научная статья по теме НЕЙРОМЕДИАТОРНЫЕ НАРУШЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ОТДЕЛАХ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫС ПРИ ОСТРОЙ МОРФИНОВОЙ ИНТОКСИКАЦИИ Медицина и здравоохранение

Текст научной статьи на тему «НЕЙРОМЕДИАТОРНЫЕ НАРУШЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ОТДЕЛАХ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫС ПРИ ОСТРОЙ МОРФИНОВОЙ ИНТОКСИКАЦИИ»

НЕЙРОХИМИЯ, 2009, том 26, № 1, с. 56-60

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ^^^^^^^^^^^^ РАБОТЫ

УДК 547.015+615.212.7.015.156.015.4

НЕЙРОМЕДИАТОРНЫЕ НАРУШЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ОТДЕЛАХ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫС ПРИ ОСТРОЙ МОРФИНОВОЙ ИНТОКСИКАЦИИ

© 2009 г. В. В. Лелевич*, С. В. Лелевич, Е. М. Дорошенко

Гродненский государственный медицинский университет, Гродно, Беларусь

Изучено влияние острой морфиновой интоксикации на состояние дофаминергической, норадренер-гической, серотонинергической нейромедиаторных систем и уровень ГАМК в коре больших полушарий, таламической области и стриатуме головного мозга крыс. Показано, что при однократном введении морфина нейромедиаторные нарушения определяются дозой наркотика и имеют региональную специфику. Отмечается активация высвобождения и катаболизма дофамина и норадрена-лина, наиболее выраженная в таламической области и стриатуме. Изменение уровня ГАМК в коре больших полушарий согласуется с поведенческой активностью животных на фоне различной степени морфиновой интоксикации. Функционирование серотонинергической системы при этом изменяется менее значительно.

Ключевые слова: морфин, дофамин, норадреналин, серотонин, ГАМК, головной мозг.

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных звеньев в процессе реализации биологической активности морфина является его влияние на нейромедиаторные системы [1]. Рассматривая нейрохимические аспекты опи-атной наркомании в целом, следует выделить три ключевых момента. Это, во-первых, взаимодействие опиатов со специфическими рецепторами; во-вторых - изменение структуры синаптических мембран; в-третьих - изменение скорости кругооборота нейромедиаторов и проведения нервного импульса [2]. Отмечают, что при однократном введении морфина изменяется функционирование практически всех известных нейромедиаторных систем [3]. При этом имеется очевидная неоднородность, а порой и противоречивость результатов различных авторов.

Острая морфиновая интоксикация сопровождается повышением в крови уровня дофамина, а в среднем мозге и гипоталамусе снижением содержания норадреналина и дофамина [4]. Изменений содержания серотонина в мозге при однократном введении морфина не обнаружено, выявлено усиление его обмена [5]. При этом большинство нейронов ретикулярной формации перестают реагировать на микрофоретические аппликации серотонина. Острая морфиновая интоксикация снижает высвобождение ацетилхолина из синаптических терминалей и блокирует его действие на нейроны-мишени. Перечисленные эффекты постепенно исчезают по мере повторения инъекций

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

морфина [6]. Однократное введение морфина приводит к снижению высвобождения из синап-тосом гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) [3]. При этом возрастает ее уровень в таламусе, гипоталамусе, бледном шаре, переднем мозге и снижается в стволе мозга, мозжечке и коре больших полушарий. Предполагают, что аддиктив-ный потенциал наркотических средств реализуется не только на уровне синаптической передачи, но включает также изменения систем вторичных мессенджеров и даже генома [7]. Высказывается точка зрения, что изменения в системах вторичных мессенджеров и в экспрессии генома, вызванные морфином, могут быть вовлечены в формирование толерантности, пристрастия и абстинентного синдрома [2].

Несмотря на значительное количество работ по изучению нейромедиаторного звена при действии морфина, нет четких сведений о региональных особенностях этих изменений в ЦНС. Кроме того, как правило, не учитываются дозозависи-мые эффекты наркотика. Это послужило основанием для проведения данного исследования.

МЕТОДИКА

Опыты выполнены на 32 белых беспородных крысах-самцах массой 180-200 г. Животные содержались на стандартном рационе вивария при свободном доступе к воде. Острую морфиновую интоксикацию вызывали однократным внутри-брюшинным введением 1%-ного раствора морфина гидрохлорида. Особи 2-й группы получали наркотик в дозе 10 мг/кг массы тела, 3-й группы -

20 мг/кг, 4-й группы - 40 мг/кг. Контрольным животным (1-я группа) вводили эквиобъемное количество 0.9%-ного раствора NaCl. Декапитацию проводили через 1 ч после инъекции. После забоя животных на холоде извлекали головной мозг и выделяли следующие отделы: кору больших полушарий, таламическую область и стриатум [8], которые замораживали в жидком азоте.

