Введение к работе
Актуальность исследования. При исследовании пептидных препаратов было установлено наличие у них нейропротективного действия (Шабанов П.Д., 2008, 2012). Данные, полученные при изучении физиологического значения нейрональных факторов роста (Одинак М.М., Цыган Н.В., 2005), способствовали формированию концепции нейропротекции. В широком смысле термин «нейропротекция» обозначает сопротивляемость нервной ткани (мозга в первую очередь) той деструкции, которая провоцируется воздействием вредных факторов внешней и внутренней среды (интоксикации, инфекции, травмы, ишемии и т.д.).
В качестве перспективных нейропротекторов могут рассматриваться метаболические активаторы мозга и пептидные препараты. Синтетические препараты метаболического типа действия прочно вошли в современную фармакологию. Часто они квалифицируются как антигипоксанты (гипоксен, бемитил, амтизол, этомерзол, тримин), антиоксиданты (мексидол, препараты янтарной кислоты), психоэнергизаторы (тонибрал, яктон, ладастен). Нейропептиды применяются в клинической фармакологии сравнительно недавно. Среди них следует выделить органопрепараты (церебролизин, кортексин), малые концентрации антител к биологически значимым эндогенным субстанциям (пропротен-100, тенотен) и синтетические пептиды (семакс, селанк, дельтаран, алаптид, аргинин-вазопрессин, ноопепт, кортаген). Сравнительное изучение пептидных препаратов в эксперименте и клинических условиях показало их высокую нейропротективную активность (Шабанов П.Д., 2008, 2011). Пептиды оказались эффективными для устранения последствий длительной социальной изоляции, после активации систем стресса в раннем онтогенезе, при экспериментальной ишемии мозга (перевязка сонных артерий), после перенесенной черепно-мозговой травмы, при повышенной судорожной активности. В клинике кортексин, церебролизин, семакс и ноопепт были эффективны в постабстинентный период у больных алкоголизмом, у тяжелых соматических больных с астеническим синдромом, после перенесенных черепно-мозговых травм, у детей с судорожным синдромом, после отравления нейротропными ядами, для ускоренной акклиматизации при быстрых изменениях климатических условий среды (Востриков В.В. и др., 2006; Ганапольский В.П., 2008). В отечественной медицине, в частности в неврологии, имеется определенный крен в сторону использования зарубежных органопрепаратов, в особенности, церебролизина, который получают из цельного мозга. Это происходит в силу сложившихся исторических традиций, поскольку до 1990-х гг. в России отсутствовали собственные препараты аналогичного действия. В настоящее время такие препараты созданы и начали активно применяться. Речь идет об органопрепарате кортексине, его действующем начале кортагене (Ala-Glu-Asp-Pro), олигопептидах селанке, семаксе и дельтаране, воссозданных на основе природных аналогов, а также о синтетических пептидах ноопепте и дилепте (Шабанов П.Д. и др., 2006, 2011). Объективизированное исследование на животных всегда помогает разобраться, насколько эффективны препараты с фармакологической точки зрения, поскольку результаты исследования свидетельствуют о последствиях применения препаратов.
Цель исследования:
Сравнительное изучение эмоциогенных и нейропротективных эффектов 9 препаратов пептидной структуры (кортексин, церебролизин, дельтаран, кортаген, олеил-кортаген, семакс, селанк, ноопепт, дилепт) в опытах на крысах.
Задачи исследования:
1) Исследовать особенности влияния препаратов пептидной структуры (кортексин, церебролизин, дельтаран, кортаген, олеил-кортаген, семакс, селанк, ноопепт, дилепт) на двигательное и эмоциональное поведение половозрелых крыс в экспериментах по методикам: «открытое поле», «чужак-резидент» (тест агрессивности), приподнятый крестообразный лабиринт (тест тревожности), тест Порсолта (оценка депрессивности), самостимуляция латерального гипоталамуса (тест эффекта подкрепления).
2) Выяснить характер влияния препаратов пептидной структуры (кортексин, церебролизин, дельтаран, кортаген, олеил-кортаген, семакс, селанк, ноопепт, дилепт) на двигательное и эмоциональное поведение крыс, подвергнутых продолжительной алкоголизации в течение 3 месяцев.
