Патофізіологічні механізми розвитку епілептичного синдрому за умов модуляції функціональної активності палеоцеребелярної кори (експериментальне дослідження)

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Актуальність теми. В основі епілептогенного збудження структур мозку лежить недостатність гальмівного контролю, а також підвищена функціональна активність ендогенної системи збуджуючих амінокислот[Шандра О.А. та ін., 1999; Towfighi J. et al., 1999; Раевский К.С. и соавт., 2000; Мошарова И.В. и соавт., 2004].

Дані процеси знаходяться під контролем антиепілептичної системи, що являє собою розгалужене в структурному відношенні утворення, об'єднане загальною функцією пригнічення епілептогенного збудження [Крыжановский Г.Н. и соавт., 2003].

Одною з найбільш досліджуваних структур антиепілептичної системи є мозочок. Реалізація протиепілептичної дії як ядер, так і кори мозочка може бути забезпечена як шляхом прямих гальмівних впливів з боку клітин Пуркіньє, так і дисфасилітацією епілептизованих нейронів у результаті пригнічення таламічних нейронів [Werhahn K.J. et al., 1996; Bruehl C. et al., 1998; Kostopoulos G.K., 2000; Костюк П.Г., 2001; Меерен Х.К. и соавт., 2004]. Крім того, показана протиепілептична роль вивільнення гуморальних факторів (ГАМК, норадреналіну, пептидів - агоністів опіатних рецепторів) на висоті активації утворень мозочка [Годлевський Л.С. и соавт., 2001; Shandra A. et al., 2002].

У ряді досліджень показано, що під впливом активації структур мозочка відбувається пригнічення епілептичної активності (ЕпА) [Krauss G.L, Fisher R.S., 1993; De Riu P.L., Melis F., 1994; Макулькін Р.Ф. та ін., 1995; Fisher R.S., et al., 1998; Шандра О.А. та ін., 1999; Davis R., 2000; Kolodziejak A., Dziduszko J., 2000]. Разом із цим при електроподразненні (ЕП) кори і ядер мозочка поряд з антиепілептичними спостерігають і проепілептичні впливи [Majkowska-Zwolinska B., Zurawska J., 1998; Godlevsky L.S. et al., 2002; Norden A.D., Blumenfeld H., 2002; Шандра О.А., 2004]. Тому вимагає спеціального розгляду питання щодо ролі мозочка в розвитку й припиненні різних форм епілептичного синдрому і механізмів епілептогенезу за участю структур мозочка. Незважаючи на достатню вивченість цитоархітектоніки кори мозочка, нейрохімічні механізми діяльності нейрональних мереж, механізми контролю збудливості структур мозку за умов формування епілептогенного збудження, здійснювані за участю кори палеоцеребелума залишаються маловивченими [Шандра О.А. 1998; Fisher R.S., et al., 1998].

З огляду на різноманітні патогенетичні механізми епілептизації мозку, що позначаються на процесах біоелектрогенезу, синтезі та вивільненні нейромедіаторів, а також макромолекулярних сполук, можна вважати, що дослідження механізмів участі мозочка в контролі епілептичної активності дозволяє визначити його роль у фундаментальних механізмах діяльності нейрональних популяцій, що є принципово важливим для визначення патофізіологічних механізмів низки нейропатологічних синдромів, які характеризуються гіперактивністю систем мозку.

Зв'язок роботи з науковими планами, програмами, темами. Дисертаційна робота пов'язана із фрагментом планової науково-дослідної роботи МОЗ України “Вивчити дію фізичних факторів на головний мозок лабораторних тварин” (№ державної реєстрації 0102U006583), у якій дисертант був співвиконавцем.

Мета роботи полягає в з'ясуванні патогенетичних механізмів розвитку й припинення епілептичного синдрому, що здійснюються за участю палеоцеребелярної кори мозочка.

У відповідності до поставленої мети вирішувались наступні завдання:

1. Дослідити ефекти ЕП і деструкції каудальних відділів палеоцеребелярної кори на осередкову епілептичну активність, індуковану у щурів у різних відділах кори головного мозку аплікацією каїнової кислоти й азотнокислого стрихніну.

2. Вивчити ефекти ЕП на епілептичну активність, викликану в вентральному гіпокампі і вентро-базальних відділах мигдалика введенням каїнової кислоти й азотнокислого стрихніну.

