научная статья по теме НЕЙРОМЕДИАТОРНЫЕ НАРУШЕНИЯ В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ КРЫС ПРИ ОСТРОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ Медицина и здравоохранение

Текст научной статьи на тему «НЕЙРОМЕДИАТОРНЫЕ НАРУШЕНИЯ В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ КРЫС ПРИ ОСТРОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ»

НЕЙРОХИМИЯ, 2010, том 27, № 2, с. 159-163

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ^^^^^^^^^^^^ РАБОТЫ

УДК 616.831.1:616.89-008.441.13-036.11.-092.9

НЕЙРОМЕДИАТОРНЫЕ НАРУШЕНИЯ В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ КРЫС ПРИ ОСТРОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

© 2010 г. С. В. Лелевич*, В. В. Лелевич, Е. М. Дорошенко

Гродненский государственный медицинский университет, Гродно, Беларусь

Исследовано функциональное состояние основных нейромедиаторных систем головного мозга при острой алкогольной интоксикации. Наиболее выраженные изменения содержания нейромедиато-ров, их метаболитов и нейромедиаторных аминокислот были отмечены в стволе, таламусе и коре больших полушарий при введении алкоголя в дозах 2.5 и 5 г/кг и касались ключевых параметров ка-техоламиновой системы — дофамина, норадреналина и их метаболитов. На фоне тяжелой алкогольной интоксикации (5 г/кг) отмечено превалирование тормозных процессов, на что указывало увеличение содержания ГАМК в исследованных регионах мозга.

Ключевые слова: алкоголь, мозг, дофамин, серотонин, ГАМК.

ВВЕДЕНИЕ

Спектр эффектов этанола на ЦНС достаточно широк. В малых дозах алкоголь проявляет депре-сантное действие в мезэнцефальной ретикулярной формации, ведущее к стимуляции части коры мозга, нарушению процессов взаимодействия возбуждения и торможения, что проявляется отклонениями в эмоциональной сфере и поведении. При введении больших доз этанола развивается более распространенное угнетение большого числа различных структур ЦНС, ведущее к дезорганизации и нарушениям высокоинтегрированных процессов, в том числе связанных с поддержанием гомеостаза и координации.

При формировании признаков алкогольной интоксикации происходит интенсивное окисление этанола, что существенно меняет соотношение НАД/НАДН [1]. Вследствие этого в организме наблюдается изменение функционирования многих обменных процессов: гликолиза, цикла трикарбо-новых кислот, нарушаются процессы метаболизма белков и аминокислот, происходит повреждение биологических мембран, что, в свою очередь, сопровождается изменением межклеточного транспорта, всасывания в кишечнике и т.д.

Без сомнения, одно из важнейших мест в формировании признаков алкогольной интоксикации занимают изменения функционирования нейроме-диаторов головного мозга. Психические расстройства, развивающиеся при введении алкоголя, являются следствием изменения функционального состояния основных нейромедиаторных систем [2]. Причем этанол меняет при этом не только синтез,

* Адресат для корреспонденции: 230009, Беларусь, Гродно, ул. Горького, 80; тел.: (0152) 43-66-79; e-mail: slelevich@yandex.ru

высвобождение и метаболизм отдельных нейроме-диаторов, но и процесс их рецепции. Установлено, что при различных условиях моделирования острой алкогольной интоксикации уровень дофамина в головном мозге может как увеличиваться, так и понижаться [3]. Однократное введение этанола (1—2 г/кг массы тела) сопровождается ростом концентрации в мозге одного из ключевых тормозных нейромеди-аторов — ГАМК, что связывается с изменением активностей ферментов обмена данной аминокислоты [4]. Выявлены нарушения функционирования серотонинергической и норадренергической ней-ромедиаторных систем при острой алкогольной интоксикации (2.5 мл/100 г массы тела) [5]. Концентрация серотонина в ткани мозга при этом снижалась, а уровень норадреналина возрастал.

