НЕЙРОХИМИЯ, 2014, том 31, № 2, с. 140-146
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
УДК 577.121.9
ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА МОНОАМИНОВ В ЦНС ПОСЛЕ ИШЕМИЧЕСКОГО ИНСУЛЬТА И ИХ СВЯЗЬ С ПРОЯВЛЕНИЕМ СУДОРОЖНОЙ ГОТОВНОСТИ © 2014 г. М. Л. Мамалыга*
Московский педагогический государственный университет, Москва
Изменения моноаминергических (МА-ергических) механизмов мозга, индуцированные ишемиче-ским инсультом (ИИ), сопряжены с неодинаковым проявлением судорожной готовности (СГ) в разные периоды после инсульта. Повышение СГ выявлено через пять сут после ИИ, а также у части животных через 35 сут. При этом в обоих случаях обнаружено в основном снижение активности МА-ергических механизмов. Однако смысл этих изменений в каждом варианте исследований, по-видимому, разный. В первом случае, изменения обусловлены декомпенсацией и отражают срыв компенсаторных механизмов, обнаруженных через сутки после ИИ. Во втором случае, снижение МА-синтезирующих возможностей мозга, обнаруженное у части животных через 35 сут после ИИ свидетельствует о вторичном постинсультном осложнении в виде пролонгированного повышения СГ, сохраняющегося и через 60 сут после инсульта. Таким образом, состояние МА-ергических механизмов мозга в постинсультный период может не только лимитировать, но и способствовать формированию СГ.
Ключевые слова: ишемический инсульт, моноамины, мозг, судорожная готовность.
Б01: 10.7868/81027813314010117
ВВЕДЕНИЕ
Ишемический инсульт (ИИ), возникающий в результате острой дисфункции церебральной гемодинамики, часто сопровождается разнообразными функциональными нарушениями, в основе которых лежит дефицит энергетических и пластических ресурсов мозга. В 25—45% случаев постинсультная патология проявляется в виде повышения судорожной готовности (СГ) и эпилептического статуса [1, 2], которые в значительной мере обусловлены глубокими нарушениями ме-диаторных механизмов мозга. Эпилептический статус не только осложняет восстановление мозга в постинсультный период, но почти 3-кратно увеличивает летальность, являясь независимым предиктором смертности [1, 3, 4]. Учитывая важную роль моноаминергических (МА-ергических) механизмов мозга в патогенезе постинсультных и судорожных состояний [5—7] можно полагать, что особенности метаболизма моноаминов (МА) в разные периоды после ИИ могут предопределять повышение СГ или лимитировать ее проявление через антисудорожные механизмы.
Несмотря на обширные исследования метаболизма мозга в постинсультный период нет едино-
*Адресат для корреспонденции: 129278, Москва, ул. Кибальчича, 6, корп. 4; тел.: 8-926-108-20-80; e-mail: mamalyga_49@mail.ru.
го мнения о причинно-следственной связи между изменениями МА в ЦНС и их ролью в формировании повышенной СГ в разные периоды после ИИ. Понимание нейрохимических механизмов, способствующих или лимитирующих проявление судорожного синдрома после ИИ, является основополагающим для разработки новых методов лечения и прогнозирования перспектив восстановления ЦНС в постинсультный период [8].
Цель исследования: изучить содержание и обмен моноаминов мозга в разные периоды после ишемического инсульта и выяснить их связь с проявлением постинсультной судорожной патологии.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования проводили на крысах-самцах линии Щ81аг, массой 280—320 г. Животные были размещены в виварии по 5 в клетке, при естественных условиях освещения (день приблизительно 8 ч), со свободным доступом воды и пищи. Все исследования проведены в строгом соответствии с "Правилами лабораторной практики в Российской Федерации" (приказ МЗ РФ № 267 от 19.06.2003 г.).
Фотоиндуцированный ишемический инсульт. Фокальный ИИ создавали с помощью метода локального фотохимического тромбирования сосу-
дов коры мозга [9, 10]. Для этого над теменной областью коры левого полушария мозга в черепе сверлили отверстие диаметром 2.5 мм, оставляя тонкую костную пластинку, около 0.1 мм, через которую под бинокулярной лупой хорошо видны сосуды. Затем в хвостовую вену животного вводили фотосенситивное вещество (бенгальский розовый, 20 мг/кг). Спустя 2 мин в отверстие черепа вставляли световод диаметром 2 мм и включали лазер зеленой области спектра (530 нм). Плотность светового пучка составляла 0.64 W/см2, время экспозиции — 15 мин. Бенгальский розовый фотоактивен под действием зеленого света, что приводит к агрегации тромбоцитов, тромбообра-зованию в кровеносных сосудах коры. В итоге, развивается фокальное ишемическое поражение мозга с последующим некрозом (рис. 1). Данная модель позволяет контролировать тяжесть ИИ, локализацию очага поражения, его площадь и глубину [10]. Тестирование животных и исследование МА проводили через сутки (острый период ИИ), 5 сут (подострый период ИИ) и 35 сут (восстановительный период) после фототромбирова-ния сосудов. Операцию выполняли под общей анестезий смесью золетил, рометар (20 и 10 мг/кг соответственно), соблюдая правила асептики и антисептики.
Активация МА-ергических систем. Через 35 сут после ИИ животным внутрибрюшинно вводили Мадопар-125 фирмы Hoffmann-La Roche (Швейцария), который содержит предшественник синтеза ДА — L-ДОФА и бенсеразид, ингибитор периферического декарбоксилирования L-ДОФА. Бенсеразид не токсичен и даже в больших дозах не проходит ГЭБ. Мадовар-125 вводили в дозе 25 мг/кг (по L-ДОФА) за 1.5 часа до забоя. Период его полувыведения около 3 ч. Контрольные животные получали соответствующие объемы физ. раствора.
