Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 17
1.1.. Обучение, зависимое от состояния: определения и термины, краткий исторический очерк 18
1.2. Лекарственная дифференцировка
1.2.1. Основные определения1 и характеристики 23
1.2.2. Лекарственная дифференцировка у людей 27
1.2.3. Методология лекарственной дифференцировки в современной нейробиологии 30
1.3. Дифференцировочные стимульные свойства психотропных веществ
1.3.1. Дифференцировочные стимульные свойства модуляторов ГАМКд- рецепторов 36
1.3.2. Дифференцировочные стимульные свойства нейролептиков 50
1.3.3. Дифференцировочные стимульные свойства опиатов 62
1.3.4. Дифференцировочные стимульные свойства психостимуляторов 71
1.3.5. Дифференцировочные стимульные свойства антидепрессантов 78
1.3.6. Интероцептивные свойства ноотропных препаратов 81
Глава 2. Материалы и методы исследования
2.1. Экспериментальные животные 86
2.2. Изученные вещества 86
2.3. Методика оперантного поведения 87
2.3.1. Выработка базового опрантного рефлекса 88
2.3.2. Методика лекарственной дифференцировки 89
2.3.3. Оценка специфичности лекарственной дифференцировки и анализ механизма стимульных свойств веществ 94
2.4. Методика «открытого поля» 97
2.5. Методика «конфликтной ситуации» 97
2.6. Методика вращающегося стержня 97
2.7. Статистическая обработка экспериментальных данных 98
Глава 3. Особенности формирования лекарственной дифференцировки веществ с анксиолитической активностью 99
3.1. Изучение динамики формирования лекарственной дифференцировки бензодиазепиновых анксиолитиков 100
3.1.1.Лекарственная дифференцировка «феназепам - контрольный раствор» в режиме FR1 101
3.1.2. Лекарственная дифференцировка «феназепам - контрольный раствор» в режиме фиксированного отношения -10 (FR10) 104
3.1.3. Лекарственная дифференцировка «лоразепам - контрольный раствор» в режиме FR10 107
3.1.4.Лекарственная дифференцировка «гидазепам - контрольный раствор» в опрантом режиме FR1 110
3.1.5.Лекарственная дифференцировка «гидазепам-контрольный раствор» в режиме FR10 113
3.1.6. Лекарственная дифференцировка «диазепам 0,5 мг/кг - диазепам 5 мг/кг» в режиме FR10 115
3.2. Изучение динамики формирования лекарственной дифференцировки пентобарбтала натрия
3.2.1. Лекарственная дифференцировка «пентобарбитал - физиологический раствор» в оперантном режиме FR1 118
3.2.2.Лекарственная дифференцировка «пентобарбитал - физиологический раствор» в оперантном режиме FR10 121
3.3. Изучение динамики формирования лекарственной дифференцировки буспирона.
3.3.1. Лекарственная дифференцировка «буспирон - контрольный раствор» в оперантном режиме FR1 124
3.3.2. Лекарственная дифференцировка «буспирон-контрольный раствор» в оперантном режиме FR10 126
3.4. Изучение динамики формирования лекарственной дифференцировки афобазола 129
3.5. Заключение 136
Глава 4. Специфичность интероцептивных эффектов веществ с анксиолитической активностью 138
4.1. Специфичность лекарственной дифференцировки бензодиазепиновых анксиолитиков 141
4.1.1. Специфичность интероцептивных свойств феназепама 142
4.1.2. Специфичность интероцептивных свойств лоразепама 149
4.1.3.Специфичность интероцептивных свойств гидазепама 150
4.1.4.Специфичность интероцептивных свойств диазепама 153
4.2. Специфичность интероцептивных дифференцировочных свойств пентобарбитала натрия 155
4.3. Специфичность интероцептивных дифференцировочных свойств буспирона 159
4.4. Заключение 162
Глава 5. Изучение механизмов интероцептивных эффектов положительных модуляторов гамка-рецепторов 164
5.1. Сравнительное изучение ГАМКл-рецепторного механизма интероцептивных свойств феназепама, гидазепама и пентобарбитала натрия в режиме оперантного обучения FR10 166
5.2. Сравнительное изучение механизмов интероцептивных эффектов феназепама и лоразепама 172
5.3. Изучение роли дофаминовых рецепторов и кальциевых каналов в механизме интероцептивных эффектов диазепама 177
5.4. Изучение влияния афобазола на генерализационный профиль интероцептивных эффектов диазепама 182
5.5. Заключение 183
Глава 6. Интероцептивные эффекты атипичных нейролептиков 185
6.1. Изучение динамики формирования лекарственной дифференцировки при использовании дилепта 185
6.2. Изучение динамики формирования лекарственной дифференцировки при использовании сульпирида.
6.2.1.Лекарственная дифференцировка «сульпирид - контрольный раствор» в режиме FR10 190
6.2.2. Лекарственная дифференцировка «сульпирид - контрольный раствор» в режиме FR1 199
6.3. Исследование специфичности стимульных свойств сульпирида 205
6.4. Заключение 209
Глава 7. Изучение интероцептивных эффектов препратов с ноотропными и/или нейропротективными свойствами 212
7.1. Интероцептивные эффекты мексидола 213
7.1.1.Лекарственная дифференцировка «мексидол - контрольный раствор» в режиме FR10 213
7.1.2.Лекарственная дифференцировка «мексидол - контрольный раствор» в режиме FR1 218
7.2. Лекарственная дифференцировка «ЦПГ-контрольный раствор» при обучении в последовательном оперантном режиме FR1- FR10 221
7.3. Лекарственная дифференцировка «фенибут - контрольный раствор» при обучении в оперантном режиме FR1 225
7.4. Интероцептивные эффекты пирацетама 228
7.5. Заключение 231
Глава 8. Интероцептивные эффекты дерморфина 234
Глава 9. Сравнительное изучение психотропной активности препаратов, используемых в качестве дифференцируемых стимулов при формировании лекарственной дифференцировки 241
9.1. Влияние веществ на уровень тревожности и ориентировочно-исследовательское поведение 242
9.4. Изучение интероцептивных эффектов коразола и его анксиогенных свойств 246
9.3. Заключение 251
Глава 10. Обсуждение результатов 253
Выводы 311
Список литературы 314
Список сокращений 360
- Дифференцировочные стимульные свойства модуляторов ГАМКд- рецепторов
- Оценка специфичности лекарственной дифференцировки и анализ механизма стимульных свойств веществ
- Лекарственная дифференцировка «пентобарбитал - физиологический раствор» в оперантном режиме FR1
- Специфичность интероцептивных дифференцировочных свойств пентобарбитала натрия
Введение к работе
Актуальность работы. По данным Всемирной организации Здравоохранения (ВОЗ), в настоящее время около 450 миллионов человек в мире страдают от психоневрологических расстройств и нарушения поведения. По оценке на 2002 год, опубликованной в ежегодном докладе ВОЗ в 2004 году, вклад психоневрологических расстройств в сокращение продолжительности здоровой жизни увеличился до 13,0% (12,2% среди мужчин, 13,8% - среди-женщин). По прогнозу до 2020 года, этот показатель увеличится до 15% (Murray, 2000).