Большинство данных о влиянии однократно введенного этанола на процессы нейромедиации получены в экспериментах с использованием одной дозы вводимого алкоголя (низкой либо высокой) без учета региональных особенностей мозга.

Имея в виду различную плотность специфических нейромедиаторных рецепторов в ЦНС, а также задачу изучения дозозависимых эффектов этанола, цель работы — исследование функционального состояния дофаминергической, норадре-нергической, ГАМК-ергической нейромедиаторных систем, а также уровней некоторых нейромеди-аторных аминокислот в различных отделах головного мозга крыс при острой алкогольной интоксикации.

МЕТОДИКА

В эксперименте было использовано 40 белых беспородных крыс-самцов массой 180—220 г. Животные находились на стандартном пищевом режи-

ме вивария со свободным доступом к воде. Острую алкогольную интоксикацию моделировали путем однократного внутрибрюшинного введения 25%-ного раствора этанола в дозе 1 (2-я гр.), 2.5 (3-ягр.) и 5 г/кг (4-я гр.). Контрольные особи (1-я гр.) получали эквиобъемное количество физиологического раствора NaCI.

Определение уровней биогенных аминов и их производных проводили в хлорнокислых экстрактах. Образец ткани (20—80 мг) взвешивали и гомогенизировали в 10 объемах 0.2 М HClO4, содержащей внутренние стандарты: для определения биогенных аминов и их производных — ванилиновую кислоту (VA, 400 нМ), аминокислот и их производных — 5-аминовалериановую кислоту (5AVA, 0.25 мМ), а также 50 мг/л ЭДТА и 50 мг/л Na2S2O5 в качестве ан-тиоксиданта.

Уровни биогенных аминов, их предшественников и метаболитов определяли на ВЭЖХ-системе, состоящей из системы подачи растворителей М501 с демпфером пульсаций, термостата колонок ТСМ, инжектора Rheodyne 7125 и амперометрического детектора М460 (Waters Assoc., США) [6, 7].

Определение биогенных аминов, их предшественников и метаболитов проводили методом ион-парной ВЭЖХ: колонка Сепарон SGX C18.5 мкм, 3 х 150 мм (Элсико, Россия); подвижная фаза: 0.1 М КН2РО4, 17 мМ СН3СООН, рН 3.55, гептилсульфо-нат натрия 200 мг/л, октилсульфонат натрия 200 мг/л, ЭДТА 0.1 мМ, с добавлением 11.5 об. % метанола. Скорость потока 0.5 мл/мин, температура колонки 27°С. Детектирование электрохимическое, потенциал рабочего электрода 0.78 В, постоянная времени 2 с [6]. Калибровка осуществлялась с помощью смеси стандартов, содержащей 100 мкМ Tyr, 10 мкМ Trp и 1 мкМ остальных веществ.

Определение ГАМК проводилось методом обра-щенно-фазной хроматографии после предколоноч-ной дериватизации с о-фталевым альдегидом и р-меркаптоэтанолом с изократическим элюирова-нием и детектированием по флуоресценции по методу [7], на той же хроматографической системе с детектором флуоресценции М420 (Waters Assoc., США). В качестве возбуждающего и эмиссионного фильтров использовались полосовой фильтр 338 нм и фильтр нижних частот 425 нм соответственно. Колонка 3 х 250 мм Диасорб 130 С16Т (Элсико, Россия) термостатировалась при 300°С. Подвижная фаза: 127 мМ ацетатный буфер рН 5.9, ЭДТА 50 мг/л, тет-рагидрофуран 2.8%, ацетонитрил 14% (об.). Скорость потока подвижной фазы 0.8 мл/мин. Реагент для дериватизации: 2 мг ортофталевого альдегида, 62.5 мкл метанола, 625 мкл 0.4 М боратного буфера рН 9.8 и 2.5 мкл p-меркаптоэтанола. Дериватизация осуществлялась смешиванием пробы и реагента (1 : 3), через 2 мин пробу нейтрализовали добавлением равного объема 0.1 М раствора хлорной кислоты и немедленно вводили в хроматограф (40 мкл).

