Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. ПОДКРЕПЛЯЮЩИЙ ЭФФЕКТ КОКАИНА: НЕИРОБИОЛОГИЯ И
НЕЙРОФАРМАКОЛОГИЯ 11
Механизм действия и центральные эффекты кокаина „...„.„...„.„.„.„»....„...„.........„.11
Механизмы подкрепляющего действия кокаина„„„„„.„......„............„.„„„.„....„...„„.Л2
Нейроанатомический субстрат 13
Нейрохимический субстрат 16
Поведенческие модели, оценивающие подкрепляющее действие наркотиков..„.„.Л8
Обоснование анализа лигандов дофаминовых рецепторов на моделях, оценивающих подкрепляющее действие кокаина. „...„.„.....„....„„.„...„.........„.„„.„.....25
Обоснование анализа лигандов опиоидных рецепторов на моделях, оценивающих подкрепляющее действие кокаина..„.„„„„„..„„„„„„.„.....„„„.„„„„„„„.„.„.„„.„.„.„„„.„29
Многообразие опиоидных рецепторов и их физиологическое значение 29
Роль опиоидной рецепторнои системы в формировании кокаиновой зависимости
30
Обоснование анализа лигандов глутаматных рецепторов на моделях, оценивающих подкрепляющее действие кокаина „.„.„..„....„„„..„.„„.„„....„...„.„„...„.34
Роль NMDA-рецепторного комплекса в развитии кокаиновой зависимости 35
Обоснование анализа лигандов никотиновых рецепторов на моделях, оценивающих подкрепляющее действие кокаина „„.„„„.„...„.„.„..„„„..„„......„„..„„„.38
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 40
Экспериментальные животные и условия их содержания „„.„.„„.„„„„„.„„.„...„„...„40 Вещества „.„„„„.„..„„..„„„„„„.„..„„.„„..„„„„.„„.„„„„„.„„...„.„„.„„.„„„„„„.„.„.„.„„„.„.„.40 Выработка реакции внутривенного самовведения .„...„„.„.„„.„...„.„.„„.„.„.„„.„„.„„.40
Выработка реакции внутривенного самовведения в режиме «фиксированное
соотношение» 42
Выработка реакции внутривенного самовведения в режиме «фиксированный
интервал» 43
Угашение выработанной реакции внутривенного самовведения кокаина...............44
Методы статистического анализа результатов ......................................................45
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ДОЗО-ЗАВИСИМОСТИ И ВЛИЯНИЯ
НЕФАРМАКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПЕРВИЧНО-
ПОДКРЕПЛЯЮЩИЕ СВОЙСТВА КОКАИНА 46
Сезонные изменения показателей инициации внутривенного самовведения кокаина..........................................................................................................................46
Влияние массы тела животных на инициацию внутривенного самовведения кокаина „„„„.„.„„„„.„..„„...„.„„.„...„„.„.„„.„„....„„„.„„.„„.„.............„„.„„.„.„.„.„.„.„.„„..48
Влияние активности животных в претесте на инициацию внутривенного самовведения кокаина .„„.„„.„.„„„.......„„.....„.„„.„.„„.„„.„„„.„„„„„„„.„„.„..„.„.„„.„.„..51
Влияние концентрации кокаина на инициацию внутривенного самовведения ......54
Влияние режима подкрепления на инициацию внутривенного самовведения кокаина ......„.„...........„„....„„„.„„...„.„.„.„„......„„„.............„.„„.„„....„„„.„.„„.„.„.......„.„..57
Обсуждение результатов .„.„.„„.„.„„.„.„„„„..„„.„„„.„„.„„.„„.„.„„.„„„.„„.„.„.„.„.„.„.„„61
ГЛАВА 4. ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПЕРВИЧНО-
ПОДКРЕПЛЯЮЩИХ СВОЙСТВ КОКАИНА НА МОДЕЛИ ИНИЦИАЦИИ
ВНУТРИВЕННОГО САМОВВЕДЕНИЯ У МЫШЕЙ 69
Влияние антагонистов дофаминовых рецепторов на первично-подкрепляющие свойства кокаина в тесте внутривенного самовведения ..„„.„„.„„„..„„..„„.„....„„.„„.69
Влияние лигандов и-, к- и б-опиоидных рецепторов на на первично-подкрепляющие свойства кокаина в тесте внутривенного самовведения „.„...„..„„74
4 Влияние антагониста NMDA-рецепторов мемантина на первично-подкрепляющие свойства кокаина в тесте внутривенного самовведения .............................................82
Влияние антагонистов никотиновых рецепторов на первично-подкрепляющие свойства кокаина в тесте внутривенного самовведения .„„...........„„.„.„....„.„„..„„....85
Обсуждение результатов „..„........„.„.......„.„..„...........„.....„.„„...„.„„.„„....„.„.„„.„.„....„.90
ГЛАВА 5. АНАЛИЗ ПОВЕДЕНИЯ ПОИСКА НАРКОТИКА НА МОДЕЛИ УГАШЕНИЯ РЕАКЦИИ ВНУТРИВЕННОГО САМОВВЕДЕНИЯ КОКАИНА ...100
Угашение выработанной реакции внутривенного самовведения кокаина............. 103
Влияние антагониста дофаминовых рецепторов на угашение выработанной
реакции внутривенного самовведения кокаина...................................... 106
