Экспериментальное обоснование применения блокаторов никотиновых и глутаматных рецепторов для лечения никотиновой зависимости [Электронный ресурс] Захарова Елена Сергеевна

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Обзор литературы 10

1.1 Никотиновые рецепторы 10

1.2 Нейроанатомия системы «награды» и нейрохимические основы подкрепляющих эффектов никотина 11

1.3 Распределение никотиновых рецепторов и их роль в формировании никотиновой зависимости — 15

1.4 Обоснование анализа лигандов никотиновых рецепторов 16

1.5 Роль глутаматергическои системы в развитии и поддержании никотиновой зависимости (обоснование анализа лигандов глутаматных рецепторов) 18

1.6 Роль условно-рефлекторных стимулов в поддержании никотиновой зависимости 22

1.7 Экспериментальные модели аддиктивного поведения 29

1.7.1 Анализ дискриминативных стимульных эффектов аддиктивных веществ 29

1.7.2 Модели, оценивающие первично-подкрепляющие свойства 31

1.7.3 Моделирование абстинентного синдрома - показателя развития физической зависимости 31

1.7.4 Модели, оценивающие вторично-подкрепляющие свойства 32

1.7.5 Оценка депривационных эффектов наркотиков 34

1.8 Методы лечения никотиновой зависимости и их эффективность 35

ГЛАВА 2. Материалы и методы 38

2.1 Экспериментальные животные и условия их содержания 38

2.2 Вещества 38

2.3 Фармакологический анализ дискриминативных стимульных свойств никотина 40

2.4 Оценка изменений порогов реакции электрической самостимуляции мозговой системы «награды» 43

2.5 Метод оценки влияния никотинового абстинентного синдрома на поддержание оперантной реакции 45

2.6 Сахариновый депривационный эффект 46

2.7 Реакция восстановления ранее угашенного поведения внутривенного самовведения никотина 48

2.8 Реакция условнорефлекторного предпочтения места 51

2.9 Локомоторная активность, обусловленная никотином 52

2.10 Методы статистического анализа результатов 53

ГЛАВА 3. Результаты и их обсуждение 54

3.1 Фармакологический анализ дискриминативных стимульных свойств

никотина. 54

3.1.1 Опыты с антагонистами никотиновых рецепторов 54

3.1.2 Опыты с антагонистами NMDA-рецепторов 57

3.1.3 Опыты с антагонистом метаботропных глутаматных рецепторов МРЕР 60

3.1.4 Опыты с антагонистом дофаминовых рецепторов SCII 23390 61

3.1.5 Обсуждение результатов 62

3.2 Влияние блокады никотиновых рецепторов на изменение порогов реакции электрической самостимуляции мозговой системы «награды», вызванное никотином 68

3.2.1 Обсуждение результатов 70

3.3 Анализ никотинового абстинентного синдрома, вызванного острой блокадой никотиновых рецепторов 71

3.3.1 Обсуждение результатов 73

3.4 Влияние антагонистов NMDA-рецепторов на развитие депривациопного эффекта сахарина 75

3.4.1 Опыты с мемантином 75

3.4.2 Опыты с нерамексаном 76

3.4.3 Обсуждение результатов 77

3.5 Влияние антагонистов никотиновых и глутаматных рецепторов на реакцию восстановления внутривенного самовведения никотина 80

3.5.1 Опыты с антагонистами никотиновых рецепторов MRZ 2/621 и мекамил амином 80

3.5.2 Опыты с антагонистом метаботропных глутаматных рецепторов МРЕР 81

3.5.3 Обсуждение результатов 84

3.6 Влияние антагонистов никотиновых и глутаматных рецепторов на реакцию предпочтения места, обусловленную никотином 90

3.6.1 Обсуждение результатов 90

3.7 Влияние блокады никотиновых и глутаматных рецепторов

на локомоторную активность, обусловленную никотином 93

3.7.1 Влияние никотина и MRZ 2/621 на спонтанную локомоторную активность 93

3.7.2 Влияние MRZ 2/621 и мемантина на экспрессию условнорефлекторной локомоторной активности 94

3.7.3 Обсуждение результатов 96

Заключение 99

Выводы 106

Научно-практические рекомендации 107

Список литературы

• Нейроанатомия системы «награды» и нейрохимические основы подкрепляющих эффектов никотина
• Оценка изменений порогов реакции электрической самостимуляции мозговой системы «награды»
• Опыты с антагонистами NMDA-рецепторов
• Опыты с антагонистом метаботропных глутаматных рецепторов МРЕР

Введение к работе

Актуальность проблемы. Табакокурение является одной из наиболее значимых проблем современной медицины. Па сегодняшний день в России курят 63% взрослого населения и 50% подростков, а от причин, связанных с курением, ежегодно погибает от 300000 до 500000 человек.

