STUDY OF RAPITALAM INFLUENCE ON OXOTREMORINE-INDUCED TREMOR

Full Text

ВВЕДЕНИЕ Болезнь Паркинсона - хроническое заболевание, характеризующееся нарушением функций нервной системы и двигательными расстройствами. Данное заболевание имеет прогрессирующее течение, в связи с чем диагностику и лечение необходимо проводить как можно раннее. Подбор лекарственных препаратов должен быть осуществлен индивидуально в соответствии с клиническими проявлениями болезни. Однако при назначении тех или иных препаратов есть высокая вероятность развития толерантности к препаратам, что требует обязательного увеличения их дозировки [1]. По этой причине на ранних стадиях болезни лечение пациента начинается с назначения более щадящих препаратов в минимальных дозах. К сожалению, лекарственных препаратов, способных полностью вылечить пациентов с болезнью Паркинсона, на данный момент не существует. Поэтому актуальной задачей остается поиск новых терапевтических мишеней и препаратов, способных замедлить прогрессирование процесса нейродегенерации [2]. Метаботропные рецепторы (mGluRs) имеют способность оказывать нейромодулирующее влияние на глутаматергическую и ГАМК-ергическую нейротрансмиссию, что очень интересно для разработки новых mGluR-лигандов, которые могут быть использованы для лечения различных неврологических и психических расстройств [3-5]. Рецепторы mGluR4 получили большое внимание в качестве терапевтической мишени [6-8]. Согласно литературным данным, рецепторы MgluR4 в большом количестве содержатся в синапсах стриапаллидарного пути, в частности, на нейронах внутреннего сегмента Globus pallidus и ретикулярной части Substantia nigra [9]. Активация данных рецепторов приводит к усилению передачи ГАМК-ергического торможения от данных структур на глутаматергические нейроны таламуса, а, следовательно, устранению дисбаланса между тормозными и возбуждающими влияниями, смещенными в сторону возбуждения, что лежит в основе патогенеза дрожательной формы болезни Паркинсона [10, 11]. Ранее на базе НИИ «Фармакология живых систем» был изучен механизм действия новой фармакологической субстанции - Рапиталам. В результате данного исследования было выявлено, что Рапиталам является агонистом mGluR4-рецепторов [2, 12]. ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ - изучить влияние Рапиталама на оксотреморин-индуцированный тремор у крыс. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Животные Исследование проводилось на самцах крыс линии Sprague Dawley, 12-14-недельного возраста, массой 230-260 г, полученных из питомника лабораторных животных «Филиала Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова» г. Пущино. Все животные были разделены на 6 групп по 10 особей (табл. 1). Группы формировались методом случайного отбора с использованием массы тела в качестве ведущего признака так, чтобы индивидуальное значение массы не отклонялось от среднего значения более, чем на 20%. Содержание животных соответствовало всем правилам лабораторной практики при проведении доклинических исследований на территории России. Животные содержались в стандартных условиях, соответствующих санитарным правилам СП 2.2.1.3218- 14 «Санитарно-эпидемиологическими требованиями к устройству, оборудованию и содержанию эксперементально-биологических клиник (вивариев)» от 29.08.2014 г. № 51 и ГОСТ 33215-2014. Содержание и все проводимые с животными манипуляции соответствовали требованиям Европейской конвенции по Дизайн исследования Исследуемое соединение рапиталам и препарат сравнения Леводопа, вводили животным внутрижелудочно (РО) один раз в сутки в течение 10 дней. Непосредственно перед каждым введением исследуемого соединения и препаратов сравнения регистрировали массу тела животных. Модель оксотреморин-индуцированного тремора Всем группам животных кроме группы Контроль 1, через 30 мин после введения тестируемого соединения и Леводопа внутрибрюшинно (IP) вводили раствор оксотреморина в дозе 1,5 мг/кг. Животным из группы Контроль 1 аналогичным образом вводили растворитель (0,9% раствор натрия хлорида) в эквивалентном объеме. После введения оксотреморина у животных регистрировалась выраженность (в балах) оксотреморин-индуцированного тремора и время, через которое происходило угасание симптоматики. Методы статистического анализа данных Межгрупповое статистическое сравнение проводили при помощи критерия Крускалл-Уоллиса с постанализом по критерию Дана. Для статистического сравнения повторяющихся измерений (оксотреморин-вызванного тремора в течение периода наблюдения) был использован Repeated measures ANOVA, в случае выявления отличий между группами, применяли критерий Бонферони. Различия были определены при 0,05 уровне значимости (GraphPadPrism 5.0). РЕЗУЛЬТАТЫ У животных всех групп, которым вводился оксотреморин, регистрировалось развитие тремора (Таблица 2). Оксотреморин при внутрибрюшинном введении крысам из группы Контроль 2 вызывал нарастающую степень выраженности тремора с 