Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы. Перспективы поиска и разработки новых ней ропсихотропных средств на основе производных гамма-аминомасляной и глутами новой кислот 17
1.1 Фармакологическийпотенциал ГАМК-ергической неиромедиаторнои системы и перспективы поиска и разработки новых нейропсихотропных средств на основе производных ГАМК 21
1.2 Фармакологическийпотенциал глутаматергическои неиромедиаторнои системы и перспективы поиска и разработки новых нейропсихотропных средств на основе производных глутаминовой кислоты 39
1.3 Заключение 47
Глава 2. Материалы и методы исследования 48
2.1 Экспериментальные животные 48
2.2 Объекты исследования 51
2.3 Приборы, реактивы, препараты сравнения 65
2.4 Методы исследования 66
2.5 Дизайн исследования 95
2.6 Статистический анализ результатов исследования 96
2.7 Нормативные документы в соответствии с которыми выполнено исследование 97
Глава 3. Скрининг соединений с выраженным нейропсихотропным действием в рядах новых производных ГАМК и глутаминовой кислоты 98
3.1 Скрининг соединений с выраженным нейропсихотропным действием в ряду производных ГАМК и глутаминовой кислоты с гетероциклическими и ароматическими заместителями в бета-положении 98
3.2 Скрининг соединений с выраженным нейропсихотропным действием в ряду солей и композиций структурного аналога алифатической ГАМК - фенибута с органическими карбоновими кислотами 119
3.3 Скрининг соединений с выраженным нейропсихотропным действием в ряду композиций структурного аналога циклической ГАМК -фенотропила с органическими карбоновими кислотами 139
3.4 Скрининг соединений с выраженным нейропсихотропным действием в ряду полифункционально замещенных производных структурного аналога циклической ГАМК - фенотропила 157
3.5 Скрининг соединений с выраженным нейропсихотропным действием в ряду солей и композиций структурного аналога глутаминовой кислоты - нейроглутама с органическими карбоновыми кислотами 174
3.6 Заключение 193
Глава 4. Изучение острой токсичности новых производных ГАМК и глутаминовой кислоты с наиболее выраженным ней ропсихотропным действием - соединений РГПУ-147 и РГПУ-135 196
4.1 Изучение острой токсичности соединения РГПУ-147 на двух видах лабораторных животных с использованием двух предполагаемых путей введения и учетом тендерных различий 197
4.2 Изучение острой токсичности соединения РГПУ-135 на двух видах лабораторных животных с использованием двух предполагаемых путей введения и учетом тендерных различий 203
4.3 Заключение 213
Глава 5. Определение диапазона терапевтически эффективных доз новых производных ГАМК и глутаминовои кислоты с наиболее выраженным нейропсихотропным действием соединений РГПУ-147 и РГПУ-135 216
5.1 Определение диапазона терапевтически эффективных доз соединения РГПУ-147 (цитрокарда) 216
5.2 Определение диапазона терапевтически эффективных доз соединения РГПУ-135 (нейроглутама) 229
5.3 Заключение 238
Глава 6. Сравнение неиропсихотропного действия наиболее активных новых производных ГАМК и глутаминовои кислоты соединений РГПУ-147 и РГПУ-135 с известными психотропными препаратами 240
6.1 Сравнительное изучение влияния цитрокарда и нейроглутама на зоосоциальное поведение животных 240
6.2 Сравнительное изучение ноотропного действия цитрокарда и нейроглутама на модели ассоциативного обучения с положительным подкреплением 245
6.3 Сравнительное изучение антидепрессивного действия нейроглутама на модели стрессиндуцированной депрессии «выученная беспомощность» 249
6.4 Заключение 258
Глава 7. Изучение тендерных особенностей неиропсихотропного действия, возможности развития толерантности и синдрома отмены после длительного введения соединений РГПУ 147 и РГПУ-135 259
7.1 Изучение тендерных особенностей нейропсихотропного действия, возможности развития толерантности при длительном 14-дневном, 1-месячном и 6-месячном введении соединения РГПУ-147 самцам и самкам крыс в терапевтических и субтоксической дозах 260
7.2 Изучение синдрома отмены после прекращения длительного 6-месячного введения соединения РГПУ-147 самцам и самкам крыс в терапевтических и субтоксической дозах 268
7.3 Изучение тендерных особенностей нейропсихотропного действия, возможности развития толерантности при длительном 14-дневном, 1-месячном и 6-месячном введении соединения РГПУ-135 самцам и самкам крыс в терапевтических и субтоксической дозах 282
7.4 Изучение синдрома отмены после прекращения длительного 6-месячного введения соединения РГПУ-135 самцам и самкам крыс в терапевтических и субтоксической дозах 288
7.5 Заключение 297
Глава 8. Изучение выраженности, характера и направленности нейропсихотропного действия неироглутама в зависимости от возраста 300
8.1 Изучение возрастных особенностей нейропсихотропного действия нейроглутама 300
8.2 Заключение 316
Глава 9. Изучение механизмов действия нейроглутама 317
9.1 Компьютерный прогноз механизмов действия соединения РГПУ-135 с помощью системы PASS 317
9.2 Нейрофармакологический анализ механизмов действия соединения РГПУ-135 in vivo 323
9. 2. 1 Нейрофармакологический анализ взаимодействия соединения РГПУ-135 с основными нейромедиаторными системами ЦНС in vivo 323
9.2.2 Нейрофармакологический анализ специфического психостимулирующего действия соединения РГПУ-135 на инбредных животных с альтернативными фенотипами эмоционально стрессовой реакции 330
9. 3 Нейрохимический анализ механизмов действия соединения РГПУ-135 in vitro 333
9.3.1 Нейрохимический анализ влияния соединения РГПУ-135 на рецепторы нейромедиаторов мозга in vitro методом радиолигандного связывания 333
9.3.2 Влияние соединения РГПУ-135 на обмен моноаминов и нейроактивных кислот в структурах мозга 338
9.4 Нейрофизиологический анализ специфического мембранотропного действия соединения РГПУ-135 in vitro 341
9.5 Заключение 348
Обсуждение результатов 352
Выводы 371
Научно-практические рекомендации 375
Список литературы 376
Список сокращений 419
- Фармакологическийпотенциал ГАМК-ергической неиромедиаторнои системы и перспективы поиска и разработки новых нейропсихотропных средств на основе производных ГАМК
- Скрининг соединений с выраженным нейропсихотропным действием в ряду солей и композиций структурного аналога алифатической ГАМК - фенибута с органическими карбоновими кислотами
- Скрининг соединений с выраженным нейропсихотропным действием в ряду солей и композиций структурного аналога глутаминовой кислоты - нейроглутама с органическими карбоновыми кислотами
- Сравнительное изучение антидепрессивного действия нейроглутама на модели стрессиндуцированной депрессии «выученная беспомощность»
Введение к работе
Актуальность темы
На сегодняшний день социальная, экономическая, геополитическая нестабильность, информационная перегрузка, высокий темп жизни в совокупности создают условия хронического мультифакторного стресса, снижают адаптационные возможности, что ведет к невротизации населения и росту распространенности психической патологии, успешность лечения которой во многом зависит от эффективности психофармакотерапии (Александровский Ю.А., 2010; Программа ВОЗ по заполнению пробелов в области охраны психического здоровья, 2010; Информационный бюллетень ВОЗ № 220, № 369, 2010, 2012; Заболеваемость психическими расстройствами в субъектах РФ. (кроме заболеваний, связанных с употреблением психоактивных веществ) ФГУ «ЦНИИОИЗ Минздравсоцразвития РФ», 2011). Мировое потребление психотропных средств за последние 20 лет увеличилось более чем в 5 раз. На Российском фармацевтическом рынке доминируют психотропные препараты зарубежных фармацевтических компаний. Отечественные производители выпускают преимущественно дженерики, обновление ассортимента идет в основном за счет появления синонимов известных средств и не вносит качественных изменений в эффективность психофармакотерапии (Уварова Ю., 2011). Многие современные психотропные средства обладают недостаточной эффективностью, большим количеством побочных эффектов, негативно влияющих на качество жизни больных (Зборовский А.Б., Тюренков И.Н., Белоусов Ю.Б., 2008; Смулевич А.Б., 2013). В связи с этим, поиск и разработка новых оригинальных отечественных психотропных средств с высокой эффективностью и лекарственной безопасностью являются актуальными задачами нейропсихофармакологии (Воронина Т.А., Середенин С.Б., 2007).