В настоящее время для лечения табакокурения широко используется
заместительная терапия с применением содержащих никотин пластырей,
жевательных резинок, спреев, ингаляторов. Однако эффективность

вышеперечисленных методов в лечении никотиновой зависимости остается низкой. Применение других методов лечения, в частности, использование средств с антидепрессантной активностью (например, бунропион) также не дает удовлетворительного результата.

Действие никотина основано на том, что, связываясь с рецепторами в мозговой системе «награды», никотин вызывает активацию дофаминергических проекций этих структур, что является основой подкрепляющего действия никотина и других наркотиков (Corrigall W.A. et al., 1992; Mansvelder H.D. et al., 2002; Pontieri F.E. et al., 1996). Альтернативным подходом к лечению никотиновой зависимости является применение антагонистов никотиновых рецепторов тина мекамиламина (Rose J.E. et al., 1998), которое ограничивается лишь его побочными эффектами (Young J.M. et al., 2001).

В нейронах позвоночных никотиновые холинергические рецепторы представляют собой пентамерные структуры, состоящие из комбинаций восьми видов а-субъединиц (а2 - а9) и трех видов р-субъединиц (|32 - (34) (Taylor Р., 2001). Было сделано предположение, что блокада аЗр4* никотиновых рецепторов является основным механизмом, подавляющим реакцию самовведения аддиктивных веществ, включая никотин (Glick S.D. et al., 2001; Glick S.D. et al., 2002). Однако необходимо заметить, что в дофаминергических центрах «награды» среднего мозга, включая область вентральной покрышки (Вальдман А.В. и др., 1988), плотность аЗр4* никотиновых рецепторов невелика (Klink R. et al., 2001; Lukas R.J. et al., 1999). Кроме того, отсутствие влияния на аЗр4* никотиновые

рецепторы, вероятно, поможет избежать и побочных эффектов мекамиламина, связанных с блокадой вегетативных ганглиев (Young J.M. et al., 2001).

Возникновению рецидивов никотиновой зависимости в значительной степени способствует предъявление стимулов, ассоциированных ранее с действием никотина. С одной стороны, для реализации ассоциативных процессов памяти и обучения необходима целостность глутаматергической системы (Kelley А.Е., 2004; Simonyi A. et al., 2005), а одним из центральных действий никотина является выброс глутамата в вентральной тегментальной области (Fu Y. et al., 2000). С другой стороны, влияние многих антагонистов глутаматных рецепторов N-метил-D-аспартатного (NMDA) подтипа на эффекты никотина можеть быть связано с их способностью блокировать никотиновые рецепторы (Buisson В., Bertrand D., 1998; Gilling K.E. et al., 2002; Glick S.D. et al., 2002b; Hernandez S.C. et al., 2000; Loscher W. et al., 2003).

Разнообразие факторов, определяющих хронический рецидивирующий характер никотиновой зависимости, диктует необходимость сравнительного фармакологического анализа эффективности блокаторов никотиновых и глутаматных рецепторов на моделях никотиновой зависимости, оценивающих первично- и вторично-подкрепляющие свойства никотина, для экспериментального обоснования применения этих веществ для лечения и профилактики рецидивов никотиновой зависимости.

Работа выполнена в рамках отраслевой научно-исследовательской программы «Разработка эффективных методов и средств профилактики, диагностики и лечения наркологических заболеваний на основе медико-биологических, клинических и медико-социальных исследований» (тема договора № 010/055/001 от 10.07.2001: «Изыскание и изучение средств фармакотерапии наркотоксикоманий и алкоголизма в ряду веществ, влияющих на ионные каналы и нейрональные рецепторы»).

Целью работы являлся сравнительный анализ фармакологической активности различных антагонистов никотиновых и глутаматных рецепторов на моделях, оценивающих первично- и вторично-подкрепляющие свойства никотина и их роль в развитии и поддержании никотиновой зависимости.

7 В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Проведение фармакологического анализа дискриминативных стимульных свойств никотина с помощью антагонистов никотиновых рецепторов с различным профилем связывания с никотиновыми рецепторами, а также блокаторов глутаматных рецепторов.

