научная статья по теме ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТОВ ГИМАНТАНА И ЦИКЛОПРОЛИЛГЛИЦИНА НА ФЕРМЕНТАТИВНОЕ ЗВЕНО СИНТЕЗА МОНОАМИНОВ В МОЗГЕ КРЫС Медицина и здравоохранение

Текст научной статьи на тему «ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТОВ ГИМАНТАНА И ЦИКЛОПРОЛИЛГЛИЦИНА НА ФЕРМЕНТАТИВНОЕ ЗВЕНО СИНТЕЗА МОНОАМИНОВ В МОЗГЕ КРЫС»

НЕЙРОХИМИЯ, 2012, том 29, № 4, с. 298-304

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ^^^^^^^^^^^^ РАБОТЫ

УДК 615.21+612.014

ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТОВ ГИМАНТАНА И ЦИКЛОПРОЛИЛГЛИЦИНА НА ФЕРМЕНТАТИВНОЕ ЗВЕНО СИНТЕЗА МОНОАМИНОВ

В МОЗГЕ КРЫС

© 2012 г. В. Б. Наркевич, И. П. Овчинникова, П. М. Клодт, В. С. Кудрин*

Лаборатория нейрохимической фармакологии ФГБУ "НИИфармакологии им. В.В. Закусова"РАМН

Методом ВЭЖХ изучалось влияние новых соединений с антипаркинсонической активностью ги-мантана и циклопролилглицина (ЦПГ) на содержание моноаминов и их метаболитов в структурах мозга крыс Вистар в условиях ингибирования тирозин- и триптофангидроксилазы. Было показано, что гимантан через 70 мин после введения вызывает достоверное снижение уровня норадреналина в прилежащем ядре (ПЯ) и стриатуме. Через 70 мин после введения ЦПГ наблюдалось увеличение показателя ДОФУК/ДА в ПЯ, а также уровня 5-ОИУК в стриатуме. Через 24 ч после введения ЦПГ было зарегистрировано увеличение содержания ГВК в гипоталамусе и стриатуме, сходным образом изменялась величина показателя ГВК/ДА в том же функциональном образовании мозга. Было обнаружено снижение концентрации 5-ОИУК во всех изученных структурах мозга через 24 ч после введения ЦПГ, не отмечавшееся через 70 мин после инъекции соединения, при этом величина показателя 5-ОИУК/5-ОТ уменьшалась в гипоталамусе, ПЯ и гиппокампе. Результаты данной работы позволяют предположить общность серотонинергического механизма действия обоих изученных соединений, в основе которого лежит ингибирование фермента МАО В.

Ключевые слова: гимантан, циклопролилглицин, 3-оксибензилгидразин, синтез моноаминов, структуры мозга, жидкостная хроматография.

ВВЕДЕНИЕ

Постоянное возрастание стрессорной нагрузки на современное общество, а также увеличение средней продолжительности жизни обусловливают все большую распространенность болезни Паркинсона (БП). Длительное время было принято считать, что основной причиной развития этого заболевания является прогрессирующая деградация дофаминергических нейронов черного вещества, приводящая в конечном итоге к их гибели [1, 2]. Однако более поздними исследованиями in vitro и post mortem было установлено, что наряду с дофаминергической системой патологическим нейродегенеративным изменениям подвергается также и серотонинергическая [3, 4]. В настоящее время установлено, что в патогенез БП вовлечены также глутамат-, аденозин-, холинер-гическая и ряд других нейромедиаторных систем мозга [5, 6].

В связи со сказанным, современная стратегия создания противопаркинсонических средств основана на разработке веществ, способных оказывать защитное воздействие сразу на несколько нейротрансмиттерных систем. К числу таких соединений относятся производные адамантана (мидантан (амантадин), глудантан), достаточно

*Адресат для корреспонденции: 125315, Москва, Балтийская ул., 8, тел. (495) 601-21-53, e-mail: kudrinvs@mail.ru.

