Автореферат и диссертация по медицине (14.03.06) на тему:Временная организация H2-рецепторов головного мозга в механизмах хроночувствительности к блокаторам гистаминовых рецепторов

1( I/

На правах рукописи

Годоражи Ольга Юльевна

Временная организация Н2-рецепторов головного мозга в механизмах хроночувствнтельности к блокаторам гистаминовых рецепторов

14.03.06 - фармакология, клиническая фармакология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

2 1 ЯНВ 2010

Уфа - 2010

003491072

Работа выполнена на кафедре фармакологии №2 Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Защита состоится 18 февраля 2010 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 208.006.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» по адресу: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Валеева Лилия Анваровна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Ларионов Леонид Петрович

доктор медицинских наук, профессор Муфазалова Наталья Альбертовна

Автореферат разослан « С »

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор

Мирсаева Г.Х.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Одной из важных задач клинической фармакологии является оптимизация назначения лекарственных средств, разработка рациональных схем их применения с учетом фармакокинетических и фармакодинамических особенностей. Большой интерес исследователей вызывает хронофармакологический подход, при помощи которого можно уменьшить суточные дозы препаратов, повысить эффективность терапии и снизить побочные реакции. Ряд авторов отмечает, что эффект антагонистов Нгрецепторов максимален при введении их вечером, так как наибольшая концентрация гистамина отмечается в 21-24 часа, что и объясняет повышенную частоту аллергических проявлений именно в вечернее время (Комаров Ф.И., 2000). Однако по препаратам, блокирующим Н2- и Н3-рецепторы, в доступной нам литературе аналогичных данных нет.

Гистамин является важным нейромедиатором в ЦНС и контролирует целый ряд процессов, включая цикл сон-бодрствование, а также биологические ритмы (Сергеев П.В., 1999; Спасов A.A., 2007). Доказана роль гистамина в патогенезе некоторых заболеваний ГМ, механизмах действия психотропных препаратов (Сергеев П.В., 1999; Спасов A.A., 2002). Все типы гистаминовых рецепторов присутствуют в ЦНС, что делает перспективным применение гистаминергических лигандов в терапии различных болезней ГМ. Однако хронобиологическая организация гистаминергической системы изучена недостаточно. Нет целостной картины ритмической организации различных подтипов гистаминовых рецепторов, их участия в суточных и сезонных биоритмах поведенческих реакций, механизмах хроночувствительности к лекарственным препаратам.

В клинической практике довольно часто используются лекарственные препараты, влияющие на гистаминергическую систему. К ним относятся Hi-блокаторы, применяемые в основном для лечения аллергических заболеваний, Н2-блокаторы, используемые в гастроэнтерологии с антисекреторной целью, а также антагонист Н3-рецепторов бетагистин,

имеющий доказанный клинический эффект при головокружении различного генеза (Сергеев П.В., 1999; Спасов А.А., 2002). По данным ряда авторов, Н2-антагонисты повышают консолидацию памяти (Zarrindast M-R., 2002). Фамотидин способен улучшать состояние больных шизофренией, устойчивой к типичным антипсихотическим препаратам, влияя на негативные симптомы (Martinez М.С., 1999). Н3-блокаторы обладают антидепрессивной, противосудорожной активностью, возможно их применение при нарушении сна и бодрствования (Parmentier R., 2007; Guo R.X., 2009). Н3-антагонисты способны усиливать когнитивно-мнесгаческие функции, они исследуются для лечения больных деменцией и болезнью Альцгеймера (Bertoni S., 2008; Jin C.Y., 2009). Бетагистин улучшает слух, повышает мозговой кровоток, обладает выраженной ноотропной активностью, что делает перспективным его применение в качестве ноотропного средства (Gordon C.R., 2003; Kazmierczak Н., 2004). Некоторые авторы отмечают его эффективность при шизофрении, вертебробазилярной недостаточности и деменции (Kazmierczak Н., 2004; Poyurovsky М., 2005). Однако в целом, влияние Н2- и Н3-антагонистов, в частности фамотидина и бетагистина, на ГМ изучено недостаточно.

Цель исследования. Определение суточных и сезонных колебаний функциональной активности Н2-рецепторов головного мозга, их роли в биоритмах индивидуального поведения и хроночувствительности к блокаторам гистаминовых рецепторов.

Задачи исследования

1. Изучить суточные колебания уровня связывания [3Н]-циметидина в головном мозге крыс и его зависимость от сезона года.

2. Исследовать сезонные биоритмы количества сайтов связывания [3Н]-циметидина в головном мозге крыс.