3) Исследовать особенности влияния препаратов пептидной структуры (кортексин, кортаген) на обмен моноаминов в головном мозге крыс, подвергнутых продолжительной алкоголизации в течение 6 месяцев.
Научная новизна. Изучены и описаны особенности действия препаратов пептидной структуры (кортексин, церебролизин, дельтаран, кортаген, олеил-кортаген, семакс, селанк, ноопепт, дилепт) на двигательное и эмоциональное поведение крыс, оцененные на основе поведенческих тестов: «открытое поле» (двигательная и исследовательская активность), «чужак-резидент» (агрессивность), приподнятом крестообразном лабиринте (тревожность), тесте Порсолта (депрессивность), самостимуляции латерального гипоталамуса (подкрепляющие свойства). Психофармакологический анализ 9 пептидных препаратов в сравнении с действием пирацетама и мексидола показал, что выраженным активирующим действием на двигательные и исследовательские компоненты поведения в «открытом поле» обладают преимущественно церебролизин (1 мг/кг), олеил-кортаген (1 мг/кг) и пирацетам (200 мг/кг), при этом пирацетам и церебролизин повышают эмоциональность животных. Депримирующий тип действия выявлен у дилепта (1 мг/кг), снижавшего горизонтальную и вертикальную активность крыс. Антиагрессивное действие в тесте «интрудер-резидент» выявлено только у селанка (0,1 мг/кг). Ряд исследованных пептидов (олеил-кортаген, дилепт и кортексин) проявляет антидепрессантные свойства, тогда как церебролизин (1 мг/кг), семакс (0,1 мг/кг), кортаген (1 мг/кг) и селанк (0,1 мг/кг), напротив, депрессантную активность в тесте Порсолта. Отмечено, что, олеил-кортаген и кортексин активировали самостимуляцию латерального гипоталамуса. Следовательно, явные психоактивирующие свойства присущи церебролизину, олеил-кортагену, кортексину и пирацетаму, тогда как дилепт, селанк и в меньшей степени семакс способны несколько угнетать поведение крыс, проявляя депримирующий тип действия.
Длительная алкоголизация (3 мес) меняла эффекты пептидных препаратов и препаратов сравнения (пирацетам и мексидол) на поведение вплоть до их извращения. Типичными примерами такого действия служат изменение психоактивирующего действия пептидов на угнетающее в тесте «открытого поля», нормализация индивидуального поведения и общительности крыс, сниженных длительной алкоголизацией, и появление антидепрессантной активности у ряда пептидных препаратов (кортексин, церебролизин, дельтаран, дилепт, мексидол) только в условиях алкоголизации.
В биохимических исследованиях доказано, что хроническая полунасильственная алкоголизация умеренно замедляла обмен дофамина, но ускоряла обмен серотонина в структурах мезолимбической (прилежащее ядро, медиальная префронтальная кора) и нигростриатной (стриатум) систем головного мозга крыс. Пептидные препараты кортексин и в меньшей степени кортаген при системном и внутрижелудочковом введении восстанавливали обмен дофамина в исследованных эмоциогенных дофаминергических структурах головного мозга алкоголизированных крыс. В то же время оба пептида усиливали действие алкоголизации на серотонинергическую систему. Следовательно, положительные эффекты пептидов на нарушения поведения, вызванные длительной алкоголизацией, связаны с их действием на обмен моноаминов в мезолимбической и нигростриатной системах головного мозга крыс.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Большинство исследованных пептидных препаратов (кортексин, церебролизин, дельтаран, кортаген, олеил-кортаген, семакс, селанк, ноопепт), за исключением дилепта, обладает ноотропным (психоактивирующим) типом действия.
2. Длительная алкоголизация крыс меняет типичные ноотропные эффекты пептидных препаратов.
3. Влияние пептидных препаратов и препаратов сравнения (пирацетам и мексидол) на поведение в условиях длительной алкоголизации характеризуется извращением фармакологических эффектов. Психоактивирующее действия пептидов при алкоголизации меняется на депримирующее; под влиянием пептидов нормализуется индивидуальное поведение и общительность крыс, сниженные вследствие длительной алкоголизацией; в условиях алкоголизации отмечен не свойственный пептидным препаратам (кортексину, церебролизину, дельтарану, дилепту, мексидолу) антидепрессантный эффект.