давно и широко используемые при фармакотерапии БП [7, 8]. Наиболее широкое применение в клинике получил 1-аминоадамантан — мидантан [9, 10]. К числу соединений этого ряда относится также гимантан (1-(2-адамантил)-азациклогеп-тан гидрохлорид), разработанный в ФГБУ "НИИ фармакологии им. В.В. Закусова" РАМН и обладающий противопаркинсонической и иммуно-модулирующей активностью [11, 12]. Установлено, что в механизме действия этого вещества принимают участие как дофамин- [13], так и серотонинергическая [14, 15, 16] нейротрансмит-терные системы. Было показано, что гимантан, подобно амантадину, неконкурентно блокирует канал ММЭА рецептора [17]. При изучении эффектов этого соединения на содержание моноаминов, их метаболитов, а также нейротрансмит-терных аминокислот методом внутримозгового микродиализа свободноподвижных крыс в диализных пробах было обнаружено снижение уровней как диоксифенилуксусной (ДОФУК) и гомовани-линовой (ГВК) кислот- основных метаболитов дофамина (ДА), так и 5-оксииндолуксусной кислоты (5-ОИУК)- метаболита серотонина (5-ОТ). Отмечалось также увеличение внеклеточного содержания глутамата и аспартата в стриатуме [14].

Другая перспективная для изучения с точки зрения своих нейропротективных свойств группа соединений — нейропептиды, играющие ключе-

ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТОВ ГИМАНТАНА И ЦИКЛОПРОЛИЛГЛИЦИНА

299

вую роль в регуляции когнитивных функций и в большинстве случаев обладающие большей эффективностью, чем препараты других химических групп [18].

В отделе химии ФГБУ "НИИ фармакологии имени В.В. Закусова" РАМН был разработан и синтезирован пептидный аналог пирацетама циклопролилглицин (ЦПГ), позднее обнаруженный в мозге крыс как эндогенное соединение [19, 20, 21]. В предварительных экспериментах было обнаружено, что данное соединение проявляет высокую анксиолитическую и ноотропную активность [21, 22], а также обладает значительным нейропротекторным потенциалом при ишемиче-ском повреждении мозга [23, 24]. ЦПГ также проявлял свои защитные свойства in vivo на модели экспериментального паркинсонизма, вызванного введением 6-гидроксидофамина, а также в исследованиях in vitro на культуре клеток мозжечка Р4 в условиях глутаматной нейротоксичности [25].

Однако, несмотря на достаточно большой интерес к изучению механизмов действия гиманта-на и ЦПГ, вопрос об эффектах этих веществ на активность ферментов синтеза моноаминергиче-ских нейротрансмиттеров до настоящего времени не изучался. В связи с этим, была поставлена задача выяснить, влияют ли указанные соединения на ферментативное звено синтеза моноаминов (активность тирозин- и триптофангидроксилазы) в различных структурах мозга крыс Вистар. Для этого была использована модель введения 3-оксибензилгидразина.

3-оксибензилгидразин (3-ОБГ) — ингибитор декарбоксилазы ароматических аминокислот, препятствующий метаболическому превращению L-3,4-диоксифенилаланина (L-ДОФА) в ДА и 5-окситриптофана (5-ОТФ) в 5-ОТ соответственно, что ведет к прерыванию синтеза ДА и 5-ОТ и, следовательно, к прекращению их поступления во внутриклеточный пул. Данная модель широко используется для скрининга фармакологических соединений с потенциальной психотропной активностью и позволяет оценить эффекты последних на ферментативное звено синтеза моноаминов [26].

ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Объекты. Опыты проведены на 50 крысах линии Вистар массой тела 200—240 г. (питомник РАМН "Столбовая"), содержавшихся в условиях лабораторного вивария при 12-часовом световом режиме со свободным доступом к воде и стандартному корму ad libitum. Каждая экспериментальная группа состояла из 10 животных. Для исключения влияния суточных биоритмов на скорость биосинтеза и метаболизма нейромедиаторов, эксперименты проводили между 10 и 12 ч дня.

Эксперименты проводились с соблюдение этических правил гуманного обращения с животными, утвержденными этической комиссией ФГБУ "НИИ фармакологии им. В.В. Закусова" РАМН.

Материалы. В работе использовались следующие вещества:

3-оксибензилгидразин дигидрохлорид (Sigma, USA), циклопролилглицин (ЦПГ) (отдел химии НИИ фармакологии РАМН). Все вещества растворяли в 0.9%-ном NaCl.

Исследуемые вещества вводились по следующей схеме:

В первый день:

Группа 1 — 0.9%-ный NaCl за 40 мин до введения 3-ОБГ + 3-ОБГ (100 мг/кг) внутрибрюшинно за 30 мин до декапитации.

Группа 2 — 0.9%-ный NaCl за 24 ч до введения 3-ОБГ (100 мг/кг).

