Введение к работе
Актуальность
Чрезвычайно высокая распространенность цереброваскулярной патологии, инсульта по всему миру и, в частности, в России, привлекает значительный интерес к поискам препаратов, защищающим нейроны от воздействия ишемии. Нейропротективные и нейротрофические препараты открыли новые пути в увеличении потенциала выживаемости и реабилитации даже для тех больных, кто поступал позже трехчасового критического окна от начала цереброваскулярного инцидента (Скворцова В.И. с соавт., 2008, Яхно Н.Н. с соавт., 2008; Гусев Е.И. с соавт., 2009, Максимова М.И. с соавт., 2009).
В неврологической практике, наряду с синтетическими нейропротекторами, применяются лекарства, полученные из природного сырья растительного или животного происхождения. Наиболее известны и широко используемы цитофлавин и билобил (производимые из растительных биофлавоноидов); актовегин и кортексин (полученные, соответственно, из коры головного мозга телят и свиней) и церебролизин, производимый на основе экстракта коры головного мозга свиней до шестимесячного возраста.
Церебролизин - наиболее известный и широко используемый препарат природного происхождения, обладающий нейропротекторными, антиоксидантными и нейротрофическими эффектами. Так как препарат практически целиком состоит из низкомолекулярных фракций, он относительно легко преодолевает гематоэнцефалический барьер и доходит непосредственно до нервных клеток. В этом заключается отличие церебролизина от экспериментального использования факторов роста нервов таких как NGF (англ. “nerve growth factor”, фактор роста нервов), BDNF (англ. “brain derived nerve factor”, фактор роста нейронов мозга) и др. (Fumagalli F, 2008), крупные молекулы которых не могут преодолеть гемато-энцефалический барьер (Sugrra Y. et al., 1993) и, как следствие, обладают крайне ограниченным терапевтическим потенциалом. В тоже время, высокотехнологичный и щадящий процесс производства церебролизина предохраняет нейротрофические свойства экстракта от деградации (Windisch M. et al., 1993; Satou T. et al., 2000).
Однако, несмотря на значительное количество клинических исследований, подверждающих нейротрофическую и нейропротекторную активности церебролизина, отдельные механизмы его действия не были известны. Ситуация значительно изменилась лишь в последние годы, когда появились новые данные указывающие на влияния церебролизина на антиоксидантный эффект, нейротрофическую активность, гомеостаз микроэлементов, антиапоптотический эффект, увеличение уровня белка МАР2, нормализацию обмена нейротрансмиттеров (Sugrra Y. et al., 1993; Tatebayashi Y., 2000; Громова О.А., Панасенко О.И. 2001).
Несмотря на значительный прогресс в понимании физиологических эффектов церебролизина, существует ряд насущных вопросов касающихся реального состава препарата и наиболее эффективного способа его введения:
-
Изучение состава олигопептидов в препарате;
-
Тестирование препарата на остаточные фракции липидов и жирных кислот;
-
Влияние на уровни металлотионеинов;
-
Выбор наиболее рационального способа введения препарата в целях получения максимального эффекта его действия.
Таким образом, дальнейшее углубленное изучение состава и фармакологических свойств препарата церебролизин является актуальной исследовательской проблемой, решение которой позволит значительно глубже понять механизм действия препарата и расширить область его применения.
Цель работы
Выделить из состава церебролизина пептидные и липидные фракции, идентифицировать их компоненты, изучить влияние препарата на элементный состав и уровни металлотионеинов головного мозга крыс при различных путях введения.
Основные задачи исследования
-
Выделить пептидную фракцию церебролизина;
-
Определить молекулярные массы пептидов, выделенных из церебролизина;
-
Провести сиквенирование выделенных из церебролизина пептидов, идентифицировать их по библиотекам белков;
-
Произвести экстракцию фракций фосфолипидов и жирных кислот церебролизина и определить фосфолипидный и жирнокислотный состав препарата;
-
Изучить влияние церебролизина на элементный состав головного мозга у крыс.
-
Изучить эффективность различных способов введения препарата церебролизин.
-
Изучить влияние церебролизина на уровни экспрессии иРНК металлотионеинов 1 и 2 в головном мозге крыс.
Научная новизна
Получены новые сведения о молекулярных массах пептидов церебролизина и определены аминокислотные последовательности основных пептидов.
Впервые получены данные о липидном составе препарата церебролизин.
Изучено влияние препарата церебролизин на элементный состав головного мозга крыс в зависимости от способа его введения.
Показана эффективность интраназального введения церебролизина.
Установлено, что церебролизин стимулирует экспрессию иРНК металлотионеинов.
Практическая ценность работы
В значительной мере дополнены сведения о пептидном, липидном и жирнокислотном составе церебролизина.
Доказана способность церебролизина эффективно влиять на элементный состав головного мозга крыс при интраназальном и внутрибрюшинном способах введения.
Установлено, что интраназальное введение церебролизина приводит к более высокому нейропротективному воздействию при экспериментальной хронической ишемии мозга у крыс.
Положения выносимые на защиту
1. Церебролизин состоит из пептидов, масса которых не превышает 10000 Да, что обусловливает высокую проницаемость препарата через ГЭБ.
2. Установлено, что церебролизин содержит биологически активные пептиды глутатион, тиролиберин и энкефалин-подобные пептиды.
3. Установлено наличие в препарате жирных кислот с концентрациями не более 50 мкг/мл.
4. В составе церебролизина имеются несколько классов фосфолипидов с концентрациями порядка 100 мкг/л.
5. Церебролизин способствует накоплению микроэлементов в определенных структурах головного мозга крыс.
6. Интенсивность накопления микроэлементов зависит от метода введения церебролизина.
7. Применение церебролизина, на модели экспериментальной ишемии хронической мозга у крыс, увеличивает экспрессию иРНК металлотионеинов 1 и 2 в 16.2 и 16.5 раз, соответственно, что в 2.1 и 2.3 раза выше по сравнению с группой контроля.
Апробация работы.
Основные результаты работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях ГОУ ВПО ИвГМА Росздрава (Иваново, 2006-2008), межрегиональной научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Молодежь и наука: итоги и перспективы» (Иваново, 2006).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 104 страницах машинописного текста, иллюстрирована 18 рисунками, содержит 14 таблиц. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, обсуждения результатов, заключения, выводов, списка литературы, включающей 56 отечественных и 89 зарубежных источников.
По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ (в т. ч., две работы в журналах рекомендованных ВАК и три статьи в международных журналах). Материалы диссертации доложены на научно-практических конференциях «Рациональная фармакотерапия в педиатрии», Москва, 2003; конгресс педиаторов России, Москва, 2005; международном конгрессе «Профессия и здоровье», Москва, 2005, V международном научно-практическом конгрессе «Человек в экстремальных условиях: здоровье, надежность и реабилитация», Москва, 2006; симпозиумах в рамках XI, XII, XIIIV Российских национальных конгрессов «Человек и лекарство», Москва, 2004, 2005, 2006, 2007; 5 Российском конгрессе неврологов, Ярославль, 2006; на Национальном конгрессе неврологов Украины «Инсульт», Киев, 2006; Научно-практической конференции кардиологов, терапевтов и неврологов Украины, Судак, 2007; а также на научно-практических конференциях ИвГМА и ИвГУ, научных обществах фармакологов и клинических фармакологов, физиологов и патофизиологов 2006-2009.
Основные теоритические положения диссертации используются на лекциях и семинарах, проводимых на кафедре фармакологии и клинической фармакологии ГОУ ВПО «Ивановская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развытию» для студентов и аспирантов кафедры.