Перспективным путем поиска и разработки новых психотропных средств является изучение структурных аналогов естественных нейромедиаторов и метаболитов нервной системы, поскольку эффекты психотропных средств реализуются за счет влияния на системы нейромедиаторов и метаболизм мозга (Петров В.И., Онищенко Н.В., 2002; Петров В.И., 2003; Семьянов А.В., 2003; Спасов А.А., Иежица И.Н., Кравченко М.С., Харитонова М.В., 2008; Beaulieu J.M., Gainetdinov R.R., 2011). Ведущую регуляторную роль в ЦНС играют тормозный нейромедиатор гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) и возбуждающий - глутаминовая кислота, которые поддерживают баланс возбуждения и торможения, присутствуют во всех структурах ЦНС, помимо нейромедиаторного, оказывают мультифункциональное нейрометаболическое действие, однако в силу ряда своих биохимических и физико-химических свойств имеют низкую биодоступность и терапевтическую эффективность (Семьянов А.В., 2003; Лоскутова Л.В., Костюнина Н.В., 2009; Архипов В.И., Капралова М.В., 2011). Показано, что модификация химической структуры данных нейромедиаторов и их структурных аналогов, являющихся уже известными лекарственными средствами, путем введения различных заместителей, а также разработка на их основе солей и композиций с органическими метаболически активными кислотами приводит к получению фармакологических средств с более высокими биодоступностью, активностью, широтой терапевтического действия, с более низкой токсичностью, чем у исходных соединений (Гречко О.Ю., 2000; Воронков А.В., 2003, 2011; Багметов М.Н., 2006; Гарибова Т.Л., Воронина Т.А., Литвинова С.А. и др. 2007; Тюренков И.Н. и др. 2007, 2010, 2012; Бородкина Л.Е., 2009; Перфилова В.Н., 2009; Якимук П.В.,. Стовбун С.В, Литвин А.А., 2011; Самотруева М.А., 2012; Куркин Д.В., 2013). Ввиду этого, представлялось актуальным изучение психотропных свойств и аспектов механизмов действия новых производных ГАМК и глутаминовой кислоты с целью возможного создания новых высокоэффективных нейропсихотропных средств.
Цель исследования - поиск и разработка на основе структурных аналогов гамма-аминомасляной и глутаминовой нейромедиаторных аминокислот новых психотропных средств с поливалентным действием, низкой токсичностью и потенциально высокой лекарственной безопасностью, анализ аспектов механизма их действия.
Задачи исследования:
-
Провести скрининговый отбор соединений c выраженной нейропсихотропной активностью в рядах производных ГАМК и глутаминовой кислоты с гетероциклическими и ароматическими заместителями в бета-положении, солей и композиций фенибута, фенотропила и нейроглутама с органическими нейрометаболически активными кислотами, полифункционально замещенных производных фенотропила.
-
Изучить острую токсичность наиболее активных соединений на двух видах лабораторных животных с использованием двух предполагаемых путей введения и учетом гендерных различий.
-
Определить диапазон терапевтически эффективных доз новых производных ГАМК и глутаминовой кислоты с наиболее выраженным нейропсихотропным действием.
-
Сравнить эффективность наиболее активных соединений и применяемых в клинике препаратов аналогичного спектра действия.
-
Изучить гендерные аспекты психотропного действия, возможность развития толерантности и синдрома отмены после длительного введения наиболее активных соединений самцам и самкам крыс в терапевтических и субтоксической дозах.
-
Провести изучение эффективности, характера и направленности действия наиболее активного соединения в зависимости от возраста.
-
Изучить механизмы действия наиболее активного соединения с использованием компьютерного PASS-прогноза, а также методов нейрофармакологического анализа in vivo путем определения влияния на эффекты агонистов и антагонистов основных медиаторных систем, а также на поведение инбредных мышей с альтернативными фенотипами эмоционально-стрессовой реакции; нейрохимического анализа влияния на обмен моноаминов и нейроактивных аминокислот в структурах мозга и радиолигандного анализа связывания с рецепторами мозга крыс: NMDA, Д2, 5НТ2, ГАМК-А, ГАМК-Б; нейрофизиологического анализа влияния на трансмембранные ионные токи и внутриклеточные потенциалы нейронов.
-
Обосновать перспективность разработки новых нейропсихотропных средств с поливалентным действием, низкой токсичностью и потенциально высокой лекарственной безопасностью на основе структурных аналогов ГАМК и глутаминовой кислоты, а также их солей и композиций с метаболически активными органическими кислотами.
Научная новизна:
Впервые проведен целенаправленный поиск веществ с нейропсихотропным действием среди 35 новых производных ГАМК и глутаминовой кислоты: с гетероциклическими и ароматическими заместителями в бета-положении, солей и композиций фенибута, фенотропила и нейроглутама с органическими метаболически активными кислотами, полифункционально замещенных производных фенотропила, в результате которого выделены вещества с высокой нейропсихотропной активностью, низкой токсичностью, не вызывающие развития толерантности и синдрома отмены при длительном применении, обладающие потенциально высокой лекарственной безопасностью перспективные для разработки на их основе нейропсихотропных средств: соединение РГПУ-147 (цитрат 4-амино-3-фенилбутановой кислоты, цитрокард), обладающее выраженным ноотропным, нейропротекторным и анксиолитическим действием, активирующими, антиагрессивными, анальгетическими свойствами, повышающее физическую работоспособность, а также соединение РГПУ-135 (гидрохлорид бета-фенилглутаминовой кислоты, нейроглутам), проявляющее выраженную антидепрессантную и анксиолитическую активность, ноотропные, нейропротекторные, активирующие и антиагрессивные свойства, повышающее физическую работоспособность.
Впервые изучена острая токсичность соединений РГПУ-147 и РГПУ-135 на двух видах лабораторных животных (мышах и крысах) с использованием двух предполагаемых путей введения и учетом гендерных различий, установлено что данные соединения согласно классификации И.В. Саноцкого (1970) относятся к классу малотоксичных.
Впервые изучена зависимость нейропсихотропного действия цитрокарда и нейроглутама от дозы, определен диапазон терапевтически эффективных доз. Установлено, что ноотропный и анксиолитический эффекты цитрокарда как при интраперитонеальном, так и интрагастральном введении наиболее выражены в интервале доз 1/30 – 1/100 от LD50. Нейроглутам при интрагастральном введении в широком диапазоне доз 1/60 - 1/600 от LD50 проявляет антидепрессивное, анксиолитическое и ноотропное действие.
Впервые показано отсутствие толерантности к цитрокарду и нейроглутаму, а также отсутствие синдрома отмены после прекращения их шестимесячного введения в терапевтических дозах самцам и самкам крыс.
