A COMPARATIVE STUDY OF NEUROPROTECTIVE AND ANTICONVULSIVE ACTION OF CYCLIC ANALOGS OF GABA — PYRACETAM, PHENOTROPIL, PHEPIRON

Full Text

Исследования, проведенные на базе Волгоградс- казали, что циклический структурный аналог гамма-ами-кого государственного медицинского университета, по- номасляной кислоты (ГАМК) фепирон (4-фенил-2-пирро- 40 Выпуск 2 (46). 2013 ©зшірСз [ЩсоШтІГІМЩ лидон) проявляет выраженное ноотропное и анксиолити-ческое действие, стимулирует физическую работоспособность, не уступая по активности другому циклическому аналогу ГАМК фенотропилу (№карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидон), в отличие от последнего обладает мягким седативным эффектом [2, 6, 8, 9]. По выраженности ноотропного эффекта фепирон превосходит другой близкий по структуре циклический аналог ГАМК пирацетам (2-пирролидонацетамид) [2], который также обладает нейропротекторной активностью [6, 7, 9, 10]. Нейропротекторное действие фепирона не изучено. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Сравнительное изучение нейропротекторных эффектов циклических аналогов ГАМК пирацетама, фенот-ропила, фепирона при экспериментальной судорожной патологии. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Эксперименты выполнены на белых беспородных крысах самцах (200—260 г), содержавшихся в стандартных условиях вивария. Исследование проведено в соответствии с Приказом МЗ и СР РФ от 23.08.2010 № 708Н «Об утверждении правил лабораторной практики», ГОСТ Р-53434-2009 «Принципы надлежащей лабораторной практики». Для функциональной оценки ней-ропротекторного и противосудорожного действия веществ [5, 7, 9] использовали модели первично-гене-рализованнойэпилепсии, вызванной электростимуляцией через корнеальные электроды: 1) электроконвульсивный шок (ЭКШ) (50 Г ц, 20мА, 0,5 с) [4]. Оценивалось влияние веществ на интенсивность судорог по 5-балльной шкале [4], а также на поведение животных в тестах: «открытое поле» (ОП) [4], «условная реакция пассивного избегания» (УРПИ) [4] и «экстраполяционного избавления» (ТЭИ) [4]. Выработка рефлексов избегания в тестах УРПИ и ТЭИ проводилась за 24 ч до ЭКШ, проверка выработки рефлексов—за 2 ч до ЭКШ, проверка сохранности рефлексов—через 24 ч после ЭКШ. Тест ОП выполнялся дважды—непосредственно перед ЭКШ (через 30 мин после введения веществ) и в интервале 2—3 ч после электростимуляции [1, 5]. 2) максимальный электрошок (МЭШ) (50 Гц, 150 мА, 0,2 с) [4]. Нейропротекторный и противосудо-рожный эффекты изучаемых веществ оценивали по влиянию на продолжительность комы (о наступлении которой судили по утрате рефлекса переворачивания, полной адинамии, тотальной мышечной гипотонии, арефлексии), длительность клонической и тонической фаз, а также общую продолжительность судорог. Фепирон, и субстанция фенотропила (синтезированы на кафедре органической химии РГПУ им. А. И. Герцена, СПб) вводились животным однократно внутрибрюшинно за 1 час до ЭКШ в эквимолярных количествах в дозах, составляющих 1/10 от молекулярной массы (рис. 1). Контрольные животные получали физиологический раствор в эквивалентном объеме. Статистическая обработка результатов: ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерии Ньюме-на-Кейлса и Данна для множественных сравнений, критерий %-квадрат. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Интенсивность судорог, вызванных ЭКШ, сопоставимо статистически значимо уменьшали: фенотропил и фепирон — на 31,2 и 27 % соответственно (p < 0,05 анализ Крускала-Уоллиса, критерий Ньюмена-Кейлса), что говорит о наличии у них противосудорожного действия. Пирацетам не проявлял данного эффекта. При постсудорожном тестировании в ОП у животных, получавших фепирон, фенотропил и, в меньшей степени, пирацетам, отмечались более высокие локомоторная и ориентировочно-исследовательская активность, чем у группы контроль + ЭКШ (рис. 2). X NO O H2C—C—NH 2 Пирацетам (2-пирролидонацетамид) М = 142; доза 400 мг/кг* O H2C—C—NH2 Фенотропил (Ы-карбомаил-метил-4-фенил-2-пирролидон) М = 217,95; доза 22 мг/кг Фепирон (4-фенил-2-пирролидон) М = 160,95; доза 16 мг/кг *Пирацетам (Органика ОАО, Россия) использован в терапевтически эффективной дозе 400 мг/кг, так как в более низких дозах практически не проявляет специфическую активность [5]. Рис. 1. Химическое строение, молекулярные массы и дозы производных ГАМК Выпуск 2 (46). 2013 41 50 40 ф m 30 у о <U Iо я 20 Ф о. 20 CL Ч 10 а) двигательная активность TT Л *+ ідо ЭКШ □ после ЭКШ л + контроль контроль пирацетам фенотропил фепирон интактный ЭКШ ЭКШ ЭКШ ЭКШ H о а S ш Stf H Ф О 0 CÜ U >s Ш S 1 « ° ч к ЕЕ п « 25 20 15 10 5 0 б) ориентировочно-исследовательская активность Л + ідо ЭКШ □ после ЭКШ л контроль контроль пирацетам фенотропил фепирон интактный ЭКШ ЭКШ ЭКШ ЭКШ 0 Ap < 0,05 — достоверность различий по сравнению с интактной контрольной группой животных (сравнение результатов тестирования до судорог); *p < 0,05; **p < 0,01 — достоверность различий по сравнению с группой животных Контроль + ЭКШ (сравнение результатов тестирования после судорог); +p < 0,05; ++p < 0,01 — достоверность различий по сравнению с группой животных, получавших пирацетам (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Ньюмена-кейлса для множественных сравнений) Рис. 2. Влияние пирацетама, фенотропила и фепирона на поведение животных, подвергшихся ЭКШ в «открытом поле» При тестировании в ОП до ЭКШ фепирон статистически значимо уменьшал у животных количество пересеченных квадратов, стоек и заглядываний в отверстия, что, вероятно, является следствием седативного действия, тогда как фенотропил, и, в меньшей степени, пирацетам увеличивали эти показатели, то есть оказывали активирующее действие. Явления конитивного дефицита, регистрируемые у контрольных животных, подвергшихся ЭКШ (статистически значимое снижение латентного периода (ЛП) первого захода в темный отсек в УРПИ, амнезия рефлекса у 90 % животных; увеличение ЛП подныривания в ТЭИ), также корригировались на фоне применения пирацетама, фенотропила и фепирона (рис. 3). Фенотропил и фепирон в большей степени, чем пирацетам вызывали у животных, перенесших электрошок, статистически значимое увеличение ЛП первого захода в темный отсек в УРПИ (рис. 3а). Кроме того, все изученные вещества способствовали уменьшению числа животных в группе с амнезией рефлекса пассивного избегания (посетивших темный отсек после ЭКШ): фенотропил — на 30 % (p < 0,01, критерий х2), фепирон и пирацетам — на 20 % (p < 0,05, критерий х2). Изучаемые вещества с аналогичной степенью эффективности способствовали сохранению навыка экстраполяционного избавления у животных после ЭКШ, что выражалось в достоверном уменьшении ЛП под-ныривания в ТЭИ (рис. 3б). Результаты тестов УРПИ и ТЭИ свидетельствуют о том, что фенотропил > фепирон > пирацетам уменьшают выраженность когнитивных нарушений у животных, подвергшихся ЭКШ, проявляя ноотропное и нейропротекторное действие. Фенотропил > фепирон > пирацетам оказывали нейропротекторное действие на модели МЭШ (табл.): статистически значимо уменьшали длительность тонической фазы судорог и выраженность осложнений судорож- 42 Выпуск 2 (46). 