Влияние лигандов и-, к- и 5-опиоидных рецепторов на угашения выработанной реакции внутривенного самовведения кокаина.„„........„..„.„„.„.„„....„„..................„109
Влияние антагониста NMDA рецепторов на угашение выработанной реакции
внутривенного самовведения кокаина....................... 117
Влияние антагониста никотиновых рецепторов на угашения выработанной реакции внутривенного самовведения кокаина....„.„„.....„.„„.„„.„....„„.............„.„„.120
Обсуждение результатов ..„„.„„......„„...„.„.„„...„........„.„.....„„.„„„.„.„„.„.„„.. 123
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 134
ВЫВОДЫ 141
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 142
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 143
5 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
AM - «активная» мышь
ВБШ - вентральные отделы бледного шара
ВТО - вентральная тегментальная область
KB - количество выглядываний
ПМ - «пассивная» мышь
ЛГ - латеральный гипоталамус
МД - медиальнодорсальные отделы таламуса
ИМЯ - ножкомостовое ядро
ПФК - префронтальная кора
ПЯ - прилежащее ядро перегородки
РВС - реакция внутривенного самовведения
ЦОВ - центральное околоводопроводное вещество
Введение к работе
Актуальность проблемы. Злоупотребление психостимулянтами является серьезной медико-социальной проблемой (Гофман А.Г., 2003; Фридман Л.С. и др., 1998; Piatt, 2002; Vetulani, 2001). Список психостимулянтов, которые используются как наркотики и токсиканты включает кокаин, амфетамин, метамфетамин, метиленодиоксиметамфетамин («экстази»), эфедрин, эфедрон, псевдоэфедрин. Самым известным представителем данной группы является кокаин, который по эпидемиологическим данным является ведущим по распространенности наркотическим средством в США. В России злоупотребление кокаином по частоте находится на четвертом месте.
Зависимость от кокаина является преимущественно психологической. В настоящее время не существует методов специфической лекарственной терапии (как, например, лечение агонистами или антагонистами опиоидных рецепторов при опийной зависимости) лиц с зависимостью от кокаина. Определяющим фактором в рецидивировании является то, что люди, употреблявшие кокаин, продолжают испытывать сильное влечение и физиологический дискомфорт при столкновении со стимулами, ассоциированными с его действием. В связи с этим можно полагать, что изучение механизмов, опосредующих первично-подкрепляющее действие кокаина и реакции на стимулы, связанные с его действием, а также исследование возможностей фармакологического контроля этих процессов является перспективным направлением разработки средств противорецидивной терапии.
Исследования последних лет показали, что нейроанатомическим субстратом подкрепляющего действия наркотиков являются области мозга, входящие в «систему награды» и непосредственно связанные с мезокортиколимбическими дофаминергическими структурами (Cardinal et ah, 2002; Di Chiara, 1995; Kiyatkin, 1994; Koob, 1992; Kreek, 1996). Основной «мишенью» действия кокаина считается транспортная система обратного захвата дофамина (Kiyatkin, 1994; Kiyatkin et al., 2000; Koob, 1992; Kreek, 1996; Leshner et al., 1999; Missale et al., 1998), блокада которой активирует дофаминергическую систему. Вместе с тем, имеются основания полагать, что не только дофаминовые, но и опиоидньге, никотиновые и NMDA-рецепторные системы задействованы в развитии и/или проявлении подкрепляющего действия кокаина, хотя полученные к настоящему времени данные в достаточной
7 степени противоречивы (Ettenberg et al., 1982; Van Ree et al, 1987). Сравнительные исследования влияния веществ с различным рецепторным профилем на поведенческих моделях поиска и потребления кокаина могут послужить основой для выявления новых групп фармакологических веществ, оказывающих антиаддиктивное действие и лишенных нежелательных побочных эффектов.
Мало исследованы процессы угашения поведенческих реакций животных, ассоциированных с подкрепляющим действием кокаина, и связанные с ними изменения функциональной активности различных нейромедиаторных систем, хотя именно эти процессы должны играть ключевую роль в рецидивировании зависимости от кокаина (Fontana et al., 1993; Kiyatkin, 1994; Mark et al., 1994). Практически не изученным остается терапевтический потенциал лигандов дофаминовых, опиоидных, никотиновых и NMDA-рецепторов как перспективных средств противорецидивной фармакотерапии кокаиновой зависимости.