Впервые рассмотрены гендерные и возрастные особенности нейропсихотропного действия нейроглутама, проведено углубленное изучение его специфического антидепрессантного действия на модели «выученной беспомощности» в сравнении с известными антидепрессантами. Показано, что нейроглутам проявляет антидепрессивное, анксиолитическое и ноотропное действие в равной степени у самцов и самок крыс преимущественно среднего возраста (4-месячных) и менее эффективен у старых крыс (18-месячных).
Впервые изучены возможные механизмы фармакологического действия нейроглутама с использованием компьютерного PASS-прогноза, а также методов нейрофармакологического, нейрохимического, нейрофизиологического анализа. Показано, что в основе нейропсихотропного действия нейроглутама лежат: стимуляция дофамин- и серотонинергической нейропередачи без прямого связывания с Д2- и 5НТ2-рецепторами, модулирующее влияние на трансмембранные ионные токи и внутриклеточные потенциалы нейронов.
Научно-практическая значимость работы
Тема диссертации является составной частью плана научно-исследовательской работы кафедры фармакологии и биофармации факультета усовершенствования врачей (ФУВ) ГБОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России (ВолгГМУ) и утверждена на заседании Ученого совета (Протокол №3 от 09 ноября 2011 года). Ряд экспериментальных серий проведен в ходе выполнения работ по коммерческому договору с ОАО «Щелковский витаминный завод» № 09 ОИПР/2007 от 19.01.2007 «Доклинические исследования вещества соль 4-амино-3-фенилбутановой кислоты и лекарственное средство, обладающее антиишемической, гипотензивной, противоаритмической, ноотропной и антигипоксической активностью». Часть диссертации выполнена в рамках доклинических исследований нового психотропного средства, разрабатываемого по государственному контракту с Минпромторгом РФ № 11411.18700.13.089 от 13.09.2011 на выполнение научно-исследовательской и опытно-конструкторской работы (НИОКР) «Доклинические исследования антидепрессантного, анксиолитического и нейропротекторного лекарственного средства на основе глутаминовой кислоты» Шифр «2.1 Нейро глутамин 2011», заключенному в рамках Федеральной целевой программы «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации на период до 2020 года и дальнейшую перспективу» (утвержденной постановлением правительства РФ от 17.02.2011 г. № 91).
Теоретически и экспериментально обоснована перспективность целенаправленного поиска и разработки психотропных средств с поливалентным действием, низкой токсичностью и потенциально высокой лекарственной безопасностью на основе структурных аналогов естественных нейромедиаторов ЦНС – ГАМК и глутаминовой кислоты.
В ходе выполнения диссертационного исследования выделены активные вещества с психотропным действием, на основе которых планируется или ведется разработка оригинальных отечественных нейропсихотропных средств. На основе соединения РГПУ-87 планируется разработка средства с антидепрессивным, анксиолитическим и ноотропным действием (Берестовицкая В.М., Васильева О.С., Остроглядов Е.С. и др. патент RUS 2437659 от 12.11.2010); на основе соединения РГПУ-207 планируется разработка средства с ноотропной, антидепрессивной и анксиолитической активностью (Берестовицкая В.М., Васильева О.С., Остроглядов Е.С. и др. патент RUS 2440981 от 12.11.2010); на основе соединения РГПУ-147 разрабатывается средство с антиишемической, гипотензивной, противоаритмической и ноотропной активностью (Берестовицкая В.М., Васильева О.С., Новиков Б.М. и др., патент RUS 2216322 от 28.02.2002), анксиолитическим, церебропротекторным действием, снижающее влечение к алкоголю (Тюренков И.Н., В.М. Берестовицкая, О.С. Васильева, патент RUS № 2393855 от 29.12.2008). На основе соединения РГПУ-135 (нейроглутам) разрабатывается средство с антидепрессантным, анксиолитическим, нейропротекторным и ноотропным действием (Петров В.И., Тюренков И.Н., Багметова В.В. и др. патент RUS 2429834 от 23.07.2010, государственный контракт с Минпромторгом РФ № 11411.18700.13.089 от 13.09.2011 г). По материалам настоящей работы получено 3 патента Российской Федерации на изобретения.
На основании выявленных закономерностей зависимости между структурой и активностью даны рекомендации по направленному синтезу и поиску высокоактивных и малотоксичных средств с нейропсихотропным действием в ряду структурных аналогов ГАМК и глутаминовой кислоты, которые используются химиками-синтетиками Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена (г. Санкт-Петербург) и Пятигорского медико-фармацевтического института - филиала ГБОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России.
Система методических подходов к изучению нейропсихотропной активности новых веществ, а также разработанная нами в ходе выполнения исследования, модель депрессивноподобного состояния у крыс при хроническом комбинированном стрессе со сменой разномодальных стрессоров (шума, вибрации и пульсирующего яркого света) по стохастической схеме, приводящем к формированию «выученной беспомощности» (Тюренков И.Н., Багметова В.В., Чернышева Ю.В., Бородин Д.Д., 2013) применяются в научно-исследовательской работе кафедр фармакологии, фармакологии и биофармации ФУВ ВолгГМУ. Результаты исследования используются также в учебном процессе кафедр фармакологии, фармакологии и биофармации ФУВ ВолгГМУ.
Акты о внедрении прилагаются.
Положения, выносимые на защиту:
-
Разработка производных естественных нейромедиаторов ЦНС – ГАМК и глутаминовой кислоты является перспективным путем поиска новых высокоэффективных и безопасных нейропсихотропных лекарственных средств, с поливалентным действием, перспективных для внедрения в клиническую практику с целью лечения нервных и психических расстройств. В результате направленного поиска веществ с нейропсихотрпным действием среди новых производных ГАМК и глутаминовой кислоты выделены вещества с высокой активностью, низкой токсичностью, не вызывающие развития толерантности и синдрома отмены при длительном применении, обладающие потенциально высокой лекарственной безопасностью, перспективные для разработки на их основе нейропсихотропных средств: на основе соединения РГПУ-147 (цитрат 4-амино-3-фенилбутановой кислоты, цитрокард) – средства с ноотропным, нейропротекторным и анксиолитическим действием, на основе соединения РГПУ-135 (гидрохлорид бета-фенилглутаминовой кислоты, нейроглутам) – средства с антидепрессантным, анксиолитическим, ноотропным и нейропротекторным действием.
-
Перспективен поиск веществ с нейропсихотропным действием в химических рядах производных алифатической ГАМК и глутаминовой кислоты с гетероциклическими и ароматическими заметсителями в бета-положении, солей и композиций фенибута, фенотропила и нейроглутама с органическими нейрометаболиески активными кислотами, полифункционально замещенных производных фенотропила.
-
Введение в структуру ГАМК и глутаминовой кислоты одинаковых ароматических и гетероциклических заметителей в бета-положении приводит к получению соединений со спектром фармакологического действия, отличным от спектра действия исходных веществ, производные ГАМК и глутаминовой кислоты с одними и теми же заместителями проявляют различный спектр нейропсихотропных эффектов. Разработка солей и композиций структурных аналогов ГАМК и глутаминовой кислоты с органическими нейрометаболически активными кислотами не вызывает изменений профиля фармакологических эффектов исходных соединений, но изменяет их выраженность, снижает токсичность.
-
В ряду солей и композиций структурных аналогов ГАМК и глутаминовой кислоты с органическими метаболически активными кислотами наиболее выраженным нейропсихотропным действием обладает соединение РГПУ-147, которое проявляет широкий спектр эффектов – ноотропный, анксиолитический, активирующий, антиагресивный а также умеренные анальгетические и антидепрессантные свойства.
-
В ряду производных алифатической ГАМК и глутаминовой кислоты с гетероциклическими и ароматическими заметсителями в бета-положении наиболее выраженным нейропсихотропым действием обладает соединение РГПУ-135, на основе которого разрабатывается средство с антидепрессивным, анксиолитическим и нейропротекторным действием (государственный контракт с Минпромторгом РФ № 11411.18700.13.089 от 13.09.2011 г).
