Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 7
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. БОЛЬ И БОЛЕВЫЕ СИНДРОМЫ. МЕСТНЫЕ АНЕСТЕТИКИ: ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ И ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТ
ВА. МЕКСИПРИМ КАК ВОЗМОЖНЫЙ АДЪЮВАНТ МЕСТНЫХ АНЕСТЕТИКОВ 15
1. Общая характеристика боли и болевых синдромов 15
2. Фармакологические и токсикологические свойства местно-анестезирующих веществ 19
2.1. Местное обезболивание и общая характеристика местно-анестезирующих препаратов 19
2.2. Фармакодинамика некоторых традиционных и современных местно-анестезирующих препаратов 23
2.3. Местно-анестезирующие свойства производных имидазо[1,2-а]бензимидазола РУ-353, РУ-720 и
РУ-1203 28
2.4. Пролонгирование обезболивающего действия местно-анестезирующих веществ некоторыми адъювантами 35
2.5. Механизм действия местных анестетиков 40
2.6. Общая и системная токсичность местных анестетиков 46
3. Обоснование возможного пролонгирования обезболивающего действия местных анестетиков и снижения их токсичности мексипримом 51
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 55
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ МЕСТНОАНЕСТЕЗИРУЮЩИХ И МЕ-СТНОРАЗДРАЖАЮЩИХ СВОЙСТВ КОМПОЗИ ЦИЙ РУ-353, РУ-720, РУ-1203 И БУПИВАКАИНА С МЕКСИПРИМОМ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМ РАСТВОРОМ 65
3.1. Скрининговые исследования избранных композиций в условиях терминального, инфильтрационного и проводникового обезболивания 65
- при терминальной анестезии в опытах на роговице глаз кроликов 65
- в условиях инфильтрационной анестезии в опытах на коже морских свинок 66
- при проводниковой анестезии в опытах на нервах хвостов мышей 67
3.2. Углубленные исследования местно-анестезирующей
активности и острой токсичности РУ-353 и бупива каина в сочетании с мексипримом 68
3.2.1. Активность и острая токсичность РУ-353 в сочетании с мексипримом при терминальной, инфильтрационной, проводниковой, спинномозговой и эпидуральной анестезии 69
- острая токсичность в опытах на крысах 69
- при терминальной анестезии в экспериментах на роговице глаз кроликов 69
- в условиях инфильтрационной анестезии в опытах на коже морских свинок 70
- при проводниковой анестезии в экспериментах на нервах хвостов крыс 73
- в условиях спинномозговой анестезии в опытах на крысах 75 Стр.
- при эпидуральной анестезии в опытах на кроликах 80
3.2.2. Активность и острая токсичность бупивакаина в сочетании с мексипримом при инфильтрацион ной, проводниковой, спинномозговой и эпидуральной анестезии 84
- острая токсичность в опытах на крысах 84
- в условиях инфильтрационной анестезии в опытах на коже морских свинок 85
- при проводниковой анестезии в опытах на нервах хвостов крыс 85
- в условиях спинномозговой анестезии в опытах на крысах 90
- при эпидуральной анестезии в опытах на кроликах 96
3.3. Сопоставление показателей острой токсичности и местно-анестезирующей активности РУ-353 и бупивакаи на в сочетании с мексипримом и физиологическим
раствором 99
3.3.1. Сопоставление показателей острой токсичности в опытах на крысах 99
3.3.2. Сопоставление показателей местноанестезиру ющей активности 102
- при инфильтрационной анестезии в опытах на коже морских свинок 102
- в условиях проводниковой анестезии в опытах на нервах хвостов крыс 102
- при спинномозговой анестезии в опытах на крысах 105 Стр.