Настоящая работа выполнена в рамках Федеральной целевой программы «Комплексные меры противодействия злоупотреблению наркотиками и их незаконному обороту на 2002-2004 годы» (постановление Правительства РФ от 23.01.2002 №44), договор № 2/02 от 16.06.2002, а также отраслевой научно-исследовательской программы «Разработка эффективных методов и средств профилактики, диагностики и лечения наркологических заболеваний на основе медико-биологических, клинических и медико-социальных исследований» (2001-2005), договор № 010/055/050 от 10.06.01, гранта National Institute of Drug Abuse, номер DA-14169 и гранта Dutch Organization for Research (NWO) номер #047-008-004.
Целью работы явился фармакологический анализ подкрепляющего эффекта кокаина на модели внутривенного самовведения.
В связи с этим были поставлены следующие задачи: 1. Провести анализ зависимости показателей ориентировочно-исследовательского поведения, лежащих в основе измерения подкрепляющего действия кокаина, от ряда факторов (сезон, исходный уровень ориентировочно-исследовательской реакции, масса тела животных, режим подкрепления).
Изучить влияние лигандов дофаминовых, опиоидных, никотиновых и NMDA-рецепторов на инициацию внутривенного самовведения кокаина.
Оценить угашение выработанной на этапах инициации и исполнения оперантной реакции животных
Изучить влияние лигандов дофаминовых, опиоидных, никотиновых и NMDA-рецепторов на выработанную оперантную реакцию животных в условиях угашения.
Положения, выносимые на защиту.
Чувствительность животных к подкрепляющему действию кокаина не зависит от таких факторов как время года, масса тела и исходный уровень ориентировочно-исследовательской активности животных.
В реализации первично-подкрепляющих свойств кокаина задействованы D1 и D2 дофаминовые, ц и к-опиоидные и никотиновые рецепторные системы.
3. В механизмах, лежащих в основе компульсивного (резистентного к
угашению) поведения поиска наркотика под влиянием обстановочных
стимулов, ассоциированных с самовведением кокаина, задействованы D1 дофаминовые и jx-опиоидные рецепторы.
4. Способность антагониста ц-опиоидных рецепторов налтрексона селективно
блокировать как первично-подкрепляющие эффекты кокаина, так и подавлять
облегчающее действие контекстных самовведению кокаина стимулов на
поведение поиска наркотика позволяет рекомендовать данный препарат для
клинического исследования в качестве средства терапии зависимости от
кокаина.
Научная новизна. Впервые установлено влияние сезонного фактора, массы тела, исходного уровня исследовательской активности животных, на показатели, характеризующие реакцию внутривенного самовведения. Впервые показано влияние лигандов дофаминовых, опиоидных, никотиновых и NMDA-рецепторов на первично-подкрепляющие свойства кокаина и на уровень ориентировочно-исследовательской реакции мышей с использованием методики инициации внутривенного самовведения. Впервые продемонстрирована устойчивость к угашению оперантной реакции, выработанной в процессе инициации и исполнения
реакции самовведения кокаина у мышей. Впервые выявлены «противорецидивные» свойства» антагонистов дофаминовых и ц-опиоидных на модели угашения выработанной реакции внутривенного самовведения кокаина. Дано экспериментальное обоснование целесообразности разработки на основе антагонистов ц-опиоидных рецепторов лекарственных средств для лечения и профилактики кокаиновой зависимости.
Научно-практическое значение работы. Теоретическая ценность работы состоит в выявлении факторов, влияющих на показатели экспресс модели внутривенного самовведения у мышей и определении различий нейромедиаторного паттерна реакций инициации и угашения внутривенного самовведения кокаина.
Практическая ценность исследования состоит в разработке новой поведенческой модели угашения поведения поиска и потребления наркотика, которая может быть использована для изыскания и изучения новых противорецидивных средств для фармакотерапии наркологических заболеваний, и в экспериментальном обосновании перспективности антагонистов ц-опиоидных рецепторов для лечения кокаиновой зависимости
Реализация результатов исследования. Результаты исследования внедрены в практику учебной и исследовательской работы кафедры фармакологии и НИЦ СПбГМУ им. акад. И.П.Павлова, а также в исследовательскую работу Ленинградского областного наркологического диспансера.
Апробация . работы. Материалы диссертации были представлены на Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической фармакологии» (Санкт-Петербург, 1999), на 2-ом Пленуме правления Российского научного общества фармакологов (Санкт-Петербург, 1999), на Научной сессии Института фармакологии им. А.В. Вальдмана СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова (Санкт-Петербург, 2000-2004), на Северо-Балтийских курсах по нейробиологии зависимости (Турку, Финляндия, 2001), на научно-практическом семинаре «Проблемы алкоголизма и наркомании в странах северной Европы» (Санкт-Петербург, 2003), на семинаре для молодых ученых Европейской Коллегии нейропсихофармакологии (Ницца, Франция, 2004), на совместных заседаниях кафедры фармакологии, отдела психофармакологии и лаборатории фармакологии
10 поведения Института фармакологии им. А.В. Вальдмана СПбГМУ им. акад. И.П.Павлова (1999-2004).
По результатам исследования опубликовано 7 работ.