Группа 3 — ЦПГ (4 мг/кг) внутрибрюшинно за 40 мин до введения 3-ОБГ (100 мг/кг) + 3-ОБГ (100 мг/кг) внутрибрюшинно за 30 мин до дека-питации животных.

Группа 4 — ЦПГ (4 мг/кг) внутрибрюшинно за 24 ч до введения 3-ОБГ (100 мг/кг).

Группа 5 — гимантан (20 мг/кг) внутрибрю-шинно за 40 мин до введения 3-ОБГ + 3-ОБГ (100мг/кг) внутрибрюшинно за 30 мин до дека-питации животных.

Во второй день:

Группам 2 и 4 вводился 3-ОБГ за 30 мин до де-капитации животных.

Методы. Структуры мозга (фронтальная кора (ФК), гипоталамус, прилежащее ядро (ПЯ), стри-атум и гиппокамп) извлекались на льду, замораживались в жидком азоте и взвешивались. Перед экспериментами по определению содержания нейротрансмиттеров пробы размельчали в механическом гомогенизаторе (тефлон-стекло) в 20 объемах 0.1 н НС1О4 с добавлением 3,4-ди-оксибензиламина (0.5 нмоль/мл) в качестве внутреннего стандарта. Пробы центрифугировали при 10000 g в течение 10 мин. Содержание моноаминов и их метаболитов определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с электрохимической детекцией (ВЭЖХ/ЭД) на хроматографе LC-304T (BAS, West Lafayette, США) с аналитической колонкой ReproSil-Pur ODS (C18, 100 х 4 мм, 3.3 мкм) (Dr. Maisch, Германия) [28]. Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием критерия Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Поскольку известно, что предшественники ДА — ДОФА и 5-ОТ — 5-ОТФ в нормальных условиях в структурах мозга не определяются [26], в качестве контрольных значений были приняты

300

НАРКЕВИЧ и др.

Таблица 1. Содержание моноаминов и их метаболитов (нмоль/г ткани) в структурах мозга крыс Вистар контрольной группы (3-оксибензилгидразин (3-ОБГ) (100 мг/кг в/б) за 30 мин до декапитации)

ДОФА ДА ДОФУК ГВК 3-МТ ДОФУК/ДА ГВК/ДА НА 5-ОТФ 5-ОТ 5-ОИУК 5-ОИУК/5-ОТ

Фронтальная кора

н.п.д. н.п.д. н.п.д. н.п.д. н.п.д. н.п.д. н.п.д. 1.280 ± ± 0.031 0.464 ± ± 0.027 2.141 ± ± 0.052 0.759 ± ± 0.031 0.317 ± 0.009

Гипоталамус

5.139 ± 1.053 ± 0.020 ± 0.737 ± 0.005 ± 0.015 ± 0.699 ± 6.943 ± 1.632 ± 4.225 ± 2.024 ± 0.466 ± 0.010

± 0.090 ± 0.119 ± 0.002 ± 0.062 ± 0.002 ± 0.003 ± 0.085 ± 0.169 ± 0.056 ± 0.241 ± 0.085

Прилежащее ядро

4.983 ± 51.680 ± 2.385 ± 2.467 ± 0.64 ± 0.043 ± 0.046 ± 7.790 ± 3.550 ± 9.51 ± 4.94 ± 0.519 ± 0.009

± 0.412 ± 0.712 ± 0.068 ± 0.073 ± 0.036 ± 0.001 ± 0.002 ± 0.467 ± 0.104 ± 0.204 ± 0.134

Стриатум

3.412 ± 41.244 ± 1.318 ± 2.334 ± 0.913 ± 0.030 ± 0.056 ± 0.364 ± 0.818 ± 2.577 ± 3.220 ± 1.21 ± 0.020

± 0.11796 ± 1.787 ± 0.039 ± 0.105 ± 0.039 ± 0.002 ± 0.003 ± 0.025 ± 0.034 ± 0.107 ± 0.042

Гиппокамп

н.п.д. н.п.д. н.п.д. н.п.д. н.п.д. н.п.д. н.п.д. 4.207 ± 0.054 ± 3.511± 2.451 ± 0.664 ± 0.014

± 0.169 ± 0.003 ± 0.088 ± 0.082

Примечание: Приведены средние значения и стандартные ошибки (М ± 8.е.ш.). н.п.д.

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком