Размещено на http://www.allbest.ru/

Нейропротекторная активность производных гамма-аминомаслянной кислоты и глутаминовой кислоты в условиях острого эмоционально-болевого стресса

Тюренков И.Н., Епишина В.В., Бородкина Л.Е. Воронков А.В., Багметов М.Н.

Актуальность

По мнению многих авторов, ГАМК-система относится к основным центральным стресслимитирующим системам 8, 9. При эмоционально-болевом стрессе в головном мозге животных наблюдается активизация ГАМК-системы, что способствует ограничению стресс-синдрома и является естественным механизмом предупреждения стрессорных повреждений 1, 4, 8. Установлено, что введение перед эмоционально-болевым стрессом -оксибутирата (ГОМК) - одного из метаболитов ГАМК-системы уменьшает или полностью предотвращает язвенные поражения желудка, а также нарушения метаболизма и функции сердца, наблюдающиеся у животных после эмоционально-болевого стресса 5, 6, 7, 10. Кроме того, экспериментально доказана эффективность использования производных возбуждающих медиаторных аминокислот для коррекции расстройств высшей нервной деятельности у животных при эмоциональном стрессе 3. В связи с этим, представлялось целесообразным провести сравнительное изучение церебропротекторного действия производных ГАМК и глутаминовой кислоты (имеющих одинаковый фенильные и метилбензимидозольные заместители) при стрессорном воздействии.

Материалы и методы исследования

Исследование выполнено на половозрелых крысах-самцах линии Vistar массой 180-200 гр., содержащихся в стандартных условиях вивария.

Изучение возможного нейропротекторного действия в спектре фармакологической активности соединений ряда РГПУ-195 (-пиридил--аминомасляная кислота), РГПУ-196 (гидрохлорид -(1-метилбензимидазол-2-ил)--аминомасляной кислоты), РГПУ-197 (трео-3-фенилглутаминовая кислота), РГПУ-198 (трео-3-(пиридин-3)-глутаминовая кислота), РГПУ-199 (трео-3-(1-метилбензимидазол-2-ил)-глутаминовая кислота) изучалась на модели острого эмоционально-болевого стресса, которое осуществлялось путем подвешивания животных за шейную дорсальную кожную складку продолжительностью 12 часов. Использовались стандартные психофармакологические тесты: «Открытое поле» (ОП), «Приподнятый крестообразный лабиринт» (К-Л), «Условная реакция пассивного избегания» (УРПИ), «Тест экстраполяционного избавления» (ТЭИ), позволяющих оценить состояния когнитивных функций животных, спонтанной двигательной, ориентировочно-исследовательской активности, а также уровня эмоционального реагирования 11, 2. Тест УРПИ выполнялся в три этапа. Первое тестирование проводилось для выработки навыка пассивного избегания. Через 24 часа после обучения тест «условная реакция пассивного избегания» выполнялся во второй раз. На основании данных повторного тестирования формировались группы животных с равными показателями латентного периода первого захода в темный отсек и количества заходов, то есть сходными параметрами обучаемости, способности к сохранению и воспроизведению памятного следа. В третий раз тестирование животных осуществлялось в течении 15-60 мин после 12-ти часового иммобилизационно-болевого стресса для изучения функции памяти. Кроме этого, для подтверждения наличия антиамнестической активности исследуемых соединений был использован тест ТЭПИ (обучение решению экстраполяционной задачи перед стрессированием и воспроизведение навыка непосредственно после окончания стрессирования). Тесты « Открытое поле » и «Приподнятый крестообразный лабиринт» снимались также непосредственно после стрессирования животных. Все отобранные животные были разделены на группы (8 животных в каждой) по количеству исследуемых соединений и количеству тестов, используемых для оценки психо-неврологических показателей у стрессированных животных, кроме этого была сформирована контрольная группа крыс, которым вводился физиологический раствор (контроль-стресс). Дополнительно создавалась контрольная группа крыс, которая не подвергалась стрессорному воздействию (контроль-интакт.) - для сравнительной оценки характера постстрессорных изменений параметров поведения. Все соединения вводились внутрибрюшинно за 30 минут до начала стрессирования. Для выполнения эксперимента соединения использовались в дозах, составляющих 1/30 от LD50: РГПУ-195, РГПУ-197, РГПУ-198 - 22 мг/кг; РГПУ-196- 27 мг/кг; РГПУ-199 - 24 мг/кг. В качестве препарата позитивного контроля и как фенильное производное ГАМК применялся фенибут в дозе 25 мг/кг. Статистическая обработка результатов проводилась с помощью пакета программ STATISTIKA/w5.0 фирмы StatSoft, Ink. (США) для Windows и EXCEL с использованием t-критерия Стъюдента, Мана-Уитни, Вилкоксона.