10-й по 20-ю минуты после введения. Через 40 мин после введения оксотреморина степень выраженности тремора у контрольных крыс начала снижаться, и, начиная с 80-й мин, проявлений тремора у животных зарегистрировано не было (Таблица 3). В группе 3, которой вводили препарат Леводопа в дозе 50 мг/кг, по сравнению с группой Контроль 2, было отмечено достоверное уменьшение выраженности тремора через 20, 30 и 50 мин после введения оксотреморина (Таблица 3). Через 60 мин в данной группе было отмечено значимое уменьшение % крыс с тремором (Таблица 4). Как видно из таблицы 3, Рапиталам в дозе 1 мг/ кг не оказывал влияния на показатели тремора у крыс. При введении Рапиталама в дозах 3 и 10 мг/кг происходило достоверное снижение выраженности тремора. В сравнении с группой контроля выраженность тремора достоверно угасала к 50 мин при дозе 3 мг/кг, а при дозе 10 мг/кг - начиная с 30 минуты после введения оксотреморина. Из таблицы 4 видно, что количество крыс (в %) с тремором уменьшилось через 60 и 50 мин при введении Рапиталама в дозах 3 и 10 мг/кг соответственно. Таким образом, на модели оксотреморин-индуцированного тремора у крыс показана эффективность Рапиталама при внутрижелудочном введении в течение 10 дней (1 раз в сутки) в дозах 3 и 10 мг/кг. В дозе 3 мг/кг исследуемое соединение вызывало достоверное в сравнении с контролем снижение выраженности тремора с 50 мин и уменьшению количества крыс с тремором с 60 мин после введения оксотреморина. В дозе 10 мг/кг Рапиталам приводил к уменьшению выраженности тремора у крыс с 30-й мин, а количество животных с тремором с 50 мин. и далее. В группе крыс, которым вводили препарат сравнения Леводопа в дозе 50 мг/ кг, степень тремора достоверно снижалась, начиная с 20-й мин после введения оксотреморина, а через 60 мин после введения в данной группе было отмечено значимое уменьшение % крыс с тремором. ОБСУЖДЕНИЕ Рапиталам снижает проявление оксотреморин-индуцированного тремора у крыс за счет выраженного холиноблокирующего эффекта. Для того, чтобы объяснить холиноблокирующий эффект Рапиталама необходимо более подробно рассмотреть механизмы взаимодействия в экстрапирамидной системе головного мозга. Экстрапирамидная система представляет собой совокупность структур головного мозга, участвующих в управлении движениями, поддержании мышечного тонуса и позы. Эту систему можно представить в виде трех основных образований: paleostriatum (бледным шаром), neostriatum (хвостатое ядро и скорлупа) и s. nigra (черное вещество) [13]. При нормальном функционировании структур экстрапирамидной системы, холинергические мотонейроны спинного мозга находятся в состоянии постоянной активности и повышают тонус мышц. ГАМК-ергические нейроны бледного шара тормозят двигательные нейроны спинного мозга, что приводит к снижению мышечного тонуса. Параллельно ГАМК-ергические нейроны хвостатого ядра тормозят бледный шар, следовательно, угнетение двигательных нейронов спинного мозга прекращается, и тонус мышц повышается. Адекватный контроль мышечного тонуса в экстрапирамидной системе осуществляется путем взаимодействия возбуждающих глутаматергических нейронов коры, тормозных дофаминергических нейронов черного вещества и возбуждающих холинергических нейронов хвостатого ядра (рис. 1) [14, 15]. В основе патогенеза болезни Паркинсона лежит гибель дофаминергических нейронов черной субстанции, что приводит к повышению тонуса холинергических нейронов хвостатого ядра. Под влиянием глутаматергических нейронов коры происходит стимуляция холинергических нейронов хвостатого ядра и те, в свою очередь, поддерживают ГАМК-ергические нейроны в активном состоянии. Поскольку хвостатое ядро постоянно тормозит бледный шар, то он не оказывает сдерживающего влияния на двигательные нейроны и тонус мышц остается повышенным [16]. Как видно из рис. 1, под действием Рапиталама вследствие уменьшения возбуждающего влияния со стороны таламуса, происходит угнетение глутаматергических нейронов коры, а, следовательно, и угнетение холинергических нейронов neostriatum [17, 18]. Таким образом, под действием Рапиталама происходит снижение уровня ацетилхолина, поскольку 1-2% нейронов стриатума представлены ацетилхолин-содержащими интернейронами [19], что и обуславливает холиноблокирующее действие Рапиталама. В связи с этим, Рапиталам в перспективе может решить проблему лечения дрожательной формы болезни Паркинсона на ранних стадиях. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Рапиталам в дозе 1 мг/кг не обладает достоверным влиянием на проявления тремора у крыс. Рапиталам (3 и 10 мг/кг), как и Леводопа (50 мг/кг), обладают сопостовимыми антитреморными эффектами у крыс. Рапиталам в дозе 10 мг/кг снижает проявления оксотреморин-индуцированного тремора в сравнении с контрольной группой за более короткий промежуток времени, чем Леводопа.

About the authors

N. V. Avdeeva

Belgorod National Research University

Email: 7400468@mail.ru

References

Supplementary files