная активность лантана ацетата при экспериментальной ишемии головного мозга. Изучена степень выраженности церебропротекторного влияния лантана ацетата при острой, транзиторной и хронической ишемии головного мозга в сравнении с циннаризином. Установлено, что в основе церебропротекторного действия лантана ацетата лежат нейропротекторный, цереброваскулярный и антикоагулянтный эффекты.

Практическая значимость работы. Экспериментально доказана фармакотерапевтическая эффективность применения лантана ацетата при ишемии головного мозга. Результаты проведенных исследований могут служить основанием для дальнейшего изучения и разработки на их основе лекарственных препаратов для профилактики и лечения ишемических заболеваний головного мозга. Данные, полученные в работе, могут быть использованы в учебном процессе и служить иллюстрацией для объяснения механизмов церебропротекторного влияния лекарственных веществ при лечении сосудистых заболеваний головного мозга. Положения, выносимые на защиту:

1. Лантана ацетат обладает церебропротекторной активностью при ишемии головного мозга.

2. Церебропротекторное действие лантана ацетата при ишемии головного мозга реализуется через нейропротекторный эффект.

3. Лантана ацетат проявляет цереброваскулярный эффект при ишемии головного мозга

4. Лантана ацетат оказывает антикоагулянтный эффект при ишемии головного мозга.

Апробация материалов диссертации. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на:

- Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы адекватного питания в эндемичных регионах» (Улан-Удэ, 2002);

- X Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва,

2003);

- Международной научной конференции «Возрастная физиология и патология сельскохозяйственных животных» (Улан-Удэ, 2003);

- Научно-практической конференции «Биологически активные добавки в профилактической и клинической медицине» (Улан-Удэ, 2003);

- Научно-практической конференции «Наука, образование, новые технологии» (Улан-Удэ, 2004);

- XI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва,

2004).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 155 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы, включающего 290 источников, из них 77 на иностранных языках. Работа иллюстрирована 18 таблицами, 31 рисунком, 3 схемами.

Выводы

1. Лантана ацетат обладает церебропротекторной активностью. По степени церебропротекторной активности лантана ацетат не уступает или превосходит препарат сравнения - циннаризин.

2. Курсовое введение лантана ацетата оказывает положительное влияние на морфофункциональное состояние головного мозга при острой, транзиторной и хронической ишемии: уменьшает долю регрессивных форм нейронов за счет увеличения доли нейронов с обратимыми изменениями. По степени церебропротекторного влияния на структуры мозга лантана ацетат превосходит циннаризин, благодаря снижению доли нейронов с признаками цитолиза.

3. Лантана ацетат проявляет нейропротекторный эффект: увеличивает продолжительность гаспинга животных при полной глобальной ишемии головного мозга.

4. Лантана ацетат улучшает состояние микроциркуляторного русла коры головного мозга при ишемии: уменьшает количество резкосуженных, нефункционирующих капилляров и увеличивает средний диаметр капилляров.

5. Лантана ацетат оказывает положительное влияние на состояние гемостаза при ишемии головного мозга: снижает скорость агрегации тромбоцитов и уменьшает активность плазменных факторов свертывания крови.

Заключение

Проведенное исследование установило выраженную церебропротекторную активность JIA при его курсовом введении при острой, транзиторной и хронической экспериментальной ишемии головного мозга. Способность лантана к антиморфному замещению кальция и железа в биомолекулярных системах, а также его свойство модулировать активность тормозных рецепторов нейронов определяют широкий спектр фармакологических эффектов испытуемого средства.

Мембраностабилизирующая активность JIA, наряду с подавлением активности кальций-зависимых ферментов (протеаз, липаз), уменьшает выраженность цитолитических процессов в нервной ткани при ишемии головного мозга.

Нейротропная активность JIA оказывает тормозное влияние на нейроны, тем самым, препятствует быстрому снижению энергетического потенциала клеток при ишемии головного мозга.

JIA подавляет процессы свободнорадикальных реакций и повышает активность системы антиоксидантной защиты при интенсификации процессов ПОЛ.

Нейропротекторное действие ЛА при ишемии головного мозга, вероятно, основано на прерывании реакций глутамат-кальциевого каскада, свободнорадикальных механизмов и устранении нейротрансмиттерного дисбаланса путем активации тормозной системы нейронов.

Цереброваскулярное действие лантана ацетата препятствует снижению уровня микроциркуляции в мозге за счет устранения вазоконстрикторных реакций. В основе цереброваскулярного влияния лантана ацетата лежит его спазмолитическая активность.

Антикоагулянтное действие ЛА заключается в снижении скорости агрегации тромбоцитов и подавлении активности плазменных факторов свертывания крови. Указанный эффект JIA оказывает положительное влияние на уровень микроциркуляции в головном мозге при ишемии.

Таким образом, JIA совмещает в себе несколько фармакологических свойств, влияющих одновременно на основные звенья патогенеза ишемии головного мозга. JIA, в отличие от циннаризина, оказывает дополнительное нейропротекторное влияние при ишемии головного мозга, что составляет значительное преимущество его церебропротекторного действия перед препаратом сравнения. Увеличение дозы JLA или липофильности соединения лантана приводит к увеличению силы его церебропротекторного действия, превосходящей таковую циннаризина.

Данные, полученные при морфологическом исследовании, подтверждают эффективность церебропротекторного влияния JIA при экспериментальной ишемии головного мозга. JIA и циннаризин оказывали защитное влияние на клетки головного мозга, которое сводилось к уменьшению доли нейронов с необратимыми изменениями (гиперхроматоз и «тяжелые» изменения по Нисслю) за счет увеличения доли нейронов с обратимыми изменениями, в отличие от контроля. Морфометрический анализ показал эффективность профилактического и фармакотерапевтического применения JIA при разных вариантах ишемии головного мозга, что выражалось в меньшей степени повреждения мозгового вещества по сравнению с контролем. Выраженность цитолитических процессов при применении JIA была меньше в отличие от циннаризина, что указывает на наличие в спектре церебропротекторной активности JLA дополнительного нейропротекторного действия при ишемии головного мозга.

Таким образом, проведенные исследования показали, что применение JIA оказывает выраженное церебропротекторное влияние при острой, транзиторной и хронической ишемии головного мозга у лабораторных животных. JIA является перспективным средством для профилактики и лечения ишемических заболеваний головного мозга.