3. Определить суточные и годовые колебания параметров свободного поведения интактных крыс в тесте «открытое поле».

4. Проследить характер действия бетагистина и фамотидина на паттерны индивидуального поведения крыс в зависимости от циркадианной фазы их введения.

5. Оценить влияние длительного введения бетагистина и фамотидина на циркадные биоритмы параметров свободного поведения крыс в тесте «открытое поле».

Научная новизна. Итогом проведенных исследований явилось получение новых данных о временной организации Н2-рецспторов ГМ. Установлено, что суточная динамика уровня связывания [3Н]-циметидина имеет в основном два повышения, причем осенью и зимой отмечалось преобладание ночного пика, а весной и летом - дневного. Исключение составили декабрь, февраль и сентябрь, когда мы регистрировали лишь ночное возрастание количества сайтов связывания радиолиганда. Годовая динамика выявила два пика - в феврале и ноябре, максимум функциональной активности Н2-рецепторов определялся в феврале, минимум — в декабре.

Получены новые сведения о суточных и сезонных колебаниях параметров свободного поведения интактных крыс в тесте «открытое поле». Характер циркадных биоритмов паттернов и интегральных показателей зависел от времени года. Максимум активности грызунов наблюдался в основном в 16 часов, однако в некоторые месяцы он смещался на 12 или 20 часов. Годовая динамика характеризовалась повышением уровня большинства паттернов и суммарных критериев в марте-мае, сентябре-октябре и декабре.

Впервые установлено, что характер действия бетагистина изменяется в зависимости от циркадианной фазы его введения. Утром данный препарат вызывает угнетение параметров свободного поведения животных, вечером - их повышение. Фармакологический эффект фамотидина также зависит от времени его введения. Утром препарат не влияет на паттерны и интегральные критерии, вечером - их подавляет. Наиболее чувствительной к бетагистину является двигательная и ориентировочно-исследовательская активность крыс, к фамотидину - двигательная активность и эмоциональная тревожность. При

длительном введении бетагистина и фамотидина происходит перестройка биологических ритмов двигательной, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной тревожности грызунов, что в ряде случаев приводит к изменению характера суточной кривой и смещению акрофазы ритма с 8 часов на 24 часа.

Научно-практическая значимость. В результате проведенных исследований представлена целостная картина хронобиологической организации Н2-рецепторов ГМ. Расширены представления о суточных и годовых колебаниях показателей свободного поведения интактных крыс. Получены новые данные об участии гистаминовых рецепторов второго типа во временной организации параметров индивидуального поведения. Раскрыты аспекты хроночувствительности к бетагистину и фамотидину при однократном и длительном введении, что позволяет разрабатывать рациональные схемы фармакотерапии данными препаратами.

Положения, выносимые на защиту

1. Функциональная активность Н2-рецепторов центральной нервной системы изменяется в течение суток. Характер циркадных колебаний зависит от времени года.

2. Количество сайтов связывания [3Н]-циметидина в головном мозге крыс подвержено сезонным биоритмам.

3. Показатели индивидуального поведения интактных крыс в тесте «открытое поле» изменяются на протяжении суток и года.

4. Эффект бетагистина и фамотидина зависит от циркадианной фазы их назначения.

5. Бетагистин и фамотидин при длительном введении приводят к изменению биоритмов паттернов свободного поведения, сроков регистрации акрофаз.

Внедрение результатов в практику. Полученные данные используются в учебном процессе на кафедрах фармакологии №1 с курсом клинической фармакологии и фармакологии №2 ГОУ ВПО «БГМУ Росздрава».

Публикации. По материалам исследования опубликовано 11 работ, в том числе 1 - в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Апробация работы. Материалы диссертации представлены на Международной заочной конференции молодых ученых «Инновации молодых ученых - основа устойчивого развития регионов» (Уфа, 2009), Российском симпозиуме с международным участием «Патофизиология и клиника экстремальных и терминальных состояний» (Уфа, 2009), 73-й итоговой Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2008), 74-й итоговой Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2009), Ежегодной конференции «Фармация и общественное здоровье» (Екатеринбург, 2009), XVII международной конференции «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» (Гурзуф, 2009), 1-й конференции Российской ассоциации психонейроэндокринологии (Санкт-Петербург, 2008), на совместном заседании кафедр фармакологии №1 и 2 ГОУ ВПО «БГМУ Росздрава» 9.12.2009 г.

