Отправить статью по E-mail 
Ноотропный эффект сочетанного применения средства из жира байкальской нерпы и кортексина при ишемии головного мозга
- Авторы: Сангадиева Т.И.1, Гуляев С.М.2, Ламажапова Г.П.1,3
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО «Бурятский государственный университет им. Д. Банзарова»
- ФГБУН «Институт общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения РАН»
- ФГБОУ ВО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления»
- Выпуск: Том 17, № 4 (2019)
- Страницы: 75-78
- Раздел: Оригинальные исследования
- Статья получена: 10.09.2019
- Статья опубликована: 23.02.2020
- URL: https://journals.eco-vector.com/RCF/article/view/15997
- DOI: https://doi.org/10.17816/RCF17475-78
- ID: 15997
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Проведена оценка влияния комплексного применения концентрата полиненасыщенных жирных кислот из жира байкальской нерпы (кПНЖК) и Кортексина на когнитивные функции у крыс с ишемией головного мозга. Когнитивные нарушения являются ранними признаками цереброваскулярной недостаточности, в основе которых лежит развитие патобиохимических реакций, вызывающих повреждения липидных и белковых структур клеточных мембран. Предположено, что введение кПНЖК и Кортексина будет оказывать ноотропный эффект за счет синергизма их действий. Целью исследования явилось определение влияния ПНЖК и Кортексина на когнитивные функции у крыс с ишемией головного мозга. Исследование проводили на крысах линии Вистар обоего пола. Модель ишемии головного мозга воспроизводили путем окклюзии левой общей сонной артерии под эфирным наркозом. Животные получали кПНЖК (20 мг/кг) внутрижелудочно однократно в течение 14 дней до операции и в последующие 10 суток после в сочетании с внутрибрюшинным введением Кортексина (4 мг/кг). Для сравнительной оценки фармакотерапевтической эффективности комплексного применения кПНЖК и Кортексина использовали три группы животных, получавших соответственно пирацетам, кПНЖК и Кортексин. Поведенческую активность и когнитивные функции у крыс определяли с помощью методов: «открытое поле», «приподнятый крестообразный лабиринт», «водный лабиринт Морриса». Установлено, что сочетанное применение кПНЖК и Кортексина стимулировало поисковую, двигательную активность и исследовательскую деятельность, снижало показатели тревожности у животных, оказывало более выраженный ноотропный эффект по сравнению с показателями у крыс, получавших монотерапию.
Полный текст
ВВЕДЕНИЕ
Расстройства когнитивных функций существенно влияют на качество жизни больных цереброваскулярными заболеваниями [1]. При нарушении мозгового кровообращения происходит повышение продукции свободных радикалов, активация процессов перекисного окисления липидов и снижение активности эндогенной антиоксидантной системы защиты [2]. Свободные радикалы, активно вступая в реакции с липидными/белковыми структурами клеточных мембран, неизбежно вызывают их деструкцию, что, в конечном счете, приводит к формированию когнитивного дефицита [3]. Применение противоишемических, ноотропных препаратов и средств, направленных на восстановление мембранных структур, усиление антиоксидантной защиты нередко сопровождается развитием побочных явлений [4]. В этой связи актуальным в фармакологии и медицине остается разработка и изучение безопасных нейропротективных средств. В последнее время отмечается большой интерес к натуральным веществам, в частности, эссенциальным полиненасыщенным жирным кислотам (ПНЖК) как средствам коррекции ряда неврологических расстройств [5]. Богатыми источниками ПНЖК являются водные биологические объекты. Обнаружено, что в подкожном жире байкальской нерпы (тюлень) (Phoca (Pusa) Sibirica Gmel) содержится целый комплекс биологически активных веществ, эссенциальных ПНЖК, включая ω-3 жирные кислоты [6]. На базе Биотехнологического центра Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления (г. Улан-Удэ) разработан способ получения концентрата ПНЖК из жира байкальской нерпы (кПНЖК). Предполагается, что применение кПНЖК вместе с Кортексином будет оказывать синергетическое влияние на нейронные структуры головного мозга при ишемии.