2013 а) латентный период первого захода в темный отсек в тесте УРПИ .Q ч X > X Ф О, CK 2 ф CL а 200 150 100 50 0 =IfW= ЛЛ *ЛЛ -S- *Л + * *Л + Зг контроль контроль пирацетам фенотропил фепирон интактный ЭКШ ЭКШ ЭКШ ЭКШ I выработка рефлекса □ воспроизведение до ЭКШ 0 воспроизведение после ЭКШ .о d X > ф О, CK 2 ф CL а 60 40 20 0 б) латентный период подныривания в тесте ТЭИ контроль контроль пирацетам фенотропил фепирон интактный ЭКШ ЭКШ ЭКШ ЭКШ !обучение навыку избавления □ воспроизведение до ЭКШ ^воспроизведение после ЭКШ Лp < 0,05 — статистическая значимость различий по сравнению с интактной контрольной группой животных; *p < 0,05; **p < 0,01 — статистическая значимость различий по сравнению с группой животных Контроль + ЭКШ; +p < 0,05; ++p < 0,01 — статистическая значимость различий по сравнению с группой животных, получавших пирацетам (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений). Рис. 3. Влияние пирацетама, фенотропила и фепирона на память животных, подвергшихся ЭКШ в тестах «условная реакция пассивного избегания» и «экстраполяционное избавление» Влияние новых композиций фепирона с органическими карбоновыми кислотами на выраженность судорожного синдрома, вызванного максимальным электрошоком Группы Значения показателей (М ± m) N/n (%) ДКФ ДТФ ОДс дкомы КЛИ Контроль 412,45 ± 36,24 40,52 ± 3,18 461,06 ± 27,54 932,18 ± 91,16 75 % Пирацетам 442,15 ± 29,06* 18,14 ± 1,64** 465,25 ± 32,15 836,43 ± 74,28* 50 %** Фенотропил 204,12 ± 21,06*++# 20,46 ± 1,58** 238,28 ± 21,05*+# 606,18 ± 41,59*+" 25 %**++"" Фепирон 318,11 ± 37,45*+ 22,16 ± 2,16** 345,50 ± 40,02*+ 731,06 ± 68,54*+ 50 %** OO Il с Примечание. ДКф — длительность клонической фазы судорог (с); ДТф — длительность тонической фазы судорог (с); ОДС — общая длительность судорог (с); ДКОМЫ — длительность комы (с); КЛИ — количество летальных исходов в группе (N) из общего числа животных в группе (n) в %. *p < 0,05; **p < 0,01 — статистическая значимость различий по сравнению с контрольной группой животных; +p < 0,05; ++p < 0,01- статистическая значимость различий по сравнению с группой животных, получавших пирацетам: #p < 0,05 — статистическая значимость различий по сравнению с группой животных, получавших фепирон (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений; критерий х2). Выпуск 2 (46). 2013 43 ного приступа — снижали продолжительность комы и количество летальных исходов у животных. Фенотропил и фепирон также статистически значимо уменьшали длительность клонической фазы и общую продолжительность судорожного приступа у животных, что подтверждает наличие у них противосудорожной активности. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Циклические аналоги ГАМК фенотропил > фепирон > пирацетам обладают нейропротекторными и ноотропны-ми свойствами на моделях электроиндуцированного эпилептогенеза: уменьшают выраженность постсудорожных нарушений локомоторного, исследовательского поведения и когнитивных функций. Фенотропил и, в меньшей степени, фепирон проявляют противосудорожные свойства на моделях электроиндуцированного эпилептогенеза —уменьшают выраженность судорожного приступа, что может лежать в основе их нейропротекторноо действия при судорожной патологии.

About the authors

L. E. Borodkina

Email: leborodkina@mail.ru

V. V. Bagmetova

I. N. Tyurenkov

V. M. Berestovitskaya

O. S. Vasilyeva

References

Supplementary files