-
Нейропсихотропное действие нейроглутама связано со способностью стимулировать дофамин- и серотонинергическую нейропередачу без прямого связывания с Д2- и 5НТ2-рецепторами, модулировать трансмембранные натриевые, калиевые и, в большей степени, кальциевые ионные токи, а также внутриклеточные потенциалы нейронов.
Личный вклад автора
Автором проведен анализ литературы по теме исследования, разработан дизайн исследования, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, выводы и научно-практические рекомендации. По результатам анализа литературы автором подобраны, освоены и адаптированы к имеющейся материальной базе кафедры фармакологии и биофармации ФУВ ВолгГМУ психофармакологические модели и методы, составляющие данное исследование; по инициативе автора проведены закупка и изготовление оборудования для выполнения поведенческих тестов. При непосредственном участии автора проведено планирование, подбор методов и разработка протоколов всех поведенческих экспериментов, входящих в настоящее исследование и выполненных на базе кафедры фармакологии и биофармациии ФУВ ВолгГМУ, а также проведено порядка 80% экспериментов. Лично автором выполнен анализ результатов данных экспериментов, их статистическая обработка и описание. При личном участии автора, в рамках настоящей диссертационной работы, подготовлен проект, выигравший открытый конкурс на право заключения государственных контрактов с Минпромторгом России на выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) по федеральной целевой программе «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации на период до 2020 года и дальнейшую перспективу», утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 17 февраля 2011 г. № 91 (лот №3; Уникальный номер закупки 133/13-ФМП-12.07ок.), по результатам конкурса заключен государственный контракт № 11411.18700.13.089 от 13.09.2011 г. Часть экспериментальных работ (не более 20%), посвященных изучению нейропсихотропной активности и механизмов действия наиболее активного соединения, выполнено на базах других кафедр и учреждений в рамках указанного государственного контракта. При личном участии автора по материалам диссертации подготовлены патенты РФ на изобретения и публикации.
Апробация работы
Основные результаты диссертационной работы были представлены на научно-практических конференциях: IX, X, XI, XII, XIII Региональная конференция молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград, 2004 - 2008); XII, XIII, XIV, XV, XVI, XVII, XIX, XX Российский национальный конгресс «Человек и лекарство» (Москва, 2006 - 2010, 2012, 2013); Международная научно-практическая конференция «Фармация и здоровье» (Пермь, 2005); 4-я и 5-я Международные конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам» (Москва, 2006, 2010); Научно-практическая конференция «Проблемы клинической фармакологии и моделирования в фармакологии и биомедицине» (Ростов-на-Дону, 2006); III Cъезд фармакологов России «Фармакология – практическому здравоохранению» (Санкт-Петербург, 2007); IV Съезд фармакологов России «Инновации в современной фармакологии» (Казань, 2012); Научная конференция «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (Пятигорск, 2008); Научный симпозиум «Результаты фундаментальных и прикладных исследований для создания новых лекарственных средств» (Москва, 2008); Х Международный конгресс «Здоровье и образование в ХХI веке «Инновационные технологии в биологии и медицине», (Москва, 2009); II Всероссийский научно-практический семинар молодых ученых «Методологические аспекты экспериментальной и клинической фармакологии» (Волгоград, 2010); 3-й Международный конгресс Армении (Ереван, 2011); IV Всероссийский научно-практический семинар молодых ученых с международным участием «Современные проблемы медицинской химии. Направленный поиск новых лекарственных средств» (Волгоград, 2012).
Публикации: по материалам диссертации опубликовано 128 печатных работ, в том числе 27 в журналах, рекомендованных ВАК, 3 патента РФ на изобретения.
Объем и структура диссертации:
Диссертация изложена на 420 страницах машинописного текста и включает следующие разделы: введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, 7 глав собственных исследований, обсуждение результатов, выводы, научно-практические рекомендации, список литературы, содержащий 377 источников, из них 128 отечественных и 249 зарубежных. Диссертация иллюстрирована 124 рисунками и содержит 67 таблиц.
Фармакологическийпотенциал ГАМК-ергической неиромедиаторнои системы и перспективы поиска и разработки новых нейропсихотропных средств на основе производных ГАМК
ГАМК - основной тормозной нейротрансмиттер__в_ ЦНС_-_синтезируетсялту---тем декарбоксилирования глутамата. Модуляция функционального состояния ГАМК-ергической нейромедиаторной системы сказывается, прежде всего, на соотношении процессов возбуждения и торможения в головном мозге, что выражается в изменении функционального состояния ЦНС. Существует две формы ГАМК-ергического торможения - фазное и тоническое (Park J.B. et al., 2007). Фазное характеризуется квантовым выбросом ГАМК в синаптическую щель и взаимодействие ее с постсинаптическими ГАМК-рецепторами. Тоническое торможение связано с неиндуцированным выбросом ГАМК из пресинаптической мембраны и постоянной слабой активацией внесинаптических ГАМК-рецепторов (Park J.B. et al., 2007). Нейрофизиологические эффекты тормозного влияния ГАМК зависят от того, на какую клетку (возбуждающую или тормозную) распространяется влияние. Рассмотрение ГАМК-ергического торможения в таком контексте приводит к пониманию того, что данный нейромедиатор может оказывать как угнетающее, так и наоборот, растормаживающее влияние на определенные группы нервных клеток. Нейромедиаторная функция ГАМК проявляется ее участием в регуляции психических и вегетативных функций головного мозга, в частности высших интегративных функций, поведенческих реакций, условно-рефлекторной деятельности, формировании циркадных ритмов, терморегуляции, системы дыхания, кровообращения и др. (Тюренков И.Н., Перфилова В.Н., 2010; Перфилова В.Н., Тюренков И.Н., 2011).
Помимо тормозного нейромедиаторного действия ГАМК проявляет нейро-метаболическое действие: принимает участие в обменных процессах, протекающих в мозге, регулирует осмотические процессы, процессы дыхания и окислительного фосфорилирования, влияет на транспорт и утилизацию глюкозы, а также белковый и энергетический обмен в нервной ткани (Ковалев Г.В., 1990).
Система ГАМК, включающая ферменты синтеза и деградации данной аминокислоты, механизмы ее обратного захвата, рецепторы структуры, обеспечивающие передачу синаптического сигнала, привлекает внимание специалистов различных направлений физиологии, фармакологии, медицины. В качестве потенциальных фармакологических мишеней системы ГАМК рассматриваются, в первую очередь, рецепторы ГАМК, которые включают 3 класса: ионотропные ГАМК-А и ГАМК-С-рецепторы, метаботропные ГАМК-В-рецепторы. (Тюренков И.Н., Перфилова В.Н., 2010; Перфилова В.Н., Тюренков И.Н., 2011; Atack J.R. et al., 2005; LanctoTКХ."еїаі:Г2"007ГАгепай-ТГеісНе1 Г, 2008).
На основе производных ГАМК разработан целый ряд лекарственных средств, успешно применяющихся в клинической практике.