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 (dAVA, 0.25 мМ), а также 50 мг/л ЭДТА и 50 мг/л Na2S2O5 в качестве антиоксиданта.

Уровни биогенных аминов, их предшественников и метаболитов определяли на ВЭЖХ-системе Waters, состоящей из системы подачи растворителей М501 с демпфером пульсаций, термостата колонок ТСМ, инжектора Rheodyne 7125 и амперо-метрического детектора М460 (Waters Assoc., США) [9, 10].

Определение биогенных аминов, их предшественников и метаболитов проводили методом ион-парной ВЭЖХ: колонка Сепарон SGX C18, 5 мкм, 3 х150 мм (Элсико, Россия); подвижная фаза: 0.1 М КН2РО4, 17 мМ СН3СООН, рН 3.55, геп-тилсульфонат 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 [9]. Калибровка осуществлялась с помощью смеси стандартов, содержащей 100 мкМ Tyr, 10 мкМ Trp и 1 мкМ остальных веществ.

Определение ГАМК проводилось методом об-ращенно-фазной хроматографии после предко-лоночной дериватизации с о-фталевым альдегидом и Р-меркаптоэтанолом с изократическим элюированием и детектированием по флуоресценции по методу [10], на той же хроматографи-ческой 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) термостатиро-валась при 30°С. Подвижная фаза: 127 мМ ацетатный буфер рН 5.9, ЭДТА 50 мг/л, тетрагидро-фуран 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 Р-меркаптоэтанола. Деривати-

зация 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.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

При однократном введении морфина нейроме-диаторные нарушения определяются дозой наркотика и имеют региональную специфику. Назначение морфина гидрохлорида в дозе 10 мг/кг оказывало на животных легкое возбуждающее действие. При этом в коре больших полушарий содержание норадреналина, дофамина и продуктов катаболизма последнего - 3,4-диоксифенилуксусной и гомо-ванилиновой кислот было неизменным. Не выявлено отклонений и в уровнях серотонина, его предшественника 5-окситриптофана и продукта превращения - 5-оксииндолуксусной кислоты. Содержание основного тормозного медиатора -ГАМК при назначении малой дозы морфина в коре больших полушарий снижается (рисунок). Увеличение дозы вводимого морфина до 20 мг/кг сопровождается повышением уровня серотонина в данном регионе мозга. Назначение максимальной дозы наркотика (40 мг/кг) сопровождается снижением содержания дофамина и повышением уровня ГАМк в сравнение со значениями контрольной группы (рисунок).

В таламической области при острой морфино-вой интоксикации отмечается иная картина ней-ромедиаторной трансформации. При дозе морфина 10 мг/кг снижается только уровень дофамина при неизменном содержании норадреналина, серотонина и ГАМК (табл. 1). Увеличение дозы вводимого морфина до 20 мг/кг приводит к снижению в этом регионе мозга уровня дофамина и повышению содержания продуктов его метаболизма - 3,4-диоксифенилуксусной и гомованили-новой кислот. Кроме того, отмечается уменьшение содержания норадреналина при неизменном уровне серотонина и ГАМК. На фоне назначения морфина в дозе 40 мг/кг в таламической области мозга повышается содержание 3,4-диоксифени-луксусной и гомованилиновой кислот, снижается уровень норадреналина (табл. 1).

В стриатуме назначение малой дозы морфина (10 мг/кг) приводит к снижению содержания до-

58 ЛЕЛЕВИЧ и др.

□ 10 мг/кг Ц 20 мг/кг О 40 мг/кг

200

150

% 100

50

дофамин

серотонин

ГАМК

Содержание дофамина, серотонина и ГАМК в коре больших полушарий головного мозга крыс при острой морфино-вой интоксикации. 100% - контроль. * Статистически значимы различия с контролем.

фамина, повышению концентрации серотонина и 5-оксииндолуксусной кислоты (табл. 2). Увеличение дозы вводимого наркотика до 20 мг/кг сопровождается повышением уровней 3,4-диоксифени-

луксусной и гомованилиновой кислот при неизменном содержании других определяемых показателей. Морфин в дозе 40 мг/кг вызывает снижение содержания в данном отделе мозга до-

*

*

0

Таблица 1. Содержание нейромедиаторов и их метаболитов (нмоль/г ткани) в таламической области головного мозга крыс при острой морфиновой интоксикации

Группа

Показатель I контроль II 10 мг/кг III 20 мг/кг IV 40 мг/кг

Дофамин 2.350 ± 0.251 1.070 ± 0.21* 1.694 ± 0.226* 2.810 ± 0.319

3,4-диоксифенил-уксусная кислота 0.349 ± 0.029 0.367 ± 0.038 0.491 ± 0.044* 0.520 ± 0.057*

Гомованилиновая кислота 0.650 ± 0.066 0.576 ± 0.060 0.896 ± 0.077* 1.068 ± 0.119*

Норадреналин 2.006 ± 0.197 1.812 ± 0.208 1

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»