Введение к работе
Актуальность темы. Эффективность распространенных антидепрессивных средств в силу различных причин сегодня варьирует в пределах 65—80%. Достаточно актуальной остается проблема нежелательных последствий фармакотерапии (Г. Я. Авруцкий, А. А. Недува, 1988), В качестве своеобразной альтернативы лекарственному вмешательству можно рассматривать появившийся в 60-е годы эмпирически найденный метод лечения психической депрессии путем тотальной либо частичной депривации (лишения)ночного сна (ДС) (W. Schulte, 1966). В противоположность лекарственному воздействию ДС гораздо быстрее улучшает состояние больных депрессией, порой дает результат в фармакорезистентных случаях и не провоцирует побочных явлений (А. М. Вейн, Р. Г. Айрапетов, 1984, Wehretal., 1985).
Однако будучи довольно хорошо апробирован в клинических условиях, метод ДС все еще недостаточно изучен в эксперименте. В частности, не расшифрована природа антидепрессивного эффекта, до конца не решен вопрос о характере взаимодействия ДС с традиционными антидепрессантами. Понимание же природы данного явления важно, прежде всего, для решения фармакологических задач, поскольку раскрытие лежащих в основе этого процессов будет способствовать трактовке фармакодинамики известных препаратов и стимулировать поиск новых средств, способных быстрее современных антидепрессантов ликвидировать депрессивные симптомы.
Поскольку ДС направлена на изменение базального цикла покой-активность и фазной структуры сна, априори не вызывает сомнений хронобиологическая природа данного феномена. С другой стороны, психическая депрессия, по современным данным, является типичным хронобиологическим дефектом, связанным с рассогласованием циркадианных ритмов (Э. Б. Арушанян, В. С. Чудновский, 1988, Wirz_Justice( 1986), а устранение подобной дизритмии может служить причиной специфической активности антидепрессантов (Э. Б. Арушанян, В. А. Батурин, 1990).
Принимая во внимание указанные моменты представляется важным оценить хронобиологические особенности ДС, воспользовавшись для этой цели учетом биологических ритмов различного периода. Помимо обычной регистрации суточного периодизма интересно определить состояние корот-
копериодных флюктуации, предикторная роль которых для целей экспериментальной и клинической фармакологии обоснована в последнее время (Э. Б. Арушанян, 1991).
С целью расшифровки хронобиологической природы антидепрессивного эффекта ДС и ответа на лекарственное вмешательство существенно также установить вклад в их происхождение центральных аппаратов управления биоритмами. Среди последних особый интерес вызывает мозговая железа эпифиз, которая учавствует в организации цирка-дианных колебаний ряда функций и в то же время явно заинтересована в патогенезе психической депрессии и специфической активности антидепрессантов (Э. Б. Арушанян, 1991, Chekley, 1985, Wetterberg, 1983).
Изложенные положения определили цель и задачи настоящего исследования. Работа является составной частью НИР Ставропольской медицинской академии (номер Государственной регистрации 01.9.50.004946) и утверждена на заседании совета Ставропольской медицинской академии (протокол № 3 от 28 декабря 1994).
Цель и основные задачи исследования. Целью работы служило изучение хронобиологических особенностей деприва-ции парадоксальной фазы сна (ДПС) в сравнении с эффектом традиционных антидепрессивных средств. При этом необходимо было решить следующие конкретные задачи:
1. Исследовать сдвиги в структуре циркадианной подвижности, временной динамике принудительного плавания и вариативности сердечной деятельности при ДПС.
-
Определить влияние на те же ритмические показатели различных антидепрессивных средств из групп как трицикли-ческих соединений, так и ингибиторов моноаминоксидазы.
-
Установить вклад мозговой железы эпифиза в антидепрессивный эффект при немедикаментозной и лекарственной модификации ритмических процессов.
