CC BY
106
МЕДИЦИНА
УДК 615.276
И.В. АКУЛИНА, И.Е. БУЛЫГИНА
АНКСИОЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ БИЦИКЛИЧЕСКИХ МОНОТЕРПЕНОВ
Ключевые слова: анксиолитическая активность, тревожность, терпены, конфликтная ситуация, поведение.
С использованием тестов конфликтной ситуации (Vogel), приподнятого крестообразного лабиринта и теста открытого поля изучено влияние бициклических монотерпенов (+)3-карена и (+)а-пинена на поведенческие характеристики крыс. Испытуемые соединения оказывают анксиолитическое действие: достоверно увеличивают число наказуемых взятий крысами воды и выходов в открытые рукава по сравнению с контролем, а также повышают ориентировочно-исследовательское поведение в тесте «открытое поле».
IV. AKULINA, IE. BULYGINA ANXIOLITIC ACTION OF BICYCLICAL MONOTERPENOIDS
Key words: anxiolytic action, anxiety, terpenoids, conflict situation, behavior.
In the work presented, the authors have studied the effects of bicyclical monoterpenoids (+)3-caren and (+)a-pinen in the Vogel conflict test, elevated plus maze in rats. Results showed that terpenoids increased the number of drinking as punishment and going into the open passages, and also increases orientation and investigative behavior in the «open field» test, indicating anxiolytic activity effect.
К препаратам с транквилизирующим типом действия относятся вещества, обладающие способностью устранять тревогу, страх, беспокойство, напряжение, повышенную раздражительность, бессонницу и другие проявления невротических, неврозоподобных, психопатических состояний, вегетативных дисфункций [2]. До настоящего времени наиболее широко известными транквилизаторами остаются анксиоли-тики бензодиазепинового ряда. Спектр их фармакологической активности, кроме специфического анксиолитического эффекта, включает проявления действия - про-тивосудорожное, седативное, миорелаксантное. При этом препараты данной группы обладают достаточно высокой токсичностью, а также выраженными побочными эффектами, ведущее место среди которых занимает лекарственная зависимость, что ограничивает их практическое применение [8]. В связи с этим поиск новых оригинальных, высокоэффективных и безвредных препаратов является весьма актуальным [6]. К таковым соединениям можно отнести бициклические монотерпены. Проведенные нами ранее исследования позволяют предположить наличие у ряда монотерпенов стресспротекторной активности [4, 5].
В данной работе нами было оценено анкиолитическое действие бициклических монотерпенов: (+)3-карена и (+)а-пинена на моделях тревожных состояний, что и явилось целью данного исследования.
Действие испытуемых соединений исследовали на половозрелых крысах обоего пола массой 180-200 г, получавших стандартный гранулированный корм, разделенных на 5 групп по 10 животных в каждой группе. В опытах использовали базисные методы оценки анксиолитического, антистрессорного эффекта, включая тесты наказуемого (конфликтная ситуация - КС) и ненаказуемого (приподнятый крестообразный лабиринт -ПКЛ и открытое поле - ОП) поведения. Конфликтную ситуацию по Vogel создавали, сталкивая питьевую и оборонительную мотивации: каждая попытка взятия воды наказывалась электроболевым раздражением. Предварительно, до начала эксперимента, животных лишали воды на 48 ч, не ограничивая потребление корма, и затем вырабатывали на-
вык взятия воды из поилки, помещая крысу в специальную камеру (275x275x450 мм), оснащенную электродным полом, где она находила поилку с водой, расположенную на высоте 5 см от пола, и начинала пить. На 3-й день крысу помещали в камеру на 10 мин, и через 10 с после начала питья, каждое взятие воды становилось наказуемым электробо-левым раздражением (1 мА). В результате, чтобы удовлетворить питьевую мотивацию, крыса должна преодолеть чувство страха перед наказанием. Число наказуемых взятий воды за 10 мин нахождения в камере являлось мерой анксиогенного состояния [1].
Методика ПКЛ основана на навыке предпочтения крысами темных нор, естественного страха нахождения на открытых площадках и падения с высоты. Установка представляла собой крестообразно расходившиеся от центральной площадки под прямым углом 4 рукава (10x10x50 см): два противоположных, открытых, без стенок и два закрытых темных. Центральная площадка (10x10x10 см) и пол открытых рукавов прозрачны, пол и стенки закрытых рукавов покрашены в темный цвет. Лабиринт был поднят над уровнем пола на высоту В0 см и освещался сбоку лампой мощностью 50 Вт. Перед началом эксперимента крыс выдерживали в течение 5 мин в темных клетках. Животных помещали в ПКЛ на центральную площадку, головой к открытому рукаву и поминутно в течение 5 мин визуально регистрировали латентный период первого захода в открытый рукав, время пребывания в открытых, закрытых рукавах, на центральной площадке и количество заходов в открытые и закрытые рукава. Анксиолитический эффект изучаемых соединений оценивали по увеличению числа заходов в светлые рукава и времени нахождения в них, без увеличения общего числа заходов [1].
Эмоциональный стресс создавался также по методике ОП. Животных помещали в центр квадратного (1x1 м) освещенного поля и в течение 3 мин регистрировали число пересечений границ квадратов (горизонтальная активность), вставаний на задние лапы (вертикальная активность), обследований отверстий (исследовательская активность - норковый рефлекс), количество животных, посетивших центральные квадраты, латентный период захода в центральный квадрат, а также число актов гру-минга и очесываний. Об общей двигательной активности судили по сумме вертикального, горизонтального компонентов и норковому рефлексу [1].