.Объем и структура работы. Диссертация изложена на 159 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы, отражающей результаты собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 44 таблицами и 91 рисунком. Библиография представлена 38 отечественными и 84 иностранными источниками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Опыты проводились на 600 белых нелинейных крысах-самцах массой 140-160 г, содержавшихся в условиях вивария при естественном фотопериоде. Для изучения биологических ритмов количества сайтов связывания [3Н]-циметидина животных забивали декапитацией, выделяли мозг, измельчали ножницами, продавливали через

поршневой измельчитель тканей. Навеску полученного биологического материала помещали в стеклянный гомогенизатор Поттера-Эльвейма, добавляли суспендирующую среду, в качестве которой использовали 0,25 М раствор сахарозы, приготовленный на 50 мМ трис - HCl буфере (рН=7,4) (гидроксиметиламинометан, Merk, Germany). Соотношение массы ткани к объему среды составляло 1:9. Ткань гомогенизировали с помощью электрического измельчителя тканей в течение двух минут при скорости вращения тефлонового пестика 2000 об/мин. Учитывая высокую чувствительность рецепторов гистамина к повышению температуры, все манипуляции, связанные с выделением и гомогенизацией мозга, проводились быстро, строго на холоде (Покровский A.A., 1976). Получений гомогенат фильтровали через 4 слоя марли для освобождения от неразрушенных клеток и использовали для выделения мембранной фракции гомогената мозга. С целью получения биологического материала, содержащего наибольшее количество рецепторов нейромедиаторов, частично очищенную мембранную фракцию получали методом дифференциального ультрацентрифугирования в гомогенной среде (Koshikawa N.M., 1988). Полученную фракцию гомогената мозга разводили 50 мМ трис-HCl буфером (рН=7,4), в соотношении 1:2 и использовали для определения участков связывания [3Н]-циметидина. Для определения уровня общего связывания радиолиганда с тканями мозга аликвоты мембранных препаратов с конечным содержанием белка в инкубационной смеси 0,3-1,0 мг/мл инкубировали в триплете с [3Н]-циметидином в концентрации 1 нМ (22,2 Ci/ммоль, Amerchan, Англия). Объем инкубационной смеси составлял 1 мл. Связывание [3Н]-циметидина проводили при 0°С в течение 40 минут в 50 мМ трис-HCl буфере (рН=7,4) (Subramanian N., 1981). Для определения уровня неспецифического связывания реакцию проводили так же, но в присутствии 1000-кратного избытка немеченого лиганда. Реакция была остановлена путем фильтрации проб через фильтры GFC (Watman, Англия). Фильтры дважды промывались трис-HCl буфером, просушивались и помещались в сцинтилляционные флаконы с 5 мл

сцинтилляционной жидкости на основе диоксана (Сергеев П.В., 1987). Содержание мест связывания выражали в фемтомолях (10"15 М) лиганда, специфически связанного с 1 мг белка. Белок определяли по Лоури (Lowry О.Н., 1951).

Для выявления биоритмов индивидуального поведения интактных крыс тестировали по методу «открытое поле» в одни и те же числа каждого месяца через 4 часа в течение суток на протяжении года. Изучали параметры свободного поведения грызунов - «перемещение» (П), «обнюхивание» (О), «заглядывание в норку» (Н), «вертикальная стойка» (Вс), «груминг» (Г), «движение на месте» (ДнМ), «стойка с упором» (Су), «сидит» (С) и «дефекация» (Д). Затем рассчитывали объем каждого паттерна и интегральные критерии: коэффициент подвижности (Кп) - Кп=П/С, ориентировочно-исследовательскую активность (ОИА) - 0ИА=П+0+Н и эмоциональную тревожность (ЭТ) - ЭТ=Вс+ДнМ+Су. Вычисляли среднесуточные значения (Вальдман A.B., 1984; Атрошенко О.Н., 1999).

При исследовании однократного введения препаратов утром за 2 часа до опыта одной группе животных вводили per os бетагистин в дозе 24 мг/кг (Szelag А., 1998), группа контроля получала дистиллированную воду в то же время. Эксперимент по методу «открытое поле» был поставлен в 800. Вечером исследование проводили по аналогичному принципу на опытных и контрольных группах крыс, которых тестировали в 20°°. Так же изучали хронобиологические особенности действия фамотидина. Данный препарат назначали per os в дозе 40 мг/кг (Farzin D., 2000) за 1 час до опыта, контрольной группе в этом случае вводили физиологический раствор. Для изучения влияния длительного назначения бетагистина и фамотидина на параметры индивидуального поведения животных данные препараты вводили в тех же дозах в течение 10 дней. Затем крыс тестировали по методике «открытое поле».

Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета программ STATISTICA 6.0. Данные представлены в виде медианы и межквартильного размаха - Me [CbsiC^s]- При вычислении

достоверности различий в экспериментах по исследованию биоритмов интактных крыс использовали методы непараметрической статистики ANOVA: зависимых групп - критерий Фридмана, независимых групп - критерий Крускала-Уоллиса. При изучении действия бетагистина и фамотидина использовали U-критерий Манна-Уитни. В опытах по связыванию [3Н]-циметидина были вычислены медианы, а результаты экспериментов представлены в виде относительных величин (% от максимального значения), достоверность различий вычисляли при помощи непараметрического критерия Крускала-Уоллиса. Мы проводили также корреляционный анализ и выявляли связь между колебаниями функциональной активности рецепторов и биоритмами параметров индивидуального поведения интактных крыс, для чего применяли коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Значимыми во всех случаях считали различия при р < 0,05 (Гланц С., 1998; Реброва О. Ю., 2002).

Результаты исследования и их обсузвдение Важную роль для деятельности ЦНС имеет гистаминергическая система. Подтипы гистаминовых рецепторов найдены в различных образованиях ГМ, изучены их функции (Сергеев П.В., 1999; Спасов A.A., 2007). Так, высокая плотность Н)-рецепторов определяется в гипоталамусе, где их стимуляция вызывает повышение нейрональной активности, а также в гиппокампе, где наблюдается противоположный эффект. Низкая плотность данных рецепторов отмечена в стриатуме. Гистаминовых рецепторов второго типа много обнаружено в гиппокампе, миндалине, базальных ганглиях, их стимуляция угнетает электрическую активность нейронов. Мало Н2-рецепторов находится в гипоталамусе. Нз-рецепторы найдены в стриатуме, гиппокампе, гипоталамусе, базальных ядрах, где они снижают высвобождение гистамина посредством Н3-ауторецепторов и модулируют выброс других медиаторов через Н3-гетерорецепторы (Спасов A.A., 2002). Однако хронобиологическая организация гистаминергической системы изучена недостаточно. В доступной

рам литературе нет данных о суточных и сезонных биоритмах гистаминовых рецепторов.

Нами была исследована суточная и годовая динамика количества мест связывания [3Н]-циметидина в ГМ крыс (рис. 1, 2). В зимние месяцы кривая циркадных колебаний уровня связывания радиолиганда была одногорбой с максимумом в 24 часа, за исключением января, когда она приобретала двугорбый характер с пиками в 16 часов и 4 часа, однако ночной пик преобладал над дневным. Весной суточная динамика специфического связывания [3Н]-циметидина описывалась уже двугорбыми кривыми с большим дневным повышением значений, наиболее ярко выраженным в марте и мае (в марте и мае - 16 часов, в апреле - 20 часов) и меньшим - ночным (в марте и апреле - в 4 часа, в мае - 24 часа). В летние месяцы кривые колебаний количества сайтов связывания радиолиганда также имели двугорбый вид. В июне и июле суточная динамика данного показателя была одинаковой - два уровня повышения специфического связывания в 12 часов и 24 часа и акрофаза в 12 часов, в августе регистрировались пики в 12 и 20 часов, максимум приходился на 20 часов, но от пика 12 часов он отличался незначительно. Осенью кривая специфического связывания [3Н]-циметидина была различной -в сентябре она напоминала суточную динамику зимой - отмечался один пик в 4 часа, в октябре данная кривая меняла свой характер на двугорбый с пиками в 8 и 24 часа, в ноябре наблюдалось два повышения сайтов связывания лиганда - в 12 и 20 часов. Таким образом, в октябре и ноябре суточная динамика была похожа на летние колебания данного показателя. Ночной пик в осенние месяцы преобладал над дневным, за исключением ноября. Резюмируя все вышесказанное, можно прийти к выводу, что суточная динамика специфического связывания [3Н]-циметидина с МФГМ интактных крыс зависит от сезона года. Почти во все месяцы имеется два повышения уровня связывания [3Н]-циметидина, причем осенью и зимой преобладает ночной пик, весной и летом - дневной. В зимние и весенние месяцы первый пик приходится в основном на 16 часов (в апреле на 20 часов), второй пик - на 24 или 4 часа (в

случае одногорбых кривых отмечается только ночной пик). Летом и осенью происходит сдвиг дневного повышения специфического связывания лиганда на 12 часов (в октябре на 8 часов), а ночного - на 20 или 24 часа.

