Введение к работе
Актуальность. Заболевания сосудов головного мозга часто встречается в клинической практике Острое нарушение мозгового кровотока - это всегда серьезная сосудистая катастрофа Частота цереброваскулярных заболеваний, летальность и инвалидность вследствие них являются очень высокими [Ар-pelros Р et al, 2003, Brodenck J P, 2004] Кроме того, в последнее время наметилась тенденция к увеличению частоты развития инсультов среди молодого населения [Beletsky V et al, 2003]. Многие люди, перенесшие инсульт, остаются инвалидами, около lU из них испытывают определенные затруднения при самообслуживании при тяжелой форме заболевания больные не способны к самообслуживанию, при легкой форме - возвращаются к нормальной жизни и даже сохраняют трудоспособность [Paolucci S et al, 2003] Сосудистые заболевания головного мозга являются второй по частоте (после дегенеративных) причиной деменций, сочетанных с различными неврологическими проявлениями (парезы, нарушения статики, координации, чувствительности, функций тазовых органов) [Зенков Л.Р, Ронкин AM., 1982, Джимбаладзе Д Н. и соавт, 2005]
Проблема цереброваскулярной патологии и в том числе инсульта объединяет вокруг себя специалистов разных дисциплин - неврологов, кардиологов, терапевтов, психиатров, нейрохирургов, сосудистых хирургов, реабили-тологов, а также представителей фундаментальных медицинских наук — ней-роморфологов, физиологов, генетиков, биохимиков, фармакологов и иммунологов [Camilo О, Goldstein L В , 2004; Meisel С et al, 2004, Hackett М L et al, 2005, Schrader J et al, 2005, You S H et al, 2005]
Большое значение в развитии ишемии мозга наряду с ишемическим каскадом имеет окислительный стресс [Дубинина Е Е, 2006, Хавинсон В X., 2003, Sadamasa N. et al., 2003], эти два процесса обладают эффектом взаимного усиления [Зенков Н К и соавт, 2001, Меньшикова Е.Б. и соавт, 2006] Чрезмерное количество активных форм кислорода, образующихся в результате интенсификации свободнорадикального окисления, способствуют нарушению структуры мембран клеток, функции рецепторного аппарата [Zaidi А, 1999], развитию медиаторного дисбаланса [Каган В Е и соавт, 1986, Ester-bauer Н et al, 1991, Halliwel В., 1992] Ослабление моноаминергической трансмиссии в условиях острого нарушения мозгового кровообращения является основной причиной развития неврологического дефицита и депрессивных нарушений [Ещенко Н.Д, 2004; Федотова Ю О, Сапронов Н С , 2006,OheJP etal,2004]
Основными принципами лечения острой ишемии мозга являются коррекция нарушения дыхания, стабилизация гемодинамики, лечение внутричерепной гипертензии, коррекция кислотно-щелочного, водно-электролитного и осмомоляльного гомеостаза, а также профилактика осложнений ишемиче-ского инсульта (ИИ) [Goldstein L.B ,2000; Gilligan А К et al ,2002; Young F В et al, 2003]. На ранних этапах развития ишемического инсульта необходимо проведение нейропротективной терапии, направленной на снижение экзайто-токсичности и отсроченных механизмов гибели клеток, связанных с развитием окислительного стресса [Sandercock Р et al, 2002] Основными направле-
ниями вторичной нейропротекции являются антиоксидантная терапия, торможение местной воспалительной реакции, улучшение трофического обеспечения мозга, нейроиммуномодуляция, регуляция рецептурных структур [Суслин И Д и соавт, 2003]
В настоящее время разработано большое количество препаратов, отвечающих требованиям современной нейропротективной терапии Однако известно, что лечение наступившего ишемического инсульта связано со значительными трудностями, поскольку только у 10% больных с ИИ можно добиться полного выздоровления [Покровский А В , 2003] В связи с этим не теряет актуальности проблема поиска новых средств для коррекции ишеми-ческих и реперфузионных нарушений функций мозга, особенно у пациентов пожилого и старческого возраста [Батышева Т Т, Парфенов В А, 2003]
