CEREBROPROTECTIVE ACTIVITY OF C-38 - DERIVATIVE HYDROXYBENZOIC ACID IN RATS WITH BILATERAL COMMON CAROTID ARTERY OCCLUSION

Full Text

По данным Федеральной службы государственной статистики сосудистые заболевания мозга занимают второе место в структуре смертности от болезней системы кровообращения. Среди всех видов инсульта преобладают ишемические поражения мозга, таким образом, являясь проблемой чрезвычайной медикосоциальной значимости [1, 5]. При создании церебропротекторных средств интерес представляют вещества, обладающие поливалентным механизмом действия. К таким соединениям можно отнести производные гидроксибензой-ных кислот с нейроактивными аминокислотами (ГАМК, глутамат и др.). Добавление в структуру гид-роксибензойных кислот нейроактивных аминокислот позволяет повысить их биологическую активность, биодоступность, снизить токсичность, уменьшить число и выраженность побочных эффектов исходных средств. Производные ГАМК обладают широким спектром биологической активности, в том числе церебропротекторным и эндотелиопротекторным действием, способностью влиять на мозговую гемодинамику и трофику мозговой ткани [9]. В связи с этим значительный интерес представляет поиск новых препаратов, полученных на основе модификации структуры ГАМК. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Изучение церебропротекторной активности производного гидроксибензойной кислоты с ГАМК при профилактическом введении крысам с нарушением мозгового кровообращения, вызванной путем окклюзии общих сонных артерий. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Исследование проводилось на 100 беспородных крысах - самцах массой 240-260 г, в возрасте 5-6 месяцев (ФГУП «Питомник лабораторных животных «РАППОЛОВО», д. Рапполово, Ленинградская обл.). Животные содержались в стандартных условиях вивария со свободным доступом к воде и гранулированному 54 Выпуск 4 (64). 2017 корму (ГОСТ Р 51849-2001, ООО «Лабораторкорм», Москва). Все манипуляции с животными проводились с учетом правил, изложенных в «Руководстве по проведению доклинических исследований лекарственных средств», ч. I. под ред. А. Н. Миронова. Исследование церебропротекторной активности выполнено на модели ишемии головного мозга (ГМ), воспроизводимой одномоментной необратимой перевязкой общих сонных артерий (ОСА) [9]. В качестве наркоза использовали хлоралгидрат (400 мг/кг, внутрибрюшинно). Исследуемое соединение и препараты сравнения вводились однократно перорально за 30 мин до операции. Были сформированы следующие группы: 1. Ложнооперированные животные (n = 10, физ. р-р 0,5 мл/100 г); 2. «Контроль» - животные с окклюзией ОСА (n = 30, физ. р-р 0,5 мл/100 г); 3. «С-38» - животные с окклюзией ОСА (n = 20, С-38 9 мг/кг); 4. «Цитиколин» - животные с окклюзией ОСА (n = 20, цитиколин 500 мг/кг); 5. «Фенибут» - животные с окклюзией ОСА (n = 20, фенибут 25 мг/кг). Летальность и выраженность неврологического дефицита (по шкале McGraw) определялись через 6, 12, 24, 48 и 72 ч после операции. Спустя 72 ч после моделирования окклюзии ОСА были проведены следующие тесты: «Открытое поле», в ходе выполнения которого оценивалась двигательная (количество пересеченных квадратов) и ориентировочно-исследовательская активность (сумма стоек и актов обследования отверстий-норок), тест условной реакции пассивного избегания (УРПИ) и тест «Экстраполяционное избавление» (ТЭИ), в которых оценивалось сохранение памятного следа: латентный период (ЛП) захода в темный отсек и ЛП подныри-вания соответственно. Обучение и воспроизведение навыка в данных тестах было проведено до моделирования нарушения мозгового кровообращения [7-9]. Статистическая обработка данных проводилась с использованием ПО MS Excel 2013 и Prism 6, а также критериев Шапиро - Уилка, Краскела - Уоллиса, Дана и хи-квадрат [4, 8]. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Вызванные ишемией расстройства церебральной гемодинамики, патофизиологические и патобиохимические процессы в ткани мозга приводят к дефициту неврологических, когнитивных и мнестической функций у животных, причем степень дефицита неизбежно коррелирует с тяжестью ишемических процессов [5, 10]. Моделирование церебральной ишемии у крыс путем билатеральной окклюзии сонных артерий приводило к гибели животных (табл. 1). Максимальная летальность животных отмечалась в контрольной группе. При этом гибель наблюдалась уже через 6 часов после моделирования патологии и через 24 ч количество выживших животных в контрольной груп пе составило 57 %, а через 72 ч - 33 %. В группе, получившей в качестве лечения соединение С-38, через 72 часа после моделирования ишемии ГМ количество выживших животных составило 65 %, а в группе «Цитиколин» - 90 %. Таблица 1 Влияние соединения С-38 и препаратов сравнения на выживаемость животных при необратимой билатеральной окклюзии общих сонных артерий (ОСА) Г руппа животных Выживаемость животных после окклюзии ОСА, % 6 ч 12 ч 24 ч 48 ч 72 ч Контроль 90 70 57 47 33 С-38 100 90 -vl сл * 70* 65* Фенибут 90 80 70 60 50 Цитиколин 100 100* 90* 90* 90* *Различия достоверны по сравнению с группой «Контроль»; p < 0,05; критерий х2. Неврологический дефицит у животных с окклюзией ОСА проявлялся в виде вялости, манежности движений, парезов и параличей конечностей, одно- и двусторонних блефароптозов. Через 6 ч после операции уровень неврологического дефицита был сопоставим во всех группах животных с ишемией ГМ. Однако в группах, получивших цитиколин и соединение С-38, уже через 12 и 24 ч соответственно наблюдалось снижение среднего балла по шкале McGraw относительно контрольной группы. На протяжении 3 суток в данных группах наблюдалась сопоставимая положительная динамика (табл. 2). Таблица 2 Выраженность неврологического дефицита (шк. McGraw) после окклюзии ОСА, баллы Г руппа Время после необратимой окклюзии ОСА 6 ч 12 ч 24 ч 48 ч 72 ч ЛО 0,9 ± 0,2 0,35 ± 0,13 0,30 ± 0,13 0,20 ± 0,11 0,15 ± 0,11 Контроль 8,6 ± 0,2 8,6 ± 0,2 9,3 ± 0,1 9,4 ± 0,1 9,4 ± 0,2 С-38 8,1 ± 0,2 7,7 ± 0,3 7,6 ± 0,5* 6,7 ± 0,6* 5,8 ± 0,7* Фенибут 8,1 ± 0,3 8,5 ± 0,3 8,4 ± 0,4 8,7 ± 0,3 8,1 ± 0,6 Цитиколин 6,7 ± 0,5 6,1 ± 0,5* 5,8 ± 0,6* 5,6 ± 0,6* 4,9 ± 0,6* *Различия достоверны по сравнению с группой «Контроль» (р < 0,05; критерий Дана). Комплексное изучение неврологических симптомов нарушений мозгового кровообращения предполагает оценку поведенческих отклонений и позволяет судить о масштабах поражения отделов нервной системы с возможностью в той или иной мере экстраполяции в клиническую практику [7, 9, 10]. Через 72 часа после моделирования ишемии ГМ у животных оценивалась двигательная и ориентировочно-исследовательская активности в тесте «Открытое поле», а также сохранность памятного следа в тестах «УРПИ» и «ТЭИ». Выпуск 4 (64). 2017 55 ІШторСз Двигательная и ориентировочно-исследовательская активность животных контрольной группы в тесте «Открытое поле» была значительно снижена относительно группы «ЛО» (рис. 1). В группах, получавших исследуемое соединение и препараты сравнения, наблюдалось значимое повышение количества пересеченных секторов и актов исследовательской активности. лРазличия достоверны по сравнению с ЛО группой (р < 0,05); *различия достоверны по сравнению с группой «Контроль» (р < 0,05; критерий Дана). Рис. 1. Ориентировочно-исследовательская и двигательная активность животных в тесте «Открытое поле» с церебральной ишемией головного мозга: ЛО - ложнооперированные животные; у е. - условные единицы; ДА - количество пересеченных секторов; ОИА - сумма актов стоек и заглядываний в отверстия При проведении тестов «УРПИ» и «ТЭИ» у животных контрольной группы отмечались признаки