В популяции социально активного трудоспособного населения следует отметить значительную распространенность невротических и неврозоподобных расстройств, увеличение числа больных с пограничными состояниями, аффективными (депрессивными) расстройствами. Среди лиц более пожилого возраста на первый план выходят патологии, являющиеся следствием нейродегенеративных процессов и проявляющиеся в нарушениях когнитивных процессов. С целью терапии этих расстройств широкое применение получили различные группы психотропных лекарственных средств (анксиолитики, транквилизаторы, ноотропы, нейропротекторы, антидерессанты, нейролептики). В подавляющем большинстве случаев фармакотерапия является или единственным эффективным средством лечения нервно-психических расстройств, или неотъемлемым компонентом комплексных подходов к терапии заболеваний данного круга. Это обусловливает актуальность решения ряда общих проблем современной психофармакотерапии. Нередко для развития терапевтического эффекта необходим прием психотропных препаратов длительными курсами, в связи с чем у пациентов развивается психологическое стремление к потреблению лекарственных средств в отсутствие медицинских показаний, т. е. психической зависимости. Экспериментальная оценка риска развития зависимости данного типа является одной из важных проблем современной психофармакологии. В настоящее время все отчетливей обрисовывается проблема индивидуальной чувствительности к психотропным препаратам, что делает необходимым сравнительные исследования механизмов
действия различных фармакологических агентов, представляющих конкретный класс лекарственных средств. В данном аспекте особую важность приобретают сравнительные исследования механизмов действия традиционных классических психотропных средств и новых препаратов, обладающих селективностью в отношении определенных терапевтических свойств.
Одним из актуальных направлений современной экспериментальной и клинической фармакологии является изучение интероцептивных (субъективных) эффектов психотропных препаратов, которые являются важным фактором, повышающим риск развития лекарственной зависимости (Rush et al., 2000, 2003 a, b; Vansickel et al., 2006). Способность фармакологических агентов проявлять интероцептивные свойства лежит в основе фундаментального феномена обучения, зависимого от состояния, состоящего в том, что ранее выработанный у человека или животного условный рефлекс воспроизводится в наиболее полной форме только в том состоянии, в котором происходит его выработка (Overton, 1984, Khavandgar, 2003). Моделируемое введением веществ обучение, зависимое от состояния, обнаруживается в явлениях, которые можно подразделить на две основные группы: диссоциированное обучение (state dependent learning) и лекарственную дифференцировку (ЛкД) (drug discrimination).
В эксперименте при обучении животных ЛкД интероцептивные эффекты фармакологических агентов выполняют функцию дифференцировочных стимулов, указывая на высокую вероятность предъявления физиологически значимого для организма безусловного раздражителя (вознаграждения) при совершении определенной инструментальной реакции. В процессе такого условнорефлекторного обучения у животного формируется стабильная интероцептивная дифференцировка по степени воспроизведения которой судят об изменении интероцептивных эффектов тренировочных веществ после самых разнообразных фармакологических манипуляции (Colpaert, 1999; Jarbe et al., 2008).
В клинических условиях интероцептивные эффекты фармакологических агентов проявляются в том, что при приеме определенных лекарственных средств пациенты сообщают о возникновении характерных ощущений,
вызываемых этими веществами — субъективных эффектов, что, как полагают, имеет важное значение в формировании целенаправленного поведения, приводящего к неконтролируемому потреблению лекарственных средств с ярко выраженными положительными подкрепляющими свойствами (Ciccocioppo et al., 2004). У людей интероцептивные свойства веществ исследуют в условиях специальных процедур, включающих инструкции к выполнению задач на обучение (drug discrimination) и/или вопросники о субъективных ощущениях (subjective reportes) в соответствии с психологическими шкалами тревоги, раздражительности, депрессии, расслабленности, эйфории и т.д. (Johanson, 1991; Smith, Bickel, 1999; Rush et al., 2000; Kelly et al., 2003;Rush et al., 2003 a, b; Vansickel et al., 2006).
Являясь самостоятельным физиологическим феноменом, ЛкД составляет основу методологического подхода к экспериментальному изучению целого ряда проблем биологии и медицины. Современные классификационные' схемы подтипов рецепторов нервной системы основываются на результатах исследований лигандного связывания и других методов анализа in vitro, при использовании в качестве моделей патологии трансгенных и нокаутированных инбредных линий животных (Barnard et al., 1998; Crestani et al., 2001; Collinson et al., 2002; Elliot et al., 2003; Rosahl, 2003; Morris et al., 2006; Storustovu, Ebert, 2006). При этом остается актуальной проблема сопоставления этих данных с анализом действия психотропных препаратов и функционирования рецепторных систем в условиях in vivo и в исходных популяциях (wild) лабораторных животных (Rowlett et al., 2004; Atack et al., 2007). Высокая корреляция данных, полученных при изучении рецепторных механизмов действия веществ на основе анализа их интероцептивных эффектов, позволяет рассматривать ЛкД в качестве уникальной экспериментальной парадигмы, обеспечивающей высокий уровень адекватности информации о нейрохимических и молекулярных механизмах действия лекарственных препаратов in vivo (Lelas et al., 2000a, 2000a, 2002; McCane et al., 2004; McCreary et al., 2007; Cater et al., 2007).