Кроме того, поиск факторов индивидуальной переносимости стрессовых нагрузок в зависимости от особенностей латерализации полушарий головного мозга также представляет несомненный интерес [Черноситов А В , 2000] Известно, что большинство человеческой популяции обладает леволатераль-ным профилем, а при ишемическом повреждении именно доминирующего полушария исход заболевания наименее благоприятен В связи с этим важным является изучение механизмов развития данной патологии и подбора корригирующих средств, снижающих смертность и инвалидизацию больных, при поражении доминирующего полушария мозга
Исходя из выше изложенного, целью данного исследования было изучение некоторых патофизиологических механизмов ишемического повреждения мозга, развивающегося вследствие окклюзии сонных артерий у молодых и старых крыс с леволатеральным профилем, и возможности коррекции этих нарушений дельтараном
В задачи исследования входило
-
Изучение медиаторного баланса по соотношению норадреналина, дофамина и серотонина в структурах мозга и крови молодых и старых крыс с леволатеральным профилем в условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности
-
Исследование активности моноаминооксидазы А в структурах мозга и крови молодых и старых крыс с леволатеральным профилем в условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности
-
Выявление факторов устойчивости организма молодых и старых животных с леволатеральным профилем в зависимости от особенностей обмена медиаторов в структурах мозга и крови к воздействию окклюзии сонных артерий разной продолжительности
4 Исследование адаптационных эффектов дельтарана в отношении
медиаторного баланса в мозге и крови молодых и старых крыс с леволате
ральным профилем в условиях окклюзии сонных артерий разной продолжи
тельности
Положения, выносимые на защиту
1 Процесс старения системы функциональной межполушарной асимметрии характеризуется нарушением соотношения катехоламинергических нейротрансмиттеров и серотонина между полушариями головного мозга и стволовыми структурами правой и левой половин мозга, что происходит на фоне повышения активности моноаминооксидазы А.
2. В условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности более высокий уровень выживаемости животных разного возраста обеспечивается преобладанием норадренергических влияний в гемисферах коры. Большая устойчивость молодых крыс к нарушению мозгового кровообращения формируется за счет активации катехоламинергических медиаторных систем крови, тогда как у старых животных в ответ на окклюзию сонных артерий в крови возрастают серотонинергические влияния.
З В условиях введения дельтарана интактным молодым животным увеличивается активность серотонинергической медиации в гемисферах коры и норадренергической системы в стволовых структурах У старых крыс происходят изменения обратной направленности в гемисферах коры усиливаются в большей степени катехоламинергические влияния, а в стволовых структурах - серотонинергические
-
В условиях предварительного введения дельтарана перед 3-минутной окклюзией правой сонной артерии и 24-часовой окклюзией левой сонной артерии у левополущарных крыс разного возраста происходит перераспределение нейромедиаторного баланса у молодых животных преобладающей системой нейротрансмиссии становится серотонинергическая, а у старых - но-радренергическая
-
Введение дельтарана перед 3-минутной окклюзией левой сонной артерии и 24-часовой окклюзией правой сонной артерии у левополущарных крыс способствует наиболее оптимальному распределению медиаторов в структурах мозга (одновременно увеличиваются серотонинергическое и норадренер-гическое влияния), что отражается на высоком уровне выживаемости крыс разного возраста
6 При предварительном введении дельтарана в условиях окклюзии сонных артерий разной продолжительности перераспределение нейромедиаторного баланса сопровождается изменением активности моноаминооксидазы А в больших полушариях коры и стволовых структур мозга у молодых и старых крыс
Теоретическая и практическая значимость работы
Согласно полученным результатам исследования влияния окклюзии сонных артерий на выживаемость и баланс медиаторов в мозге и крови крыс были показаны различия в патогенетическом механизме развития ишемиче-ских нарушений функционирования мозга животных с леволатеральным профилем Установлено преимущественное значение соотношения нейроме-диаторов для выживаемости молодых и старых животных с леволатерильным
