Введение к работе
Актуальность темы. Несмотря на применение современных антиэпилептических препаратов (АЭП) в 20-30% всех случаев заболевание характеризуется фармакологической резистентностью [Regesta G; Tanganelli P., 1999 N'guyen The Tich S; Pereon Y., 2004]. Соответственно, если иметь в виду, что в развитых странах не 1% населения страдает эпилепсией, исследование патогенеза фармакологически резистентной эпилепсии и разработка патогенетически обоснованного лечения представляют собой важную в научно- практическом отношении проблему [Вайнтруб М.Я., 2000; Дзяк Л.А и соавт., 2001; Карлов В.А. и соавт., 2006; Крыжановский Г.Н., 1980-2009; Гехт А.Б. и соавт., 2005; Тодорив И.В. и соавт., 2007; Mtodzikowska-Albrecht J. et al, 2007; 2011].
Механизмы развития эпилепсии в последнее время рассматривалась преимущественно с точки зрения дефицита тормозных механизмов мозга [Крыжановский Г.Н., 1980- 2006; Reynolds R.., 1985]. Однако, следует отметить, что представления об устойчивом характере нарушений со стороны отдельных нейротрансмиттерных систем - дефиците ГАМК и избытке возбуждающих аминокислот могут составлять фрагмент полифункциональных нарушений, которые находятся в основе хронического эпилептогенеза [Раевский К.С, 1990; Meldrum B.R., 1990Schmidt D., Morselli P.L., 1986,LoscherW., Schmidt, D. 1988, 1993].
Сегодня, в контексте проблемы фармакологической резистентности эпилепсии указанные нейромедиаторные нарушения рассматриваются в комплексе с иными расстройствами, которые связаны с развитием нейромодуляторных нарушений, в том числе детерминируемых генетическим аппаратом нейрона. Так, показано, что факторы иммунной природы обеспечивают местные нейропатофизиологические механизмы многих нейропатологических синдромов и могут принимать участие в развитии фармакологической резистентности эпилептического синдрома к противоэпилептическим препаратам [Aarli J.A., 2000; 2003 Balosso S. et al., 2005 Bernardino L et al., 2005 Dube С et al., 2005; Janeway CA et al., 1999; Yamamoto M, Akira S., 2005;. Young D, During MJ., 2004].
В последнее время установлено наличие взаимосвязи между системами контроля функции нейронов и иммунологической системой - как лимфоцитарным звеном, так и факторами гуморальной природы [Абрамов В.В.. 1991; Арушанян Э.Б., Бейер Э.В., 2004; Карпова М.Н., 2005, 2008] Определена важная роль медиаторов воспаления в контроле возбудимости нейронов, формировании нейродегенеративных изменений, а также в развитии компенсаторно- приспособительных реакций [Годлевский Л.С, Ненова О.Н., 2006; Вастьянов Р.С. и соавт., 2006; Шандра А.А. и соавт., 2010;
Vezzani A., 2005; 2010]. Так, в частности, определена патогенетическая роль провоспалительных цитокинов- фактора некроза опухолей- альфа (ФНО-альфа), интерелейкина-1-бета (ИЛ-1-бета) в развитии эпилептогенного возбуждения, активировании гипоталамо- гипофизарно- надпочечниковой оси [Spangello B.L., Gorospe W.C., 1995 Watkins L.R. et al, 1995 Licinio J., 1997 Kronfol Z., Remick D.G., 2000], развитии тяжелых нейропатологических синдромов- депрессии, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона.
Разнообразные эффекты нейроиммуномодуляторов обеспечивают существенные системные механизмы нарушений в организме при развитии хронического эпилептогенеза и, в частности, модели киндллинга, рассматриваемой в качестве фармакологически резистентной формы эпилептического синдрома [Shandra A.A. et al., 1996; 2009; Schmidt D., Morselli P.L., 1986, Loscher W., Schmidt, D. 1988, 1993]. Однако, не исследовано патогенетическое значение иммуно - зависимых механизмов развития киндлинга, не определено значение данных механизмов в формировании фармакологической резистентности киндлинговых эпилептиформных проявлений.