- в условиях эпидуральной анестезии в опытах на кроликах 105
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОЕДИНЕНИЯ РУ-353 И БУПИВАКАИНА В СОЧЕТАНИИ С МЕКСИПРИ МОМ НА ТРАНСМЕМБРАННЫЕ ИОННЫЕ ТОКИ
ИЗОЛИРОВАННЫХ НЕЙРОНОВ 112
4.1. Раздельное и совместное влияние РУ-353 и мексиприма на ионные каналы нейронов 112
4.2. Взаимная модуляция действия на ионные каналы нейронов моллюсков бупивакаипа и мексиприма при их совместном применении 117
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ СОЕДИНЕНИЯ РУ-353, БУПИВАКАИНА И ИХ СОЧЕТАНИЙ С МЕКСИПРИМОМ НА НЕЙРОНЫ СПИННОГО МОЗГА И СПИНАЛЬНЫХ ГАНГЛИЕВ 123
5.1. Морфофункциональное состояние нейронов спинного мозга и спинальных ганглиев в условиях субарахноидального введения соединения РУ-353 в сочетании с мексипримом 123
5.2. Морфофункциональная характеристика нейронов спинного мозга и спинальных ганглиев при субарахноидальном введении бупивакаина в сочетании с
мексипримом 128
ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 136
ВЫВОДЫ 145
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 148
ЛИТЕРАТУРА 149
ПРИЛОЖЕНИЯ 1
Введение к работе
Актуальность темы. Болевой синдром (БС) в настоящее время рассматривается как одна из наиболее значимых проблем, имеющих не только медицинское значение, но и неблагоприятные социально-экономические последствия. БС вынуждает людей обращаться за медицинской помощью, снижает трудоспособность, может привести к инвалидизации и даже явиться причиной летального исхода (М.Л.Кукушкин, Н.К.Хитров, 2004; В.А.Волч-ков и соавт., 2006; Ecleston, Crombez, 2005; Gheldof et al., 2005; Von Korff et al., 2005; Farouk, 2008; Foss et al., 2009).
Нередко имеют место клинические ситуации, требующие быстрого оказания патогенетически обоснованной противоболевой помощи при остром и хроническом БС. Лечение больных, страдающих интенсивными БС, становится прерогативой анестезиологов и реаниматологов с обязательным привлечением специалистов других направлений: клинических фармакологов, неврологов, хирургов, онкологов и т. д. (И.А.Ибатуллин и соавт., 2003; А.А. Бунятян, В.М.Мизиков, 2006; В.А.Волчков и соавт., 2006; Mulroy, 2003; Ва-rash et al., 2004; Cateral, Mackie, 2006).
В последнее десятилетие значительно расширились сведения о путях формирования БС и антиноцицептивной системы защиты организма (В.А. Волчков и соавт., 2006). Появились новые данные по нейрофизиологии и нейрофармакологии БС, позволяющие проводить патогенетическую терапию. Повышение эффективности и безопасности фармакотерапии БС является одним из важных направлений современной медицины (В.А.Волчков и соавт., 2006; А.П.Галенко-Ярошевский, 2009; А.И. Вислобоков и соавт., 2010).
Основным методом предупреждения и купирования БС является применение болеутоляющих лекарственных средств (ЛС), в том числе местных анестетиков (МА) (Г.Я.Шварц, 2004; В.А.Волчков и соавт., 2006; Ю.Д.Игнатов и соавт., 2010; Forastiere et al., 2008; Takshiraa et al., 2009). MA, как известно, ограничивая вход ноцицептивной импульсации в ЦНС, могут не только предотвращать сенситизацию ноцицептивных нейронов, но и способствовать нормализации микроциркуляции в зоне повреждения, уменьшению воспалительной реакции и улучшению обмена веществ (Г.И.Степанюк, 1989; В.Л.Попков, 2006; А.П.Галенко-Ярошевский, 2009; Umbrain et al., 2008, 2009; Yi et al., 2009).
К настоящему времени, благодаря высоким темпам развития фармакологии, практическая медицина обогатилась высокоэффективными ЛС, предназначенными для местной анестезии [терминальной, инфильтрационной, проводниковой, спинномозговой (субарахноидальной) и эпидуральной] (М.Д. Машковский, 2006; А.А.Бунятян, В.М.Мизиков, 2006; Мшгоу, 2003; Calvey, Williams, 2007). Однако как традиционные (новокаин, дикаин, лидокаин и др.), так и современные (бупивакаин, мепивакаин, ропивакаин и др.) МА не всегда индуцируют достаточной глубины и продолжительности обезболивающее действие, нередко проявляют системную токсичность, вызывают побочные явления (В.Н.Цибуляк, Г.Н.Цибуляк, 1994; С.Ф.Грицук, 1998; В.В. Сергеев, 2007; Steinbrook, 1998; Huang et al., 1998; Cateral, Mackie, 2006; Takhchidi et al., 2010).
Принято считать, что с увеличением анестезирующей активности МА (при химической модификации) их острая токсичность также увеличивается или в редких случаях не претерпевает существенных изменений (М.Д. Машковский, 2000; А.П.Галенко-Ярошевский и соавт., 2000, 2007; Мшгоу, 2003; Barash et al., 2004).