профилем в условиях одностороннего нарушения мозгового кровообращения
Доказано, что дельтаран обладает нейропротекторным действием на мозговые структуры молодых и старых крыс, способствуя преобладанию норадренергической и серотонинергической нейрохимических систем, что приводит к повышению уровня выживаемости в условиях ишемического поражения мозга, особенно у старых животных
Результаты работы могут быть рекомендованы для внедрения в клиническую практику с целью назначения больным с ишемическим инсультом препаратов, нормализующих нейромедиацию, в зависимости от функциональной межполушарной асимметрии
Научная новизна результатов исследования
Впервые было показано, что процесс старения сопровождается повышением активности моноаминооксидазы А, которое способствует истощению нейромедиаторов преимущественно в правой гемисфере коры Но в условиях окклюзии сонных артерий столь значительной асимметрии в распределении моноаминов не отмечается Наименьший уровень выживаемости старых животных, перенесших окклюзию сонных артерий, сопровождается преобладанием серотонинергических влияний в гемисферах коры
Установлено, что истощение нейромедиаторов в мозге не является основным критерием снижения устойчивости организма к стрессу Наиболее важное значение для выживаемости животных после окклюзии сонных артерий играет соотношение между нейромедиаторами
Впервые доказано, что введение дельтарана молодым интактным крысам способствует понижению активности моноаминооксидазы А в структурах мозга, тогда как у старых животных снижение активности моноаминооксидазы А происходит только в стволовых структурах За счет этого в гемисферах коры молодых крыс нейромедиаторный баланс смещается в сторону большей активации серотонинергической системы, а у старых крыс происходят изменения обратной направленности в гемисферах коры усиливаются в большей степени катехоламинергические влияния, а в стволовых структурах - серотонинергические
Впервые показано, что предварительное введение дельтарана перед 3-минутной окклюзией правой сонной артерии и 24-часовой окклюзией левой сонной артерии приводит к понижению активности моноаминооксидазы А в мозге животных обеих возрастных групп В результате этого у молодых крыс преобладающей системой нейротрансмиссии становится серотони-нергическая, а у старых — норадренергическая В то же время, при 3-минутной окклюзии левой сонной артерии и 24-часовой окклюзии правой сонной артерии предварительное введение препарата способствовало наиболее оптимальному распределению медиаторов в структурах мозга (одновременно увеличиваются серотонинергическое и норадренергическое влияния), что отражается на высоком уровне выживаемости крыс разного возраста
Внедрение результатов исследований в практику
Основные результаты работы внедрены в учебный процесс на кафедре анатомии и физиологии Педагогического института ЮФО
Апробация работы. Результаты работы доложены на VIII WORLD CONGRESS international society for adaptive medicine (Москва, 2006 г), IV международной научно-практической конференции «Новые медицинские технологии в охране здоровья здоровых, в диагностике, лечении и реабилитации больных» (Пенза, 2006), V Международной конференции «Обмен веществ при адаптации и повреждении» (Ростов-на-Дону, 2006) и Всероссийской конференции с международным участием «Структурно-функциональные, нейрохимические и иммунохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга» (Москва, 2007), III научно-практической геронтологической конференции с международным участием, посвященной памяти Э С Пушковой (Санкт-Петербург, 2007), VI Европейском конгрессе по геронтологии (Санкт-Петербург, 2007)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 1 статья в журнале по списку ВАК
Структура работы. Диссертация изложена на 128 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, двух глав, содержащих изложение результатов собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы и приложения Список литературы содержит 201 источник, из них 94 отечественных и 107 иностранных авторов Работа иллюстрирована 28 таблицами и 18 рисунками