Поэтому анализ механизмов резистентности к действию АЭП представляет собой проблему, решение которой может в существенной степени находиться в плоскости определения патогенетической роли иммунокомпетентной системы организма и, в частности, нейроиммунных взаимодействий. Рассмотрению фармакорезистентности с данных позиций, а также взаимоотношений с существующими теориями ее генеза посвящено данное исследование.
Связь работы с научными планами, программами, темами. Диссертационная работа является фрагментом плановой научно-исследовательской работы кафедры биофизики, информатики и медицинской аппаратуры Одесского национального медицинского университета, утвержденной МЗ Украины «Исследовать влияние физических факторов на головной мозг лабораторных животных» (№ госрегистрации 0198U007842). Диссертант был соисполнителем указанной темы.
Цель работы заключалась в определении особенностей патогенеза экспериментального эпилептического синдрома резистентного к действию антиэпилептических факторов с позиций изучения нейроиммунных взаимоотношений.
Задания исследования. В соответствие с поставленной целью планируется решить следующие задачи:
1. Исследовать особенности действия антиэпилептических препаратов, применяемых как самостоятельно, так и в комбинации с пентоксифиллином
(ПТФ) в отдаленном периоде коразолового киндлинга, в том числе на модели каинат-провоцированного судорожного синдрома.
2. Исследовать поведенческие, электрографические особенности
применения интерферона 2-альфа (ИФН-2-альфа) на модели киндлингового
эпилептогенеза, а также особенности эффектов в условиях применения ПТФ.
3. Изучить электрографические судорожные проявления, особенности
двигательной активности, у животных в условиях применения ЛПС на
модели резистентного эпилептического синдрома; изучить особенности
противосудорожного эффекта ЛПС в условиях применения диазепама;
4. Исследовать показатели функционального состояния тиол-
дисульфидной и аскорбатной систем крови в механизмах корригирующего
действия ПТФ в отношении резистентного к лечению эпилептического
синдрома;
Исследовать особенности синдрома толерантности, как модели резистентности к действию АЭП, формирование киндлинга у толерантных к диазепаму животных, а также состояние системы провоспалительных цитокинов в этих условиях;
Изучить особенности активации антиэпилептической системы-палеоцеребелярной коры в отношении киндлинговых эпилептиформных проявлений, очаговой ЭпА, а также особенностей эффектов диазепама в условиях ЭС мозжечка;
Изучить системные показатели со стороны обмена коллагена при моделировании резистентной формы эпилептического синдрома, а также особенности данных проявлений в условиях экспериментальной терапии;
Провести клиническую апробацию сочетанного применения АЭП и ПТФ у детей с резистентными формами эпилепсии, изучить клинические проявления, показатели ПОЛ и характер обмена липопротеинов.
Объект исследования- патогенез резистентного к фармакотерапии эпилептического синдрома.
Предмет исследования - патогенетические механизмы развития и прекращения эпилептического синдрома, которые осуществляются в условиях развития фармакологической резистентности.
Методы исследования - нейропатофизиологические - моделирование эпилептического синдрома, наблюдение поведенческих реакций животных, запись и анализ ЭЭГ. Иммунологические - определение бластогенной активности мононуклеарных клеток, определение уровня провоспалительных цитокинов твердофазным иммуноферментным методом. Биофизические -амперотитрометрическое определение тиол-дисульфидных групп и состояния окислительно- восстановительной аскорбатной системы крови, нейрофармакологические - внутрижелудочковое и внутримозговое введение
нейротоксинов. Весь массив полученных данных обработан статистически с применением адекватных критериев оценки различий между группами.