нарушения мнестической функции, что проявлялось в значительном уменьшении латентного периода захода в темный отсек в тесте «УРПИ» и увеличении латентного периода решения экстраполяционной задачи в «ТЭИ». По сравнению с контролем, в группах, получивших лечение, животные в большинстве случаев не заходили в темный отсек в тесте «УРПИ» и значительно быстрее решали задачу в «ТЭИ» (рис. 2). лРазличия достоверны в сравнении с ЛО (р < 0,05); *различия достоверны по сравнению с группой «Контроль» (р < 0,05; критерий Дана). Рис. 2. Латентный период захода в темный отсек в тесте «УРПИ» и решения экстраполяционной задачи в тесте «ТЭИ» (воспроизведение через 72 часа после окклюзии ОСА): ЛП - латентный период; ТО - темный отсек; ЛО - ложнооперированные животные РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ В проведенном исследовании было установлено, что необратимая окклюзия ОСА приводит к гибели значительной части животных и вызывает выраженный (на протяжении 3 суток) неврологический дефицит у выживших. При этом в группах, предварительно получавших С-38 и цитиколин, наблюдалось сопоставимое снижение летальности и выраженности психоневрологического дефицита. Исследуемое соединение С-38 представляет собой производное гидроксибензойной кислоты с ГАМК. Некоторые производные гидроксибензойных кислот способны проявлять различные виды биологической активности (антиагрегантное, анальгезиру-ющее, противовоспалительное, антиоксидантное и ноотропное действие), что может играть положительную роль в условиях ишемии ГМ [2]. Для производных ГАМК, в свою очередь, характерна способность прерывать патологический каскад ишемии, препятствуя инициации и прогрессированию глутаматной эксайтотоксичности [3]. По результатам ряда сравнительных исследований среди производных ГАМК фенибут способен оказывать церебропротекторное действие при ишемии ГМ [6]. Однако в проведенном исследовании защитное действие фенибута уступало таковому у соединения С38, что может указывать на повышение церебропро-текторного потенциала, при добавлении фрагмента гид-роксибензойной кислоты в структуре С-38. Препарат сравнения цитиколин является предшественником ацетилхолина и участвует в синтезе фосфолипидов мембран клетки. В клинических исследованиях при назначении цитиколина был существенно снижен объем пораженных тканей головного мозга у пациентов с инсультом, а также отмечено влияние на восстановление утраченных функций и показатель ранней смерти [4]. Сопоставимая церебропротекторная активность исследуемого соединения и цитиколина указывает на выраженное церебропротекторное действие С-38 и перспективность дальнейших исследований с целью разработки на его основе препарата для профилактики и лечения нарушений мозгового кровообращения. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Профилактическое введение соединения С-38 животным с окклюзией общих сонных артерий увеличивало их выживаемость (на 32 %) и уменьшало степень выраженности психоневрологического дефицита. Ок

About the authors

V. A. Arslanbekova

Volgograd State Medical University

Department of Pharmacology and Biopharmacу of the Faculty of Physicians’ Improvement

D. V. Verkholyak

Volgograd State Medical University

Department of Chemistry

D. V. Kurkin

Volgograd State Medical University

Email: strannik986@mail.ru
Department of Pharmacology and Biopharmacу of the Faculty of Physicians’ Improvement

D. A. Bakulin

Volgograd State Medical University

Department of Pharmacology and Biopharmacу of the Faculty of Physicians’ Improvement

N. V. Atapina

Volgograd State Medical University

Department of Chemistry

A. K. Brel

Volgograd State Medical University

Department of Chemistry

S. V. Lisina

Volgograd State Medical University

Department of Chemistry

References

Supplementary files