Целью исследования явилось определение влияния концентрата из жира байкальской нерпы (кПНЖК) и Кортексина на когнитивные функции у крыс с ишемией головного мозга.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования проводили на крысах линии Вистар обоего пола с массой 180–220 г согласно правилам, принятым на Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных и иных научных целях, в соответствии с Приказом МЗ РФ № 267 от 19.06.2003 «Об утверждении правил лабораторной практики». Протокол исследований согласован с этическим комитетом Института общей и экспериментальной биологии СО РАН (протокол № 2 от 05.05.2019). Эвтаназию животных осуществляли путем декапитации под эфирным наркозом. Объектами исследований являлись концентрат ПНЖК из жира байкальской нерпы (кПНЖК), полученный в Биотехнологическом центре Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления (г. Улан-Удэ) и Кортексин (ООО «Герофарм», Россия). Животные были распределены на шесть групп (по n = 10). Первую группу составили ложнооперированные крысы, подвергнутые оперативному вмешательству, но без перевязки общей сонной артерии (ЛОЖ). Вторую группу — крысы с ишемией головного мозга (Контроль). Животные третьей группы получали кПНЖК (20 мг/кг, в/ж) в течение 14 дней до операции и в течение 10 дней после (кПНЖК). В четвертую группу вошли животные с ишемией головного мозга, получавшие Кортексин (в дозе 4 мг/кг, в/б) 10 дней после операции (Кортексин). Животным пятой группы вводили кПНЖК (по 20 мг/кг, в/ж) в течение 14 дней до операции и 10 дней после в сочетании с Кортексином (кПНЖК + Кортексин). Шестую группу составили животные с ишемией головного мозга, получавшие пирацетам (в дозе 8 мг/кг, в/б) 10 дней после операции (Пирацетам). Ишемию головного мозга у крыс воспроизводили путем окклюзии левой общей сонной артерии под эфирным наркозом в операционных условиях. Введение крысам испытуемых средств осуществляли однократно в утренние часы до кормления. Крысы первой и второй групп получали воду, очищенную по той же схеме. Поведенческие реакции и когнитивные функции у крыс определяли с помощью методов: «Открытое поле», «Приподнятый крестообразный лабиринт» и «Водный лабиринт Морриса» [7]. Тестирование проводили через 10 сут после операции в утренние часы.
Данные экспериментов обрабатывали статистическими методами с применением t-критерия Стьюдента. Различия показателей сравниваемых групп считали значимыми при p ≤ 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
При исследовании в тестах «Открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт» установлено стимулирующее влияние испытуемого средства на двигательную, ориентировочно-исследовательскую активность у опытных крыс (табл. 1, 2). Курсовое введение ПНЖК + Кортексин животным повышало общую двигательную активность, увеличивало показатели вертикальной и горизонтальной активности, уменьшало признаки тревожности в сравнении с контролем (р ≤ 0,05). Время нахождения крыс в открытых рукавах и на центральной площадке «Приподнятый крестообразный лабиринт» было больше, а количество заходов в открытые и закрытые рукава лабиринтов и на центральную площадку было больше в сравнении с контролем (р ≤ 0,05). У крыс, получавших монотерапию ПНЖК, Кортексином и пирацетамом, показатели были сопоставимы или незначительно ниже по сравнению с таковыми показателями крыс, получавших кПНЖК.
Таблица 1. Влияние полиненасыщенных жирных кислот и Кортексина на поведенческую активность крыс с ишемией головного мозга в тесте «Открытое поле»
Показатели | Группы животных | |||||
ЛОЖ | Контроль | ПНЖК | Кортексин | кПНЖК + Кортексин | Пирацетам | |
Общая двигательная активность | 56,5 ± 3,2 | 43,2 ± 5,3 | 74,1 ± 6,7* | 74,8 ± 6,7* | 81,5 ± 6,9* | 71,4 ± 6,3* |