Важной практической точкой приложения методологии, основанной на интероцептивных эффектах фармакологических агентов, является доклиническая
оценка наркогенного потенциала новых психотропных лекарственных препаратов в сравнении с их известными аналогами и химически родственными соединениями (Barrett etal., 2005; Hodge et al., 2006; McMahon, 2006).
При изучении интероцептивных эффектов психотропных препаратов выделяют несколько основных актуальных направлений. Первый комплекс задач составляют исследования способности новых веществ проявлять субъективные эффекты и изучение механизмов их психотропной активности на основе методологии ЛкД (Recker, Higins, 2004). Разработка психотропных препаратов на основе новых фармакологических концепций часто имеет своим результатом создание новых психоактивных веществ оригинального, часто сложного, спектра действия, сочетающих анксиолитическое действие с ноотропным и/или нейропротективным, нейролептический эффект с ноотропными свойствами, опиат-зависимые анальгетические эффекты, сочетающиеся со слабой выраженностью подкрепляющих свойств. Это обусловливает необходимость сравнительного анализа интероцептивных свойств этих новых веществ и классических препаратов с целью определения перспективы изучения рецепторных механизмов их действия в условиях in vivo на основе методологии ЛкД, рисков развития у пациентов психологической лекарственной зависимости, возможных негативных влияний на процессы памяти и обучения. Вышеизложенное объясняет актуальность анализа особенностей динамики формирования ЛкД при изучении интероцептивных эффектов новых лекарственных препаратов как одного из фундаментальных компонентов спектра психотропной активности.
Вторым важным направлением является разработка, оптимизация и стандартизация экспериментальных методов для изучения интероцептивных эффектов веществ. При колоссальном методическом разнообразии, наблюдаемом в области изучения интероцептивных эффектов веществ, единично представлены экспериментальные работы, предметом которых является сравнительный анализ и обобщение различных подходов изучения ЛкД, в частности использования разных типов безусловного подкрепления при формировании дифференцировочного рефлекса, разных режимов оперантного обучения,
вариаций тестовых процедур (Zarcone, Ator, 2000). Наиболее эффективным методом исследования ЛкД в настоящее время признаны оперантные модели поведения, представленные различными модификациями и используемые у разных видов лабораторных животных (Barrett et al., 2005; Piatt et al., 2005; Carter et al., 2003; McMahon, 2006). Однако единственная на сегодняшний день классификация дифференцируемости психотропных препаратов основана на динамике и специфичности интероцептивных свойств веществ при формировании ЛкД в условиях Т-образного лабиринта при электроболевом подкреплении (Overton, 1982). Вместе с тем, противоречивость данных, получаемых в разных экспериментальных работах при изучении специфичности и механизмов интероцептивных эффектов психотропных препаратов, часто объясняют особенностями методических модификаций формирования ЛкД и оценки стимульного контроля веществ (Zarcone, Ator, 2000).
В ГУ НИИ фармакологии имени В.В.Закусова РАМН наряду с бензодиазепиновыми (БД) анксиолитиками феназепамом и гидазепамом, в последние годы были созданы и внедряются в лечебную практику оригинальные вещества, сочетающие анксиолитический эффект с ноотропным и/или нейропротективным действием. Селективный анксиолитик с нейропротективным действием афобазол обладает принципиально новым для противотревожного средства механизмом действия, оказывая влияние на внутриклеточные процессы в результате избирательного взаимодействия с ст-рецепторами (Незнамов Г.Г. и соавт., 2001; Середенин и соавт., 2006; Seredenin et al., 2008). В лечебной практике в качестве анксиолитического, ноотропного и нейропротективного средства применяется препарат мексидол (Воронина, 2001, 2004). На основе дизайна коротких пептидов создан препарат ноопепт, анксиолитическую и ноотропную активность которого связывают с его метаболитом циклопролил-глицином (ЦПГ), также определяемым в ЦНС млекопитающих в качестве эндогенного вещества (Гудашева и соавт., 1999, 2001; Середенин и соавт., 2002; Gudasheva et al., 2006). На стадии углубленного изучения в качестве новых анальгетиков находятся производные пептида дерморфина (Гузеватых и соавт., 2005, 2007). Вопрос о наличии дифференцировочных интероцептивных
эффектов у ноотропных и/или нейропротективных препаратов, равно как и сравнительные аспекты интероцептивных эффектов нового селективного анксиолитика афобазола и классических БД препаратов, остается неясным. вышеизложенное обусловило цель и задачи настоящего исследования.
Цель исследования состояла в сравнительном изучении особенностей интероцептивных эффектов психотропных препаратов основных фармакологических классов и новых веществ из разных фармакологических групп (анксиолитиков, атипичных нейролептиков, ноотропов, анальгетика) и разработке оптимальной стратегии изучения интероцептивных свойств новых психотропных препаратов в условиях оперантной модели лекарственной дифференцировки. Для достижения выше означенной цели были поставлены следующие задачи:
Осуществить сравнительный анализ динамики формирования ЛкД известных и новых психотропных препаратов при использовании разных режимов оперантного обучения (FR1 и FR10).
На основе дифференцированного анализа особенностей текущего процесса формирования ЛкД и ее воспроизведения определить параметры дифференцируемости веществ в условиях оперантной модели поведения.
3. Осуществить сравнительный анализ специфичности интероцептивных
эффектов исследуемых препаратов и механизмов реализации их
дифференцировочных стимульных свойств в условиях разных режимов
оперантной модели ЛкД.
Определить роль отдельных модуляторных сайтов ГАМКд-рецепторов в реализации интероцептивных эффектов веществ с анксиолитическим действием.
Провести анализ соотношения степени дифференцируемости препаратов из разных фармакологических классов и их специфических психотропных свойств.
На основе полученных данных определить общие принципы оптимизации методической схемы экспериментального изучения интероцептивных эффектов новых веществ из разных фармакологических классов в условиях оперантной
13 модели ЛкД у крыс.
Научная новизна исследования. Выявлены различия в характеристиках интероцептивных стимульных свойств и особенности формирования ЛкД анксиолитиков бензодиазепиновой (БД) структуры и анксиолитиков с ноотропным и/или нейропротективным компонентами действия. Показано, что феназепам является высокодифференцируемым препаратом и характеризуется наибольшей специфичностью интероцептивных дйфференцировочных стимульных свойств в ряду классических БД анксиолитиков, что проявляется в отсутствии генерализации интероцептивных эффектов феназепама при использовании в условиях заместительного тестирования положительных
модуляторов ГАМКд-рецепторов барбитуратной и нейростероидной структуры.
Полная генерализация интероцептивных эффектов феназепама наблюдается только при использовании лоразепама, что свидетельствует о наличии существенных отличительных особенностей в рецепторном механизме реализации психотропной активности феназепама и лоразепама по сравнению с другими БД. Вместе с тем, установлено, что специфичность интероцептивных свойств феназепама несколько выше, чем у лоразепама. Показана способность БД анксиолитика гидазепама частично воспроизводить стимульные свойства лоразепама в условиях оперантной модели ЛкД. Вместе с тем, гидазепам менее эффективен при воспроизведении интероцептивных стимульных свойств феназепама.
Впервые выявлены общие звенья в механизме реализации интероцептивных эффектов феназепама и лоразепама и изучены механизмы реализации интероцептивных эффектов гидазепама. Установлено, что в реализации стимульных свойств феназепама и гидазепама определяющую роль играет функциональное состояние БД модулирующего участка хлорного канала, что является общим звеном в механизме интероцептивных эффектов веществ БД структуры. Вместе с тем, интероцетивные свойства феназепама и лоразепама в значительной степени зависят от состояния ГАМКд-рецепторов, что отличает их
от гидазепама. Стимульные свойства феназепама и лоразепама не зависят от
функциональной активности пикротоксинового и нейростероидного модулирующих сайтов, что отличает феназепам и лоразепам от других БД анксиолитиков. Впервые проведено изучение дифференцировочных стимульных свойств анксиолитиков с ноотропным и/или нейропротективным компонентами действия мексидола, афобазола и ЦПГ, атипичных нейролептиков сульпирида и дилепта, пептидного анальгетика дерморфина. Показано, что афобазол и дилепт относятся к группе недифференцируемых препаратов. Установлена средняя степень дифференцируемости мексидола при использовании разных режимов оперантного поведения (FR1 и FR10), ЦПГ в режиме непрерывного подкрепления, сульпирида в разных режимах оперантного o6y4emw(FRl и FR10) и дерморфина (FR10).
Показано, что ЛкД, вырабатываемая при использовании анксиолитиков с ноотропными и/или нейропротективными свойствами, характеризуется более длительными сроками обучения, более низким уровнем воспроизведения адекватных оперантных реакций, менее стабильным воспроизведением по
сравнению с ГАМКд-позитивными модуляторами БД и барбитуровой природы.
Научно-практическая значимость работы. Данные о низкой дифференцируемости афобазола позволяют полагать полное отсутствие риска развития лекарственной зависимости и синдрома отмены при прекращении длительных приемов препарата.
Наличие средней степени дифференцируемости мексидола, ЦПГ и дерморфина свидетельствует о риске возникновения лекарственной зависимости при длительном применении веществ лишь у отдельных пациентов. Данные о высокой специфичности стимульных свойств БД анксиолитиков (феназепама и лоразепама), низкой и средней дифференцируемости анксиолитиков с ноотропными и/или нейропротективными свойствами позволяют расширить международную классификацию психотропных препаратов, основанную на их дифференцируемости.
Определены подходы к оптимизации методики исследования интероцептивных эффектов психотропных препаратов. Показана
эквипотенциальная эффективность использования в качестве базовых оперантных режимов FR1 и FR10 при выработке ЛкД и анализе механизмов интероцептивных эффектов, высоко дифференцируемых фармакологических агентов, что позволяет ускорить процедуру формирования ЛкД и изучение механизмов их действия при использовании оперантного рефлекса FR1.
Установленные в работе особенности формирования и воспроизведения ЛкД в условиях оперантной модели поведения у крыс позволяет определить общие подходы при изучении интероцептивных эффектов новых препаратов из разных фармакологических классов. При изучении стимульных свойств новых психотропных препаратов со сложным спектром поведенческих эффектов, сочетающих анксиолитические свойства с ноотропным и/или нейропротективным действием, предпочтение следует отдавать оперантному режиму FR10, поскольку динамика текущего процесса формирования ЛкД не совпадает с динамикой воспроизведения ЛкД и зависит от сложности базового условного рефлекса.
Связь с планами НИР, диссертация выполнена в рамках фундаментальной тематики НИР ГУ НИИ фармакологии имени В.В.Закусова РАМН - темы «Изучение механизмов эндо- и экзогенной регуляции функций центральной нервной системы. Разработка новых оригинальных нейропсихотропных средств» и гранта РФФИ 99-04-49-625 «Изучение механизмов интероцептивных стимульных свойств бензодиазепиновых анксиолитиков».
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены в докладах на всероссийских и международных конференциях: Международная конференция, посвященная 100-летию со дня рождения академика С.В.Аничкова Нейрофармакология на рубеже двух тысячелетий, Санкт-Петербург, 1992; VI и VII Российский Национальный Конгресс Человек и лекарство, Москва, 1999, 2000; «РІейрофармакология двадцать первого века», Санкт-Петербург, сентябрь 2002, 2-й Съезд Российского Научного Общества фармакологов, Москва, 2003г.; 3-й Съезд Российского Научного Общества фармакологов Фармакология -практическому здравоохранению, Санкт-Петербург, 2007; 3-rd International
Symposium Pharmacology of Transmitter Interaction, Sofia, Bulgaria, 1990; 2nd International Conference Biological Basis of Individual Sensitivity to Psychotropic Drugs, Moscow, 1993; 5th Meeting of the European Behavioural Phannacology Society (EBPS), Berline Germany, 1994; 1th European Congress of Pharmacology, Milan, Italy, 1995; 6th Meeting of the EBPS Cagliary, Italy, 1996; 7th Meeting International EBPS, Brno, Czech Republic and 5th International Meeting on Drug Discrimination of the Society for Stimulus properties of Drugs, Antwerp, Belgium, 1998; European Research conference «Neuronal mechanisms of learning and memory», Obernai, France, 2000; 8th TCNP Regional Meeting, Moscow, Russia, 2005; 11th Biennial Meeting EBPS, Barselona, Spaine, 2005.
Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, раздела Материалы и методы исследования, 7-ми экспериментальных глав, обсуждения результатов, выводов, библиографического указателя, включающего 62 источников на русском к 479 источников на иностранном языках. Диссертация изложена на 360 страницах машинописного текста, содержит 25 таблиц и 90 рисунков.
Дифференцировочные стимульные свойства модуляторов ГАМКд- рецепторов
ГАМК является основным тормозным нейротрансмиттером в ЦНС и широко распространена в ЦНС млекопитающих - она выявляется примерно в 50% всех нервных окончаний мозга.
В соответствии с локализацией ГАМК-рецепторы подразделяются на центральные и периферические, пре- и постсинаптические (Ряго и соавт., 1988; Barnard et al., 1998). ГАМК действует, как полагают, на два основных типа рецепторов ионотропные ГАМКд- и ГАМКС- и метаботропные ГАМК-рецепторы (Bormann, 2000). ГАМКА-рецепторы являются бикукуллин-чувствительньши, так как экспериментальные исследования свидетельствуют об ингибирующем влиянии бикукуллина на эффекты ГАМК и ее агонистов. ГАМКв-рецепторы были охарактеризованы как бикукуллин-нечувствительные, баклофен-стимулируемые метаботропные рецепторы ГАМК с пре- или постсинаптической локализацией (Мой, Lewis, 1994; Couve et al., 2000).
Третий тип рецептора был определен как ГАМКс-рецептор ионотропного типа с фармакологическим профилем, отличным от такового у ГАМКл-рецептор (Lukasiewicz, 1996; Barnard et al., 1998). Активность ГАМКс-рецепторов регулируют открытие хлорного канала, не оказывая влияния на ГАМКА-рецепторные каналы, регулируемые функциональной активностью БД и барбитуратных аллостерических участков и не чувствительны к бикукуллину (Bormann, 2000). несмотря на это комитет IUPHAR рекомендовал не вводить ГАМКс-рецепторы в классификацию как отдельный тип, но рассматривать эти рецепторы специфическим классом р-содержащих ГАМКл-рецепторов (Barnard et al. 1998). При этом данные о том, что ГАМКс-рецепторы обнаруживают специфическую фармакологию, имеют иные структуру, функцию и клеточную локализацию, игнорировали. Основным аргументом для этого явилось опасение, что выделение ГАМКс-рецепторов в качестве отдельного типа создаст перспективу дальнейшего расширения классификации и разрушения удобной системы ГАМКА/ГАМКВ (ионотропные/метаботропные рецепторы). Так например, если термин "ГАМКс-рецепторы" сохранять, то следовало бы расширить типы ионотропных рецепторов до TAMKD и далее, которые не соответствуют ни ГАМКл-, ни ГАМКс-специфичности (Barnard et al., 1998). Sato et al. (1996) предложили ввести ГАМКо-тип ионотропного ГАМК рецептора эмбрионального ствола головного мозга, нечувствительный ни к ГАМКА-, ни к ГАМКв антагонистам, но при этом активируемый и ГАМКА, И ГАМКВ агонистами. Perkins и Wong (1996), основываясь на аномальном действии ГАМК в гиппокампальных пирамидных нейронах, предположили, что сопряженный с ГАМКо-рецепторами канал может демонстрировать различную ионную селективность. Учитывая все вышеизложенное, Barnard et al. (1998) рекомендовали избегать термина "ГАМКс-рецепторы", также как и других последующих терминов (TAMKD-, ГАМКЕ- И т. д.) для всех новых классов ионотропных рецепторов ГАМК. Тем не менее, специфические нативные ответы, характерные для ГАМКс типа, регистрируются в ретинальных биполярных или горизонтальных клетках у всех позвоночных, и в модельных условиях могут быть вызваны у крыс инъекцией mRNA в системе ооцитов (Polenzani et al., 1991; Johnston, 1996; Barnard et al., 1998).
Возможно, ГАМКА-рецепторы имеют особое значение для психофармакологии, поскольку в их состав входят специфические места связывания, через взаимодействие с которыми многие психотропные вещества реализуют свои эффекты (Середенин и соавт., 2001). В ряду этих веществ находятся БД, барбитураты, этанол, некоторые нейростероиды. Эти вещества вызывают разнообразные психотропные эффекты, включая ЛкД у экспериментальных животных и людей (Martin et al., 1995; Sanger et al., 1999; McMahon et al., 2002, 2003; Jackson et al., 2005).
Однако, интероцептивные характеристики этих препаратов не идентичны. Экспериментально показана корреляция между степенью стимульного контроля БД и степенью их сродства к БД рецепторами коры головного мозга, изучена корреляция заместительного потенциала (ЭД50) ряда БД препаратов с их эффективностью (Кі) в отношении вытеснения меченого 3Н-диазепама и клинической эффективностью препаратов. Показана высокая положительная корреляция (г = 0.88) между аффинитетом связывания БД с БД рецепторами и ЭД50, полученной по результатам заместительного тестирования, что в свою очередь совпадало с увеличением клинической эффективности изученных соединений (Shannon, Herling 1983; Young, 1991).
Лекарственные средства БД структуры широко применяются в терапии тревожных состояний и нарушений сна. Однако их клиническое использование ограничено побочными эффектами (седативным, миорелаксантным, нарушением координации), развитием лекарственной зависимости и синдрома отмены при резком прекращении продолжительного приема. Открытие существования целого семейства ГАМКл-рецепторов, подтипы которого дифференцированы на основе различных субъединичных композиций, породило гипотезу о том, что различные эффекты БД препаратов опосредуются через активность различных подтипов ГАМКл-рецепторов (Collinson et al., 2002; Crestani et al., 2002; Licata et al., 2005). В настоящее время проверка этой гипотезы осложняется отсутствием лигандов, избирательно действующих в отношении какого-либо конкретного подтипа ГАМКл-рецепторов. Тем не менее, изучение ГАМКА-рецепторных механизмов, лежащих в основе поведенческих эффектов БД соединений и других лигандов ГАМКА-БД-рецепторного комплекса, продолжает оставаться одним из основных подходов к созданию селективных анксиолитиков, сочетающих высокую клиническую эффективность с минимальными побочными проявлениями (Licata et al., 2005). Согласно современным данным, в состав ГАМКл-рецепторов млекопитающих входят по крайней мере 16 субъединиц, которые подразделяются на семь классов: а, Р, у, 8, е, п и а (Costa, 1998; Mehta, Ticku, 1999). Комбинации этих субъединиц дают множество рецепторных изоформ, что лежит в основе специфичности эффектов аллостерических модуляторов ГАМКл-рецепторов и особенностях кинетики активации рецепторов (Maksay et al., 2000; Bianchi et al., 2001). По-видимому, между субъединичным составом ГАМК-ергического рецептора и его локализацией существуют определенные корреляции. Так, например, а9 субъединица находится исключительно в сомато дендритных синапсах, но не в тормозных синапсах на начальном сегменте аксона (Nusser et al. 1996). Наконец, композиция субъединиц ГАМКА-рецепторов может меняться в нейронах во время эпилептогенеза, и эти изменения отражаются в фармакодинамике лекарственных препаратов (Brooks-Kayal et al. 1998).
Оценка специфичности лекарственной дифференцировки и анализ механизма стимульных свойств веществ
Нейролептики (антипсихотики) обладают широким спектром клинико-фармакологического действия, включающим способность уменьшать реакций на внешние стимулы, снижать психомоторное возбуждение, осложненное аффективными психопатологическими расстройствами (например, бредом, галлюцинациями и др.) (Kapur et al., 2005). Общими показаниями к применению лекарственных средств данной группы являются: острые и хронические психозы различной этиологии; состояния психомоторного возбуждения; шизофрения (для купирования и профилактики обострений, коррекции негативных расстройств, сдерживания темпа прогредиентности); некоторые обсессивно-компульсивные расстройства; нарушения поведения и сферы влечений при расстройствах личности и психопатоподобных состояниях, в том числе у детей; некоторые психосоматические и соматоформные расстройства; неукротимая рвота; премедикация перед наркозом, нейролептанальгезия (дроперидол). Несмотря на разнообразие показаний к применению нейролептиков, в 80-90% случаев их применяют в психиатрии при шизофрении или для купирования маниакального возбуждения (Hamann et al., 2003).
В соответствии с клинической классификацией нейролептики разделяют на препараты с преимущественно седативным (левомепромазин, перициазин, клозапин, хлорпромазиы и др.) или активирующим (сульпирид, тиоридазин и др.) действием. Особо выделяют группу нейролептиков с мощным антипсихотическим, малодифференцированным действием, используемых главным образом для купирования психомоторного возбуждения и курсового лечения больных с психотической симптоматикой (галоперидол, зуклопентиксол, рисперидон, тиопроперазин, трифлуоперазин) (Blin, 1999) . Согласно другой классификации современные нейролептические средства можно подразделить на типичные, или препараты первого поколения, и атипичные препараты. Последние являются препаратами нового поколения и обладают рядом преимуществ перед первыми, как-то: эффективность у пациентов, резистентных к терапии галоперидолом, отсутствие или слабая выраженность побочного действия в виде экстрапирамидных нарушений, избирательное действие в отношении дофаминовой системы мезолимбмческой и мезокортикальнои систем головного мозга по сравнению с нигростриатнои системой, преимущественная эффективность в отношении негативной симптоматики и когнитивных расстройств при лечении шизофрении, минимальное повышение пролактина. Однако препараты нового поколения столь гетерогенны, что это заставляет усомниться в правомерности объединения их в одну группу и использовать термин «атипичные нейролептики» (Arnt, Skarsfeld, 1998; Kane, 1997; Lieberman et al., 2008).
Исследование дифферепцировочных стимульных свойств антипсихотических препаратов прежде всего адресовано констатации факта о возможности того или иного препарата проявлять интероцептивные эффекты, что определяет принципиальную возможность использования метода ЛкД для изучения нейрохимических механизмов действия препарата in vivo. Анализ механизмов, лежащих в основе различий фармакологической активности типичных и атипичных нейролептических препаратов, составляют одну из основных целей при изучении их дифференцировочных свойств. Известно, что антипсихотическое действие типичных нейролептиков опосредуется, главным образом, при снижении функциональной активности D9 рецепторов (Smith et al., 1989; McCreary et al., 2007). Это поначалу обусловило достаточно большой интерес к изучению дифференцировочных стимульных свойств D? блокаторов. Однако в первых экспериментальных работах было обнаружено, что при использовании в качестве дифференцируемых стимулов антагонистов D9 рецепторов крысы обучаются дифференцировке с большим трудом, и в течение продолжительного периода времени типичные нейролептики рассматривали в качестве психотропных препаратов, абсолютно лишенных дифференцировочных стимульных свойств и совершенно неперспективных в качестве предмета исследований методами ЛкД (Goas, Boston, 1978; Overton, 1982). Данный вывод в полной мере соответствовал классической точке зрения, согласно которой наиболее высокий стимульный контроль проявляют химические соединения с положительными подкрепляющими свойствами. Клинический опыт свидетельствует о возможности возникновения дисфории при приеме некоторых нейролептиков, т.е. эти препараты обладают отрицательными подкрепляющими свойствами. Таким образом, вывод об отсутствии способности нейролептиков вызывать условнорефлекторный навык различения веществ представлялся вполне достоверным. Однако это противоречило точке зрения, согласно которой эффективность вещества как дифференцируемого стимула отражает его способность вызывать субъективные эффекты. А в случаях применения нейролептиков это не что иное, как испытываемое некоторыми пациентами чувство дисфории. Это противоречие заставило возобновить исследования дифференцировочных свойств классических нейролептиков, в частности галоперидола и хлорпромазина, и осуществлять обучение в течение очень продолжительного периода времени, по истечении которого можно было бы сделать более обоснованные выводы о наличии или отсутствии стимульных эффектов у нейролептиков. В результате этих исследований было показано, что крысы способны обучиться условнорефлекторному навыку различения хлорпромазина или галоперидола от физиологического раствора после длительной тренировки (3-4 месяцев). Поскольку при замене галоперидола на хлорпомазин и наоборот регистрировали полную генерализацию дифференцировок, был сделан вывод о сходстве стимульных свойств нейролептиков разных классов (McElroy et al., 1989). Cohen изучены интероцептивные свойства производного бензамида тиаприда со свойствами антагониста D9/Do- рецепторов со слабо выраженными седативным и каталептическим эффектами (Cohen et al., 1997). Было показано, что дифференцировочные свойства тиаприда обнаруживаются у крыс после интенсивного обучения в дозах, в которых вещество уменьшает частоту оперантных реакций в 2 раза по сравнению с дозами, обладающими нейролептическим действием. Все изученные производные бензамида (клебоприд, сультоприд, сульпирид, амисульпирид, раклоприд, ремоксиприд) вызывали полную генерализацию стимульных свойств тиаприда в дозах, существенно снижающих частоту адекватных оперантных реакций.