2. Изучение влияния антагонистов никотиновых и глутаматных рецепторов на восстановление поведения поиска наркотического вещества у крыс (модели рецидивирования наркоманий) при предъявлении дискретных и обстановочных стимулов, ассоциированных с действием никотина.

3. Оценка влияния антагониста никотиновых рецепторов MRZ 2/621 на первично-подкрепляющие свойства никотина на модели электрической самостимуляции мозговой системы «награды» и его способности преципитировать абстинентный синдром у животных, зависимых от никотина.

4. Анализ влияния канальных блокаторов NMDA-рецепторов на депривационный эффект аддиктивных веществ.

Положения, выносимые на защиту:

5. Подавление антагонистами никотиновых рецепторов первично-подкрепляющих и стимульных свойств никотина определяется подтипами никотиновых рецепторов, отличными от (x3f54*.

6. Действие никотина на аЗ(34* никотиновые рецепторы вносит минимальный вклад в развитие физической никотиновой зависимости.

7. иЗрМ* никотиновые рецепторы задействованы в механизмах, вовлеченных в поддержание аддиктивного поведения, индуцированного предъявлением дискретных, но не обстановочных стимулов, ассоциированных с введением никотина.

8. Одним из вероятіплх механизмов действия антагонистов NMDA-рецепторов на депривационный эффект является вмешательство в ассоциативные процессы, лежащие в его основе.

9. Вещества, избирательно блокирующие определенные типы никотиновых рецепторов, а также антагонисты NMDA и метаботропных глутаматных рецепторов могут быть рекомендованы для клинического исследования в

8 качестве средств лечения никотиновой зависимости и предупреждения ее рецидивов.

Научная новизна исследования. Впервые проведен сравнительный анализ влияния различных антагонистов никотиновых и глутаматных рецепторов на дискриминативные стимульные свойства никотина. Впервые проведен анализ влияния антагониста никотиновых рецепторов MRZ 2/621 на способность никотина снижать пороги самостимуляции и нреципитировать абстинентный синдром у животных, зависимых от никотина. Впервые проведен сравнительный анализ влияния различных антагонистов никотиновых и глутаматных рецепторов на рецидивировапие потребления никотина и условиорефлекторное восстановление поведения поиска наркотика. Впервые проведен анализ влияния антагонистов NMDA-рецепторов на депривационный эффект в условиях нелекарственного подкрепления.

Научно-практическое значение работы. Практическая ценность работы
заключается в изучении механизмов рецидивирования наркоманий, что особенно
актуально для никотиновой зависимости в условиях низкой эффективности
существующей терапии. Понимание процессов, лежащих в основе

вышеописанных видов нейроналыюй пластичности, способствует адекватному
подходу к терапии никотиновой зависимости. Полученные данные позволяют
оценить вклад первично- и вторично подкрепляющих механизмов в поддержание
никотиновой зависимости. Экспериментально обосновано применение

антагонистов никотиновых и глутаматных рецепторов для лечения никотиновой зависимости.

Реализация результатов исследования. Результаты исследования внедрены в практику учебной и исследовательской работы кафедры фармакологии и НИЦ СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на совместном заседании проблемной комиссии по фармакологии и

9 отдела психофармакологии Института фармакологии им. А.В. Вальдмана СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. Основные материалы работы были доложены на VI научно-практической конференции «Санкт-Петербургские научные чтения» (С.Петербург, 2004), на Международном форуме Национального Института Лекарственной Зависимости: «Взаимосвязь лекарственной зависимости и инфицированности ВИЧ» (Орландо, США, 2005), на Европейском конгрессе по нейропсихофармакологии (Москва, 2005), на семинаре для молодых ученых Европейской Коллегии нейропсихофармакологии (Ницца, Франция, 2006). По результатам исследования опубликовано 5 работ.

Нейроанатомия системы «награды» и нейрохимические основы подкрепляющих эффектов никотина

Одной из областей головного мозга, представляющей наибольший интерес в отношении подкрепляющих свойств никотина и никотиновой зависимости, является вентральная тегментальная область -дофамииергическое ядро А10 среднего мозга. В литературе существуют свидетельства того, что большинство дофаминергических нейронов этой области предположительно содержит а4а6а5ф2)2 и а4а5(Р2)2 никотиновые рецепторы, в то время как примерно половина указанных нейронов имеет а7 гомомерные никотиновые рецепторы (Klink R. et al., 2001). ГАМКергические нейроны вентральной тегменталыюй области содержат (а4)г(Р2)з подтип никотиновых рецепторов (Klink R. et al., 2001).

