CC BY
273© Зарубина И.В., Курицына Н.А., Шабанов П.Д., 2004
ЗАЩИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ПИРАЦЕТАМА И БЕМИТИЛА
при черепно-мозговой травме
И.В. ЗАРУБИНА, Н.А. КУРИЦЫНА, П.Д. ШАБАНОВ
Военно-медицинская академия МО РФ, Санкт-Петербург
Зарубина И.В., Курицына Н.А., Шабанов П.Д. Защитное действие пирацетама и бемитила при черепно-мозговой травме // Психофарма-кол. и биол. наркол. 2004. Т. 4. № 1. С. 581-584. Российская военно-медицинская академия МО РФ, Санкт-Петербург, 194044, ул. акад. Лебедева, 6.
Показано, что внутрибрюшинное введение на протяжении трех суток после черепно-мозговой травмы пирацетама (60 мг/кг), бемитила (25 мг/кг) и их комбинации сопровождается защитными функционально-метаболическими изменениями. При сочетанном примене-
нии этих препаратов бемитил усиливает ноотропные эффекты пирацетама, что позволяет рассматривать данную рецептуру как эффективную для лечения перенесенной черепно-мозговой травмы.
f.Ключевые слова: черепно-мозговая травма, бемитил, пира-цетам, функционально-метаболические изменения.
Zarubina I.V., Kuritsyna N.A., Shabanov P.D. Defensive action of piracetam and bemithyl in brain injury // Psychopharmacol. Biol. Narcol. 2004. Vol. 4. № 1. P. 581-584. Russian Military Medical Acade-
my, 6, Lebedeva street, St.Petersburg 194044, Russia.
In rats, both piracetam (60 mg/kg, ip, 3 days) and bemithyl (25 mg/kg, 3 days) and their combination were found to increase defensive functional and metabolic changes after brain injury. In this case, bemithyl potentiated nootropic properties of piracetam. It is suggested that combination of piracetam and bemithyl are effective for treatment of subsequences of brain injury.
VKey words: brain injury, bemithyl, piracetam, functional and ■ metabolic status.
Для черепно-мозговой травмы (ЧМТ) характер на длительность реабилитации пострадавших в по сткоммоционном периоде и высокий процент отдаленных последствий. Среди них 70% занимает вегетативная дистония, 90% — психопатологический синдром в виде астенических, невротических и неврозоподобных сотояний [9]. Наблюдения за пациентами, перенесшими ЧМТ, свидетельствуют, что на протяжении 15 лет после травмы дисфункция неспецифических систем головного мозга, проявляющаяся психовегетативным синдромом с тенденцией к эмоционально-личностным сдвигам, лишь нарастает. В связи с этим терапия ЧМТ и адекватная медико-социальная реабилитация пострадавших — сложная медицинская проблема. В лечении пост-травматических последствий чаще всего применяются фармакологические средства ноотропного типа действия, позволяющие эффективно устранять психопатологические расстройства личности. В то же время в патогенезе ЧМТ важное место занимают развивающиеся гипоксические повреждения нервной ткани, приводящие к дезинтеграции энергетического обмена и развитию чрезмерных свободнорадикальных процессов. Учитывая гипоксическую ком-
поненту ЧМТ и ее повреждающее действие на нервную ткань, целесообразно применение антигипок-сических средств защиты. Несмотря на то, что анти-гипоксанты не служат средствами этиотропного лечения и, как правило, применяются в комплексной терапии патологических состояний, их вклад в лечение страдающего органа и организма в целом значителен. Наиболее эффективным является применение препаратов метаболического типа действия, обладающих энергостабилизирующими, антиокси-дантными свойствами и психотропным действием. Препаратом, отвечающим этим требованиям, является бемитил (2-этилтиобензимидазола гидробромида), разработанный на кафедре фармакологии Военно-медицинской академии. Биохимические и физиологические эффекты бемитила опосредованы через активацию протеинсинтеза, ферментов энергетического обмена и антиоксидантных систем [1]. Метаболический тип действия бемитила обусловливает его высокие защитные свойства при цереброваскулярных расстройствах гипоксического генеза [4]. Целью исследования явилось изучение церебропротектор-ного действия бемитила и его сочетания с пирацета-мом при черепно-мозговой травме.
И.В. Зарубина, Н.А. Курицына, П.Д. Шабанов
МЕТОДИКА
Опыты проведены на белых крысах-самцах массой 160-180 г (по 8-10 животных в каждой изучаемой группе). Закрытую ЧМТ средней тяжести воспроизводили с помощью свободно падающего из полой трубы высотой 80 см и диаметром 1,3 см на теменную область головы груза массой 64 г [8]. Во избежание перелома челюсти голову животного фиксировали на мягкой подкладке. В случаях со вдавленным переломом теменной кости животные погибали в первые минуты после нанесения ЧМТ и их мозг не исследовался. Все животные были разделены на группы. 1-й группе крыс бемитил (АО «Фармакон», Санкт-Петербург) вводили внутри-брюшинно ежедневно на протяжении всего срока исследования (3 суток) в дозе 25 мг/кг массы тела. Животные 2-й группы получали внутрибрюшинно пирацетам (ампулированный 20%-ный раствор производства «ГС^Октябрь», Санкт-Петербург), в дозе 60 мг/кг, 3-я группа животных получала комбинацию пирацетама (60 мг/кг) с бемитилом (25 мг/кг). Заключение о положительном лечебном влиянии препаратов на течение ЧМТ основывалось на выживаемости животных, изменении температуры тела, частоты дыхания, поведении животных и результатах биохимических исследований. Целостность физиологической реакции крыс на ЧМТ оценивалась в тесте «открытого поля» и приподнятого крестообразного лабиринта с учетом ориентировочно-исследовательского эмоционального, стереотипного и двигательного компонентов по поведенческому атласу для грызунов [7].
О состоянии энергетического обмена в мозге судили по содержанию в предварительно замороженной в жидком азоте ткани мозга креатинфосфата [6], АТФ [3], молочной, пировиноградной кислот [6] и активностям лактатдегидрогеназы [6] и сук-цинатдегидрогеназы [6]. О процессах перекисного окисления липидов — по содержанию продуктов
липопероксидации диеновых конъюгатов и малонового диальдегида [10]. О состоянии антиоксидан-тной системы судили по содержанию восстановленного глутатиона [6] и активности супероксиддис-мутазы [2]. Активность ферментов относили к содержанию белка в пробах, определяемого по Lowry [6].
Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием t-критерия Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Сразу после нанесения ЧМТ у животных наблюдались в течение 2-4 с тонические и клоничес-кие судороги, утрата реакции на окружающее, оглушенность, боковое положение сохранялось от 10 до 20 с. У крыс увеличивалась частота дыхания, снижалась температура и масса тела, за счет актов непроизвольного мочеиспускания и дефекации. Изменение этих показателей сохранялсь на протяжении всего срока исследования и были более выражены сразу после травмы (табл. 1). Введение пирацетама, бемитила и их комбинации к 3 суткам посттравматического периода поддерживало частоту дыхания и температуру тела у крыс на уровне интактных животных.
У забитых спустя 3 суток после после ЧМТ крыс в 40% случаев наблюдалось резкое полнокровие мозговых сосудов, точечные или мелкоочаговые кровоизлияния в мягкую и/или твердую мозговые оболочки головного мозга, гематомы в коре больших полушарий и мозжечке. В группах крыс, получавших пирацетам, бемитил и, особенно, их сочетание, патоморфологические изменения в мозге были сглаженными. На фоне введения препаратов увеличивалась продолжительность жизни животных после перенесенной ЧМТ, причем наибольшая выживаемость наблюдалась на фоне применения комбинации пирацетама с бемитилом (табл. 2).
Таблица 1
Влияние пирацетама и бемитила на изменение физиологических показателей у крыс после ЧМТ (М ± т, п = 8)
Пока- затель До ЧМТ Сразу после ЧМТ Спустя сутки после ЧМТ 3 суток после ЧМТ 3 суток после ЧМТ + + пирацетам 3 суток после ЧМТ + бемитил 3 суток после ЧМТ + беми -тил + пирацетам
Масса тела, г 188,1 ± 4,3 164,2 ± 3,2а 177,2 ± 4,4а 152,2 ± 2,5а 168,3 ± 4,9б 179,1 ± 3,2б 181,1 ± 2,2б
сі І Т 2 125 ± 4 148 ± 4а 168 ± 3а 142 ± 2а 138 ± 3б 132 ± 4б 122 ± 2б
t, °С, град 38,6 ± 0,13 38,15 ± 0,12а 37,63 ± 0,12а 37,86 ± 0,11а 38,19 ± 0,11б 38,48 ± 0,11б 38,53 ± 0,09б
Примечание: *р< 0,05 в сравнении с крысами без ЧМТ, бр < 0,05 — в сравнении с крысами, перенесшими только что ЧМТ.
582
Таблица 2
Выживаемость животных спустя 3 суток после ЧМТ
ЧМТ ЧМТ + + пирацетам ЧМТ+ бемитил ЧМТ + пирацетам + бемитил
Выжило/ всего % Выжи- ло/ всего % Выжи- ло/ всего % Выжи- ло/ всего %
15/25 60% 17/24 70,8% 16/19 84,2% 22/25 88%
Интегративным отражением функциональнометаболических изменений, возникающих после перенесенной ЧМТ, является зоосоциальное поведение животных. Сразу после нанесения ЧМТ у крыс снижалась спонтанная двигательная активность. В последующие часы (до 3-х суток) в группе нелеченных животных наблюдались вспышки повышенной возбудимости, аутоагрессии, сменяющиеся состоянием заторможенности. Черепно-мозговая травма средней степени тяжести на протяжении трех суток угнетала двигательную и ориентировочно-исследовательскую активность у крыс. В тесте «открытое поле» наблюдалось снижение горизонтальной (по числу пересеченных квадратов) и вертикальной активности ( по числу стоек) животных. В приподнятом крестообразном лабиринте у крыс наблюдали неполные выходы из рукавов с демонстрацией «оценки риска» в виде вытянутой позы и свешиваний, что расценивается как повышение тревожности [5, 11]. Введение препаратов оказывало психоактивирующее действие, что проявлялось в уменьшении психопатологической симптоматики и восстановлении рефлекторноповеденческого статуса особей. Пирацетам оказывал умеренное позитивное действие. На фоне действия бемитила у крыс уже в первые сутки после ЧМТ восстанавливалась зоосоциальная реализация ориентировочно-исследовательского рефлекса, возрастала сопряженность двигательной и исследовательской активности. Анализ числа вертикальных стоек и длительности пребывания животных на центральной платформе крестообразного приподнятого лабиринта свидетельствовал об уменьшении степени тревожности у крыс всех групп (рис. 1). При совместном применении препаратов бемитил модифицировал ноотропное действие пирацетама, позитивные эффекты проявлялись более ярко, время реституции после ЧМТ у крыс, получавших комбинацию пирацетама с бе-митилом, было меньше, чем у животных других групп (табл. 3).
Наряду с этим пирацетам и бемитил способствовали нормализации в мозге крыс пула макроэргов,
Таблица 3
Влияние пирацетама и бемитила на параметры поведения крыс в «открытом поле» спустя 3 суток после ЧМТ (М ± т, п = 10)
Г руппы ж ивотных Г оризон-тальная Верти- кальная Поиско- вая Г руминг Эмоцио- нальная
И нтакт-ные 55,2 ± ± 6,2 8,2 ± ± 2,2 5,0 ± ± 0,9 2,6 ± ± 0,7 1,5 ± ± 0,6
ЧМТ 35,4 ± ± 4,3* 6,4 ± ± 3,4* 2,0 ± ± 0,3* 1,1 ± ± 0,2* 0,5 ± ± 0,2*
ЧМТ+ пирацетам 39,9 ± ± 4,2 7,2 ± ± 3,2** 3,0 ± ± 0,9** 1,6 ± ± 0,7 0,7 ± ± 0,1**
ЧМТ + бемитил 41,2 ± ± 3,2** 7,9 ± ± 2,2** 3,8 ± ± 0,2** 1,9 ± ± 0,5** 1,1 ± ± 0,2**
ЧМТ+ пирацетам + + бемитил 49,2 ± ± 4,2** 8,1 ± ± 3,2** 4,7 ± ± 0,3** 2,3 ± ± 0,6** 1,6 ± ± 0,4**
Примечание: * — р< 0,05 в сравнении с интактными животными, ** — р < 0,05 — в сравнении с 3-ми сутками после ЧМТ.
%
Рис. 1
Влияние пирацетама (2), бемитила (3) и комбинации пирацетама с бемитилом (4) на процентное отношение числа выходов крыс в открытый рукав к общему числу переходов в приподнятом крестообразном лабиринте (по оси ординат) по сравнению с действием ЧМТ (1). ( — достовер-
ные различия р < 0,05).