4. При хронической алкоголизации крыс замедляется обмен дофамина и усиливается обмен серотонина в структурах нигростриатной и мезолимбической систем мозга.
5. Антидепрессантное и психоактивирующее действие пептидных препаратов кортексина и кортагена характеризуется нормализацией обмена дофамина, а также неизменностью (или активизацией) обменных процессов серотонина в структурах нигростриатной и мезолимбической систем мозга.
Научно-практическая значимость. Получены оригинальные данные об особенностях эмоциогенных и нейропротекторных свойств ряда новых отечественных препаратов пептидной структуры (ноопепт, дилепт, кортексин, кортаген, семакс, селанк, дельтаран, олеил-кортаген). Выявлены пептидные средства, наиболее активные в отношении защиты мозга от повреждающего действия длительной алкоголизации. Показано, что пептидные препараты восстанавливают индивидуальное поведение и общительность крыс, подвергнутых длительной алкоголизации, оказывают умеренное успокаивающее действие на животных, устраняют депрессивноподобное состояние, обусловленное длительным потреблением этанола. Сама хроническая полунасильственная алкоголизация умеренно замедляет обмен дофамина, но усиливает обмен серотонина в структурах мезолимбической (прилежащее ядро, медиальная префронтальная кора) и нигростриатной (стриатум) систем головного мозга крыс. На примере пептидных препаратов кортексина и кортагена показано, что они при системном и внутрижелудочковом введении ускоряют обмен дофамина в структурах мезолимбической и нигростриатной систем головного мозга крыс при их длительной алкоголизации, но усиливают действие алкоголизации на серотонинергическую систему. По-видимому, положительный эффект пептидных препаратов на поведение крыс при хронической алкоголизации связан именно с нормализацией обмена моноаминов (прежде всего дофамина) в эмоциогенных структурах головного мозга. Указанные свойства предполагают вероятность использования пептидных препаратов при поведенческих расстройствах адаптации, связанных со злоупотреблением алкоголем. Конкретно, к таким препаратам отностятся ноопепт, дилепт, кортексин и селанк. Полученные данные позволяют рекомендовать отмеченные препараты пациентам с эмоциональными и когнитивными нарушениями, и прежде всего, тем, у кого выявлена пограничная психиатрическая патология.
Личный вклад автора. Автором самостоятельно спланировано исследование, намечен алгоритм его выполнения, выполнены все экспериментальные исследования на животных, проведена их статистическая обработка. Самостоятельно написана диссертация, сформулированы выводы и научно-практические рекомендации, подготовлен и оформлен автореферат диссертации.
Реализация результатов работы. Материалы исследования используются в лекционном курсе кафедры фармакологии и кафедры нормальной физиологии Военно-медицинской академии имени С.М.Кирова. Работа выполнена в соответствии с плановыми научно-исследовательскими разработками Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова. Материал диссертации вошел в грантовые разработки Российского фонда фундаментальных исследований при РАН (РФФИ №07-04-00549а и №10-04-00473а).
Апробация и публикация материалов исследования. Материалы, вошедшие в диссертацию, доложены на Юбилейной Российской научной конференции, посвященной 175-летию С.П.Боткина (Санкт-Петербург, 2007), III съезде фармакологов России (Санкт-Петербург, 2007), V Всероссийской научной конференции «Механизмы функционирования висцеральных систем», посвященной 100-летию В.Н.Черниговского (Санкт-Петербург, 2007). По теме диссертации опубликованы 5 статей (3 в журналах, рекомендованных ВАК РФ) и 4 тезиса. Апробация диссертации прошла на совместном заседании кафедр фармакологии и нормальной физиологии Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, главы обзора литературы, главы с изложением материалов и методов исследования, главы результатов собственных исследований (включающей 3 раздела), обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Работа изложена на 139 страницах машинописного текста, иллюстрирована 12 рисунками и 17 таблицами. Библиографический указатель содержит 204 наименований, в том числе 83 отечественных и 121 иностранных.