Дофаминергические проекции из вентральной тегментальной области в прилежащее ядро перегородки являются ключевыми в функционировании мозговой системы «награды». Увеличение выброса дофамина в прилежащем ядре является одним из центральных механизмов, опосредующих подкрепляющие свойства различных веществ, обладающих аддиктивным потенциалом (Беспалов А.Ю., Звартау Э.Э., 2000). Никотиновые рецепторы располагаются на нервных окончаниях в прилежащем ядре перегородки и, как было отмечено выше, на мембранах дофаминергичсских нейронов среднего мозга, иннервирующих прилежащее ядро перегородки. В отличие от кокаина и амфетамина, которые вызывают свои эффекты благодаря взаимодействию с пресинаптическими переносчиками дофамина на мембране нервных окончаний, эффекты никотина в большей степени зависят от изменений активности нейронов среднего мозга. Другими словами, под действием агониста никотиновые рецепторы, находящиеся на телах и дендритных отростках дофаминергичсских нейронов вентральной тегментальной области, активируются, вызывая возбуждение тел нейронов, в то время как активация пресинаптнческих никотиновых рецепторов на аксонах этих клеток, контактирующих с дофаминовыми нейронами прилежащего ядра, может не влиять на выброс дофамина в этой области (Wonnacott S., 1997). Однако раздельная активация никотиновых рецепторов вентральной тегментальной области и пресинаптнческих никотиновых рецепторов прилежащего ядра перегородки ведет к увеличению уровня дофамина в последнем (Nisell М. et al., 1994).

Таким образом, однократное введение никотина приводит к увеличению выброса дофамина из дофаминергичсских нейронов, находящихся в вентральной тегментальной области и в прилежащем ядре перегородки. Помимо непосредственного действия на никотиновые рецепторы, находящиеся на дофаминергичсских нейронах вентральной тегментальной области, никотин вызывает долговременную потенциацию глутаматергической стимуляции указанных дофаминергических нейронов. Никотиновые рецепторы, приводящие к увеличению глутаматергической передачи, содержат сх7 субъединицы. Нейроны вентральной тегментальной области, как дофаминергические, так и ГАМКергические, подвергаются тоническому стимулирующему влиянию глутаматергических проекционных волокон из медиальной префронталыюй коры головного мозга (Christie M.J. et al.,1985; Sesack S.R., Pickel V.M., 1992; Overton P.G., Clark D., 1997). Дофаминергические нейроны вентральной тегментальной области находятся под тоническим ингибирующим контролем ГАМКергических нейронов, располагающихся в местных межнейрональных и проекционных волокнах из прилежащего ядра перегородки и вентральных отделов бледного шара. Никотин, действуя на никотиновые рецепторы (преимущественно а4р2 ) на ГАМКергических нейронах, увеличивает ГАМКергическую трансмиссию. Однако связывание никотина с рецепторами приводит к быстрой их десенситизации, что блокирует эффекты эндогенного ацетилхолина и снижает ипгибирующее влияние ГАМКергических нейронов, что в свою очередь вызывает увеличение дофаминергической нейропередачи. Кроме того, а4р2 никотиновые рецепторы находятся и непосредственно на дофаминергических нейронах вентральной тегментальной области, активируя их (рис. 1.1).

Таким образом, прямое высвобождение дофамина совпадает с ингибирующим влиянием ГАМКергических нейронов, вызванным действием никотина на а4р2 никотиновые рецепторы на ГАМКергических нейронах. Одновременно никотин связывается с а7 никотиновыми рецепторами на глутаматергических нейронах, и, прежде чем они десенситизируются, успевает развиться долговременная потенциация (Mansvelder H.D. et al. 2002).

Оценка изменений порогов реакции электрической самостимуляции мозговой системы «награды»

Несмотря на то, что никотин вызывает длительное возбуждение в области вентральной покрышки in vivo, никотиновые рецепторы, расположенные на дофаминергических нейронах, десенситизируются под действием никотина в течение нескольких секунд, что говорит о том, что долговременные эффекты никотина реализуются через другие рецепторные механизмы (Mansvelder H.D. et al., 2002; Wooltorton J.R. et al., 2003). Действительно было показано, что никотин увеличивает высвобождение дофамина в области вентральной покрышки (Schilstrom В. et al., 2000), а К-метил-О-аспартатные рецепторы (NMDA) в той же области опосредуют способность никотина стимулировать выброс дофамина в прилежащем ядре перегородки и модифицировать долговременную потенциацию возбуждающих входов (Mansvelder H.D. et al., 2002; Wooltorton J.R. et al., 2003). С другой стороны, в литературе есть указания на то, что одним из центральных действий никотина является выброс глутамата в вентральной тегментальной области (Fu Y. et al., 2000).