Для увеличения глубины и продолжительности специфического действия МА и снижения их системной токсичности преимущественно используют адреноагонисты - адреналин, норадреналин, мезатон, клонидин и другие (Н.Т.Прянишникова, Н.А.Шаров, 1967; И.В.Марусов, В.Е.Иванов, 1998; Н.Б. Перерва, 2003; О.В.Гуленко, 2005; З.Ш.Тлишева, 2007; Barash et al., 2004; Cateral, Mackie, 2006; Calvey, Williams, 2007). Однако, согласно исследованиям С.Ф.Грицук (1998), Mulroy (2003), Barash et al. (2004), отмеченные адъю-ванты могут индуцировать повышение артериального давления, нарушения сердечного ритма, гипергликемию и другие побочные явления, что вызывает сдержанность в их сочетанном использовании с МА.
Известно, что отечественный препарат мексиприм, или мексидол, является современным высокоэффективным антиоксидантом и антигипоксантом прямого действия (Т.А.Воронина и соавт., 1997; П.А.Галенко-Ярошевский и соавт., 2000, 2001, 2009; С.Б.Середенин и соавт., 2005; Р.И.Бгуашева, 2007; В.Л.Попков и соавт., 2007). Он ингибирует свободнорадикальные процессы и перекисное окисление липидов, изменяет физико-химические свойства клеточной мембраны, увеличивает ее текучесть, повышает содержание полярных фракций липидов (фосфотидилсерина, фосфотидилинозита и др.), вязкость липидного слоя (В.И.Инчина и соавт., 1996, 2000; А.В.Зорькина, 1997; Н.А.Волкова, 2003), оказывает блокирующее действие на натриевые, кальциевые и калиевые ионные токи (А.И.Вислобоков и соавт., 2010). Препарат улучшает энергосинтезирующую функцию митохондрий и энергетический обмен в клетке, стимулируя прямое окисление глюкозы по пентозофосфат-ному шунту, повышая уровень восстановленных нуклеотидов, и тем самым усиливает антиоксидантную защиту клетки, стабилизируя уровень эндогенных антиоксидантов (Е.Н.Багметова, 2005; В.Л.Попков, 2006). Мексиприм вызывает конформационные изменения белковых макромолекул синаптиче-ских мембран, вследствие чего оказывает модулирующее влияние на активность мембраносвязанных ферментов (например, аденилатциклазы и гуани-латциклазы, K/Na-АТФазы) ионных каналов, рецепторных комплексов мембран мозга (в частности, бензодиазепинового, ГАМК-ергического, ацетилхо-линового), усиливая их способность к связыванию с лигандами, и тем самым повышает активность нейромедиаторов и активацию синаптических процессов (В.В.Яснецов и соавт., 1999; Н.Н.Андреева, И.В.Мухина, 2005; А.И.Вислобоков и соавт., 2006; Л.В.Васильева и соавт., 2007).
Показано, что мексиприм проявляет выраженное гепато- и нефропротек-торное действие при интоксикациях различными ядовитыми веществами -тетрахлорметаном, алкоголем, динитрозоамином и другими (К.М.Дюмаев и соавт., 1995; О.В.Ширшикова, 1997; Т.А.Воронина и соавт., 1997; Т.Т.Келей 10
никова, 1998). Препарат обладает противовоспалительным и бактерицидным действием, а также стимулирует репаративно-регенеративные процессы (Е.Н.Багметова, 2005; Л.В.Васильева и соавт., 2007; В.Л.Ковалева и соавт., 2007).
Недавно установлено, что сочетание мексиприма с лидокаином влечет за собой снижение острой токсичности (в опытах на мышах) последнего. Композиции лидокаина с мексипримом в условиях обезболивания поверхностным (кролики), инфильтрационным (морские свинки), проводниковым (крысы) и, особенно, спинномозговым (крысы) методами по анестезирующей активности превосходят лидокаин, взятый отдельно (Т.Н.Футорянская и соавт., 2007).
Исходя из вышеизложенного, представлялось важным провести исследование местно-обезболивающей (терминальной, инфильтрационной, проводниковой, спинномозговой и эпидуральной) активности и острой токсичности производных имидазо[1,2-а]бензимидазола РУ-353, РУ-720, РУ-1203, обладающих высокой местноанестезирующей активностью (В.В.Пономарев, 1998, 2004; Г.А.Голубцова, 2009; А.П. Галенко-Ярошевский, 2009), и бупивакаина в сочетании с мексипримом.