Рис. 1. Суточная динамика специфического связывания [3Н]-циметидина с МФГМ в зависимости от месяца года Примечание: множественные сравнения по методу Крускала-Уоллиса выявили достоверные различия во все месяцы года

Рис. 2. Годовая динамика специфического связывания [3Н]-циметидина Примечание: множественные сравнения по методу Крускала-Уоллиса - р=0,004

Кривая годовых биоритмов числа сайтов связывания [3Н]-циметидина установила два пика - в феврале и ноябре. С июня по сентябрь, а также в марте функциональная активность Н2-рецепторов ГМ была достаточно высокой. Низкие значения уровня связывания [3Н]-циметидина отмечались в декабре-

январе, апреле-мае и октябре. Максимальный уровень данного параметра наблюдался в феврале, минимальный - в декабре.

Гистаминовые рецепторы присутствуют в структурах ЦНС, отвечающих за регуляцию биологических ритмов двигательной активности, эмоционального статуса и других функций. К таким структурам ГМ относятся СХЯ, гиппокамп, миндалина, базальные ганглии, эпифиз, ряд образований ствола, некоторые из которых находятся в реципрокных отношениях с основным осциллятором биологических ритмов. Ряд авторов указывает на наличие в СХЯ двух водителей ритма - дневного и ночного (Водолажская М.Г., 2001; Арушанян Э.Б., 2004). В настоящее время недостаточно исследована роль гистаминергической системы ГМ в процессе адаптации различных видов активности к суточным и сезонным изменениям окружающей среды.

Исходя из этого, мы изучили циркадную и годовую динамику параметров свободного поведения интактных крыс и сопоставили ее с колебаниями Н2-рецепторов. Подводя итоги проведенных нами исследований, можно заключить, что параметры индивидуального поведения подвержены / суточным колебаниям, динамика которых зависит от сезона года. По многим паттернам и интегральным критериям мы регистрировали один пик повышения активности грызунов, однако в некоторые месяцы кривая суточных значений приобретала двугорбый вид. Акрофаза параметров свободного поведения животных приходилась в основном на 16 часов, однако в декабре, августе и апреле происходил ее сдвиг на 20 часов, а в январе и феврале - на 12 часов. Батифаза паттернов и суммарных показателей в большинстве случаев определялась в ночные, ранние утренние и утренние часы.

Годовая динамика показала рост двигательной, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной тревожности грызунов в марте, мае, сентябре-октябре и декабре. Низкие значения данных параметров регистрировались в январе, феврале, апреле (кроме показателей эмоционального статуса), июне (за исключением параметров двигательной активности), июле, августе и ноябре (рис. 3). Полученные нами результаты

и

согласуются с данными других исследователей, которые отмечали, что активность крыс повышается весной, . снижается к лету, вновь возрастает осенью и уменьшается зимой (Агаджанян Н.А., 1987), однако в наших экспериментах в декабре отмечался рост активности грызунов. Некоторые авторы объясняют весенний пик возрастанием половой активности, осенний -расселением молодняка (Ердаков Л.Н., 1984).

I П 111 IV V VI VII VIII XI X XI XII Месяц

Рис. 3. Годовая динамика интегральных критериев в тесте «открытое поле»

Изучив суточную и годовую динамику функциональной активности Нг-рецепторов ЦНС интактных крыс, а также паттернов и суммарных критериев, мы провели корреляционный анализ между этими параметрами. Зависимости циркадных биоритмов показателей индивидуального поведения грызунов от колебания уровня связывания [3Н]-циметидина в ГМ мы не выявили. Однако нами была установлена сильная обратная корреляционная связь между сезонными биоритмами количества сайтов связывания радиолиганда и следующими параметрами: паттерном «движение на месте» (коэффициент ранговой корреляции Спирмена р = - 0,788) и интегральным критерием ЭТ (р= - 0,914). Таким образом, чем больше функциональная активность Н2-рецепторов в годовой динамике, тем ниже эмоциональный статус крыс, особенно это заметно в ноябре и феврале.

Ряд авторов изучали зависимость сезонной динамики болезней ГМ, таких как шизофрения, депрессия, острые нарушения мозгового кровообращения, от годового колебания различных рецепторов и выявили определенную зависимость между этими явлениями (Сергеев П.В., 1999). Так, некоторые исследователи отмечали участие Н2-рецепторов в патогенезе шизофрении и указывали на эффективность Н2-блокатора фамотидина в отношении негативной симптоматики данного заболевания, в частности, аутизма (Martinez М.С., 1999). Мы проанализировали проведенные ранее исследования по заболеваемости шизофренией и выяснили, что пики обострения болезни приходятся по разным источникам на ранний весенний (март) и поздний осенний - начало зимнего периоды (октябрь-ноябрь-декабрь) (Торри Э.Ф., 1996). Поэтому можно предположить, что пики заболеваемости связаны также с повышением функциональной активности Н2-рецепторов в феврале-марте и ноябре. Однако исследователи доказали участие в патогенезе шизофрении и других нейромедиаторных систем (дофаминовой, серотониновой), что связывали с повышением количества соответствующих рецепторов (Сергеев П.В., 1999).