Собственно ГАМК используется в медицине в виде препарата аминалон -гамма-аминомасляная кислота, Gamma-aminobutyric acid, 4-Аминобутановая кислота. Синонимы: Гаммалон (Gammalon), ГАБА (GABА), Ганеврин, Апогамма (Apogamma), Энцефалон (Encefalon), Габаллон (Gaballon), Гамарекс (Gamarex), Гамманеурон (Gammaneuron), Гаммар (Gammar), Гаммазол (Gammasol), Миелоген (Mielogen), Миеломад (Mielomade). Ноотропное средство с нейропротекторным эффектом, обладает анксиолитическими и психостимулирующими свойствами. Механизм действия аминалона обусловлен нейромедиаторными и нейрометаболическими эффектами действующего вещества ГАМК. Под влиянием препарата восстанавливаются процессы метаболизма головного мозга: активируются энергетические процессы, улучшается утилизация глюкозы, повышается дыхательная активность тканей, улучшается кровоснабжение. ГАМК способствует удалению токсических продуктов обмена, обеспечивает нормализацию динамики нервных процессов, оптимизирует биоэлектрические процессы мозга. Повышает продуктивность мышления, улучшает память, оказывает мягкое психостимулирующее действие, благоприятно влияет на восстановление движений и речи после нарушения мозгового кровообращения, черепно-мозговых травм, при детском церебральном параличе). Обладает лёгким гипотензивным действием, способствует снижению и стабилизации повышенного артериального давления, уменьшает выраженность обусловленных гипертонией симптомов (головокружение, бессонница), незначительно урежает частоту сердечных сокращений. Оказывает умеренное антигипоксическое и противосудорожное действие. У больных с сахарным диабетом снижает уровень гликемии, у здоровых, при нормальном содержании глюкозы в крови, оказывает обратный эффект за счет гликогенолиза. Оказывает также противоукачивающее действие при болезнях движения (Воронина Т.А., Середенин СБ., 2007; Ковалев Г.В., 1990; Машковский М.Д., 2010).
Наиболее значимая негативная характеристика препарата - низкая биодоступность (плохо проникает через гемато-энцефалический барьер), которая обуславливает его относительно низкую эффективность (Воронина Т.А., Середенин СБ., 2007). Эффект аминалона развивается медленно, требуется относительно длительный курс применения.
Пикамилон (Picamilonum, Никотиноил гамма-аминомасляная кислота, натриевая соль N-никотиноил-у-аминомасляной кислоты, Nicotinoyl-gamma-aminobutyric acid). Препарат синтезирован в 1970 году во Всесоюзном научно-исследовательском институте витаминов (Москва, СССР) В.М. Копелевичем, Л.М. Шмуйловичем и В.И. Трубниковым. Введен в медицинскую практику в 1986 году. В химическом отношении может рассматриваться как сочетание молекулы ГАМК и никотиновой кислоты. Фармакологически препарат также сочетает в основном свойства этих двух компонентов. В отличие от аминалона характеризуется более высокой биодоступностью, способностью проникать через гематоэнцефалический барьер и более оптимальным фармакокинетическим профилем (Cui W. et al., 2010). Является первым оригинальным отечественным ноотропом, сочетает ноотропное, нейропротекторное, анксиолитическое, стимулирующее действие. Проявляет антидепрессивные, противосудорожные, антигипоксические, вегетокорригирующие и противоукачивающие свойства. Эффективен при терапии мигрени, повышает физическую и умственную работоспособность, нормализует сон. Улучшает мозговое кровообращение, стимулирует кровоснабжение ишемизированных участков мозга (Воронина Т.А., Середенин СБ., 2007; Ковалев Г.В., 1990; Мирзоян Р.С., 2003; Машковский М.Д., 2010). Укорачивает действие барбитуратов, усиливает действие наркотичесих анальгетиков. Изучение ГАМК-ергических механизмов цереброва-скулярного и нейропротекторного эффектов пикамилона показало, что эффект препарата значительно уменьшается на фоне введения блокатора хлорных каналов ГАМК-А-рецепторного комплекса пикротоксина и не изменяется под действием селективного блокатора ГАМК-А-рецепторов бикукуллина, что указывает на способность препарата взаимодействовать с хлорными ионофорами ГАМК-А-бензодиазепиновых рецепторных комплексов. Улучшает процессы дыхания и окислительного фосфорилирования в митохондриях головного мозга (Силкина И.В. и др., 2005). Действие пикамилона характеризуется хорошим соотношением эффективности и безопасности (Бугаева Л.И. и др., 2003).
ГОМК (натриевая соль у-гидроксимасляной кислоты) Натрия оксибутират является натриевой солью у-оксимасляной кислоты (ГОМК), которая, в свою очередь, по химическому строению и фармакологическим свойствам близка к у-аминомасляной кислоте (ГАМК), однако, в отличие от аминалона легко проникает через гематоэнцефалический барьер. Активирует обменные процессы в тканях мозга, сердца, сетчатке глаза. Улучшает сократительную способность миокарда, микроциркуляцию, клубочковую фильтрацию (стабилизирует функцию почек в условиях кровопотери). Препарат обладает элементами ноотропной активности, проявляет антиамнестическое действие. Характерным является его выраженное антиги-поксическое действие; он повышает устойчивость организма, в том числе тканей мозга, сердца, а также сетчатки глаза, к кислородной недостаточности. Препарат оказывает седативное и центральное миорелаксантное действие, в больших дозах вызывает сон и состояние наркоза. Анальгетического влияния он не оказывает, но усиливает действие анальгезирующих, а также наркотических средств (Воронина Т.А., Середенин СБ., 2007; Ковалев Г.В., 1990; Машковский М.Д., 2010). Характеризуется также противошоковым действием. В психиатрической и неврологической практике применяют натрия оксибутират у больных с невротическими и нев-розоподобными состояниями, при интоксикациях и травматических повреждениях ЦНС, при нарушениях сна, при нарколепсии (для улучшения ночного сна). Имеются данные об эффективности натрия оксибутирата при невралгии тройничного нерва. В анестезиологической практике используется как неингаляционное ненаркотическое средство для наркоза при неполостных малотравматических операциях с сохранением спонтанного дыхания, а также для вводного и базисного наркоза в хирургии, акушерстве и гинекологии, особенно у больных, находящихся в состоянии гипоксии; в детской хирургии; при проведении наркоза у лиц пожилого возраста. В офтальмологической практике применяют натрия оксибутират у больных с первичной открытоугольной глаукомой (наряду со специфической терапией) для активации окислительных процессов в сетчатке и улучшении в связи с этим зрения (Машковский М.Д., 2010).
Скрининг соединений с выраженным нейропсихотропным действием в ряду солей и композиций структурного аналога алифатической ГАМК - фенибута с органическими карбоновими кислотами
Изучение анксиолитической активности солей и композиций фенибута с органическими карбоновими кислотами
В тесте «открытое поле» под действием фенибута, его цитратсодержащего (РГПУ-147) и сукцинатсодержащего (РГПУ-149) аналогов, композиций РГПУ-191 (фенибут и ацетилсалициловая кислота), РГПУ-151 (фенибут и никотиновая кислота), РГПУ-152 (фенибут и глутаминовая кислота) и РГПУ-189 (фенибут и салициловая кислота) статистически значимо по сравнению с контролем повышалась локомоторная активность у животных (рис. 11 а). Перечисленные соли и композиции по выраженности данного эффекта были сопоставимы с фенибутом. Ориентировочно-исследовательская активность у животных, получавших фенибут и соединения РГПУ-147, РГПУ-149, РГПУ-151, РГПУ-189 была статистически значимо выше, чем у животных контрольной группы (рис. 11 б). При этом соединение РГПУ-147 статистически значимо превосходило фенибут по влиянию на данный показатель. Повышение локомоторной и исследовательской активности у животных под действием фенибута, соединений РГПУ-147 и РГПУ-149, а также композиций РГПУ-189 и РГПУ-151 указывает на наличие у них активирующего эффекта. Помимо перечисленного, соединения РГПУ-147, РГПУ-149, РГПУ-151, РГПУ-152, РГПУ-189 и РГПУ-191 уменьшали у животных количество пристеночных «тревожных» стоек, увеличивали количество свободных «спокойных» стоек (рис. 11 в) и выходов в центральную зону поля (рис. 11 г) - проявляли анксиолитические свойства. По влиянию на последний показатель соль РГПУ-147 и композиция РГПУ-189 статистически значимо превосходили фенибут. Введение фенибута и его аналогов РГПУ-147, РГПУ-189, РГПУ-191 приводило к статистически значимому снижению количества фекальных болюсов и актов абортивного груминга (вегетативных показателей эмоционального напряжения) у животных, что также указывает на наличие у данных соединений и композиций анксиолитического эффекта. У животных, которым вводились соединения РГПУ-147, РГПУ-189 и РГПУ-191 число актов кратковременного груминга было статистически значимо меньше, чем у животных, получавших фенибут.
Глутаминовая кислота в данном тесте статистически значимо повышала двигательную активность животных, что свидетельствует о наличии у нее активирующих свойств. У салициловой кислоты отмечались седативные свойства, что выражалось в уменьшении ориентировочно-исследовательской и двигательной активности, причем последний показатель статистически значимо отличался от показателя контрольных крыс. Янтарная кислота проявляла тенденцию к активирующему действию, однако ее эффекты не были статистически значимыми. Яблочная, лимонная, ацетилсалициловая и никотиновая кислоты не влияли на данные показатели.
Помимо этого, глутаминовая кислота не оказывала влияния на вегетативные проявления тревожности (количество фекальных болюсов), на число посещений центра «открытого поля», но статистически значимо увеличивала количество актов абортивного груминга у животных, что может свидетельствовать об умеренном повышении тревожности на фоне активирующего действия данного вещества. Остальные органические кислоты не оказывали статистически значимого влияния на поведенческие и вегетативные показатели тревожности у животных.
Таким образом, по результатам теста «открытое поле» выявлено наличие активирующего и анксиолитического действия у солей и композиций фенибута с органическими кислотами РГПУ-147, РГПУ-149, РГПУ-151, РГПУ-189 и РГПУ-191. Активирующий эффект был наиболее выражен у соединения РГПУ-147, анксиоли-тический - у соединения РГПУ-147 и композиции РГПУ-189.
В «приподнятом крестообразном лабиринте» фенибут и его аналоги РГПУ-147, РГПУ-149, РГПУ-189, РГПУ-191 увеличивали у животных количество заходов в открытые рукава, временя нахождения в них, количество свешиваний с открытых рукавов и вертикальных стоек в них (рис. 12 а, б, в, г), что подтверждает наличие у них анксиолитических свойств и согласуется с результатами предыдущего теста. Статистически значимые изменения всех перечисленных показателей вызывали соединение РГПУ-147 и композиция РГПУ-189, что свидетельствует о наличии у них анксиолитического действия, по выраженности которого данные соль и композиция статистически значимо превосходили фенибут. Соединения РГПУ-150, РГПУ-151 и РГПУ-152 статистически значимо увеличивали лишь число переходов между рукавами у животных, уступая при этом аналогичному эффекту фенибута, и практически не влияли на остальные показатели теста. Помимо перечисленного, фенибут, а также все изученные его его соли и композиции статистически значимо уменьшали у животных ЛП выхода из центра лабиринта (рис. 12 д) и увеличивали суммарную двигательную активность (рис. 12 е), что указывает на наличие у них активирующих свойств, способности увеличивать скорость ориентировочных реакций. В наибольшей степени этот эффект проявлялся у соединения РГПУ-147, которое было статистически значимо более активно, чем фенибут.
В «приподнятом крестообразном лабиринте» глутаминовая кислота статистически значимо увеличивала количество заходов в открытые рукава на фоне повышения суммарной локомоторной активности, вызванного неспецифическим активирующим действием, не влияя при этом на время пребывания в них, стойки и количество свешиваний с них. Остальные органические кислоты не оказывали статистически значимого влияния на поведение животных в открытых рукавах. Янтарная, яблочная и лимонная кислоты проявляли тенденцию к активирующему действию, хотя их эффекты не были статистически значимыми. Салициловая кислота, напротив, оказывала седативный эффект - статистически значимо снижала суммарную двигательную активность по сравнению с группой контрольных животных, что согласуется с результатами, полученными при выполнении теста «открытое поле».
В конфликтной ситуации по Vogel фенибут, а также изучаемые его аналоги, за исключением композиции РГПУ-152 проявили анксиолитические свойства: статистически значимо увеличивали количество наказуемых подходов к поилке у животных (рис. 13 б). Помимо этого, диазепам, фенибут и соединения РГПУ-147, РГПУ-149, РГПУ-151, РГПУ-189 и РГПУ-191 статистически значимо уменьшали ЛП первого наказуемого подхода к поилке (рис. 13 а), что также говорит об их ан-ксиолитическом действии. Наибольший анксиолитический эффект в данном тесте проявила соль РГПУ-147, которая была статистически значимо более активна, чем фенибут, но уступала диазепаму. Соединения РГПУ-149, РГПУ-189 и РГПУ-191 по анксиолитической активности были сопоставимы с фенибутом, а РГПУ-150, РГПУ-151 и РГПУ-152 уступали ему.
Таким образом, изучение анксиолитической активности солей и композиций фенибута с органическими кислотами показало, что все изучаемые аналоги фенибута сочетают анксиолитические свойства со стимулирующим влиянием на двигательную и ориентировочно-исследовательскую активность животных. При этом наибольшую анксиолитическую активность проявляют соль фенибута с лимонной кислотой (РГПУ-147) и его композиция с салициловой кислотой (РГПУ-189), по выраженности которой они превосходят фенибут. Кроме того, установлено, что глутаминовая кислота умеренно повышает уровень тревожности у животных на фоне неспецифического активирующего влияния, остальные органические кислоты, использованные при разработке солей и композиций фенибута, не влияют на тревожность животных, салициловая кислота проявляет седативные свойства.
Изучение антидепрессивной активности солей и композиций фенибута с органическими карбоновими кислотами
В тесте «подвешивания мышей за хвост» соединения РГПУ-147, РГПУ-149, РГПУ-189, РГПУ-191 и фенибут вызывали статистически значимое снижение времени иммобилизации животных и увеличение ЛП ее наступления по сравнению с контролем (рис. 14).
Скрининг соединений с выраженным нейропсихотропным действием в ряду солей и композиций структурного аналога глутаминовой кислоты - нейроглутама с органическими карбоновыми кислотами
На первом этапе настоящего скрининга соединений с выраженным нейропсихотропным действием в ряду производных ГАМК и глутаминовой кислоты с ароматическими и гетероциклическими заместителями в бета-положении по углеродному атому было выделено вещество с выраженной нейропсихотропной активностью - гидрохлорид бета-фенилглутаминовой кислоты (соединение РГПУ-135). Для возможного повышения активности расширения и/или изменения спектра действия данной активной субстанции был разработан ее структурный аналог - треобета-фенилглутаминовая кислота (соединение РГПУ-197), а также композиции соединения РГПУ-197 с органическими кислотами - лимонной, янтарной, яблочной и салициловой. Эффекты нового соединения (РГПУ-197) и его композиций сравнивали с эффектами ранее выделенного соединения РГПУ-135.
Изучение анксиолитической активности композиций нейроглутама с органическими карбоновими кислотами
В тесте «открытое поле» соединение РГПУ-135, композиция с янтарной кислотой и, в меньшей степени, соединение РГПУ-197 оказывали активирующее действие: статистически значимо увеличивали спонтанную двигательную и ориентировочно-исследовательскую активность крыс (рис. 41 а, б). В данном тесте соединение РГПУ-135, все изученные композиции, а также соединение РГПУ-197 проявляли анксиолитические свойства: уменьшали число пристеночных стоек, увеличивали число свободных стоек (рис. 41 в) и заходов в центральную зону поля (рис. 41 г) у животных, что, в целом, указывает на снижение уровня страха и тревожности.