Научная новизна полученных результатов. Впервые установлено, что в условиях воспроизведения модели резистентной к терапии формы эпилептического синдрома отмечается снижение противоэпилептической эффективности карбамазепина, вальпроата натрия, а также МК-801 в отношении судорог, провоцированных у киндлинговых крыс применением каиновой кислоты. Установлено потенцирование действия карбамазепина под влиянием МК-801, а также усиление противоэпилептической эффективности препаратов под влиянием пентоксифиллина. Показана эффективность ПТФ в отношении нарушенной активности мононуклеарных клеток у киндлинговых животных, а также состояния тиол-дисульфидной системы крови. Установлено повышение эпилептогенного действия интерферона-2-альфа (ИФН-2-альфа) в отношении киндлинговых судорог, показано значение ретикулярной части черного вещества и вентрально-базальных отделов миндалины в формировании данных эффектов. Показано, что противосудорожное действие ЛПС на модели резистентного эпилептического синдрома при коразоловом и ЭС-амигдалярном киндлинге развивается в связи с угнетением активности таламо-кортикальной синхронизирующей системы и потенцируется применением диазепама. Диазепам также потенцирует противосудорожное действие ЛПС в отношении каинат - провоцированных генерализованных судорожных реакций у резистентных к терапии киндлинговых животных. Впервые установлено, что моделирование киндлингового синдрома у толерантных к диазепаму крыс сопровождается значительным увеличением уровня ФНО-альфа и ИЛ-1-бета в ткани мозга животных, а также показано блокирование толерантности под влиянием сочетанного применения ПТФ и никотинамида. Впервые установлено развитие остеопатии, в основе которой лежит подавление синтеза коллагена у крыс с хроническим киндлинговым эпилептическим синдромом, а также подавление данных нарушений под влиянием никотинамида и витамина Е. Впервые показано нарушение полового поведения у киндлинговых животных, коррекция данного состояния липоевой кислотой. Установлена эффективность ЭС палеоцеребеллярной коры в отношении подавления киндлинг-индуцированных судорожных реакций, а также проэпилептические эффекты ЭС в отдаленной фазе киндлинга. Показано усиление антиэпилептического действия диазепама под влиянием предварительных ЭС палеоцеребеллярной коры, а также снижение уровня малонового деальдегида в ткани мозга. В условиях клинической апробации на резистентных к терапии формах эпилепсии у детей установлено усиление эффективности
антиэпилептической терапии под влиянием ПТФ, показано снижение выраженности перекисного окисления липидов, увеличение антиоксидантного потенциала тканей, а также повышение содержания в крови фракции 2 липопротеидов высокой плотности и аполипопротеина . Научная новизна защищена патентами Украины на изобретения (№36594, №36595, №36596, №64298, №64301,).
Практическое значение полученных результатов. Полученные результаты позволяют обосновать условия эффективного применения антиэпилептических препаратов у пациентов, которые страдают резистентными к терапии формами эпилепсии с учетом состояния иммунологической реактивности. Приведены принципы модуляции иммунной системы пациентов, с целью повышения эффективности антиэпилептической терапии.
Обоснованы методы активирования структур антиэпилептической системы, в частности, палеоцеребеллярной коры в условиях формирования резистентной эпилептической активности.
Доказана перспективность исследований закономерностей формирования противоэпилептического эффекта ЛПС, на основе которых возможным является создание новых комплесных методов лечения, а также создания противоэпилептических средств.
Результаты исследования внедрены в практическую деятельность Одесского областного психо-неврологического диспансера, в работу кафедр Донецкого государственного медицинского университета им. М.Горького МОЗ Украины, Тернопольской государственной медицинской академии им. И.Я.Горбачевского МОЗ Украины, Одесского государственного медицинского университета МОЗ Украины, медицинского факультета международного казахско- турецкого университета им. Х.А.Ясави (МОЗ Республики Казахстан), а также в работу международного научно- учебного центра информационных технологий и технических систем НАЛ Украины (Киев).