Научная новизна. Впервые выполнена комплексная хроно-биологическая оценка поведенческих и вегетативных сдвигов, вызываемых у животных при одно- или четрехкратной ДПС. Показано, что ограничение длительности сна приводит к изменению динамики суточной локомоции с различной перестройкой рисунка хронограмм, но общим признаком является смещение акрофазы подвижности на более поздние ночные часы. Подобный сдвиг может рассматриваться как показатель
антидепрессивного характера использованной процедуры. Данное положение подтверждает изучение временной динамики принудительного плавания крыс. Под влиянием ДПС меняется величина статических и ритмических параметров плавательной активности, в результате чего происходит регулярное снижение интегрального ритмологического показателя — индекса депрессивности. Такого рода поведенческим реакциям аккомпанирует определенная стабилизация вегетативных функций, судя по кардиоинтервалографической вариативности сердечного ритма. ДПС, способствуя некоторой симпа-тизации кардиоинтервалограммы, приводит к нормотонии в случае значительной разбалансировки вегетативных влияний на работу сердце». Одновременно показатель вариативности кардиоциклов может быть использован в качестве маркера временной системы организма, в целом, поскольку при инверсии светового режима наблюдается возрастание симпа-тикотонии в светлую фазу суток.
Впервые показано, что антидепрессивные свойства ДПС могут зависеть от функционального состояния эпифиза. Введение его основного гормона мелатонина, провоцирующее слабый антидепрессивный эффект, в то же время несколько потенцировало сдвиги в ритмической структуре плавания, вызываемые ДПС, в том числе снижение индекса депрессивности. Удаление эпифиза, напротив, сопровождается ограничением антидепрессивной активности ДПС в отличие от животных с имитацией процедуры лишения сна.
Согласно результатам хронобиологической оценки активности традиционных антидепрессантов из группы трицикличе-ских соединений (имипрамин, амитриптилин) и ингибиторов МАО (бефол), при их хроническом введении отмечается изменение временной динамики плавательного поведения и сердечной деятельности, весьма напоминающее эффект ДПС. В частности, независимо от особенности клеточного механизма действия веществ происходит реорганизация суточной ло-комоции животных со смещением максимума подвижности на более поздние сроки. Точно также, как и в случае ДПС, снижается величина ритмологического индекса депрессивности в динамической структуре плавания. Одновременно на данной модели показано, что антидепрессанты усиливают хроно-биологические сдвиги, обусловленные ДПС. Влияя на вариативность сердечного ритма, они чаще приводят к симпатиза-ции кардиоинтервалограммы с увеличением индекса напряжения.
Тем самым впервые продемонстрировано не только сходство хронобиологических эффектов ДПС и антидепрессивных средств, но и способность обоих вмешательств затягивать период колебательных процессов, что должно обуславливать устранение дизритмии, сопутствующей психической депрессии.
Опыты с введением мелатонина и эпифизэктомией позволили на примере амитриптилина констатировать зависимость специфической активности антидепрессантов от функционального состояния железы. Установлено, что ее удаление ограничивает взаимодействие антидепрессантов с эффектом ДПС. Вместе с тем эпифиз вносит только модулирующий вклад в генез антидепрессивной активности, не определяя ее полностью.
Положения, выносимые на защиту:
-
ДПС вызывает реорганизацию биологических ритмов разного диапазона. Смещение акрофазы циркадианной подвижности на поздние ночные часы и снижение ритмологиче-ского индекса депрессивности во временной динамике принудительного плавания служат показателями антидепрессивных свойств лишения сна, Этому способствует адаптивная перестройка вариативности сердечного ритма.
-
Антидепрессивные средства различных классов (трицик-лические соединения, ингибиторы МАО), обладающие разным механизмом клеточного действия, вызывают сходные хроно-биологические эффекты в виде изменения динамики суточной локомоции со сдвигом ее максимума на более поздние сроки и ритмической структуры плавательного поведения с уменьшением показателя депрессивности. Подпороговые дозы веществ пролонгируют поведенческий ответ на ДПС. С депрессогеном клофелином получены противоположные результаты.
-
Удаление эпифиза ослабляет, а введение основного эпифизарного гормона мелатонина потенцирует хронобио-логические сдвиги после ДПС и введения антидепрессантов. Причиной антидепрессивной активности обоих использованных вмешательств может быть затягивание периода колебательных процессов вследствие изменения деятельности ритм-задающих и ритморганизющих структур головного мозга.
Практическая ценность. Хронобиологический подход с успехом может использоваться для экспериментальной оценки антидепрессивных возможностей ДПС и наиболее адекватной моделью служит временная структура, плавательного поведения животных. Существование сходных перестроек в динами-
:*
ке ритмических процессов при ДПС и введении традиционных антидепрессантов, отчетливая потенциация одного воздействия другим позволяют рекомендовать более широкое сочетание в клинической практике немедикаментозных и лекарственных методов лечения психической депрессии. Учет вариативности сердечного ритма может быть использован для экспресс оценки ответа на антидепрессанты и в качестве маркера временной организации функций в целом.
Понимание природы хронобиологических механизмов, которые лежат в основе антидепрессивных свойств ДПС, открывает перспективы поиска и создания новых фармакологических средств для борьбы с депрессией. В частности, дальнейшая расшифровка этих механизмов должна способствовать созданию быстродействующих антидепрессантов.
Установленный факт непосредственной заинтересованности биологических соединений эпифиза в генезе антидепрессивной активности ДПС и лекарственных веществ делает целесообразным использование модуляторов эпифизарной функции с целью повышения эффективности подобных вмешательств в клинике.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на международном симпозиуме «Меле.тонин: общебиологические и онкорадиологические аспекты» (Обнинск, 1992); I и II международных конференциях «Циклические процессы в природе и обществе» (Ставрополь, 1993, 1994); VI коллоквиуме Европейского общества по изучению эпифиза (Копенгаген, 1993); международной конференции памяти Бухгейма «Фокус на нейрофармакологию» (Тарту, 1995); 1 Европейском конгрессе фармакологов (Милан, 1995); 1 Всероссийском съезде фармакологов (Волгоград, 1995); VII коллоквиуме Европейского общества по изучению эпифиза (Барселона, 1996); ежегодных итоговых конференциях молодых ученых и студентов медицинской академии (Ставрополь, 1990—1994); заседаниях Ставропольского научного общества фармакологов (1994—1996).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 работ.
Структура диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, объектов и методов исследования, 2-х глав результатов и их обсуждения, выводов и библиографического указателя, включающего 60 отечественных и 127 иностранных источников. Диссертация изложена на 147 страницах машинописного текста и иллюстрирована 33 рисунками.
Опыты выполнены на 310 белых нелинейных крысах обоего пола. Животных содержали в условиях вивария при естественном световом освещении, стандартной температуре, свободном доступе к воде и пище.
С целью ДПС использовали методику Д. Жуве и соавт. (1964). Смысл ее заключается в том, что крыс на 24 часа однократно или четырежды (с суточными интервалами) помещали на ограниченные (диаметром 7 см) площадки в водном бассейне. При наступлении парадоксальной фазы сна, которая характеризуется расслаблением скелетной мускулатуры, животные оказывались в воде. Одновременно в другой части резервуара на больших (диаметром 15 см) площадках содержались контрольные крысы.
Принудительное плавание регистрировали визуально (в течение 18 мин.) в стеклянном сосуде (диаметр 30 см), заполненном водой (температура 28-29 С). Учитывали три разных уровня активности животных в воде: активное (энергичные гребковые движения всеми конечностями, пассивное (единичные, низко амплитудные гребки в основном задними лапами и хвостом) плавание, а также периоды полной неподвижности (иммобилизации). Кроме того, подсчитывалось количество попыток выбраться из сосуда.
Оценивая ритмическую структуру локомоции, все эпизоды, как плавания, так и неподвижности делили на 4 гармоники: короткие (до 6 с), средние (6—18 с), длительные (18— 36 с) и сверхдлительные (более 36 с), Полученные результаты вводились в компьютер «Веста» и обрабатывались по оригинальной программе. По соотношению числа коротких циклов иммобилизации и общего количества периодов активного плавания рассчитывали ритмологический показатель депрессив-ности.
Для изучения кардиоинтервалограммы сначала производили запись ЭКГ в специальном пенале с контактными электродами у предварительно адаптированных к экспериментальным условиям животных. После этого подвергали математическому анализу сердечный ритм по данным измерения 100 последовательных интервалов между зубцами R. R-R интервалы определяли с шагом измерения 0,5 мм. Затем информация вводилась в компьютер ЕС-1841 и обрабатывалась с помощью оригинальной программы. При этом рассчитывал/-, следующие показатели: моду [Мо] — наиболее часто встречающиеся значения интервалов R-R, амплитуду моды (АМо)— число кардиоинтервалов, соответствующих значению моды,
вариационный размах \ Х\— вариативность кардиоцик-лов, а также индекс напряжения (ИН)—интегральный показатель, позволяющий наглядно оценить соотношение активности симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Кроме того, с помощью спектрального анализа выявляли волновую структуру сердечного ритма. На спектрограмме оценивали мощность дыхательных волн (менее 10 с), медленных волн I (10—30 с) и II (свыше 30 с) порядка. В виде соотношения мощностей волн I и II порядка к мощности дыхательных волн рассчитывали индекс централизации (ИЦ) — показатель, отражающий степень централизации управления сердечным ритмом (Р. М. Баевский, 1979).
Суточную динамику подвижности животных оценивали в специально сконструированном приборе, состоящем из жилой клетки и вращающегося барабана. Жилая клетка (25x10x10 см) была соединена с самописцем, оставляющем след на ленте, закрепленной на барабане. Таким способом, регистрировалось число переходов крысы из одного конца клетки в другой. В результате этого получали первичную запись двигательной активности животных. На актограммах подсчитывали общее количество переходов за трехчасовые промежутки времени с последующим построением хронограммы циркэдианного ритма подвижности.
Животные находились в жилых клетках круглосуточно. Только с 9.00 до 9.30 крыс вынимали для чистки боксов, кормления, а также введения исследуемых лекарственных средств и на проведние процедуры ДПС.
Для статистического расчета амплитуды и акрофазы цир-кадианного ритма выполняли косинор-анализ, являющийся общепризнанным методом унифицированного исследования биологических ритмов. Расчеты производили на персональном компьютере БК-0010.01 по программам, разработанным в соответствии с алгоритмом процедуры косинор-анализа (И. П. Емельянов, 1976, 1986; В. П. Карп, Г. С. Катинас, 1989).
Эпифизэктомию проводили под нембуталовым наркозом. После трепанации черепа слева от сагиттального и кпереди от левого поперечного синусов производили разрез твердой мозговой оболочки. В этот разрез под оболочку вводили бранши глазного пинцета к месту расположения эпифиза, который хорошо виден через обескровленный синус. Экстирпацию железы осуществляли за сосудистую ножку. Затем производили микроскопирование удаленного эпифиза под малым увеличением. По целости капсулы судили о надежности экстирпации. После описанного вмешательства костный
фрагмент укладывали на место, присыпали стрептоцидом, и кожная рана ушивалась непрерывным шелковым швом. - При ложной операции костный лоскут выделялся несколько кпереди от проекции эпифиза с целью сохранения его нервных и сосудистых связей. После этого производили широкий разрез твердой мозговой оболочки (как при зпифиз-эктомии) и на этом операцию заканчивали.
Антидепрессанты: имипрамин, амитриптилин и бефол вводили хронически в подпороговой для антидепрессивного эффекта дозе (5 мг^кг). Для контрольных определений использовался психостимулятор кофеин (20 мг/кг). С целью депрес-согенного воздействия однократно применяли клофелин (150 мкг'кг). Мелатонин (1 мг/кг), синтезированный во ВНИХФИ, вводили как однократно, так и повторно.
Для оценки хронических эффектов вещества применяли ежедневно в течение 12 дней, острое действие оценивали через 30—40 мин. после инъекции.
Контролем в каждой серии опытов служила группа животных, получавших физиологический раствор. Все исследуемые препараты инъецировали внутрибрюшинно (в объеме 0,5— 0,8 мл).
При количественной обработке результатов сопоставляли данные, полученные в опытных группах, с контрольными и и исходными показателями. Статистический анализ и сравнение вариационных рядов производили при помощи метода Вилкоксона-Манна-Уитни (Е. В. Гублер, 1978) и критерия Стьюдента (М. Л. Беленький, 1963).
Для подтверждения и детального изучения колебательного процесса использовали спектральный анализ, проводимый путем обработки вариационного ряда на компьютере ЕС-1841 по оригинальной программе.
![Миелопротекторные свойства некоторых производных 3-оксипиридина в условиях гемопоэзсупрессирующих влияний антибластомных средств в эксперименте [Электронный ресурс]](/i/i/4236/204841.png "Миелопротекторные свойства некоторых производных 3-оксипиридина в условиях гемопоэзсупрессирующих влияний антибластомных средств в эксперименте [Электронный ресурс] Клейменова Светлана Игоревна")