Лекарственная дифференцировка «пентобарбитал - физиологический раствор» в оперантном режиме FR1
Дифференцировочные стимульные свойства лигандов опиатных рецепторов являются предметом очень многих экспериментальных исследований. В первую очередь интерес к интероцептивным эффектам опиатов обусловлен быстрым развитием толерантности к их фармакологическим эффектам и наличием мощного наркогенного потенциала веществ данного класса, что требует изучения механизмов формирования этих состояний с целью их профилактики и терапии. Чрезвычайно важным фундаментальным аспектом является методическая разработка оптимальных режимов формирования ЛкД, обеспечивающей надежные результаты сравнительного анализа наркогенных свойств новых опиатных препаратов и эталонных соединений для перспективной оценки социально значимых рисков при их клиническом применении (Massey et al., 1992).
Уже в ранних исследованиях, посвященных лекарственной дифференцировке опиатов, была показана высокая специфичность стимульных эффектов веществ данной группы. Так, крысы, обученные отличать фентанил или морфин от физиологического раствора, демонстрировали четкую дозо-зависимую генерализацию сформированного навыка при использовании в заместительном тестировании меньших доз тренировочных веществ и других известных агонистов опиатных рецепторов (Holtzman, 1982; Colpaert, Janssen, 1984; Comer, 1990). Вместе с тем, генерализация дифференцировочных свойств опиатов ингибировалась при совместном применении опиатных тест-препаратов с налоксоном или другими предполагаемыми опиатными антагонистами (Shannon, Holtzman, 1979; Comer, 1990). Заместительный потенциал, с которым тестовые опиатные лиганды воспроизводили дифференцировочные свойства тренировочных препаратов, сочетался с выраженностью их анальгетических эффектов. Однако собственно анальгетические свойства не являются основой стимульных характеристик опиатов, поскольку показана возможность развития толерантности к анальгетическому действию опиатов у крыс, демонстрирующих способность дифференцировать эти анальгетики от состояния нормы (France, Woods, 1990). Отсутствие связи между способностью вызывать анальгезию и являться дифференцируемым стимулом подтверждается так же тем, что ненаркотические анальгетики не вызывают генерализации навыка различения веществ, формируемого при инъекциях опиатных лигандов (Comer, 1990).
Генерализационный профиль в ряду опиатных лигандов удивительным образом совпал с классификацией опиатных рецепторов in vitro (Bertalmio, Woods, 1987). Было установлено, что в ряде случаев полная генерализация дифференцировочных свойств в ряду опиатов имеет место в том случае, если тренировочные и тест-вещества относятся к то же группе рецепторных лигандов, что и тренировочный препарат (Galici R. et al., 2002).
Хорошо известно, что опиатные агонисты морфин и налбуфин являются высоко дифференцируемыми стимулами, при использовании которых условнорефлекторный навык различения этих веществ от состояния нормы формируется очень быстро. Показано, что сформированная у грызунов, птиц или приматов ЛкД морфина или налбуфина, нарушается при совместном введении этих соединений с антагонистом опиатных ц-рецепторов налтрексоном (Коек, Woods, 1989). Специфическим свойством опиатных соединений является их анальгетическое действие, обратимость эффектов при блокаде опиатных рецепторов, развитие толерантности к фармакологическим эффектам и кросс-толерантность в отношении других веществ данного класса. При изучении особенностей ЛкД опиатов большое внимание было уделено влиянию тренировочной дозы на специфичность стимульных свойств этих веществ, их генерализационные профили, направленность активности опиатов как лигандов разных подтипов специфических рецепторов (Tallarida, Cowan, 1982). Эти закономерности оказались справедливы и в отношении других классов психотропных препаратов, в частности агонистов БД модуляторного сайта (Lelas et al., 2000). Так, было установлено, что изменение тренировочной дозы может приводить к изменению паттерна стимульной генерализации в отношении других веществ, как относящихся к классу тренировочного препарата, так и из других групп. Интерпретация экспериментальных результатов, полученных при анализе особенностей ЛкД опиатов, была основана на основных постулатах рецепторной теории действия фармакологических агентов. Установленные корреляции между силой специфического стимульного контроля опиатов и параметрами рецепторного взаимодействия явились в значительной степени обоснованием адекватности применения ЛкД для изучения рецепторных механизмов действия лекарственных средств из разных классов (Tallarida, Cowan, 1982).
Экспериментально показано, что доза тренировочного препарата является важным параметром, определяющим базовые характеристики ЛкД. При использовании опиатов (фентанила, морфина) установлено, что увеличение дозы тренировочного вещества уменьшает % адекватных тренировочному стимулу реакций в заместительном тесте, в то время как уменьшение тренировочной дозы приводит к увеличению %а условных реакций, детерминируемых тренировочным дифференцировочным стимулом. При уменьшении тренировочной дозы препарата, при введении разных доз тренировочного препарата в условиях заместительного тестирования наблюдается уменьшение угла наклона кривой «доза-эффект» и уменьшение эффективной дозы, при которой регистрируется воспроизведение ЛкД у 50% испытуемых животных (Comer, 1990). Другим важным следствием варьирования дозой тренировочного препарата является изменение паттерна генерализации стимульных свойств препарата при замещении его на другие, тестовые, вещества. Увеличение дозы тренировочного вещества приводит, как правило, к уменьшению %а адекватных ему реакции при заместительном тестировании, в то время как уменьшение тренировочной дозы сопровождается увеличением доли правильных реакций в тесте. Так, например, показано, что налбуфин и циклазоцин вызывают более высокий уровень генерализации интероцептивных характеристик морфина при использовании последнего в тренировочной дозе 1,75 мг/кг по сравнению с замещением его при использовании тренировочной дозы 5,6 мг/кг (Shannon, Holtzman, 1979).