Горизонтальная активность | 46,8 ± 2,8 | 37,4 ± 1,9 | 65,9 ± 6,1* | 67,8 ± 6,3* | 77,6 ± 5,6* | 63,4 ± 5,0* |
Вертикальная активность | 6,6 ± 1,0 | 4,6 ± 0,9 | 7,1 ± 1,3* | 7,4 ± 1,4* | 8,8 ± 2,0* | 7,4 ± 1,7* |
Количество выходов в центр | 2,3 ± 0,7 | 1,4 ± 0,4 | 4,2 ± 1,4* | 4,1 ± 1,1* | 5,8 ± 1,2* | 4,1 ± 1,4* |
Дефекация | 7,5 ± 1,3 | 11,9 ± 1,5 | 4,9 ± 1,1* | 5,3 ± 1,6* | 2,7 ± 1,01* | 5,7 ± 1,7* |
Груминг | 2,5 ± 1,1 | 4,6 ± 1,4 | 1,8 ± 0,9* | 1,6 ± 1,1* | 1,2 ± 0,6* | 1,7 ± 0,9* |
Примечание. Здесь и далее различия значимы по сравнению с контролем при р ≤ 0,05, ЛОЖ — ложнооперированные крысы, ПНЖК — полиненасыщенные жирные кислоты, * число актов. | ||||||
Таблица 2. Влияние полиненасыщенных жирных кислот и Кортексина на поведенческую активность крыс с ишемией головного мозга в тесте «Приподнятый крестообразный лабиринт»
Показатели | Группы животных | |||||
ЛОЖ | Контроль | кПНЖК | Кортексин | КПНЖК + Кортексин | Пирацетам | |
Пребывание в ОР, с | 103,0 ± 0,8 | 87,4 ± 1,4 | 130,2 ± 2,0* | 149,9 ± 2,3* | 174,2 ± 2,0* | 143,6 ± 2,8* |
Пребывание в ЗР, с | 140,8 ± 1,4 | 155,3 ± 2,6 | 89,3 ± 2,3* | 99,2 ± 2,4* | 73,2 ± 2,1* | 87,2 ± 2,2* |
Пребывание на ЦП, с | 56,2 ± 0,5 | 57,3 ± 0,4 | 80,5 ± 0,6* | 50,9 ± 0,4* | 52,6 ± 0,6* | 69,2 ± 0,4* |
Количество заходов в ОР | 2,8 ± 0,2 | 2,2 ± 0,1 | 3,6 ± 0,2* | 3,4 ± 0,2* | 6,5 ± 0,4* | 3,5 ± 0,2* |
Количество заходов в ЗР | 3,1 ± 0,2 | 3,8 ± 0,2 | 2,8 ± 0,2* | 2,8 ± 0,2* | 2,1 ± 0,2* | 2,5 ± 0,1* |
Примечание. ОР — открытые рукава, ЗР — закрытые рукава, ЦП — центральная площадка, ЛОЖ — ложнооперированные крысы, ПНЖК — полиненасыщенные жирные кислоты, * число актов. | ||||||
Сочетанное введение кПНЖК с Кортексином оказывало ноотропное действие (табл. 3): количество выходов крыс на платформу были в 3,5 раза выше по сравнению с контролем (р ≤ 0,05) и превосходило данный показатель у крыс, получавших монотерапию. Время, затраченное опытными крысами на поиск платформы, было меньше по сравнению с контролем и незначительно меньше в сравнении с таковым показателем у крыс, получавших Кортексин или кПНЖК.
Таблица 3. Влияние полиненасыщенных жирных кислот и Кортексина на пространственную память крыс с ишемией головного мозга в тесте «Водный лабиринт Морриса»
Показатели | Группы животных | |||||
ЛОЖ | Контроль | кПНЖК | Кортексин | кПНЖК + Кортексин | Пирацетам | |
Число выходов на платформу | 6,6 ± 1,0 | 5,6 ± 0,6 | 9,3 ± 0,9* | 8,6 ± 1,1* | 11,8 ± 1,4* | 8,5 ± 1,2* |
Время поиска платформы, с | 6,6 ± 0,8 | 7,5 ± 1,3 | 4,8 ± 0,7* | 5,1 ± 0,7* | 4,0 ± 0,3* | 5,3 ± 0,4* |
Примечание. ЛОЖ — ложнооперированные крысы, ПНЖК — полиненасыщенные жирные кислоты, * число актов. | ||||||
В результате проведенных исследований установлено, что сочетанное введение кПНЖК и Кортексина оказывает более выраженный ноотропный эффект по сравнению с монотерапией. Ноотропный эффект комплекса кПНЖК + Кортексин обусловлен сочетанным влиянием действующих компонентов на липидные и пептидные структуры мембран при ишемии мозга. Благоприятное влияние Кортексина на когнитивные функции обусловлено его многовекторным нейропротективным действием [9]. По данным литературы, ПНЖК метаболизируются до эйкозаноидов, участвующих в регуляции воспаления, передаче нервных импульсов; вазоактивное свойство ω-3 ПНЖК улучшает микроциркуляцию в мозге; докозагексаеновая кислота является предшественником эндогормона — нейропротектина D, оказывающего нейропротективное действие [10, 11]. Учитывая комплекс свойств данных веществ, можно предполагать о синергизме действий, обусловливающим ноотропный эффект у крыс при ишемии головного мозга.
Таким образом, сочетанное применение концентрата ПНЖК с Кортексином оказывает выраженный ноотропный эффект благодаря комплексному действию при ишемии головного мозга.
