EFFECT OF DIABENOL ON THE FUNCTIONAL AND BEHAVIOURAL PROFILE OF RATS

Abstract

A wide range of safe action (128 units) of diabenol (N-9 substitute derivative of benzimidazole) is revealed in experiments on rats. The effects of activation of behavioral and neuromuscular reactions prevail in the functional and behavioral profile of diabenol.

Full Text

Производное N-9 замещенное бензимидазола диа- бенол внедряется в клиническую практику в качестве гипогликемического средства [1, 5], сочетающего в себе антиагрегантые и гемореологические свойства [6]. Показа- но, что диабенол относится к классу малотоксичных (LD50 при внутрижелудочном введении составляет 2560 мг/кг [3]), при этом у диабенола не установлены диапазоны безопас- ного и токсического действия, а также функционально- поведенческой активностей у животных в пределах дан- ных диапазонов. В этой связи сочли целесообразным изу- чить влияние препарата на функционально-поведенческий статус крыс и определить критерии его безопасности. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Изучение влияния диабенола на функциональноповеденческий статус крыс при однократном введении крысам в возрастающих дозах. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Эксперименты проводились на 120 беспородных белых лабораторных крысах обоего пола, массой 250— 280 г. В период проведения исследований животные содержались в виварии НИИ фармакологии ВолгГМУ на стандартном пищевом рационе при естественном освещении, с учетом правил, принятых Международной конвенцией по защите позвоночных животных, используемых в экспериментах для научных целей (Страсбург, 1986 г.). Для проведения исследования диабенол вводили крысам металлическим зондом однократно внутри-желудочно в дозах, постепенно убывающих от LD50 до минимальной, проявляющей фармакологические эффекты. Были использованы следующие дозы диабенола: 2560, 1280, 640, 320, 160, 80, 40, 20, 10, 5 и 2,5 мг/кг, под действием которых у животных (по 8-балльной шкале Ирвина) [4, 7] оценивали спектр изменений поведенческих (настороженность, пассивность агрессия, беспокойство, спонтанная двигательная активность), нервно-мышечных реакций (судороги, парезы, тремор, реакции на раздражители) и вегето-тропных эффектов (размер зрачка, птоз верхнего века, уринации, дефекации, саливации, цвет кожи, частота дыхания, температура тела). В последующем результаты исследований подвергали интегральной обработке, с использованием методического подхода [2], которые отразились на круговой диаграмме в виде «дозо-вой траектории». С учетом конфигурации и прохождения «дозовой траектории» по секторам у диабенола рассчитывали диапазоны безопасной и токсической активностей, прогнозировали механизмы функциональноповеденческого профиля. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ При изучении функционально-поведенческого профиля минимально эффективной дозой, проявляющей активность, оказалась доза, равная 2,5 мг/кг, при которой у животных под действием диабенола незначительно в среднем (0,5—1 балла) возрастали общая активность и реакции на прикосновение. Из результатов исследования, представленных в табл., видно, что при введении диабенола в интервале доз от 2,5 до 20 мг/кг у животных незначительно возрастали спонтанная двигательная активность и груминг. Повышались реакции на болевые и тактильные раздражители, а также ректальная температура и частота дыхания. Незначительное повышение подвижности и реакций на раздражители (стук, прикосновение, боль), сочетающееся с понижением настороженности отмечались также у животных, которым диабенол вво Влияние диабенола на функционально-поведенческий статус крыс Тестируемые Норма Исследуемые дозы (мг/кг) параметры (баллы) 2,5 5,0 1 10,20 40, 80, 160, 320, 640,0 1280,0 2560,0 Поведенческие реакции Настороженность 4 4 4 4 4 3,5 3 3 2 0 0 Пассивность 4 3 3 3,5 4 4 4,5 5 5 6 7 Стереотипия 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Беспокойство 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Агрессия 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Грумминг 4 4 4 5 4 4 3,5 3,5 3,5 2 2 Спонтанная двигательная активность 4 4 4,5 4,3 4,5 4,5 4 3,5 3 1 1 Нервно -мышечные реакции Реакция на прикосновение 4 4,5 4,5 5 5 5 5 4 4 2 2 Реакция на стук 4 4 4 4 4 4 4,5 4,5 4 3 3 Реакция на боль 4 4 5 5 5 5 4,5 4,5 3 2 2 Тремор 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 Судороги 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 Расстройство походки 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 Тонус конечностей 4 4 4 4 4 4 4 3,5 3 2 1,5 Симптом Штраубе 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Вегетативные эффекты Положение мигательной перепонки 4 4 4 4 4 4 4 3,5 3 2 2 Размер зрачка 4 4 4 4 4 4 4 4 3 2 2 Вокализация 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Саливация 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 42 Выпуск 2 (42). 