Статистически значимо влияли на перечисленные показатели соединение РГПУ-135, сукцинатсодержащая композиция (РГПУ-223) и, в меньшей степени, соединение РГПУ-197. Помимо этого, соединение РГПУ-135 и композиция с янтарной кислотой РГПУ-223 уменьшали выраженность вегетативных коррелятов тревожного поведения: статистически значимо уменьшали число актов абортивного груминга и количество фекальных болюсов у животных, что также свидетельствует о наличии у них анксиолитического эффекта (рис. 41 д). Таким образом, в ОП соединение РГПУ-135 и все композиции проявили активирующие и анксиолитические свойства, наиболее выраженные у соединения РГПУ-135 и композиции РГПУ-223.
В «приподнятом крестообразном лабиринте» соединение РГПУ-135, композиция РГПУ-223 и, в меньшей степени, соединение РГПУ-197 и композиция РГПУ-222 статистически значимо увеличивали у животных время пребывания в открытых рукавах, число заходов в них, количество стоек в открытых рукавах и свешиваний с них (рис. 42 а, б, в, г), т.е. подавляли у животных тревогу и естественный страх высоты, ярко освещенного открытого пространства, что указывает на наличие у них анксиолитического действия. Композиции с салициловой (РГПУ 177 234) и яблочной (РГПУ-233) кислотой не оказывали статистически значимого влияния на большинство перечисленных показателей.
В «приподнятом крестообразном лабиринте» подтвердилось наличие акти вирующего действия у глутаминовой кислоты, соединений РГПУ-135, РГПУ-197 и, в большей степени, у сукцинатсодержащей композиции (РГПУ-223), поскольку они статистически значимо увеличивали суммарную двигательную активность у животных, уменьшали ЛП выхода из центра лабиринта после помещения в него (что говорит об увеличении скорости ориентировочных реакций) (рис. 42 д, е).
При моделировании конфликтной ситуации по Vogel, основанной на конфликте мотиваций утоления жажды после 48-часовой водной депривации и страха перед электроболевым наказующим фактором соединение РГПУ-135, все композиции с органическими кислотами, а также соединение РГПУ-197 проявили анксио-литическую активность: статистически значимо уменьшали ЛП первого наказуемого подхода к поилке, а также увеличивали число наказуемых попыток утолить жажду (рис. 43).
При этом наиболее выраженный анксиолитический эффект отмечался у соединения РГПУ-135 и сукцинатсодержашей композиции (РГПУ-223). Соединение РГПУ-197 было статистически значимо менее активно, чем РГПУ-135.
Таким образом, соединения РГПУ-135 и РГПУ-197, а также все композиции на основе соединения РГПУ-197 проявляют анксиолитическое действие, которое в наибольшей и практически равной степени выражено у соединения РГПУ-135 и композиции с янтарной кислотой (РГПУ-223). Глутаминовая кислота умеренно повышала уровень тревожности у животных, остальные органические кислоты, как и в предыдущих сериях экспериментов, не влияли на тревожность животных.
Изучение антидепрессивной активности композиций нейроглутама с органическими карбоновими кислотами
В тесте «подвешивания мышей за хвост» соединение РГПУ-135, соединение РГПУ-197, изучаемые композиции, отсрочивали развитие депрессивного состояния у животных, что проявлялось в увеличении ЛП иммобилизации. Статистически значимо влияли на данный показатель соединение РГПУ-135, композиция с янтарной кислой РГПУ-223 и, в меньшей степени, соединение РГПУ-197 и цитратсо-держащая композиция РГПУ-222 (рис. 44 а). Помимо этого, соединения РГПУ-135 и РГПУ-197, все изученные композиции, статистически значимо снижали суммарную длительность иммобилизации у животных - уменьшали выраженность депрессивного поведения (рис. 44 б). Наиболее выраженный и сопоставимый антидепрессивный эффект в данном тесте отмечался у соединения РГПУ-135 и композиции с янтарной кислотой РГПУ-223. Композиции с яблочной (РГПУ-233) и салициловой (РГПУ-234) кислотами статистически значимо уступали соединению РГПУ-135 по выраженности антидепрессивного эффекта в данном тесте. Эффекты кислот, использовавшихся в композициях в качестве целевых уже были описаны ранее.
В тесте «принудительного неизбегаемого плавания» по Порсолту также отмечалось наличие антидепрессивного действия у соединений РГПУ-135 и РГПУ-197, всех изученных композиций, которое выражалось в статистически значимом увеличении ЛП иммобилизации, уменьшении суммарной длительности иммобилизации, увеличении количества прыжков и суммарной длительности активного плавания по сравнению с контрольными животными (рис. 45), причем соединение РГПУ-135 было статистически значимо более активно, чем все изученные композиции и соединение РГПУ-197.
Таким образом, соединения РГПУ-135 и РГПУ-197, композиции РГПУ-222, РГПУ-223, РГПУ-233, РГПУ-234, уменьшали выраженность депрессивноподобно-го поведения животных и стимулировали активное поведение, направленное на противодействие стрессирующей ситуации теста. Наибольшая и в равной степени выраженная антидепрессивная активность в тесте Порсолта отмечалась у соединения РГПУ-135 и композиций с лимонной (РГПУ-222), янтарной (РГПУ-223) и салициловой (РГПУ-234) кислотами. Соединение РГПУ-197 и малатсодержащая композиция РГПУ-233 в данном тесте были статистически значимо менее активны, чем соединение РГПУ-135.
Изучение антидепрессивных свойств показало, что все изученные соединения проявляют антидепрессантную активность, наиболее выраженную в равной степени у соединения РГПУ-135, композиции с янтарной (РГПУ-223) и лимонной кислотой (РГПУ-222). Соединение РГПУ-197, а также композиции с яблочной (РГПУ-233) и салициловой (РГПУ-234) кислотами оказывают антидепрессивный эффект менее выраженный, чем у соединения РГПУ-135. Органические кислоты, входящие в состав композиций не проявили явного влияния на депрессивноподоб-ное поведение животных.
Сравнительное изучение антидепрессивного действия нейроглутама на модели стрессиндуцированной депрессии «выученная беспомощность»
Для подтверждения и углубленного изучения специфического антидепрес-сантного действия нейроглутама использовали модель «выученной беспомощности» (ВБ), основанную на хроническом стрессе (Калуев А.В., 2006). Данная модель является одним из наиболее часто применяемых методов для моделирования де-прессивноподобного состояния у животных (Айрапетянц М.Г., 2005; Андреева Н.И, 2005; Hill M.N., Hellemans K.G., Verma P. et al., 2012). Она основывается на представлении о том, что в основе патогенеза депрессий лежит стресс. В современных условиях человек подвергается комбинированным стрессовым воздействиям, в первую очередь это фрустрация, социальное давление, стресс дефицита времени, стресс информационной нагрузки и т.д., которые протекают на фоне неблагоприятных сопутствующих факторов - снижения двигательной активности, условий внешней среды - экологических проблем, температурных колебаний и др. При этом комбинация стрессовых факторов часто меняется непредсказуемым образом, что, в свою очередь, снижает адаптационные возможности и создает условия для развития хронического эмоционального стресса в определенных условиях переходящего в дистресс (Hill M.N., Hellemans K.G., Verma P. et al., 2012; McEwen B.S., Mirsky A.E., 2007).