Результаты и их обсуждение

В тесте ОП двигательная активность и ориентировочно-исследовательское поведение у животных стрессированной контрольной группы были соответственно в 1,8 и 2,8 раза меньше, чем у животных интактного контроля. Таким образом, в постстрессорном периоде отмечалось значительное угнетение моторного и исследовательского компонентов поведения животных. Спонтанная двигательная и ориентировочно-исследовательская активность животных, получавших до стресса соединения РГПУ-195, РГПУ-197, РГПУ-196, РГПУ-199 и фенибут значительно превосходили таковые животных контрольной группы подвергшихся стрессу в среднем в 2,5 раза, что говорит о сохранности данных функций в условиях стресса под действием указанных соединений (рис. 1).

Рис. 1 Влияние соединений на спонтанную (горизонтальную) двигательную активность (А) и ориентировочно-исследовательское поведение (Б) животных в «открытом поле» после иммобилизационно-болевого стресса.

В тесте К-Л стрессированные крысы, контрольной группы закрытые отсеки и практически не выходили в открытые рукава и центр, что очевидно свидетельствует о высоком уровне тревожности. Животные получавшие перед стрессированием соединения РГПУ-195, около трети времени находились в открытых рукавах и центральной зоне, что может быть обусловлено его антифобическим и противотревожным действием. Незначительное уменьшение страха и тревожности в пострессорном периоде отмечалось и у животных, получавших перед стрессом РГПУ-196, РГПУ-197 и фенибут. Поведение животных в крест-лабиринте, в которым до стресса вводились вещества РГПУ-198, РГПУ-199 не отличалось от животных контрольной группы. (рис. 2).

Рис. 2 Влияние соединений на поведение животных в тесте «Приподнятый крестообразный лабиринт» после иммобилизационно-болевого стресса.

Количество переходов животных в различные отсеки крест-лабиринта и вертикальных стоек - показатели двигательной активности - были в сумме в среднем в 1,6 раза больше у животных получавших соединения РГПУ-195, РГПУ-197, РГПУ-196 и фенибут, чем у стрессированного контроля, что сопоставимо с результатами теста «открытое поле» (рис. 3).

В тесте УРПИ сравнительное изучение влияния новых производных медиаторных аминокислот на изменение мнестической функции в постстрессорном периоде показало, что у контрольной группы №1 (стрессированные животные) латентный период первого захода в темный отсек при повторном воспроизведении снизился в 1,6 раза по сравнению с первым воспроизведением. (рис.4) Этот параметр был достоверно ниже аналогичного показателя животных интактного контроля (контроль №2). Количество заходов у животных данной группы возросло в 4 раза, что говорит о подавляющем действии стресса на мнестическую функцию.

У животных, получавших перед стрессированием РГПУ-195, РГПУ-199, РГПУ-197 и фенибут латентный период первого захода в темный отсек при воспроизведении после стрессирования практически не снижался по сравнению с тем же показателем при первичном воспроизведении. Кроме того, количество заходов в темный отсек достоверно не увеличивалось (рис 4).

Эти данные позволяют предположить наличие у соединений РГПУ-195, РГПУ-199, РГПУ-197 и фенибута антиамнестического эффекта при стрессорном повреждении.

В тесте ТЭИ 38% стрессированных контрольных животных при постстрессорном воспроизведении навыка утрачивали способность к решению экстраполяционной задачи. Наибольшая сохранность данной функции отмечалась в группах соединений РГПУ-199, РГПУ-195, РГПУ-197 и фенибута (рис 5).