Многими авторами отмечалось, что эффект нейролептиков, антидепрессантов, анксиолитиков и других лекарственных средств зависит от суточного периодизма, что связано с циркадной динамикой рецепторов нейромедиаторов. При длительном назначении препаратов наблюдали определенные изменения в структуре биологических ритмов (Арушанян Э.Б., 2004). Поэтому мы изучили эффекты бетагистина и фамотидина, влияющих на разные типы гистаминовых рецепторов. Фармакологический эффект данных препаратов при однократном введении зависел от времени их назначения в течение суток. Характер действия бетагистина изменялся в зависимости от циркадианной фазы его введения. Утреннее назначение данного препарата угнетало двигательную и ориентировочно-исследовательскую активность крыс, вечернее же - наоборот их повышало (таблица 1,2). Фамотидин утром не влиял

на параметры свободного поведения грызунов. Вечернее же введение препарата

вызывало подавление двигательной активности крыс и их эмоционального статуса (таблица 3, 4). В целом, бетагистин и фамотидин при однократном введении оказали большее влияние на двигательную активность животных.

Таблица 1 - Действие бетагистина на интегральные критерии индивидуального поведения крыс при утреннем назначении

Критерий Группа Кп ОИА ЭТ

опыт 0,147 [0,054;0,549] 39 [31,5;72,5] 23,5 [17,27]

контроль 1,513 [0,854; 1,872] 118,5 [101; 138] 26,5 [25;29]

р* 0,028 0,043 0,294

* сравнение групп по методу Манна-Уитни (Ч-критерий) Таблица 2 - Действие бетагистина на интегральные критерии индивидуального поведения крыс при вечернем назначении

Критерий Группа Кп ОИА ЭТ

опыт 10,0 [10,0;10,0] 215 [209;233] 24 [22;24]

контроль 1,56 [0,51;2,96] 152 [143; 182,5] 23 [16;25]

Р* 0,013 0,048 0,753

* сравнение групп по методу Манна-Уитни (И-критерий) Таблица 3 - Действие фамотидина на интегральные критерии индивидуального поведения крыс при утреннем назначении

Критерий Группа Кп ОИА ЭТ

опыт 0,615 [0,156; 1,059] 137 [136;224] 19 [5;24]

контроль 0,554 [0,224;0,750] 141 [135;144] 20 [11;26]

Р* 0,631 1 0,936 0,631

* сравнение групп по методу Манна-Уитни (У-критерий)

Таблица 4 - Действие фамотидина на интегральные критерии индивидуального поведения крыс при вечернем назначении

Критерий Группа Кп ОИА ЭТ

опыт 0,084 [0,051;0,095] 101 [83;162] 7 [5;12]

контроль 4,503 [1,343;7,139] 138 [132;153] 17 [14,5 ;23]

Р* 0,027 0,522 0,019

* сравнение групп по методу Манна-Уитни (U-критерий)

Результаты, полученные после однократного введения бетагистина и фамотидина, свидетельствуют об участии гистаминовых рецепторов второго типа в регуляции суточных биоритмов индивидуального поведения крыс. Исходя из данных литературы о наличии в СХЯ двух водителей ритма (Арушанян Э.Б., 2004), мы можем предположить, что Н2-рецепторы, по-видимому, участвуют преимущественно в деятельности ночного водителя ритма. Об этом говорит рост двигательной и ориентировочно-исследовательской активности грызунов при вечернем введении бетагистина, который является непрямым Н2-агонистом, а также подавление двигательной активности и эмоциональной тревожности животных при вечернем назначении Н2-блокатора фамотидина. Угнетение параметров индивидуального поведения крыс при утреннем введении бетагистина, очевидно, не связана с действием на Н2-рецепторы дневного водителя ритма, так как фамотидин утром не оказывал влияния на паттерны и интегральные критерии животных в тесте «открытое поле». Данный эффект бетагистина мы можем объяснить действием на различные структуры ГМ и другие рецепторы. Этот препарат, блокируя Н3-ауторецепторы, стимулирует выброс гистамина, который в свою очередь косвенно активирует постсинаптические Нг и Н2-рецепторы, есть и небольшое прямое влияние на Нгрецепторы. Блокада Нз-гетерорецепторов приводит к повышению выброса дофамина, ГАМК, высвобождение же ацетилхолина модулируется обоими подтипами Н3-рецепторов (Спасов A.A., 2002).

