Введение к работе
Актуальность. В настоящее время острые нарушения мозгового кровообращения являются наиболее распространенными заболеваниями головного мозга. Инсульт является третьей по частоте причиной смертности в большинстве стран и ведущей причиной инвалидности. В последние десять лет в России ежегодно регистрируется около 400 тыс. инсультов, из них чаще (70-80%) встречаются ишемические инсульты. Высокая летальность и инвалидизация больных с сосудистыми заболеваниями головного мозга обусловливают особую актуальность данной проблемы неврологии (Ворлоу Ч.П., 1998; Трошин В.Д., 1999; Гусев Е.И., 2001; Виленский Б.С., 2002, ГарибоваТ.Л. и др., 2003). Терапия и предупреждение цереброваскулярных поражений представляет важнейшую проблему современной медицины, а распространенность заболеваний, сопровождающихся кислородным голоданием мозга, заставляет искать новые, патогенетически обоснованные методы терапии (Мирзоян Р.С. и др., 1995; Мартынов Ю.С., 1996; Гусев Е.И., 2001). Поиск новых эффективных средств ведется среди различных классов химических соединений. Особый интерес представляют соединения, синтезированные на основе нейромедиаторных аминокислот (Петров В.П., 1995; Погорелый В.Е. и др., 1998; Гаевый М.Д. и др., 2003; Островская Р.У., 2003). Поэтому в НИИ фармакологии при Волгоградском государственном медицинском университете профессором А.А. Озеровым была проведена работа по целенаправленному синтезу производных нейромедиатор-ной аминокислоты |3-аланина: ацилированного - N-ацетил-Р-аланин и фосфо-рилированного - АКФ 89-4 (3-(3-диметоксифосфорилпропокси-2-окси-1-пропиловый эфир N-ацетил-Р-аланина)), обладающих выраженным ноотроп-ным действием (Петров В.И., 1997).
Учитывая высокую церебропротекторную активность аминокислот и препаратов, созданных на их основе (Петров В.И., 1997), а также то, что Р-аланин является структурным компонентом кальция пантотената (кальциевая соль D (+) а,у-диокси-Р,Р--диметилбутирил-Р-аланина), представляется перспективным изучение В-аланина и его производных ті^-ацетгог-О^апаниня; АКФ
fOC НАЦИОНАЛЬНАЯ
89-4 и кальция пантотената в качестве нейропротеюІоров.БИБЛИОТЕКЛ
| СПе '
« О» ПО*
Цель работы: экспериментальное изучение нейропротекторной активности р-аланина и его производных - N-ацетил-Р-аланина и АКФ 89-4 в сравнении с кальция пантотенатом.
Задачи исследования:
-
Провести изучение антигипоксической активности Р-аланина и его производных.
-
Исследовать эффективность применения Р-аланина, N-ацетил-Р-аланина, АКФ 89-4 в условиях экспериментальной нормы и острых нарушений мозгового кровообращения при профилактическом и терапевтическом применении.
-
На основании противогипоксической активности и результатов исследования воздействия церебральную гемодинамику выявить дозы, оказывающие наиболее выраженное нейротропное действие.
-
Изучить влияние терапевтического применения Р-аланина, N-ацетил-Р-аланина, АКФ 89-4 на метаболизм мозга при его ишемическом повреждении.
-
Провести сравнение нейропротекторной активности р-аланина и его производных с кальция пантотенатом.
Научная новизна.
Впервые выявлена противогипоксическая активность у Р-аланина, N-ацетил-Р-аланина, АКФ 89-4 и кальция пантотената на различных моделях гипоксии. Экспериментально показано, что наиболее выраженное антигипоксиче-ское действие из изучаемых производных Р-аланина оказывает АКФ 89-4.
Установлено дозозависимое действие Р-аланина, N-ацетил-Р-аланина, АКФ 89-4 и кальция пантотената на параметры церебральной гемодинамики в условиях экспериментальной нормы и при реперфузионных повреждениях мозга. Экспериментально показано, что в постишемическом периоде Р-аланин, N-ацетил-Р-аланин, АКФ 89-4 и кальция пантотенат угнетают развитие постише-мических феноменов - гиперемии и гипоперфузии и способствуют поддержа-
5 нию ауторегуляторных реакций сосудов мозга.