Цель работы. Повысить местноанестезирующее действие и снизить острую токсичность производных имидазо[1,2-а]бензимидазола РУ-353, РУ-720, РУ-1203 и бупивакаина путем сочетания их с мексипримом; провести углубленное доклиническое изучение наиболее активных композиций.
Основные задачи исследования. В соответствии с заданной целью предусматривалось решение следующих задач:
1. Провести скрининговые исследования соединений РУ-353, РУ-720, РУ-1203 и бупивакаина в сочетании с мексипримом и физиологическим раствором (ФР) в условиях терминального, инфильтрационного и проводникового обезболивания.
2. Изучить в сравнительном аспекте местноанестезирующую (терминальную, инфильтрационную, проводниковую, спинномозговую и эпидуральную) активность и острую токсичность наиболее перспективных композиций (НПК) - местный анестетик + мексиприм.
3. Исследовать влияние НІЖ на трансмембранные ионные токи изолированных нейронов.
4. Изучить влияние субарахноидального введения НІЖ на морфофункциональное состояние нейронов спинного мозга и спинальных ганглиев.
Научная новизна. Впервые показано, что сочетание РУ-353 (0,5%-ное на ФР в определенных дозах подкожно) + мексиприм (5%-ный официнальный раствор в дозе 50 мг/кг внутривенно) проявляет меньшую острую токсичность, чем РУ-353 (0,5%-ное на ФР в определенных дозах подкожно), взятое отдельно.
Композиция РУ-353 + мексиприм (1,25%) по анестезирующей активности при инфильтрационном, проводниковом, спинномозговом и эпидураль-ном методах обезболивания превосходит РУ-353 + ФР; в условиях терминальной анестезии первое сочетание значительно уступает второму. Соединение РУ-353 в сочетании с мексипримом (1,25%) и ФР не оказывает раздражающего или повреждающего действия.
Сочетание бупивакаин (0,5%-ный официнальный раствор в возрастающих дозах подкожно) + мексиприм (5%-ный официнальный раствор в дозе 50 мг/кг внутривенно) проявляет меньшую острую токсичность, чем бупивакаин (0,5%-ный официнальный раствор в возрастающих дозах подкожно), взятый отдельно.
По активности при инфильтрационном, проводниковом, спинномозговом и эпидуральном методах анестезии бупивакаин в сочетании с мексипримом (1,25%о) превосходит бупивакаин + ФР. Композиции бупивакаина с мексипримом (1,25%) и ФР не проявляют раздражающего или повреждающего действия.
Мексиприм (5% официнальный раствор, 50 мг/кг), введенный внутривенно вслед за субарахноидальным инъецированием бупивакаина (0,25 и 0,5%) официнальные растворы, 5 мг/кг), пролонгирует вызываемую послед 12
ним спинномозговую анестезию и уменьшает (в большей мере в первой концентрации) продолжительность МП задних конечностей.
При сопоставлении показателей острой токсичности и местноанесте-зирующей активности исследованных композиций сочетание РУ-353 + мексиприм по токсичности (ЛД5о) сопоставимо с бупивакаин + мексиприм; оба сочетания менее токсичны, чем РУ-353 + ФР и бупивакаин + ФР.
В условиях инфильтрационной анестезии соединение РУ-353 в сочетании с мексипримом и ФР по местно-обезболивающей активности и широте терапевтического действия (ШТД) более значимо, чем бупивакаин, взятый в аналогичных сочетаниях.
При проводниковой анестезии композиции РУ-353 и бупивакаина с мексипримом и ФР, в которых анестетики использованы в 0,25% концентрации, по продолжительности полной анестезии (1111А) и общей длительности обезболивания (ОДО) сопоставимы. С увеличением концентрации РУ-353 и бупивакаина до 0,5% ППА под влиянием композиции РУ-353 + мексиприм более значима, чем при использовании сочетания бупивакаин + мексиприм; по этому показателю РУ-353 + ФР превосходит бупивакаин + ФР. По ОДО композиция РУ-353 + мексиприм более значима, чем бупивакаин + мексиприм; РУ-353 и бупивакаин в сочетании с ФР сопоставимы.