При введении бетагистина и фамотидина животным на протяжении 10 дней происходит перестройка биологических ритмов. Бетагистин подавляет параметры индивидуального поведения крыс в 8 и 12 часов и повышает их уровень в 24 и 4 часа (рис. 4). По большинству паттернов и интегральным критериям наблюдается сдвиг акрофазы ритма с 8 часов на 24 часа. Фамотидин угнетает активность грызунов в 8 часов и повышает ее в 20, 24 и 4 часа, что также в ряде случаев приводит к смещению максимума с 8 часов на 24 часа (рис. 5). Подводя итоги полученных результатов, мы видим, что наибольшее влияние продолжительное назначение бетагистина оказывает на двигательную активность животных, а фамотидина - на эмоциональную, что согласует наши результаты с данными ряда авторов о связи Н2-рецепторов с эмоциональным статусом (Martinez М.С., 1999), а также объясняет эффективность фамотидина в плане купирования негативной симптоматики шизофрении.

Результаты, полученные нами после длительного введения бетагистина и фамотидина, подтверждают важную роль Н2-рецепторов в деятельности ночного водителя ритма. Бетагистин, также как и при однократном назначении, косвенно возбуждая Н2-рецепторы, повышает ночную активность грызунов, вследствие чего акрофаза ритма сдвигается на ночные часы. Аналогичное действие фамотидина мы объясняем способностью этого препарата при продолжительном введении вызывать ап-регуляцию гистаминовых рецепторов. Данный эффект, в частности, описан в литературе при лечении Н2-блокаторами язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки и лежит в основе синдрома отмены (Сергеев П.В., 1999). Иными словами, при назначении фамотидина на протяжении 10 дней увеличивается количество Н2-рецепторов ГМ, а так как гистаминовые рецепторы второго типа участвуют в работе ночного водителя ритма, возрастает активность крыс именно в ночное время.

Эмоциональная тревожность

Рис. 4: Суточная динамика интегральных критериев при длительном

введении бетагистина • - достоверность различий по сравнению с контролем (р < 0,05)

Коэффициент подвижности

Ориентировочно-исследовательская активность

Эмоциональная тревожность

Рис. 5. Суточная динамика интегральных критериев при длительном

введении фамотидина • - достоверность различий по сравнению с контролем (р < 0,05) Примечание к рис. 4 и 5: сравнение групп по методу Манна-Уитни (и-критерий)

20

ВЫВОДЫ

1. Число мест связывания [3Н]-циметидина в головном мозге крыс подвержено суточным колебаниям. Суточная динамика специфического связывания лиганда характеризуется наличием двух пиков, время появления которых зависит от сезона года. Зимой и весной первый пик приходится на 16 часов (в апреле на 20 часов), второй - на 24 или 4 часа. В летние и осенние месяцы происходит сдвиг дневного пика на 12 часов (в октябре на 8 часов), а ночного - на 20 или 24 часа.

2. Количество сайтов связывания [3Н]-циметидина в мозге крыс изменяется на протяжении года. Годовая динамика характеризуется высокими значениями специфического связывания лиганда в феврале и ноябре и низкими - в декабре-январе, апреле-мае и октябре. Максимальный уровень связывания отмечается в феврале, минимальный - в декабре.

3. Параметры индивидуального поведения крыс подвержены суточным и сезонным колебаниям. Характер суточной кривой паттернов и интегральных критериев зависит от времени года. Максимум двигательной, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной тревожности грызунов приходится на 16 часов, однако в декабре и августе происходит ее сдвиг на 20 часов, январе и феврале - на 12 часов. Годовая динамика характеризуется увеличением значений интегральных критериев в марте-мае, сентябре-октябре и декабре.

4. Действие бетагистина и фамотидина на параметры свободного поведения грызунов зависит от циркадианной фазы их введения. Бетагистин утром вызывает угнетение паттернов и интегральных критериев, вечером - их повышение. Фамотидин при утреннем введении не влияет на параметры индивидуального поведения крыс, при вечернем - их подавляет. Наиболее чувствительной к бетагистину является двигательная и ориентировочно-исследовательская активность животных, к фамотидину - двигательная активность и эмоциональная тревожность.

5. При длительном введении бетагистина и фамотидина происходит перестройка биологических ритмов, что приводит к изменению характера суточной кривой и смещению акрофазы с 8 часов на 24 часа. Оба препарата повышают двигательную, ориентировочно-исследовательскую активность и эмоциональную тревожность крыс в ночные часы. Бетагистин больше влияет на двигательную активность грызунов, а фамотидин - на эмоциональный статус.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Исследования гистаминергической системы головного мозга и влияющих на нее препаратов необходимо проводить с учетом суточных и годовых биоритмов функциональной активности гистаминовых рецепторов.

2. Рекомендуется учитывать колебания параметров свободного поведения животных при скрининге лекарственных средств в тесте «открытое поле».

3. Хронофармакологические аспекты действия бетагистина и фамотидина необходимо учитывать при фармакотерапии различных заболеваний головного мозга.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Вапеева, Л. А. Хронофармакологические эффекты бетагистина дигидрохлорида и фамотидина / Л.А. Валеева, О.Ю. Годоражи, Э.М. Нургалина // Фармация. - 2009. - №6. - С. 42-44.

2. Годоражи, О.Ю. Влияние Н2-антагониста фамотидина на суточные биоритмы параметров индивидуального поведения / О.Ю. Годоражи, Л.А. Валеева, Э.М. Нургалина // Медицинский вестник Башкортостана. - 2009. -№4.-С. 67-70.

3. Валеева, Л. А. Сезонные биоритмы коэффициента подвижности, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной тревожности

крыс / Л.А. Валеева, О.Ю. Годоражи // Медицинский вестник Башкортостана. -2009.-№2.-С. 186-188.

4. Влияние Нз-антагониста бетагистина на суточные биоритмы параметров индивидуального поведения / Л.А. Валеева, О.Ю. Годоражи, Г. В. Белалова, Э.М. Нургалина // Материалы ежегодной конференции «Фармация и общественное здоровье». - Екатеринбург, 2009. - С. 45-47.

5. Валеева, Л. А. Действие Н3-антагонистов на циркадные биоритмы паттернов свободного поведения крыс при длительном назначении / Л.А. Валеева, О.Ю. Годоражи, // Материалы международной заочной конференции молодых ученых «Инноваций молодых ученых - основа устойчивого развития регионов». — Уфа, 2009. - С. 20-25.

6. Хронофармакологические закономерности влияния бетагистина на индивидуальное поведение крыс при однократном назначении / О.Ю. Годоражи, Р.Т. Сафаргалиева, М.А. Улитина, И.Р. Исхаков // Вопросы теоретической и практической медицины: Материалы 74-й Республиканской конференции студентов и молодых ученых. - Уфа, 2009. - С. 149-151.

7. Хронофармакологические закономерности влияния фамотидина на индивидуальное поведение крыс при однократном назначении / О.Ю. Годоражи, Р.Т. Сафаргалиева, М.А. Улитина, И.Р. Исхаков // Вопросы теоретической и практической медицины: Материалы 74-й Республиканской конференции студентов и молодых ученых. - Уфа, 2009. - С. 151-152.

8. Годоражи, О.Ю! Временная организация двигательной активности грызунов / О.Ю. Годоражи // Вопросы теоретической и практической медицины: Материалы 73-й Республиканской конференции студентов и молодых ученых. - Уфа, 2008. - С. 125-129.

9. Годоражи, О.Ю. Временная организация ориентировочно-исследовательской активности грызунов / О.Ю. Годоражи, А.Н. Сиражданова // Вопросы теоретической и' практической медицины: Материалы 73-й Республиканской конференции студентов и молодых учёных. - Уфа, 2008. - С. 36-39.

10. Действие фамотидина и бетагистина на параметры свободного поведения крыс в зависимости от циркадианной фазы их введения / JI.A. Валеева, О.Ю. Годоражи, Э.М. Нургалина, Г. В. Белалова // Вестник новых медицинских технологий. — 2009. - №1. - С. 78-80.

П. Годоражи, О.Ю. Сезонные колебания коэффициента подвижности, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной тревожности крыс-самцов / О.Ю. Годоражи, Э.М. Нургалина, JI.A. Валеева // Психофармакология и биологическая наркология. - 2008. - Т. 8. - №1. - С. 2357.

Список сокращений

ГАМК — гамма-аминомасляная кислота

ГМ - головной мозг

МФГМ - мембранная фракция гомогената мозга

СХЯ - супрахиазматическое ядро

ЦНС - центральная нервная система

^ру] нтч- Отпечатано с готовых диапозитивов в ООО «Принт+», „И^7 заказ №221, тираж 105. 450054, пр. Октября, 71.