Об авторах
Татьяна Ильинична Сангадиева
ФГБОУ ВО «Бурятский государственный университет им. Д. Банзарова»
Email: sagakc@mail.ru
аспирант, кафедра фармакологии и традиционной медицины
Россия, Улан-УдэСергей Миронович Гуляев
ФГБУН «Институт общей и экспериментальной биологии Сибирского отделения РАН»
Автор, ответственный за переписку.
Email: s-gulyaev@inbox.ru
SPIN-код: 5084-6499
канд. мед. наук, старший научный сотрудник, лаборатория экспериментальной фармакологии
Россия, Улан-УдэГалина Петровна Ламажапова
ФГБОУ ВО «Бурятский государственный университет им. Д. Банзарова»; ФГБОУ ВО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления»
Email: lamazhap@mail.ru
SPIN-код: 1838-6392
Scopus Author ID: 6503925678
д-р биол. наук, кафедра фармакологии и традиционной медицины; кафедра биотехнологии
Россия, Улан-УдэСписок литературы
- Вахнина Н.В. Сосудистые когнитивные нарушения // Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. – 2014. – № 1. – C. 74–79. [Vakhnina NV. Vascular cognitive impairments. Neurology, neuropsychiatry, psychosomatics. 2014;(1):74-79. (In Russ.)]
- Скворцова В.И., Нарциссов Я.Р., Бодыхов М.К., и др. Оксидантный стресс и кислородный статус при ишемическом инсульте // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. – 2007. – Т. 107. – № 1. – С. 30–36. [Skvortsova VI, Nartsissov YаR, Bodykhov MK, et al. Oxidative stress and oxygen status in ischemic stroke. Zh Nevrol Psikhiatr Im S.S. Korsakova. 2007;107(1):30-36. (In Russ.)]
- Singh RP, Sharad SS, Kapur S. Free Radicals and Oxidative Stress in Neurodegenerative Diseases: Relevance of Dietary Antioxidants. JIACM. 2004;5(3):218-225.
- Машковский М.Д. Лекарственные средства. – М.: Медицина, 1988. [Mashkovsky MD. Lekarstvennyye sredstva. Moscow: Meditsina; 1988. (In Russ.)]
- Bazinet RP, Laye S. Polyunsaturated fatty acids and their metabolites in brain function and disease. Nat Rev Neurosci. 2014;15(12):771-785. https://doi.org/ 10.1038/nrn3820.
- Аверина Е.С. Исследование жирнокислотного состава жира байкальской нерпы Phoca (Pusa) Sibirica Gmel. и разработка новых путей его применения // Вестник Бурятского Университета. Химия. Физика. – 2009. – № 3. – С. 61–66. [Averina ES. Issledovanie zhirnokislotnogo sostava zhira baykal’skoy nerpy Phoca (Pusa) Sibirica Gmel. i razrabotka novykh putey ego primeneniya. Vestnik Buryatskogo Universiteta. Khimiya. Fizika. 2009;(3): 61-66. (In Russ.)]
- Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Под ред. Р.У. Хабриева. – М.: Медицина, 2005. [Rukovodstvo po eksperimental’nomu (doklinicheskomu) izucheniyu novykh farmakologicheskikh veshchestv. Ed. by R.U. Khabriyeva. Moscow: Meditsina; 2005. (In Russ.)]
- Hamazaki K, Kim HY. Differential modification of the phospholipid profile by transient ischemia in rat hippocampal CA1 and CA3 regions. Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids. 2013;88(4):299-306. https://doi.org/ 10.1016/j.plefa.2013.01.003.
- Смолко Д.Г. Динамика когнитивных функций и биомаркеров ишемии мозга при лечении кортексином пациентов с хронической сосудисто-мозговой патологией // Международный неврологический журнал. – 2017. – № 1. – С. 128–133. [Smolko DH. The dynamics of cognitive functions and biomarkers of cerebral ischemia duringthe cortexin treatment of patients with chronic cerebrovascular pathology. International neurological journal. 2017;(1):128-132. (In Russ.)] https://doi.org/ 10.22141/2224-0713.1.87.2017.96548.
- Serhan CN. Novel eicosanoid and docosanoid mediators: resolvins, docosatrienes, and neuroprotectins. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2005;8(2):115-121. https://doi.org/ 10.1097/00075197-200503000-00003.
- Bazan NG. Omega-3 fatty acids, pro-inflammatory signaling and neuroprotection. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2007;10(2):136-141. https://doi.org/ 10.1097/MCO.0b013e32802b7030.