активации сукцинатдегидрогеназы, устранению метаболического ацидоза, предупреждению чрезмерной липопероксидации и стабилизации активности антиоксидантных систем (табл. 4). Бемитил в большей степени, чем пирацетам, препятствовал накоплению первичных и вторичных продуктов пе-рекисного окисления липидов, снижению содержания в мозге восстановленного глутатиона и активности супероксиддисмутазы. Оба препарата в равной степени снижали уровень лактацидоза, однако бемитил в большей степени сохранял уровень креа-тинфосфата и АТФ в мозге крыс. На фоне примене-
^И.В. Зарубина, Н.А. Курицына, П.Д. Шабанов ^___________________________________________________________
Таблица 4
Влияние пирацетама и бемитила на показатели энергетического обмена, перекисного окисления липидов и анитиоксидантных систем в мозге крыс после ЧМТ (М ± т, п = 8)
Показатели Интактные ЧМТ 3 сутки ЧМТ + пирацетам ЧМТ + бемитил ЧМТ + пирацетам + + бемитил
Диеновые Конъюгаты, мкМ/ г 24,54 ± 0,24 50,86 ± 0,41* 42,59 ± 0,46** 30,21 ± 0,31** 25,11 ± 0,11**
МДА, мкМ/г 7,55 ± 0,15 15,33 ± 0,16* 9,48 ± 0,15** 8,24 ± 0,37** 7,24 ± 0,37**
Восстановленный глутатион, мкМ/г 42,02 ± 0,62 21,79 ± 0,40* 33,53 ± 0,41** 35,91 ± 0,77** 40,91 ± 0,77**
СОД, А / мг белка 2,61 ± 0,07 1,17 ± 0,05* 1,84 ± 0,08** 2,11 ± 0,08** 2,41 ± 0,77**
Креатин фосфат , мкМ/г 4,11 ± 0,02 2,02 ± 0,12* 2,58 ± 0,08** 3,19 ± 0,07** 3,89 ± 0,07**
АТФ, мкМ/ г 3,31 ± 0,12 2,01 ± 0,08* 2,28 ± 0,32** 2,87 ± 0,07** 3,27 ± 0,07**
Лактат, мкМ/г 3,45 ± 0,05 6,26 ± 0,18* 5,18 ± 0,32** 4,12 ± 0,07** 3,57 ± 0,07**
Пируват, мкМ / г 0,27 ± 0,01 0,08 ± 0,01* 0,22 ± 0,01** 0,32 ± 0,01** 0,25 ± 0,01**
ЛДГ, мкМ НАДН/ мин мг белка 1,08 ± 0,05 3,24 ± 0,09* 2,63 ± 0,11** 1,48 ± 0,03** 1,18 ± 0,03**
СДГ, нМ сукци-ната/ мин мг белка 8,38 ± 0,20 3,81 ± 0,18* 4,18 ± 0,09** 6,31 ± 0,22** 7,18 ± 0,03**
Примечание: * — р< 0,05 в сравнении с интактными животными, ** — р < 0,05 — в сравнении с 3-ми сутками после ЧМТ.
ния комбинации пирацетама с бемитилом метаболические изменения в головном мозгу крыс были более выражены, чем на фоне монотерапии. Анализ поведенческих реакций крыс и метаболических характеристик головного мозга на фоне лечения перенесенной ЧМТ свидетельствует о способности бе-митила усиливать известные ноотропные эффекты пирацетама. Аддитивное взаимодействие пираце-тама и бемитила позволяет рассматривать данную рецептуру в качестве эффективной и рациональной для коррекции функционально-метаболических расстройств после ЧМТ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бобков Ю.Г., Виноградов В.М., Катков В.Ф. и др. Фармакологическая коррекция утомления. М., 1984.208 с.
2. Убинина Е.Е., Сальникова ЛА., Ефимова Л.Ф. Активность и изоферментный спектр супероксиддис-мутазы эритроцитов и плазмы крови человека // Лаб. дело. 1983. № 10. С. 30-33.
3. Зарубина И.В., Криворучко Б.И. // Укр. б1ох1м. журнал. 1982. Т. 54. № 4. С. 437-439.
4. Зарубина И.В., Миронова О.П. Антиоксидантная защита головного мозга при острой гипоксии бе-
митилом // Бюл. эксерим. биол. и мед. 2002. № 2. С.165-167.
5. Калуев А.В. Проблемы изучения стрессорного поведения. Киев, 1999.
6. Методы биохимических исследований (липидный и энергетический обмен) / Под ред. М.И. Прохорова. Л.: ЛГУ, 1982.
7. Пошивалов В.П. Этологический атлас для фармакологических исследований на лабораторных грызунах. М., 1978. Деп. В ВИНИТИ, № 3164-78.
8. Промыслов М.Ш. Обмен веществ в мозге и его регуляция при черепно-мозговой травме. М.: Медицина, 1984.
9. Шерман МА., Шутов АА. Динамика психовегетативных расстройств у лиц с последствиями легкой боевой черепно-мозговой травмы // Журн. не-врол. и психиатр. им. С.С. Корсакова. 2003. Т. 103. № 1. С.17-20.
10. Современные методы в биохимии / Под ред. В.Н. О-реховича. М., 1977.
11. Экспериментальная терапия отека головного мозга / Под ред. Л.А. Матиняна. Ереван: Айастан, 1990.
12. Pellow S., Fele S.E. Anxiolytic and anxiogenic drug effects on exploratory activity in en elevated plus-maze: a novel test of anxiety in the rat // Pharmacol. Biochem. Behav. 1986. Vol. 24. № 3. P.525-529.
584
ПФиБН