Следует отметить, что взаимодействие никотина и глутаматергической системы состоит не только в увеличении выброса глутамата под действием никотина. С одной стороны агонисты никотиновых рецепторов, например никотин, напрямую взаимодействуют с NMDA-рецепторами, расположенными на культивированных клетках коры головного мозга крыс, и вытесняют (+)МК-801 из связи с мембранными рецепторами препарированных нейронов (Aizenman Е. et al., 1991). Возможно, описанные эффекты в какой-то мере обеспечивают способность никотина частично заметать дискриминативные стимульные свойства NMDA у крыс (Grech D.M. et al., 1993).

С другой стороны, некоторые канальные блокаторы NMDA-рецепторного комплекса, например, (+)МК-801, мемантин и декстрометорфан, способны взаимодействовать с никотиновыми рецепторами (Buisson В., Bertrand D., 1998; Gilling К.Е. et al., 2002; Hernandez S.C. et al., 2000; Loscher W. et al., 2003). Было показано, что действие декстромсторфана на никотиновые рецепторы ифает важную роль в подавлении реакции самовведения аддиктивных веществ (Glick S.D. et al., 2001). Однако необходимо учитывать, что в том диапазоне доз, в котором (+)МК-801 и мемантин используются в поведенческих экспериментах, эти блокаторы NMDA-рецепторов не способны эффективно связываться с никотиновыми рецепторами. (+)МК-801, например, блокирует эффекты NMDA-рецепторов гораздо активнее, чем влияет на никотиновые рецепторы (Loscher W. et al., 2003).

Существует большое количество свидетельств глутаматергической модуляции феноменов, вызываемых однократным или повторными приемами никотина. Например, антагонисты NMDA подтипа глутаматных рецепторов снижают внутривенное самовведение никотина (Glick S.D. et al., 2001), тормозят развитие толерантности и сенситизации у лабораторных животных, получающих никотин (Mansvelder H.D. et al., 2002; Shoaib M. et al., 1994), и препятствуют повышению уровня дофамина в мезолибической системе, которое вызывается введением никотина (Fu Y. et al., 2000).

Существуют свидетельства того, что глутаматергическая система опосредует различные процессы обучения и памяти, являющиеся ключевыми в развитии условнорефлекторных реакций, обусловленных действием аддиктивных веществ. Целостность глутаматергической передачи необходима для полнопенного обучения оперантному поведению (в котором выполнение какого-либо действия сопровождается получением подкрепления). Было показано, что блокада глутаматных рецепторов NMDA подтипа нарушает обучение инструментальному поведению, основанному на пищевом подкреплении (Baldwin А.Е. et al., 2000; Kelley А.Е. et al., 1997) или подкреплении аддиктивными веществами, такими как морфин (Semenova S. et al., 1999) и кокаин (Schenk S. et al., 1993).

Несмотря на положительные моменты клинического применения антагонистов NMDA-рецепторов такие как ослабление симптомов абстинентного синдрома и угнетение поведения, вызванного предъявлением стимулов, ранее ассоциированных с действием веществ, обладающих аддиктивными свойствами, прием блокаторов NMDA-рецеиторов часто сопровождается нарушением процессов памяти и обучения. Более того, некоторые антагонисты NMDA-рецепторов, например, канальные блокаторы и конкурентные антагонисты, обладают фенциклидиноподобными психотомиметическими свойствами. Некоторые исследования показали, что канальные блокаторы NMDA-рецеиторов полностью замещают дискрнминативные стимульные свойства таких веществ как фенциклидин (Nicholson K.L., Balster R.L., 1998; Willetts J., Balster R.L., 1988) и этанол (Hundt W. et al., 1998), что согласуется со способностью последних связываться с NMDA-рецепторами. Кроме того, неполный характер замещения этими веществами, продемонстрированный на животных, обученных отличать дискриминатнвные стимульные свойства пентобарбитала

Опыты с антагонистами NMDA-рецепторов

Эксперименты проводили в стандартных оперантных камерах (РИТЕК, Россия), оборудованных лампами для освещения и отверстиями для выглядывания животных (по два в каждой камере). Камеры находились в вентилируемых звуконепроницаемых шкафах. Камеры были подсоединены к компьютеру IBM 486/66 MHz, где данные эксперимента записывали и сохраняли с помощью специальной программы MED-PC (MED Associates, Inc., США). Источник импульсного тока (PIIB-150B; MED Associates, Inc., США) генерировал электрические импульсы, которые с помощью биполярных электродов проводились в мозг крысы. Использовали серии электрических прямоугольных биполярных стимулов длиной 500 мс, частота импульсов в серии составляла 100 Гц, а продолжительность каждого импульса — 0,1 мс. Во время эксперимента электрические импульсы отображались на экране осциллографа (С 1-55, Россия).

Вживление электродов. Для обеспечения общей анестезии использовали смесь кетамина (90 мг/кг) и ксилазина (10 мг/кг). Биполярные электроды из нержавеющей стали толщиной 0,2 мм (Plastic One, США) вживляли в мозг крысы под контролем стереотаксического микроманипулятора в область вентральной покрышки с правой или левой стороны (координаты: 4,8 мм каудальнее брегмы, ±0,8 мм от срединной линии, 8,2 мм от поверхности черепа). Вокруг электрода в череп животного ввинчивали четыре «часовых» шурупа из нержавеющей стали. С помощью фосфатной и акриловой стоматологических пластмасс формировали «шапочку» вокруг электрода и шурупов.

Обучение. Через неделю после операции крыс обучали выглядывать в одно из отверстий («активное» отверстие) в оперантной камере для получения электрической стимуляции. По достижении критерия (100 полученных подкреплений в течение 10 минут) вводили процедуру титрования порога самостимуляции (Kenny P.J. et al. 2003b; Kornetsky C, Esposito R.U., 1979).

Каждая сессия была разделена на периоды, каждый из которых начинался с принудительной электрической стимуляции с последующим интервалом длиной 7,5 секунд, в течение которого животное для получения такого же стимула должно было выглянуть в «активное» отверстие. В случае положительного ответа (выглядывание в течение 7,5 секунд после принудительной стимуляции) в следующие 2 секунды после него выглядывания не подкрепляли. , Длительность пауз между периодами (время с момента положительного ответа или в случае отсутствия такового но окончании 7,5 секунд после принудительной стимуляции) до следующей принудительной стимуляции составляла в среднем 10 секунд (варьировала от 7,5 до 12,5 секунд). Выглядывания во время интервалов между периодами приводили к отсрочке начала очередного периода на 12,5 секунд. В течение сессии продолжительность пауз и запаздывания между периодами стимуляции постепенно увеличивали до тех пор, пока животное не обучалось стабильно работать соответственно заданным параметрам. В течение сессии меняли интенсивность стимуляции. Каждая сессия состояла из десяти серий (по пять периодов стимуляции каждая) убывания и возрастания интенсивности стимуляции. Интенсивность стимуляции в каждой последующей серии отличалась от предыдущей на 0,01 логарифмической единицы. Длительность всей сессии в целом составляла 60-80 минут.

Определение порога самостимуляции. Текущий порог для каждой убывающей серии периодов самостимуляции определяли как среднее между интенсивностью стимуляции успешно завершенной серии (три и более периода окончились положительным ответом) и интенсивностью стимуляции первой неуспешной серии (менее трех периодов завершились положительными ответами). В течение возрастающих серий порог определяли как среднее между интенсивностью стимуляции неуспешной сессии и интенсивностью стимуляции первой успешно завершенной сессии. Таким образом, определяли пять порогов по убывающим сериям и пять но возрастающим, среднее этих десяти порогов и составляло порог самостимуляции для каждого животного в каждой сессии. Абсолютные значения порогов самостимуляции у разных животных колебались от 46 до 86 иА.

Тесты. Стабилизацию уровня самостимуляции определяли при разбросе значений порога самостимуляции за предыдущие пять дней не более чем на ±5%. По достижении этого критерия начинали проводить тестовые сессии. Количество тестов не превышало двух за неделю. Между тестами проводили не менее двух тренировочных сессий. Условием для проведения каждого последующего теста служил стабильный уровень порога самостимуляции (±5%) за последние пять тренировочных сессий.

Каждое животное, достигшее стабильного уровня порога самостимуляции, тестировали после введения разных доз никотина (0,075-0,6 мг/кг, п/к, за 15 минут до теста), MRZ 2/621 (1-30 мг/кг, в/б, за 30 минут до теста) или их растворителей. Порядок проведения тестов определяли по схеме «латинский квадрат».

Для выработки оперантной реакции у крыс использовали шесть стандартных оиерантных камер, оснащенных двумя педалями, расположенными по сторонам от лотка для приема пеллет. До начала обучения и в течение всего эксперимента крысам ограничивали доступ к пище до 14-16 г в сутки. В период обучения крыс тренировали нажимать на одну из педалей, далее называемую «активной», для получения подкрепления. Получение пеллеты сопровождалось звуковым сигналом продолжительностью 1 секунда. Для половины животных «активная» педаль находилась справа, для остальных крыс - слева. По мере обучения крыс (получение 100 пеллет за сессию) усложняли режим подкрепления, постепенно увеличивая фиксированное соотношение ненодкрепляемых и подкрепляемых нажатий на недаль с 1 до 10. Длительность сессий составляла 15 минут. Нажатия на противоположную (далее называемую «неактивной») педаль фиксировали, но они не приводили ни к каким последствиям.

Опыты с антагонистом метаботропных глутаматных рецепторов МРЕР

В соответствии с данными литературы никотин обладал выраженными дискриминативными свойствами, что позволило обучить всех животных генерировать тот или иной онерантный ответ в зависимости от введения никотина или его растворителя. Расчетное значение ЭД50 оказалось очень близким к значениям, полученным другими исследователями в экспериментах, использовавших ту же тренировочную дозу никотина (0,17 мг/кг; Young R., Glennon R.A., 2002). Несмотря на продолжавшиеся в течение нескольких месяцев непрерывные тренировочные сессии и тесты, толерантность к дискриминативным стимульным эффектам никотина не развивалась, на что указывало отсутствие изменений в значениях ЭД50, рассчитанных перед началом тестов и после проведения всех тестов.

Классический блокатор никотиновых рецепторов мекамиламин дозозависимо угнетал выбор никотиновой педали животными, получившими тренировочную дозу никотина, в четком соответствии с данными других исследований (Stolerman I.P. et al., 1983). Полученное значение ЭД50 для вызванного мекамиламином подавления нажатий на никотиновую педаль (после введения тренировочной дозы никотина) было близко к значению ЭД50, приведенному в более ранних работах (0,67 мг/кг для данного исследования; 0,4 мг/кг в работе Young R., Glennon R.A., 2002). Новый антагонист никотиновых рецепторов MRZ 2/621 аналогичным образом противодействовал стимульным свойствам никотина. Оба антагониста сдвигали кривую зависимости «доза-эффект» для никотина вправо и вниз. Поэтому в последующих опытах с MRZ 2/621 были протестированы более высокие дозы никотина (выше тренировочной дозы 0,6 мг/кг) с целью подтвердить неконкурентную природу антагонизма. Дозы никотина 1,2 и 2,4 мг/кг оказались неспособными преодолеть вызванное антагонистом угнетение никотинового оперантного поведения (более высокие дозы никотина не были протестированы в связи с выраженным уменьшением частоты оперантной реакции). Подобные данные были получены и для мекамиламнна (например, Mansbach R.S. et al., 2000), что свидетельствует о неконкурентном взаимодействии этих антагонистов с никотиновыми рецепторами (Takayama II. et al., 1989).

Хотя (+)МК-801 и мемантин традиционно рассматриваются в качестве блокаторов NMDA-рецепторов, оба эти вещества эффективно блокируют каналы, ассоциированные с никотиновыми рецепторами (Buisson В., Bertrand D., 1998), что и послужило причиной исследования возможного влияния этих агентов на дискриминативиые эффекты никотина. В тестах «генерализации» эти вещества не замещали стимульные свойства никотина (количество нажатий на педаль, ассоциированную с введением никотина, составило менее 10% от общего числа нажатий на обе педали за сессию). В других работах была выявлена способность блокаторов NMDA-рецепторов полностью замещать стимульные свойства фенциклидина (Nicholson K.L., Balster R.L., 1998; Willetts J., Balster R.L., 1988) и этанола (Ilundt W. et al., 1998), что говорит о взаимодействии последних с NMDA-рецепторамн. Однако неполный характер замещения, продемонстрированный на животных, обученных различать стимульные свойства пентобарбитала (Willetts J.,

Balster R.L., 1989), кокаина (Kantak K.M. et al., 1998), морфина или фентанила (Bespalov A.Y. et al., 1998; Koek W. et al., 1993), вероятнее всего свидетельствует либо о частичном совпадении поведенческих эффектов, в основе которых лежат разные рецеиторные механизмы, либо о недостатках самой процедуры дискриминации. Такие недостатки проявляются промежуточными уровнями генерализации (Koek W. et al., 1995) при комбинированном введении блокаторов NMDA-рецепторов с тренировочной дозой вещества или его растворителя.

Результаты данного исследования указывают на то, что антагонисты NMDA-рецепторов не вглзывают даже промежуточных уровней никотиноподобного оперантного поведения, что вероятнее всего отражает их антагонистические свойства по отношению к никотиновым рецепторам. Более того, эти вещества влияют мало или вовсе не влияют на кривую зависимости «доза-эффект» для никотина. Несмотря на кажущееся противоречие между этими данными и способностью блокировать никотиновые рецепторы, необходимо отметить, что (+)МК-801 примерно в 100 раз более активен по отношению к NMDA-рецепторам, чем к никотиновым рецепторам (среднеэффективные концентрации, необходимые для блокады NMDA, u7 и а4р2 никотиновых рецепторов составляют 0,14; 15 и 18,7 дМ, соответственно; Briggs С.А., McKenna D.G., 1996; Buisson В., Bertrand D., 1998; Gilling K.E. et al., 2002). Для мемантина блокирующие свойства по отношению к NMDA и никотиновым рецепторам более близки: среднеэффективные ингибирующие концентрации составляют 1,1; 12,3 и 1,4-6,6 цМ для NMDA, а7 и а4 2 никотиновых рецепторов, соответственно (Buisson В., Bertrand D., 1998; Gilling K.E. et al., 2002). Возможно, что описанные различия как раз и объясняют наличие у мемантина небольшого, но статистически значимого снижения частоты выбора педали, ассоциированной с введением никотина, в то время как (+)МК-801 не влиял на этот показатель. С другой стороны, мемантин угнетал оиерантное поведение, ассоциированное с введением никотина в дозе, которая нарушала частоту выполнения оперантной реакции в целом. Кроме того, эффект мемантина соответствовал сдвигу кривой зависимости «доза-эффект» для никотина всего в 2,5 раза. Это говорит о том, что дозы веществ, использованные в эксперименте, не вызывают существенной блокады никотиновых рецепторов.

Для декстрометорфана было показано, что некоторые его эффекты опосредованы блокадой никотиновых рецепторов. S.D. Glick et al. (2001) сообщали о способности декстрометорфана и декстрорфана подавлять самовведение никотина, морфина и метамфетамина. L. Pulvirenti et al. (1997) выявили схожие эффекты декстрометорфана в отношении самовведения кокаина. Возможное участие блокады NMDA-peneirropOB в подавлении приведенных реакций самовведепня было иод сомнением, так как оба вещества были одинаково эффективны, в то время как декстрорфан обладает значительно большим сродством к NMDA-рецепторам. Таким образом, был поставлен вопрос о вовлечении никотиновых рецепторов. В данном исследовании декстрометорфан вводили подкожно для уменьшения его трансформации в декстрорфан (Glick S.D. et al., 2001) и тестировали в дозе (30 мг/кт), которая была эффективна в работах по самовведению аддиктивных веществ.

Похожие диссертации на Экспериментальное обоснование применения блокаторов никотиновых и глутаматных рецепторов для лечения никотиновой зависимости [Электронный ресурс]

Обоснование целесообразности применения блокаторов гистаминовых и дофаминовых рецепторов при гастродуоденальных осложнениях инфаркта миокардаИбатуллина Айгуль Ришатовна

Обоснование применения мексиданта в комплексном лечении больных с термической травмойВильдяева Марина Владимировна

Экспериментальное обоснование применения нейротропных средств при иммобилизацииКиричек, Людмила Трофимовна

Клинико-экспериментальное обоснование применения ксимедона при ревматизмеНурмухаметова, Эльвира Багдануровна

Клинико-фармакологическое обоснование применения противоспалительной терапии при внебольничной пневмонииКлочко Роман Васильевич

Экспериментальное обоснование применения липидов 1-О-алкилглицериновой структуры из морских гидробионтов при алиментарной дислипидемииКараман Юлия Константиновна

Системный подход к обоснованию применения регуляторов энергетического обмена в схемах фармакотерапии и оздоровленияМазина Надежда Константиновна

Экспериментально-клиническое обоснование применения предуктаза МВ и дибикора у больных женщин хронической сердечной недостаточностью в перименопаузеСедова Элина Михайловна

Обоснование применения неоселена для коррекции нарушений антиоксидантной системы при позднем гестозе [Электронный ресурс]Белозерцева Евгения Петровна

Фармакологическое обоснование применения ряда нейролептиков и регуляторных пептидов при отеке-набухании головного мозгаПлатонов, Игорь Александрович