Под влиянием острого стрессорного воздействия время решения экстраполяционной задачи у стрессированного контроля увеличивалось в 1,3 раза по сравнению с исходными данными и было в 5,3 раза больше, чем у животных не подвергавшихся стрессорному воздействию, что говорит об угнетении процессов памяти. Латентный период подныривания, отражающий скорость решения экстраполяционной задачи, при постстрессорном воспроизведении снижался в группах животных, получавших РГПУ-195, РГПУ-199, РГПУ-197 и фенибут, что позволяет сделать заключение о положительном влиянии данных соединений на мнестическую функцию в условиях острого стресса. Животные, которым вводились соединения РГПУ-198 и РГПУ-196 дольше решали задачу избавления, чем стрессированный контроль, однако она практически не отличалась от исходных данных, что также говорит в пользу сохранности мнестической функции (рис. 6).

Выводы

Иммобилизационно-болевой стресс вызывает подавление моторной и ориентировочно-исследовательской активности животных в открытом поле и приподнятом крестообразном лабиринте, угнетение процессов обучения и памяти в тестах УРПИ и ТЭИ, повышение уровня тревожности в тесте К-Л, что согласуется с литературными данными 12, 13.

Соединения РГПУ-195, РГПУ-196, РГПУ-197, РГПУ-199, фенибут предотвращают снижение локомоторной, ориентировочно-исследовательской активности животных в «открытом поле» под воздействием острой стрессорной нагрузки.

Соединения РГПУ-195, РГПУ-197 и фенибут в тестах ОП и К-Л вызывают снижение уровня тревожности, фобического компонента в поведении животных в постстрессорном периоде, что возможно обусловлено их анксиолитическим действием.

Соединения РГПУ-195, РГПУ-199, РГПУ-197 и фенибут в условиях иммобилизационно-болевого стресса способствуют сохранению памяти по результатам тестов УРПИ и ТЭИ, то есть оказывают антиамнестический эффект при стрессорном повреждении.

Полученные результаты свидетельствуют о сресс-протективном действии и производных ГАМК и производных глутаминовой кислоты, но пиридин- и фенил- производные ГАМК РГПУ-195 и фенибут незначительно превосходили по нейропротекторному действию аналогичные производные глутаминовой кислоты РГПУ-197, РГПУ-198.

Литература

1. Раевский К.С., Георгиев В.П. Медиаторные аминокислоты: нейрофармакологические и нейрохимические аспекты. Совместное издание СССР - НРБ. - М.: Медицина, 1986.

2. Ковалев Г.В. Ноотропные средства. - Волгоград: Ниж.-Волж. кн. изд-во, 1990.

3. Петров В.И. Фармакологическая коррекция эмоционального стресса// Эмоциональный стресс: теоретические и клинические аспекты/ Под ред. К.В. Судакова, В.И. Петрова. - Волгоград, 1997.

4. Меерсон Ф. З. Защитные эффекты адаптации и некоторые перспективы развития адаптационной медицины Успехи физиол. наук. - 1991. - Т. 22, №2. - С. 52 - 89.

5. Меерсон Ф. З. Роль стресса в механизме долговременной адаптации и профилактика стрессорных повреждений Пат. физиол. и экспериментальная терапия. - 1980. - № 5. - С. 3 - 16.

6. Меерсон Ф.З, Лифшиц Р.И., Павлова В.И // Вопросы мед химии. - 1981. - Т. 27, №1. - С.35 - 39.

7. Розанов В.А. // Успехи современной биологии. - 1989. - Т. 109, №3. - С. 375 - 390.

8. Пшенникова М. Г. Феномен стресса. Эмоциональный стресс и его роль в патологии Пат. физиол. и экспериментальная терапия. - 2000. - № 2. - С. - 24 - 31.

9. Судаков К. В. Новые акценты классической концепции стресса Бюл. экспер. биол. и медицины. - 1997. - № 2. - С. 124 - 130.

10. Воронина Т.А. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ, М.,2000.

11. Сапронов Н.С, Федотова Ю.О., Малыгина Е.И // Бюл. экспер. Биол. - 2004. - Т. 137, вып. 1. - С. 51-55.

Размещено на Allbest.ru