В условиях спинномозговой анестезии РУ-353, взятое в 0,25 и 0,5% концентрациях и дозе 5 мг/кг, в сочетании с мексипримом и ФР более значимо, чем аналогичные сочетания бупивакаина. Мексиприм, инъецированный суб-арахноидально (в сочетании с РУ-353 и бупивакаином) и внутривенно (на фоне спинномозговой анестезии, вызываемой бупивакаином), уменьшает продолжительность моторного паралича (МП) задних конечностей, вызываемого РУ-353 и, в большей мере, бупивакаином.
При эпидуральной анестезии РУ-353 в сочетании с мексипримом и ФР по ППА и ОДО превосходит бупивакаин + мексиприм и бупивакаин + ФР.
Мексиприм в условиях сочетания с соединением РУ-353 усиливает блокирование последним натриевых и кальциевых токов и ослабляет подавление калиевых медленных токов; при комбинировании с бупивакаином повышает блокирование им натриевых токов и уменьшает подавление кальциевых и калиевых медленных токов.
При субарахноидальном введении соединение РУ-353 (0,25%, 5 мг/кг) и бупивакаин (0,25%, 5 мг/кг) в сочетании с мексипримом (1,25%, 25 мг/кг) не индуцируют значимых изменений показателей (количество ядрышек в ядре, объемная плотность субстанции Нисля и оптическая плотность хроматина) белоксинтезирующей системы нейронов спинного мозга и спинальных ганглиев.
Научно-практическая ценность работы. Материалы исследований обосновывают целесообразность использования в клинических условиях (после соответствующего разрешения Федеральной службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития) композиции бупивакаин + мекси-прим при инфильтрационной, проводниковой, спинномозговой и эпидураль-ной анестезии.
Композиция РУ-353 + мексиприм может быть рекомендована для дальнейшего доклинического изучения с целью создания местноанестезирующе-го средства для инфильтрационной, проводниковой, спинномозговой и эпи-дуральной анестезии.
Результаты сравнительных исследований местноанестезирующеи активности РУ-353 и бупивакаина в сочетании с мексипримом включены в программу обучения студентов на кафедрах патофизиологии и фармакологии Кубанского (КГМУ) и Ростовского государственных медицинских университетов.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Композиции РУ-353 + мексиприм и бупивакаин + мексиприм при однократном подкожном введении крысам менее токсичны, чем эти местноане-стезирующие вещества в сочетании с ФР.
2. Соединение РУ-353 и бупивакаин в сочетании с мексипримом обладают более значимыми местноанестезирующеи активностью и ШТД, чем эти местноанестезирующие вещества в сочетании с ФР.
3. В оптимальных местноанестезирующих концентрациях РУ-353 и бу-пивакаин при комбинировании с мексипримом (1,25%) не оказывают раздражающего действия на ткани.
4. Мексиприм в условиях сочетания с РУ-353 усиливает блокирование последним натриевых и кальциевых токов и ослабляет подавление калиевых медленных токов изолированных нейронов; при комбинировании с бупива-каином повышает блокирование им натриевых токов и уменьшает подавление кальциевых и калиевых медленных токов.
5. Соединение РУ-353 и бупивакаин в сочетании с мексипримом (1,25%, 25 мг/кг) не вызывают значимых изменений показателей белоксинтезирую-щей системы нейронов спинного мозга и спинальных ганглиев.
Апробация работы. Материалы и положения диссертационной работы доложены и обсуждены на совместных заседаниях (14.10.2008, 22.09.2009 и 15.12.2009 гг.) Краснодарских краевых отделений Российских научных обществ патофизиологов и фармакологов с приглашением представителей кафедр общей и клинической патологической физиологии, фармакологии и общей хирургии КГМУ и Адыгейского филиала КГМУ; межкафедральной конференции (27.04.2010 г.), посвященной 90-летию со дня основания КГМУ.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 статей в издании, рекомендованном ВАК.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 176 страницах компьютерного текста и состоит из введения (7 стр.), обзора литературы (39 стр.), описания материалов и методов исследований (10 стр.), 3 глав с изложением проведенных исследований (70 стр.), обсуждения результатов исследования (9 стр.), выводов (3 стр.), научно-практических рекомендаций (1 стр.) и списка литературы (28 стр.).
Библиография включает 270 литературных источников, из которых 193 отечественных и 77 иностранных авторов. Работа проиллюстрирована 25 рисунками и 16 таблицами.