Специфичность интероцептивных дифференцировочных свойств пентобарбитала натрия
Формирование ЛкД афобазола (20 мг/кг, в/б) осуществляли в условиях оперантого режима FR4, при котором единицей оперантного рефлекса является 4 последовательных нажатия на один из двух доступных для крысы рычагов. Данный режим оперантного поведения был выбран по причине существенного уменьшения частоты оперантных реакций у животных при переходе от предварительного этапа оператного обучения к собственно формированию дифференцировки состояния нормы и состояния, формируемого афобазолом. Уместно напомнить, что процедура формирования лекарственной дифференцировки на базе режима FR10 предполагает предварительный этап оперантного обучения, в ходе которого у животного первоначально формируется навык нажатия на любой рычаг (правый или левый в зависимости от природного предпочтения животного и вне ассоциативной связи с каким-либо дифференцируемым стимулом). Крысы, отобранные для исследования интероцептивных свойств афобазола, на предварительном этапе оперантного обучения (до применения препарата) не отличались от других животных ни по одному из параметров, характеризующих оперантный рефлекс фиксированного отношения в ситуации наличия двух равновероятностно подкрепляемых рычагов: не демонстрировали отклонений в соотношении предпочитающих левый или правый рычаги, имели обычную частоту оперантных реакций, скорость приобретения условных навыков в осуществлении оперантных реакций FR1, FR2, FR4, FR6, FR8, FR10. Однако после успешного формирования рефлекса FR10 при переходе к процедуре выработки ЛкД на фоне действия афобазола (20 мг/кг, в/б) крысы демонстрировали столь существенное снижение частоты нажатий на рычаги, что это приводило к отсутствию подкрепления в течение сеанса обучения и было оценено как отказ от обучения. Вместе с тем, результаты дополнительного изучения питьевой мотивации этих животных показали, что объем потребляемой ими воды в течение 4 ч после 24 ч водной депривации не отличается от количества воды, выпиваемой в аналогичной ситуации как контрольными животными, так и крысами, получавшими в процессе формирования ЛкД препараты, не вызывающие у крыс столь существенного депримирующего влияния на частоту оперантных реакций, или веществ, существенно увеличивающих частоту нажатий на рычаги в процессе дифференцировочного обучения (например, гидазепам). В результате экспериментального подбора оперантного режима фиксированного отношения, при котором крысы с питьевой мотивацией, получавшие инъекцию афобазола, проявляли заинтересованность в оперантном обучении, был выбран режим FR4.
В процессе обучения ЛкД афобазола в условиях FR4, как показывают кривые накопления правильных реакций, на фоне контрольного раствора первый критерий обученности оперантным реакциям регистрируется уже в течение 1-го сеанса обучения, при этом крысы осуществляют 80,0 ± 1,5% всех оперантных реакций, адекватных условиям нормы (что составляет 20,0 ± 1.5% всех реакций соотнесенных с инъекциями афобазола, как демонстрирует Рис. 3.27). В процессе дальнейшей тренировки на фоне инъекций физиологического раствора крысы стабильно демонстрировали правильные реакции на уровне требуемого критерия обученности. При инъекциях афобазола животные достигали впервые критерия обученности в течение 12-го сеанса, осуществляя в среднем 82,0+ 1,2% реакций, адекватных введению селективного анксиолитика. Стабильное выполнение дифференцировочного рефлекса, которое характеризуется превышением 80%-ного уровня адекватного реагирования в течение 6-ти последовательных сеансов обучения (3-х - в условиях нормы и 3-х - при инъекциях афобазола), наблюдается лишь по прошествии весьма длительного периода - через 56 тренировочных дней (Рис. 3.27).
Таким образом, при формировании условнорефлекторного навыка различения афобазола и контрольного раствора, животные при подкреплении правильных реакций после инъекций афобазола достигали критерия обученности эпизодически. Стабилизация дифференцировочного поведения при наличии подкрепления адекватных оперантных реакций у крыс отмечалась после 56 сеансов обучения (у БД четкая стабилизация в условиях режима FR10 наблюдалась через 14-29). Однако следует отметить устойчивую тенденцию к дифференцирвочному поведению у животных данной группы, проявляющуюся в стабильном достижении 70%-ного уровня правильных реакций как при инъекциях афобазола, так и стабильное достижение и превышние 80%-ного уровня адекватных реакций в состоянии нормы (красный пунктир на Рис. 3.27).
Как показал анализ распределения выборов рычагов до получения 1-го подкрепления, крысы в течение всего периода обучения осуществляли выбор рычагов случайным образом, как на фоне введения вещества, так и в условиях нормы (Рис. 3.28). Таким образом, динамика воспроизведения ЛкД афобазола и контрольного раствора принципиально отличалась от таковой при выработке условного навыка различения БД: если при квазислучайном чередовании инъекций феназепама или лоразепама и контрольного раствора животные обучались адекватно реагировать на изменение своего состояния, то при аналогичном режиме чередования афобазола и состояния нормы реакция выбора рычагов носила случайный характер в течение всего периода тренировок. Результаты свидетельствуют, что афобазол оказался не эффективным при формировании лекарственной дифференцировки.
Частота опрантных реакций в процессе формирования ЛкД на фоне введения вещества составляла в среднем от 1,5 ± 0,1 до 8,2 + 3,0 нажатий в минуту, а после инъекций физиологического раствора она колебалась от 4,4 ±1,9 до 11,3 ± 1,9 нажатий в минуту (Рис. 3.29). При этом, в процессе обучения отмечалась тенденция к постепенному увеличению частоты оперантных реакций при инъекциях контрольного раствора. Особенностью оперантного поведения при выработке данной ЛкД было то, что средняя частота оперантных реакций на протяжении всего периода тренировки после введения препарата была ниже по сравнению с применением контрольного раствора, что не отмечалось при формировании дифференцировочного поведения при использовании БД, пентобарбитала или буспирона.
![Церебропротекторный эффект препаратов антиоксидантного и антикоагулянтного типа действия при эндотоксикозе [Электронный ресурс]](/i/i/4349/187907.png "Церебропротекторный эффект препаратов антиоксидантного и антикоагулянтного типа действия при эндотоксикозе [Электронный ресурс] Бородина Татьяна Александровна")