3. Дослідити ефекти ЕП на прояви генералізованого судомного синдрому, індукованого внутрішньошлуночковим застосуванням каїнової кислоти й N-метил-D-апартат, а також системним введенням розчину натрієвої солі бензилпеніцилліну за умов вільної поведінки тварин.

4. Вивчити особливості ЕП на ранній стадії формування коразол-індукованого кіндлінгу, яка відтворює прояви абсансної форми епілепсії. електроподразнення епілептичний мозок стрихнін

5. Дослідити особливості включення Н³-триптофану й С¹⁴-метіоніну до структур мозку за умов ЕП палеоцеребелярної кори, а також функціональний стан тіол-дисульфідної системи мозку й крові, рівень фактору некрозу пухлин альфа в структурах мозку.

6. Вивчити особливості викликаних ішемією головного мозку, а також впливом гіпоксичної гіпоксії рухових порушень за умов ЕП палеоцеребелярної кори.

Об'єкт дослідження - патофізіологічні механізми епілептичного синдрому та ішемічного ушкодження мозку.

Предмет дослідження - патофізіологічні механізми розвитку епілептичного синдрому за умовах модуляції функціональної активності палеоцеребелярної кори.

Методи дослідження - нейропатофізіологічні, біофізичні, імунологічні, нейрофармакологічні, статистичні.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше показано протисудомну ефективність високочастотного ЕП у відношенні осередкової форми ЕпА, індукованої у структурах неокортексу, а також в утвореннях лімбічної системи за допомогою агоніста рецепторів збуджуючих амінокислот- каїнової кислоти. Встановлена протисудомна ефективність ЕП ПК у відношенні до генералізованого судомного синдрому, індукованого в щурів центральним застосуванням каїнової кислоти (КК) й N-метил-D-апартат (NMDA). Доведена роль стійкого підвищення функціональної активності ПК в пригніченні епілептогенного збудження. Обґрунтовано можливість активації механізмів абсансно-подібного епілептичного синдрому під впливом ЕП, як своєрідної стадії гальмування генералізованої пеніцилін-індукованої ЕпА. На моделі кіндлінгу, викликаного підпороговими дозами коразолу, встановлено зменшення частоти й тривалості спайк-хвильових комплексів, скорочення загального часу їх генерування.

Вперше показано ефективність ЕП у відношенні зниження виразності поведінкових порушень, викликаних двосторонньою перев'язкою сонних артерій, а також порушень рухової активності, що розвиваються при гіпоксичній гіпоксії. Показано, що ЕП підвищує абсорбцію триптофану й метіоніну в вентральному гіпокампі, інтенсифікує відновлення тіолових груп, як у тканині мозку, так й у крові тварин. Досліджено рівень фактору некрозу пухлин альфа (ФНП-б) за умов активації ПК, показано роль у порушеннях функцій мозку при хронічному епілептичному синдромі.

Практична цінність роботи. Отримані результати дозволяють обґрунтувати нові підходи до розробки методів припинення ЕпА, заснованих на уявленнях, що розвиваються в роботі, про функціональні механізми діяльності мозочка за умов моделювання епілептичного синдрому.

Наведені експериментальні результати показали перспективну можливість розробки методів збільшення антиішемічної стійкості головного мозку шляхом підвищення функціональної активності палеоцеребелярної кори.

Особистий внесок здобувача. Автором самостійно проведено патентно-інформаційний пошук, аналіз наукової літератури, визначено мета й задачі дослідження, опрацьовано експериментальну модель і проведено експериментальні дослідження, здійснено статистичну обробку отриманих даних та оформлення їх у вигляді таблиць і рисунків, проаналізовано результати досліджень, опубліковано основні положення дисертації.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідались на наступних конференціях: міжнародна науково-практична конференція молодих вчених “Вчені майбутнього” (Одеса, 2003); конференція “Біофізичні стандарти та інформаційні технології в медицині” (Одеса, 2002, 2003); науково-практична конференція з міжнародною участю присвячена пам'яті професора Я. Д. Кіршенлата (Чернівці, 2003); міжнародна наукова конференція в межах року Росії в Україні “Гомеостаз: фізіологія, патофізіологія, фармакологія і клініка” (Одеса, 2003); IV національний конгрес патофізіологів України з міжнародною участю (Чернівці, 2004); наукова конференція “ІІІ-і читання ім. В.В. Підвисоцького” (Одеса, 2004).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 11 наукових робіт: 5 статей в фахових журналах, які рекомендовані ВАК України (3 - самостійні) та 6 тез у збірках праць з'їздів і конференцій.