Для калибровки использовали раствор ГАМК (50 мкМ), приготовленный аналогично пробам биологического материала.

Прием и обработка хроматограмм осуществлялась с помощью программно-аппаратного комплекса "МультиХром-1", обработка хроматограмм — по методу внутреннего стандарта.

Достоверность различий между группами оценивали с использованием ¿-критерия Стьюдента. При этом использовался пакет статистических программ $1а1М1са 7.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Однократное введение этанола в дозе 1 г/кг не приводило к существенным сдвигам функционального состояния нейромедиаторных систем в изученных регионах головного мозга (табл. 1—3, рисунок). В мозжечке и коре больших полушарий животных 2-й экспериментальной группы не было выявлено изменений уровней нейромедиаторов и их метаболитов, в таламусе при этом отмечалось снижение концентрации 3,4-диоксифенилуксус-ной кислоты (на 31%) и почти двукратный рост уровня серотонина, а в стволе — увеличивалось количество гомованилиновой кислоты (на 24%).

При введении 2.5 г/кг алкоголя концентрация дофамина снижалась во всех изученных регионах головного мозга, а уровень норадреналина, не отличаясь от контрольных значений в коре больших полушарий, был понижен в мозжечке, стволе и тала-мусе животных 3-й группы (табл. 1—3, рисунок). Со снижением уровня дофамина в стволе головного мозга согласовывался рост концентрации одного из его метаболитов — гомованилиновой кислоты (на 43%).

При введении большой дозы алкоголя (5 г/кг) в мозжечке содержание изученных нейромедиаторов и их метаболитов не отличалось от контрольных значений. Наиболее выраженные изменения функционального состояния нейромедиаторных систем при этом отмечались в таламической области и касались функционирования дофаминовой и норад-реналиновой нейромедиаторных систем (табл. 3). Концентрация дофамина у животных 4-й группы понижалась на 37% в сравнении с контролем, а уровень норадреналина на 31% соответственно. Со снижением содержания данных катехоламинов согласовывалось изменение концентраций их метаболитов в данном регионе головного мозга: уровень гомованилиновой кислоты увеличивался на 30%, а 3,4-диоксифенилуксусной — снижался на 28%. Изменения функционального состояния катехоала-миновой системы головного мозга наблюдались также в коре больших полушарий и стволовой части (табл. 1, рисунок). В коре увеличивалось содержание гомованилиновой кислоты (на 32%), а также ГАМК (на 48%) и глицина (на 22%). В стволе при

НЕИРОМЕДИАТОРНЫЕ НАРУШЕНИЯ В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ КРЫС

161

Таблица 1. Содержание нейромедиаторов, их метаболитов и нейромедиаторных аминокислот (нмоль/г ткани) в коре больших полушарий головного мозга крыс при осторой алкогольной интоксикации. Здесь и в табл. 2 данные в виде М ± m

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ГРУППЫ

1-я (контроль) 2-я (1 г/кг) 3-я (2.5 г/кг) 4-я (5 г/кг)

Дофамин 0.908 ± 0.088 0.816 ± 0.092 0.670 ± 0.053* 1.152 ± 0.0123

3,4-диоксифенил-уксусная кислота 0.754 ± 0.085 0.748 ± 0.089 0.770 ± 0.066 0.688 ± 0.057

Гомованилиновая кислота 0.451 ± 0.039 0.419 ± 0.068 0.432 ± 0.070 0.598 ± 0.040*

Норадреналин 3.913 ± 0.177 4.610 ± 0.513 4.353 ± 0.624 4.550 ± 0.470

5-окситриптофан 0.498 ± 0.050 0.508 ± 0.063 0.511 ± 0.039 0.506 ± 0.071

Серотонин 0.975 ± 0.116 1.242 ± 0.135 1.105 ± 0.128 1.137 ± 0.186

5-оксииндол-уксусная кислота 0.501 ± 0.062 0

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

Пoхожие научные работыпо теме «Медицина и здравоохранение»