Определение судорожной готовности. В отдельной серии исследований определяли порог СГ животных в разные периоды после ИИ. Для этих целей с помощью инфузомата (Braun Perfusor Compact, Германия) в хвостовую вену крыс вводили 1%-ный раствор пентилентетразола (ПТЗ, "Sigma", USA) со скоростью 0.1 мл/мин. Пороговую дозу ПТЗ, при которой появляются клонико-тонические судороги, определяли индивидуально для каждого животного и выражали ее в мг/кг массы тела.
Метод хроматографии. Содержание моноаминов (МА): норадреналина (НА), дофамина (ДА), серотонина (СТ) и продукты их дезаминирова-ния — диоксифенилуксусной кислоты (ДОФУК), 5-оксииндолилуксусной кислоты (5-ОИУК) определяли с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с электрохимической детекцией в среднем мозге, где в ос-
Рис. 1. Очаг поражения теменной области коры через 5 суток после фокального ишемического инсульта, индуцированного фотохимическим эффектом бенгальского розового.
новном локализованы тела МА-ергических нейронов и структурах головного мозга, получающих данную иннервацию (в вентральном гипоталамусе, гиппокампе и фронтальной коре). Выделенные отделы мозга взвешивали и замораживали в жидком азоте. При исследовании их гомогенизировали в 20-кратном объеме 0.1 N HClO4, содержащем 0.1% калий метабисульфит и внутренний стандарт — 3.4-дигидроксибензиламин (ДГБА) ("Sigma", USA), его конечное содержание составляло 20 нг/мл. Гомогенаты центрифугировали в течение 10 минут при 4°С и 14000 g (центрифуга Biofuge Stratos, Германия), а полученный супер-натант фильтровали центрифугированием (микроцентрифуга Micro CA-II, США) через микрофильтры Nylon-66 (диаметр пор 0.2 мкм, США) в течение 5 мин при комнатной температуре и 3000 g. Фильтрат (20 мкл) вводили в ВЭЖХ-систему через инжектор (Rheodyne 7725i), снабженный петлей на 20 мкл. Для фракционирования МА использовали обращеннофазную SIO2 — C18 хрома-тографическую колонку (150 х 4.6 мм, размер зерен 3 мкм) фирмы "Beckman" (США) без пре-колонки. Подвижная фаза: 0.1 М цитратно-фос-фатный буфер (pH 3.2), содержащий 0.3 мМ ок-тилсульфата натрия, 0.1 мМ ЭДТА и 8% ацето-нитрил. Рабочие растворы стандартов моноаминов (НА, ДА, СТ, ДОФУК, 5-ОИУК) готовили в концентрации 100 нг/мл. Элюцию анализируемых растворов осуществляли со скоростью 0.7 мл/мин с помощью насоса высокого давления HPP — 5001 фирмы "Laboratorni pristroje" (Чехия). Для количественного определения исследованных веществ использовали электрохимический детектор (BAS LC-4b, США). Непосредственно перед анализом и после каждой 15-ой пробы в систему вводили смесь стандартов. Содержание эндогенных веществ вычисляли относительно стандартов и выражали в нг/мг ткани. Сбор и обработку хроматографических данных
Пороговые дозы пентилентетразола (мг/кг), вызывающие клонико-тонические судороги у животных в постинсультные периоды
Периоды ИИ Доза ПТЗ Продолжительность судорог (с) п
общая клоническая фаза тоническая фаза
Контроль 27.82 ± 2.33 9.48 ± 0.88 5.17 ± 0.47 4.31 ± 0.32 10
Острый период 25.74 ± 2.37 11.59 ± 1.07 6.15 ± 0.58 5.44 ± 0.40 * 29
Подострый период 19.37 ± 1.79** 13.41 ± 1.09** 7.39 ± 0.59** 5.92 ± 0.47** 29
Период восстановления:
I группа 25.87 ± 2.11 13.05 ± 0.99* 7.67 ± 0.60** 5.38 ± 0.52 22
II группа 20.21 ± 1.47* 14.42 ± 1.32* 7.78 ± 0.58* 6.64 ± 0.50** 7
Примечание. * Достоверность различий по сравнению с контрольной группой, * Р < 0.05; ** Р < 0.01.
осуществляли с помощью программного обеспечения "МультиХром" версии 1.5 х. Результаты выражали в виде средних величин ± стандартная ошибка среднего (М ± т). Для статистического анализа применяли непарный 1 критерий Стью-дента. Статистически значимым результатом считали величину Р < 0.05. Количество животных в каждой группе указано в таблице и подписях к рисункам.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Судорожная готовность в разные периоды после
ИИ. Результаты исследований представленные в таблице, свидетельствуют о неодинаковой СГ животных в разные периоды после ИИ. Несмотря на то, что в остром периоде пороговая доза ПТЗ, индуцирующая судорожный припадок, не отличалась от контроля, однако изменялась структура судорожного припадка, т.е. на 26% увеличивалась (Р < 0.05) продолжительность тонической фазы. Это может свидетельствовать о том, что при судорожном припадке, возникающем в остром периоде ИИ, снижаются возможности антисудорожных механизмов [11]. В подостром периоде доза ПТЗ, индуцирующая судорожный припадок, была на 30% ниже, чем у контрольных животных (Р < 0.05), что отражает повышение СГ. При этом увеличивались общая продолжительность судорожного припадка, а также его клонической и тонической фаз на 40%, 43% и 37% соответственно.
Нео
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.