Структура й обсяг дисертації. Зміст роботи викладений на 170 сторінках машинописного тексту й складається із вступу, 4 розділів, висновків і списку використаних джерел. Робота ілюстрована 20 таблицями й 24 рисунками. Бібліографічний покажчик включає 325 джерел, з них - 77 викладені кирилицею.

Основний зміст роботи

Матеріали та методи досліджень. Експерименти виконані на 296 щурах- самцях лінії Віcтар вагою 180-320 г, котрі знаходились за звичайних умов утримання та годування. Тваринам імплантували ніхромові електроди в каудальні відділи ПК під нембуталовим наркозом (40,0 мг/кг), внутрішньоочеревинно (в/очер) та використовували в дослідженні через 7-14 діб з моменту оперативного втручання. Подразнення здійснювали за допомогою електростимулятора універсального “ЭСУ-1”, за допомогою прямокутних імпульсів низької (10 Гц) та високої (100 Гц) частоти. Електролітичну деструкцію зони ЕП здійснювали за допомогою катоду постійного струму (10 мА на протязі 30-40 сек) [Бyреш Я. и соавт., 1991]. Фармакологічний кіндлінг відтворювали за допомогою повторних введень коразолу (30,0 мг/кг, в/очер) [Шандра А.А. и соавт., 1999]. Поодинокі осередки епілептoгенезу створювали за допомогою аплікації на лобні або окципітальні відділи кори головного мозку щурів фільтрувального папірця (2х2 мм), змоченого у розчині натрієвої солі бензилпеніциліну у дозі 16000 МО/мл(КМП, Україна), 0,1 % розчину азотнокислого стрихніну (Sigma, США), NMDA та каїнової кислоти у дозі 1 мг/мл (Sigma, США). Генералізовану ЕпА викликали шляхом в/очер застосування натрієвої солі бензилпеніциліну у дозі 3000000 МО/кг, коразолу у дозі 30,0 мг/кг (Sigma, США) та внутрішньошлуночкового застосування каїнової кислоти (0,05-10 мкг), а також NMDA (0,5-5 мкг). Застосування NMDA і КК в бокові шлуночки викликало типові клонічні судоми (КС) і тонічну екстензію передніх кінцівок (ТЕПК) [White H.S. et al., 1992]. Розраховували середньоефективні дози епілептогенів. Ішемію головного мозку відтворювали за допомогою перев'язки загальних сонних артерій, гіпоксичну гіпоксію викликали шляхом розміщення тварин у закритій камері, у якій рівень кисню в азотно- кисневому середовищі становив 8 % [Mitchell R. et al., 1999]. Для запису та оцінки електрокортикограмми (ЕкоГ) використовувався комп'ютерний аналіз (DX-5000, Україна). При цьому частота опитування каналів склала 256 імп/с, дані візуалізували на екрані й записували в пам'ять комп'ютера для наступної off- line обробки. Частотний діапазон сигналів склав 0,5-40 Hz. На фрагментах ЕкоГ визначали показники потужності ЕкоГ-сигналу (?V²). Для визначення вмісту в крові сульфгідрильних і дисульфідних груп застосовували амперметричне титрування нітратом срібла [Соколовский В.В., 1996]. Вміст ФНП-? визначали за допомогою специфічних антитіл (система “Biotrak”, "Amersham Pharmacia Biotech", Великобританія) твердофазним імуноферментним методом ELISA. Абсорбцію досліджували при 450 нм. Точність визначення становила 4,0 пг/мл. Поглинання амінокислот (H^3-триптофану та С¹⁴-метіоніну, АЛЕ "Ізотоп" Росія) структурами мозку визначали за допомогою толуол-тритонового сцинцілятора на рідинному сцинціляціойному лічильнику "1219-Rackbeta" (LKB-Wallac).

Всі отримані результати обробляли за допомогою параметричних та непараметричних методів статистичного аналізу [Бyреш Я. и соавт., 1991].

Результати дослідження. Вплив деструкції та ЕП палеоцеребелярної кори на активність осередків ЕпА, викликаних в корі головного мозку каїновою кислотою. Лобна кора. Нанесення розчину КК (1,0 мг/мл фосфатного буферного розчину) на лобні відділи кори мозку щурів з попередніми ЕП (10 сеансів, 100 Гц) ПК супроводжувалось виникненням перших спайкових потенціалів через 6,5-14,0 хв з початку аплікації. Протягом наступних 9-25 хв відбувалось збільшення амплітуди й частоти спайкових розрядів відповідно до 1,10-1,82 мВ, і 17-38 за хв. Потужність ЕпА в осередках на висоті їхнього розвитку склала 52,0+4,5 ум. од., що було менше в порівнянні з показниками в контрольних групах (хибно оперовані щури та група з ЕП ядер таламусу) (P<0,05). Тривалість існування епілептичних осередків склала від 32 до 57 хв, що також було менше відповідних показників у групах контролю (P<0,05). Повторна аплікація розчину епілептогену, яка здійснювалась після електролітичної деструкції зони ЕП, супроводжувалася уже через 1,5-5,5 хв розвитком спайкових потенціалів амплітудою від 190 до 420 мкВ, що виникали із частотою від 15 до 29 за хв. Протягом наступних 7-20 хв відбувалось збільшення амплітуди й частоти спайкових розрядів відповідно до 1,9-3,0 мВ й 25-60 за хв і в 2 з 6 випадках виникали іктальні потенціали. На висоті генерування ЕпА її потужність склала 95,2+9,3 ум. од., а тривалість її існування - від 65 до 135 хв, що було більше, ніж в групі контролю (P<0,05).

Ефекти на каїнат- провоковану осередкову ЕпА в структурах лімбічної системи. Вентро-базальні відділи мигдалика. При внутрішньоамігдалярному застосуванні каїнової кислоти (2,0 мкг в 5,0 мкл фосфатного буферного розчину) щурам з попередніми ЕП (100 Гц) ПК (8 тварин) через 2,5-3,0 хв у зоні введення конвульсанту відзначалося виникнення спайкових потенціалів амплітудою від 200 до 450 мкВ, та частотою генерування від 20 до 50 за хв. Протягом наступних 15-20 хв відбувалося збільшення величини спайкових розрядів до 2,0-2,4 мВ, та частоти генерування до 20-35 за хв., на висоті генерування ЕпА її потужність становила 77,8+9,1 ум. од., що було менше відповідного показника в групі контролю (P<0,05). Тривалість реєстрації ЕпА становила 105,0+15,4 хв і була менше такої в контролі (P<0,05).

Вентральний гіпокамп. Внутрішньогіпокампальне застосування розчину каїнової кислоти щурам з попередніми ЕП (100 Гц) ПК (7 тварин) супроводжувалося виникненням спайкових потенціалів через 0,3-1,5 хв із моменту введення конвульсанту, амплітуда яких склала від 120 до 390 мкВ, а частота генерування - 15-40 за хв. Протягом наступних 15-20 хв відбувалося зростання їх величини та частоти генерування відповідно до 1,8-2,9 мВ та 20-55 за хв. У цей період часу в 2 з 7 щурів спостерігалося виникнення генералізованої активності, а потужність ЕпА становила 68,0+9,7 ум. од, що було менше відповідного показника в контролі (P<0,05). Тривалість реєстрації ЕпА становила більше 107,0+15,2 хв (P>0,05).

Ефекти на стрихнін-провоковану осередкову ЕпА. Кора головного мозку. Через 7,5-13,5 хв з моменту початку аплікації розчину азотнокислого стрихніну (0,1%), яку було проведено тваринам з попередніми ЕП (100 Гц) ПК (8 спостережень), в зоні нанесення епілептогену відзначався розвиток спайкових потенціалів амплітудою від 0,12 до 0,33 мкВ, що виникали із частотою від 12 до 23 за хв. Протягом наступних 11-22 хв відбувалося збільшення величини й частоти спайкових розрядів відповідно до 0,8-1,5 мВ та 15-34 потенціалів за хв. На висоті генерування ЕпА її потужність склала 36,3+4,0 ум. од., що було достовірно менше, ніж у групах контролю (хибно оперовані тварини, та ЕП таламічних ядер) (P<0,05). Тривалість існування ЕпА склала від 32 до 78 хв, що було достовірно менше, ніж у групах контролю (P<0,05). Через 0,5 - 2,5 хв із моменту початку повторної аплікації розчину азотнокислого стрихніну на ділянки лобних відділів кори мозку в щурів з деструкцією зони ЕП кори мозочка в місці нанесення епілептогену відзначалося виникнення спайкових потенціалів, які на протязі наступних 5,0-8,0 хв досягали амплітуди від 2,2 до 3,5 мВ, а частота генерування - від 27 до 65 за хв. У період генерування максимальної ЕпА її потужність склала 135,0+ 10,5 ум. од., що перевищувало потужність ЕпА в обох групах контролю (P<0,05).

Вентро-базальні відділи мигдалика. Застосування розчину азотнокислого стрихніну (0,1%) внутрішньоамигдалярно тваринам з попередньо проведеними ЕП (100 Гц) ПК супроводжувалося виникненням епілептичних розрядів через 0,5-1,8 хв із моменту мікроін'єкції. Протягом наступних 15-25 хв їх амплітуда досягала від 2,0 до 3,0 мВ, а частота їх генерування - від 15 до 50 за хв. У цей період часу потужність ЕпА становила 112,0+11,6 ум. од., що було істотно менше відповідного показника у тварин контрольної групи (P<0,05). Тривалість реєстрації ЕпА становила 128,3+15,1 хв., що було достовірно менше аналогічного показника контрольної групи (P<0,05).

Вплив ЕП палеоцеребелярної кори на генералізовану ЕпА. Ефекти в умовах пеніцилін-індукованого судомного синдрому. Високочастотне ЕП. Електроподразнення ПК, що здійснене на тлі генерування розрядів амплітудою від 1,0 до 2,0 мВ і частотою від 20 до 45 за хв супроводжувалася повним пригніченням генерування ЕпА в 4 з 7 спостережень (рис. А). Після припинення ЕП гальмування зберігалося протягом від 10 с до 2,0 хв, після чого мало місце відновлення генерування потенціалів. Протягом ЕП (рис. Б) показник потужності осередків достовірно (в 72 рази) знижувався в порівнянні з відповідним показником до його початку (P<0,01) і залишався на 48 % більш низьким протягом третьої хвилини з моменту припинення ЕП (P<0,05). Загальна тривалість існування ЕпА в даних умовах коливалася від 110 до 154 хв, що було достовірно менше, ніж у контролі (P<0,05). У всіх спостереженнях електрокоагуляція зони ЕП супроводжувалася відновленням генерування ЕпА. За умов високої вихідної амплітуди спайкових потенціалів (2,0-2,7 мВ) і частоти (25-45 за хв). ЕП викликало збільшення частоти генерування розрядів до 2-3 за с. Після припинення ЕП відзначався період повного пригнічення ЕпА тривалістю від 7 до 45 с, після чого відновлювалось генерування розрядів. Протягом ЕП потужність осередків перевищувала таку до її початку на 73 % (P<0,05) - даний показник залишався порівняно більш низьким (меншим на 51 %) і протягом третьої хвилини з моменту припинення ЕП (P>0,05) (рис. В).

Низькочастотне ЕП. Електроподразнення ПК, в 7 з 11 спостережень на фоні генерування інтеріктальних спайкових розрядів, що мали амплітуду від 1,2 до 2,0 мВ і частоту генерування від 15 до 32 за хв та були викликані в/очер застосуванням натрієвої солі бензилпеніцилину, викликало частішання генерування розрядів до 2-3 за с. Припинення ЕП супроводжувалося періодом повного пригнічення ЕпА тривалістю від 5 до 27 с, після чого мало місце відновлення спайкових потенціалів, частота й амплітуда яких не відрізнялися від відповідних показників до початку ЕП. Середня потужність ЕпА осередків протягом ЕП достовірно (на 328 %) зростала в порівнянні з аналогічним показником до початку ЕП (P<0,05). У той же час, на 3-й хв з моменту припинення ЕП відзначалася тенденція до зниження на 10 % показника потужності осередків у порівнянні з такою до початку ЕП (P>0,05). Тривалість існування ЕпА склала 267,5+17,5 хв, що було на 14,6 % менше в порівнянні з аналогічним показником у тварин групи контролю (P>0,05).

Аналогічні ЕП, які проведені на фоні генерування епілептичних потенціалів більш високої потужності (4 спостереження) амплітудою розрядів від 2,1 до 2,7 мВ і частотою від 20 до 45 за хв, провокували формування іктальних потенціалів тривалістю від 7 до 35 с. Після припинення іктальної активності реєструвався період повного або часткового пригнічення ЕпА тривалістю від 20 с до 2,5 хв, після чого спайкові потенціали відновлювались. Середня потужність активності осередків протягом ЕП значно (в 6,6 раза) перевищувала таку до початку ЕП (P<0,01). Однак, на 3-й хв з моменту припинення ЕП показник потужності був знижений у порівнянні з таким до її початку на 58 % (P<0,05). Тривалість генерування епілептичної активності склала від 283 до 357 хв (P>0,05).

Деякі особливості електрографічних проявів ЕпА в умовах ЕП. Первинний позитивний компонент (ППК) епілептичних розрядів. Аплікація розчину бензилпеніциліну на кору мозку після попереднього ЕП супроводжувалося формуванням ППК у перші 10 хв у 5 із 7 тварин. При цьому максимальна амплітуда ППК в одному спостереженні склала 25,3% від загальної амплітуди спайка. У наступні 10 хв мало місце формування ППК у всіх тварин і середня величина ППК в 6,3 рази перевищувала таку, що була у щурів у контролі за відповідний період часу (P<0,001). Максимальна амплітуда ППК реєструвалася на 30-й хв із початку аплікації епілептогену на кору головного мозку, та становила в середньому третину від загальної величини спайкових потенціалів (P<0,05).

Спайк-хвильова (СХ) активність. У 6 із 9 щурів за умов вільної поведінки та моделювання генералізованої ЕпА введенням розчину бензилпеніциліну у період між 112 - 173 хв від початку ЕП відзначався розвиток спайк-хвильових розрядів (СХР) (5-6 за с). При цьому амплітуда СХР склала від 120 до 150 мкВ і у 5 із 6 тварин вони реєструвалися у фронтальних відділах неокортекса. На тлі СХР у лобній корі мозку реєструвалося зниження частоти генерування спайкових розрядів (в 1,3-2,1 разу у порівнянні до групи контролю), а також їхньої амплітуди (в 1,8- 2,4 разу). У цій зоні в 4 з 6 щурів реєструвався розвиток виразного ППК. Тривалість періодів генерування СХР склала від 20,0-30,0 с до 7,5 хв. Число тварин з формуванням виражених СХР в умовах ЕП мозочка було достовірно більшим у порівнянні з контролем (відповідно 6 з 9 й 0 з 7, P<0,025). На протязі періодів СХ активності у тварин відзначалося завмирання, легкий тремор голови й вібрис. У цей період також реєструвалися й інші, характерні для абсансної форми епілепсії прояви [Coenen A. et al., 1992] - у 8 з 9 щурів мали місце поодинокі посмикування вібріс і „фіксований” погляд, у 5 щурів прискорене дихання і “кивання” голови, а також ністагм (2 щура).

Ефекти внутрішньошлуночкового застосування NMDA і каїнової кислоти в умовах ЕП палеоцеребелярної кори. Ефекти NMDA в умовах високочастотного ЕП. Застосування відносно невисокої дози NMDA (0,5 мкг) за умов попередніх ЕП (10 сеансів ) викликало через 7-30 с після ін'єкції стрімкий біг, екзофтальм, підвищений тонус хвоста. Протягом подальших 15-40 с спостереження були відмічені КС у 3 з 10 щурів. Розрахована величина ED₁₀₀ NMDA, яка викликала КС, склала 1,23 мкг. При цьому ED₅₀ епілептогену була меншою від величини ED₁₀₀ у 1,78 рази і одночасно перевищувала величину в групі хибнооперованих тварин в 3,33 разу. Під впливом введень епілептогену в високих дозах у щурів реєструвались ТЕПК - у 10 % тварин після введення NMDA в дозі 2,5 мкг і 40 % тварин після введення максимальної дози (10,0 мкг). ED₁₀₀ NMDA, що викликала ТЕПК, склала 22,41 мкг. При цьому ED₅₀ NMDA була більша за таку в групі хибнооперованих щурів в 8,43 разу. Застосування NMDA (0,5 мкг) за умов більшого числа (20 сеансів) високочастотних ЕП викликало формування КС у 36,3% тварин. Їм передували стрімкі пробіжки, екзофтальм, підвищений тонус хвоста. Розрахункова величина ED₁₀₀ NMDA, яка викликала КС, склала 1,21 мкг. При цьому середньоефективна доза була більша за таку в групі контролю в 2,13 разу. Застосування вищої (5,0 мкг) дози NMDA на тлі 20 ЕП викликало на 5-9-й хвилинах ТЕПК у 4 з 11 щурів. У тварин з судомними проявами реєструвалася висока рухова активність, екзофтальм і ротаційні рухи. ED₁₀₀ NMDA що викликала ТЕПК склало 14,83 мкг, що було більше від ED₅₀ дози в 2,1 разу. При цьому ED₅₀ доза епілептогену була вища, ніж в групі контролю в 2,7 разу.

Ефекти NMDA в умовах низькочастотного ЕП. Застосування NMDA (0,5 мкг) в умовах попередніх ЕП супроводжувалося розвитком КС у 40 % тварин. Формуванню КС передували епізоди стрімких пробіжок, розвиток екзофтальму, підвищеного тонусу хвоста, а також ротаційних рухів, що реєструвалися через 15-40 с з моменту мікроін'єкції. ED₁₀₀ NMDA, яка викликала КС, склала 1,03 мкг. ED₅₀ NMDA була більша на 83,3 % порівняно з такою у хибнооперованих щурів. Застосування вищої дози NMDA (5,0 мкг) за умов ЕП, викликало стрибки і швидкий біг у щурів через 20-70 с з моменту введення і на 6-й і 7-й хв відмічена ТЕПК у 2 з 10 щурів. ED₁₀₀ NMDA, що викликала ТЕПК, склала 10,1 мкг. При цьому ED₅₀ епілептогена була на 58,3% більше за таку в контролі.

Ефекти каїнової кислоти в умовах високочастотного ЕП. Внутрішньошлуночкове застосування КК в дозі 0,05 мг у щурів на тлі попередніх ЕП (10 сеансів) супроводжувалося КС у 18,2 % щурів. Десятиразове збільшення дози епілептогену супроводжувалося зростанням числа тварин з судомами, які спостерігалися у 63,5 % тварин. ED₅₀ КК в цих умовах склала 0,44 мг/кг, що було на 10,0 % більше за таку в групі хибнооперованих тварин. Розрахункова доза ED₁₀₀, яка викликала КС, перевищувала середньоефективну в 3,23 разу. ТЕПК виникали у 10 % тварин під впливом КК в дозі 0,2 мг за умов попередніх ЕП (10 сеансів). Розрахована ED₅₀ КК склала 1,82 мг, що було на 95,7 % більше дози препарату, що викликав ТЕПК у половини хибнооперованих щурів. Застосування КК в дозі 0,2 мг на тлі 20 ЕП супроводжувалося розвитком КС у 20 % тварин. У максимальній дозі 2,0 мг КС формувалися в 90 % спостережень. ED₅₀ КК склала 0,74 мг, що в 1,8 рази перевищувало аналогічний показник, розрахований в групі хибнооперованих тварин. Введення КК в дозі 3,0 мг щурам з 20 сеансами ЕП викликало ТЕПК у 60 % тварин. Розрахована ED₅₀ склала 2,34 мг, що було в 2,5 разу більше, ніж в групі контролю - у хибнооперованих тварин.

Вплив ЕП палеоцеребелярної кори на прояви абсансної епілепсії, викликаної повторним застосуванням субконвульсивної дози коразолу. Через 15 хв з моменту застосування коразолу (30,0 мг/кг, в/очер) тривалість СХ комплексів на тлі низькочастотних ЕП становила від 2,5 до 7,5 сек, амплітуда розрядів у фронтальних відведеннях ЕкоГ- від 300 мкВ до 1,17 мВ. У потиличних відведеннях амплітуда спайкових потенціалів становила від 200 до 800 мкВ. Дослідження динаміки середніх показників тривалості й частоти СХ комплексів показало, що за цих умов ЕП на 120 хв тривалість СХ комплексів зменшувалася в порівнянні з такою, що реєструвалася на 30 хв з моменту застосування епілептогену, на 48,5 % (Р<0,05), а частота їх генерування - на 51,0 % (Р<0,05). Через 15 хв із моменту введення коразолу на тлі періодичних ЕП високої частоти тривалість СХ комплексів становила від 2,5 до 7,0 с, частота генерування - від 2 до 4 за хв. При цьому амплітуда окремих потенціалів у лобних відділах кори мозку складала від 250 до 850 мкВ, а в потиличних - від 180 до 500 мкВ. Протягом наступних 30-45 хв відзначалося зниження тривалості СХ комплексів до 1,2-3,3 сек, та частоти їх генерування до 1,0-2,0 за хв. Амплітуда окремих спайкових потенціалів у фронтальних відведеннях становила від 150 до 300 мкВ. Протягом наступних 45 - 70 хв у більшості щурів відзначалося повне пригнічення СХ комплексів. Середня тривалість СХ комплексів через 90 хв із моменту застосування коразолу була менше такої, яка відзначалася на 30-й хв із моменту застосування епілептогену, на 48,6 % (P<0,02). Зазначені достовірні розходження зберігалися до кінця спостереження. Тривалість існування СХ комплексів за умов ЕП високої частоти була на 34,2 % більш низькою у порівнянні з контролем (P<0,05). Під впливом низькочастотного ЕП тривалість реєстрації СХ комплексів перевищувала таку в контролі на 9,9 % (P>0,05) і на 66,9 % таку в групі щурів з високочастотним ЕП (P<0,05).

Зміна рівня цитокінів, тіолів і амінокислот у структурах мозку в умовах ЕП палеоцеребелярної кори. Цитокіни й тіолові сполуки в тканині мозку. Вміст ФНП-?? у тканині кори мозку кіндлінгових щурів був вищим в 2,2 разу у порівнянні з контролем (P<0,001). При цьому рівень ФНП-? у мозочку кіндлінгових щурів був на 108,1 % більшим, ніж у тварин у групі контролю (P<0,05), і на 92,1 % більшим, ніж у тварин з ЕП мозочка (P<0,05). Рівень тіолів у небілковій фракції тканини гемісфер після ЕП ПК інтактних тварин в 10 разів був більш високим, чим у кіндлінгових щурів (Р<0,05). Також істотне збільшення, на 94,4 % SH-груп відзначалося в тканині мозочка (Р<0,05) у порівнянні із тканиною гемісфер.

Тіолові сполуки в крові. Під впливом ЕП у небілковій фракції крові відзначалося достовірне (на 22,3 %) зростання загального рівня тіолових і дисульфідних груп у порівнянні з даним показником до початку ЕП (P<0,05). При цьому збільшення даного показника відбувалося за рахунок зростання вмісту тіолових груп - на 28,7 % у порівнянні з вихідним показником (P<0,05). Вміст дисульфідних груп неістотно знижувався (на 3,5 %, P>0,05), а коефіцієнт SH/SS зростав на 34,7 % (P<0,05). У білковій фракції крові під впливом ЕП реєструвалося збільшення вмісту тіолових груп на фоні редукції вмісту дисульфідних груп, відповідно на 13,3 % і на 16,9 % у порівнянні з аналогічними показниками в групі контролю (P<0,05). При цьому відзначалося збільшення коефіцієнта SH/SS на 20,5 % у порівнянні з його значенням до початку ЕП (P<0,05).

Включення амінокислот структурами мозку. Під впливом ЕП ПК відбувалося зростання включення С¹⁴-метіоніну в структури вентрального гіпокампу - на 54,4 % більше, ніж у групі контролю (P<0,05). Аналогічне ЕП в умовах внутрішньошлуночкового введення Н³-триптофану супроводжувалося збільшенням включення амінокислоти в тканини гіпокампу й стовбура мозку, відзначалося збільшення включення відповідно на 30,7 і 25,8 % (P>0,05). У подібних умовах ЕП рівень включення метіоніну, навпаки, мав тенденцію до зниження, найбільше в тканині стовбура мозку, на 34,2 % (P>0,05).

Ефекти ЕП палеоцеребелярної кори у тварин з ішемією головного мозку. Перев'язка сонних артерій. За умов ЕП протягом перших 2 год з моменту компресії сонних артерій не відзначалося загибелі тварин (P<0,025), а число щурів, які зберігали вертикальне положення тіла, склало 80 % (P<0,025)(таблиця). До кінця спостереження (7 год) 10 % щурів залишалися живими (P>0,05). Відсутність летальності протягом перших двох годин з моменту перев'язки артерій відзначалося в групі тварин, яким здійснювали ЕП низької частоти (P<0,025).

Таблиця

Вплив ЕП палеоцеребелярної кори на тривалість утримання вертикального положення й летальність щурів з перев'язкою загальних сонних артерій

Примітки: 1. знаменник - кількість тварин, які загинули; чисельник - загальна кількість тварин у групі; 2. *- P<0,025 у порівнянні з показниками у групі контролю

Степаненко К.І. Патофізіологічні механізми розвитку епілептичного синдрому за умов модуляції функціональної активності палеоцеребелярної кори (експериментальне дослідження). - Рукопис.