2012 [ЩсшППЩ! дили в дозах от 40 до 160 мг/кг. При этом со стороны вегетотропных эффектов у животных фиксировалось понижение ректальной температуры, в среднем на 1,0—1,5 оС, но окраска видимых кожных покровов и частота дыхания не изменялись. В дальнейшем при введении диабенола крысам в дозах от 320 до 2560 мг/кг наблюдались эффекты постепенного дозозависимого угнетения поведенческих и нервно-мышечных реакций (нарастала пассивность, снижались грумминг, спонтанная двигательная активность, настороженность, тонус конечностей, до полной обездвиженности и принятия животными бокового положения), появлялся тремор, переходящий в клонико-тонические судороги. Со стороны вегетативных эффектов отмечались угнетение дыхания, снижение ректальной температуры, повышение частоты уринаций и дефекаций. Представленные результаты, вероятно, могут свидетельствовать о дозозависимом влиянии препарата на центральные структуры, регулирующих поведенческие и нервно-мышечные реакции. Обнаружено, что «дозовая траектория» (рис.) диабенола проходит поочередно по секторам поведенческих, нервно-мышечных реакций и вегетотропных эффектов. Рис. Интегральная оценка острого влияния гипогликеми-ческого вещества на функционально поведенческий статус крыс: римские цифры на «дозовой траектории» от I до IX соответствуют дозам вещества — 2,5; 5,0; 20,0; 40,0; 80,0; 160,0; 320,0; 640,0 и 1280,0 мг/кг; цифры на круговой диаграмме: 1 — вокализации, 2 — настороженность, 3 — пассивность, 4 — стереотипия, 5 — беспокойство, 6 — агрессия, 7 — груминг, 8 — спонтанная двигательная активность, 9 — реакция на прикосновение, 10 — реакции на боль, 11 - реакции на стук, 12 — тремор, 13 — подергивание, 14 — судороги, 15 — расстройство походки, 16 — тонус конечностей, 17 — положение мигательной перепонки, 18 — размер зрачка, 19 — саливации, 20 — уринации, 21 — дефекации, 22 — температура, 23 — цвет кожи, 24 — частота дыханий В диапазоне точек I—IV (соответствующих дозам от 2,5; до 40 мг/кг) интегральная дозовая траектория проходит по границе секторов поведенческих и нервномышечных реакций, из чего можно предположить, что у диабенола вероятно превалируют эффекты влияния на спонтанную двигательную активность, груминг, болевые и тактильные реакции. В диапазоне точек V—VII (соответствующих дозам 80—320 мг/кг) интегральная дозовая траектория находится только в секторе нервномышечных реакций. Причем эффекты диабенола в данном диапазоне доз были приблизительно одинаковы. Резкое смещение дозовой траектории из сектора нервно-мышечных в сектор вегетотропных реакций наблюдалось в точках VIII—Х (соответствующих дозам вещества 640—1280 мг/кг), что, вероятно, свидетельствует о нарастающих токсикодинамических эффектах на функционально-поведенческий статус животных (проявляющихся в понижении тонуса и треморе конечностей, угнетении подвижности, урежении дыхания, боковом положении и клонико-тоническими судорогами). С учетом представленных результатов рассчитали терапевтический индекс у диабенола, который оказался равным 512 у. е. В дальнейшем, в интервале терапевтического индекса соединения, по его интегральной дозо-вой траектории на графике рассчитали диапазоны его безопасного и токсического действия, при этом учли, что минимально эффективной на траектории является доза 2,5 мг/кг, а максимальной (токсической) — 2560 мг/кг. Выявили, что в пределах терапевтического индекса диапазон безопасной активности соединения составляет 128 у. е. (соответствует диапазону точек на графике от I до VII), а диапазон токсической активности — начинается от 256 у. е. (находится на графике в интервале точек от VIII до Х). Таким образом, можно заключить, что по данным острой токсичности и по широте терапевтического индекса соединение диабенол можно отнести к разряду малотоксичных [3]. Однако в пределах терапевтического индекса у диабенола выделяются диапазоны безопасного действия, соответствующие дозам от 2,5 до 320 мг/кг. При этом превалирующим в эффектах действия диабенола на функционально-поведенческий профиль являются эффекты активирующего влияния, которые в токсических дозах инвертируются на трофо-тропные эффекты и способствуют гибели животных.