Получены новые данные о механизме нейропротекторного действия р-аланина, его производных и кальция пантотената. Показано, что эффективность в качестве корректоров ишемических повреждений мозга связана с поддержанием мозгового кровотока, активацией потребления глюкозы мозгом, угнетением гипопротеинемии, гиперкальциемии, эндогенной интоксикации, развития отека-набухания головного мозга и процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ).
Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук.
Диссертация выполнена в соответствии с планом НИР кафедры фармакологии Пятигорской государственной фармацевтической академии в рамках темы «Поиск и изучение новых церебропротекторов среди агонистов и антагонистов рецепторов нейромедиаторных аминокислот» (номер государственной регистрации 0.1.200.112152).
Практическая значимость.
Выявленная антигипоксическая и противоишемическая активность кальция пантотената расширяет представления о его механизме действия при церебральных патологиях ишемического генеза.
Полученные данные о наличии антигипоксической и нейропротекторной активности р-аланина, N-ацетил-Р-аланина и АКФ 89-4 свидетельствуют о перспективности поиска новых нейропротекторов в ряду производных Р-аланина.
Экспериментально обоснована целесообразность дальнейшего проведения исследований АКФ 89-4 в качестве нейропротектора при острых и хронических ишемических нарушениях в мозге в объеме требований Фармакологического государственного комитета.
Внедрения результатов исследования.
На основании полученных данных составлен отчеты по исследованию
противогипоксической и нейропротекторной активности Р-аланина и его производных, которые были представлены в НИИ фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета и используются в научно-исследовательской работе по целенаправленному синтезу нейропротекторов среди новых производных нейромедиаторных аминокислот, что подтверждено 2 актами внедрения.
Апробация работы.
Результаты работы и основные положения диссертации доложены и обсуждены на 57-й, 58-й, 59-й Региональных конференциях «Проблемы фармации, фармакологии и подготовки кадров» (Пятигорск, 2002; 2003; 2004), 68-й Республиканской итоговой научно-практической конференции студентов и молодых ученых Республики Башкортостан с международным участием, посвященной Году Спорта и здорового образа жизни (Уфа, 2003), I Международном Форуме «Аналитика и аналитики» (Воронеж, 2003), Всероссийской конференции «Молодые ученые - медицине. Аспирантские чтения» (Самара, 2003), III Конференции молодых ученых России с международным участием «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» (Москва, 2004).
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Р-Алании, N-ацетил-Р-аланин, АКФ 89-4 и кальция пантотенат способствуют увеличению резистентности организма к дефициту кислорода.
-
Р-Аланин, N-ацетил-Р-аланин, АКФ 89-4 и кальция пантотенат угнетают развитие постишемических феноменов и способствуют сохранению ауторегуля-ции сосудов мозга в период реперфузии.
-
Нейропротекторный эффект Р-аланина, N-ацетил-Р-аланина, АКФ 89-4 обусловлен противогипоксическим, сосудистым, метаболическим действием.
-
АКФ 89-4 превосходит по нейропротекторной активности Р-аланин, N-ацетил-р-аланин и кальция пантотенат.
7 Публикации. По материалам исследования опубликовано 12 работ, в том числе 3 статьи и 9 тезисов.
Объём и структура диссертации. Работа изложена на 143 страницах печатного текста и состоит из введения, обзора литературы, 3 глав экспериментальных исследований и выводов, содержит 6 таблиц, 34 рисунка.
Список литературы включает 195 источника, в том числе 54 на иностранных языках.
Противогипоксическую активность изучали на моделях гемической, гис-тотоксической, гиперкапнической гипоксии. Критерием противогипоксическо-го действия являлось увеличение времени жизни животных (% по отношению к контролю) (Новиков B.C. и др., 2000). Устойчивость к гипобарической гипоксии исследовали путем подъема животных на высоту 11 000 м со скоростью 100 м/с в специальной барокамере (Дергунов А.В., Дергунов А.А., 2000).
Для создания ишемии головного мозга использовали следующие модели: пережатие обеих сонных артерий у крыс на 10-15 мин. с последующим снижением САД до 40 мм рт.ст. (Мирзоян Р.С. и др., 1998) и окклюзия левой сонной артерии в течение 3 суток (Погорелый В.Е., 2001).
Объемную скорость мозгового кровотока (МК) у крыс регистрировали методом водородного клиренса с помощью платинового электрода, расположенного на поверхности сагиттального синуса в области стока синусов (Демченко И.Т., 1981; Митагвардия Н.П., 1983). Для изучения регуляторных реакций сосудов мозга моделировали острые сдвиги системного артериального давления (САД) методом кровопускания. О характере цереброваскулярных изменений судили по показателям - объемная скорость мозгового кровотока и сопротивление сосудов мозга (ССМ) при различных уровнях САД. Оценку регуляторных возможностей системы внутричерепного кровообращения производили путем определения ауторегуляторных реакций сосудов мозга (Погорелый В.Е., Гаевый М.Д. и др., 1998).
При исследовании метаболизма мозга в качестве биологического материала использовали кровь и мозг животных. Забор артериальной крови осуществляли из сонной артерии, венозной - из стока венозных синусов. Содержание глюкозы в крови определяли с помощью набора фирмы «Агат», молочной кислоты (МоК) - по методу Балаховского-Наточина (Меньшиков В.В. и др., 1987), пировиноградной кислоты - модифицированным методом Умбрайта (Камышников B.C., 2003). Энергетический обмен мозга оценивали также по показателям: «потребление глюкозы мозгом», «потребление лактата мозгом», «потребление пирувата мозгом» (Чернышева Г.А. и др., 1989).
Общий белок определяли биуретовым методом с помощью набора фирмы «Агат». Концентрацию ионов кальция в сыворотке крови определяли колориметрически по цветной реакции с металлохромогенным «арсеназо Ш» с помощью набором фирмы «Диакон Диагностика». Средние молекулы определяли по реакции осаждения хлорной кислотой (Камышников B.C., 2003). Диеновую конъюгацию (ДК) ненасыщенных жирных кислот определяли в слое «гептан-бутанол» (Костюк В.А. и др., 1984). Концентрацию вторичных продуктов ПОЛ в пересчете на малоновый диальдегид (МДА) проводили по тесту с тиобарби-туровой кислотой (Гаврилов В.Б. и др., 1987). Определяли также активность ферментов антиоксидантной защиты - каталазы (Королюк М.А. и др., 1988) и супероксиддисмутазы (СОД) (Сирота Т.В., 1999).
Опыты проведены на 640 мышах массой 18-20 г и 384 белых беспородных крысах массой 220-250 г. В острых опытах для наркоза использовали уретан 500 мг/кг). Коагуляцию крови предотвращали введением гепарина (500 ед/кг). Водные растворы изучаемых соединений вводили внутрибрюшинно профилактически (мышам за 30 мин. до моделирования гипоксии, крысам — за 60 минут до моделирования ишемии) и терапевтически (в постишемическом периоде, на 1-й мин. реперфузии). При исследовании соединений в контрольных опытах животным вводили физиологический раствор в эквивалентных объемах. Оценку нейропротекторного действия р-аланина,]Ч[-ацетил-р-аланина и АКФ 89-4 проводили в сравнении с кальция пантотенатом. Объекты исследо-
9 вания вводили в дозах 1, 10, 50 и 100 мг/кг. Выбор доз обусловлен ранее проведенными исследованиями (Петров В.И., 1997).
Для обработки результатов экспериментов внутри серий использовали статистические методы с нахождением средней арифметической (М), средней ошибки средней арифметической (т) и вероятности ошибки по таблицам Стьюдента, между сериями — по критерию инверсий Вилкоксона — Манна-Уитни. (Поляков И.В., Соколова Н.С., 1975; Гланц С, 1999).
Похожие диссертации на Коррекция цереброваскулярных, метаболических и функциональных нарушений произодными бета-аланина