Для моделирования депрессивноподобного состояния у животных было использовано многофакторное хроническое стрессирование, сочетающее такие виды стрессового воздействия как шум, покачивание, имитирующее транспортно-технологическую вибрацию, и пульсирующий яркий свет. Данные виды стрессоров часто встречаются в повседневной жизни современного человека: шум различной интенсивности непрерывно сопровождает городских жителей, разного рода вибрация является неотъемлемой характеристикой любого вида транспорта - от перемещения в лифте до поездок в автомобиле, самым простым примером фотостимуляции, связанной с пульсирующим световым раздражением, является взаимодействие с основными источниками информации - просмотр телепередач, работа за компьютером и т.п. Причем в повседневной жизни человека все эти стрессоры наиболее часто встречаются в различных комбинациях в сочетании с малоподвижным обра 250 зом жизни, неблагоприятным температурным режимом, которые сопровождают и усиливают действие социальных стрессоров. Дополнительным постоянным стрессором на использованной нами модели было ограничение подвижности, вызванное помещением животных в тесные индивидуальные отсеки установки, что имитировало гиподинамию - фактор риска основных хронических заболеваний, в том числе эмоциональных и аффективных расстройств, снижающий устойчивость к стрес-сорной нагрузке. Кроме того, в современных условиях значимым фактором, влияющим на адаптационные возможности становится температурный, так как прогресс в области разработки общедоступных бытовых приборов климатического контроля привел к тому, что ежедневно человек подвергается частым колебаниям температуры среды, это сопровождается включением систем регуляции температурного гомеостаза и затратами на адаптацию. Данный фактор негативным образом сказывается на устойчивости к стрессам. Сопутствующим постоянным стрессором на использованной нами модели было также повышение температуры внешней среды в установке во время стрессирования, которое сменялось быстрым ее снижением при извлечении животного из установки после стрессирования. Все перечисленные факторы, а также непредсказуемость смены стрессоров, адаптирует используемую модель к реальным условиям. Подробно разработанная нами модель де-прессивноподобного состояния описана в главе 2.
Для углубленного изучения антидепрессивного действия нейроглутама формировали группы животных, получающих соединение РГПУ-135 профилактическим курсом (за 60 минут до стрессирования животных ежедневно), а также лечебным - на фоне развившегося депрессивноподобного состояния в течение 10 дней ежедневно 1-кратно с первым введением через 24 ч после последнего стрессирования. Нейроглутам вводили животным в терапевтически эффективной дозе, определенной ранее - 26 мг/кг. Для проведения исследования формировали также группы животных, получавшие препараты сравнения - широко применяемые в клинике антидепрессанты:
трициклические антидепрессанты (ТЦА) амитриптилин и имимпрамин, являющиеся эталонными препаратами, с которыми рекомендуется сравнивать эффекты новых веществ с антидепрессивным действием. Оба препарата считаются высокоактивными и равными по выраженности антидепрессивного действия, наиболее эффективны при тяжелых депрессиях, обладают относительно невысокой лекарственной безопасностью, их применение сопряжено с высокой частотой развития негативных побочных явлений. Амитриптилин, наряду с антидепрессивным действием проявляет седативные свойства, имипрамин (подобно изучаемому соединению РГПУ-135) - активирующий эффект (Яворская С.А., 2007; Дробижев М.Ю., Кикта СВ., 2008; Смулевич А.Б., 2011).
селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС) - наиболее часто назначаемые препараты группы, имеющие близкий к соединению РГПУ-135 спектр фармакологического действия и лучший профиль переносимости, чем ТЦА - флуоксетин, сертралин и пароксетин. Все три препарата, как и нейроглутамин, сочетают антидепрессантную активность с анксиолитическим действием разной степени выраженности, так у пароксетина она выражена в наибольшей степени, у флуоксетина и сертралина отмечают относительно слабые анксиолитические свойства. Кроме того, пароксетин и, в меньшей степени флуоксетин, как и соединение РГПУ-135, обладают активирующими свойствами. Наиболее выраженным антидепрессивным действием из этих препаратов обладает пароксетин, который показал эффективность при лечении тяжелых депрессивных расстройств, менее выраженная активность отмечается у сертралина и флуоксетина, которые применяются, как правило, при легких и среднетяжелых депрессиях (Яворская С.А., 2007; Дробижев М.Ю., Кикта СВ., 2009; Смулевич А.Б., 2011).
Ингибитор обратного захвата серотонина и норадреналина (ИОЗСН) венла-факсин - один из наиболее эффективных антидепрессантов последних генераций с двойным механизмом действия, эффективный при различных формах депрессивных расстройств, в том числе при тяжелых, с относительно хорошим профилем переносимости. Препарат также близок нейроглутамину по спектру действия - сочетает антидепрессантную активность с анксиолитической. (Яворская С.А., 2007; Дробижев М.Ю., Кикта СВ., 2008; Смулевич А.Б., 2011).
После хронического 10-дневного стрессирования наблюдалось ухудшение общего состояния животных всех опытных групп. При визуальном осмотре по окончании моделирования «выученной беспомощности» кожа и слизистые крыс имели физиологическую окраску, рефлексы были живыми, однако шерстяной покров выглядел неопрятно, был взъерошен. Поведение крыс характеризовалось об 252 щим неспецифическим возбуждением и невротизацией. У животных, подвергшихся хроническому стрессорному воздействию, отмечался частый ауто- и алло-барберинг (характеризующий стресс у животных), в результате которого на шерстяном покрове крыс наблюдались участки очаговой аллопеции (чаще на мордочке вокруг носа, боках и дорсальной поверхности шеи, у некоторых особей была выгрызена часть вибрисс). На взятие и перемещение домашних клеток, животные реагировали вокализацией, локомоторным возбуждением, принятием оборонительных и агрессивных поз, агрессивными атаками на решетки клеток. Реакции на внешние раздражители отражали явления возбуждения и гиперчувствительности: на тактильное, болевое и звуковое раздражение крысы реагировали резким вздрагиванием, вокализацией и попытками атаковать экспериментатора. Агрессивность стрессированных крыс проявлялась и без предъявления им внешних раздражителей - при наблюдении за поведением крыс в домашних клетках у животных часто отмечались конфронтации, в ряде случаев сопровождавшиеся аллодеструкцией. Помимо этого, тревожность и возбуждение животных выражались в частых демонстрациях вертикальных стоек и кратковременного груминга. Состояние животных на момент окончания хронического стрессорного воздействия можно было оценить как «средней тяжести».
После курсового лечебного введение нейроглутама и антидепрессантов явления невротизации животных нивелировались. У животных, получавших как соединение РГПУ-135, так и препараты сравнения в динамике исследования постепенно уменьшалась выраженность возбуждения и гиперреактивности в отношении внешних раздражителей. Животные реже вокализировали, реже демонстрировали агрессивные атаки и позы. Нормализовалась поведенческая активность в домашней клетке, уменьшалась локомоторная активность, появлялся продолжительный гру-минг. К 10-му дню введения изучаемого вещества и препаратов сравнения животные во всех опытных группах, за исключением тех, которые получали амитрипти-лин, стали выглядеть более опрятно, их состояние нормализовалось и было удовлетворительным. Необходимо отметить, что на фоне курсового введения трицикли-ческого антидепрессанта амитриптилина у животных соответствующей группы прогрессивно развивались вялость и заторможенность, отмечалось периодическое возникновение кратковременного мелкоразмашистого тремора, снижались двига 253 тельная активность и частота груминга, в целом состояние животных этой группы можно охарактеризовать как средней тяжести. Указанные явления могут быть отчасти следствием седативного действия амитриптилина, а также плохой переносимости данного препарата использованными животными и развитием у них побочных явлений в виде экстрапирамидных нарушений и др.