Бициклические монотерпены вводили крысам внутрижелудочно в дозах 1/10 ЛД50, 1/30 ЛД50 за 1 ч до начала проведения опытов. В эксперименте в качестве растворителя, повышающего проникающую способность исследуемого соединения через слизистые оболочки, нами использовалось фармакопейное оливковое масло. Смешивание исследуемой субстанции с растворителем осуществлялось при комнатной температуре механическим способом. Контрольная группа животных получала оливковое масло в эквиобъемах.
Значимость различий между указанными параметрами в экспериментальных группах оценивали, используя непараметрический критерий Манна-Уитни. Различия считались существенными приp < 0,05 [3].
Результаты эксперимента показали, что в условиях конфликтной ситуации (+)3-карен в дозах 400 и 133 мг/кг и (+)а-пинен в дозах 250 и 83 мг/кг проявляли свое анксиолитическое действие: в тесте конфликтной ситуации отмечали увеличение числа наказуемого взятия воды в 2,7 (р = 0,001); 2,3 (р = 0,001) и в 1,6 (р = 0,001); 1,4 (р = 0,001) раза, соответственно, по сравнению с контролем (рисунок).
В ПКЛ после введения изучаемых бициклических монотерпенов у крыс исчезали тревога и страх на новизну обстановки, высоту и открытое освещенное пространство. Так, под влиянием (+)3-карена количество заходов в открытые рукава ПКЛ у опытных животных по сравнению с аналогичным показателем контрольной группы было достоверно выше: в дозе 400 мг/кг - в 4,3 раза (р = 0,001), в дозе 133 мг/кг - в 2,3 раза (р = 0,003). Применение (+)а-пинена в дозе 250 мг/кг способствовало увеличению количества заходов в открытый рукав в 1,52 раза (р = 0,005) по сравнению с таковым показателем контрольной группы животных. На фоне введения (+)а-пинена в дозе 83 мг/кг количество
заходов крыс в открытые рукава увеличилось в 1,3 раза (р = 0,003) по сравнению с аналогичным показателем крыс в контрольной группе. Время пребывания в открытых рукавах ПКЛ на фоне применения (+)3-карена в дозе 400 мг/кг в 5,2 раза (р = 0,001) превышало время пребывания крыс в открытых рукавах ПКЛ в контрольной серии эксперимента. В дозе 133 мг/кг (+)3-карен вызывал увеличение времени пребывания в открытых рукавах ПКЛ в 4,43 раза (р = 0,001) по отношению к таковому показателю в контроле. Введение животным (+)а-пи-нена в дозах 250 мг/кг и 83 мг/кг увеличивало время их пребывания в открытых рукавах ПКЛ в 4,35 раза (р = 0,001) и 2,25 раза (р = 0,02), соответственно, по сравнению с данными у крыс контрольной группы (табл. 1).
Таблица 1
Результаты исследования поведения животных в методике «Приподнятый крестообразный лабиринт» (М±т)
Влияние (+)3-карена и (+)а-пинена на число наказуемых взятий воды животными в конфликтной мотивации по Vogel; здесь и далее * - достоверность различия рассчитана по сравнению с контролем, при p < 0,05
Наиме- нование соединения Латентный период, с Пребывание Число заходов
в открытых рукавах, с в закрытых рукавах, с на центральной площадке, с в открытые рукава в закрытые рукава
Контроль 4,3±2,1 5,2±2,1 291,2±3,6 3,5±1,4 0,6±0,2 2,8±1,3
(+)3-карен 400 мг/кг 7,8±2,1 27,04±1,3* 236±2,2* 5,2±1,3 2,58±0,1* 2, 1 ± 1, 1
(+)3-карен 133 мг/кг 5,9±1,3 23,04±1,2* 253,1±2,5* 4,5±1,2 1,38±0,1* 2,3±1,3
(+)а-пинен 250 мг/кг 6,4±1,7 22,62±2,1* 241±2,3* 4,7±1,1 1,5±0,2* 2,3±1,2
(+)а-пинен 83 мг/кг 4,9±1,6 11,7±1,5* 261,3±2,7* 3,9±1,4 1,38±0,1* 2,4±1,3
Результаты проверки ориентировочно-исследовательского поведения у белых крыс показали, что помещение животных, получавших (+)3-карен в дозах 400 мг/кг и 133 мг/кг, в незнакомые условия приводило к увеличению горизонтальной двигательной активности на 61,7% (р = 0,02) и на 35,7% (р = 0,1), соответственно, по сравнению с таковым показателем контрольной группы. Введение крысам изучаемых терпеноидов в данных дозах повышало также вертикальную и исследовательскую их активность. Вертикальная активность при применении (+)3-карена в дозе 400 мг/кг увеличивалась в 1,9 раза (р = 0,04), в дозе 133 мг/кг в 1,8 раза (р = 0,06) по отношению к контролю. Исследовательская активность на фоне применения изучаемых доз (+)3-карена: 400 мг/кг и 133 мг/кг повышалась в 6,4 раза (р = 0,003) и в 4,4 раза (р = 0,05), соответственно (табл. 2).
У животных, получавших (+)а-пинен в дозах 250 мг/кг и 83 мг/кг, горизонтальная двигательная активность в тесте «открытое поле» была выше на 68,7% (р = 0,01) и 39,1% (р = 0,09), соответственно, по сравнению с аналогичными показателями группы контроля. Применение (+)а-пинена в исследуемых дозах также вызывало повышение вертикальной активности у крыс на 81,8% в дозе 250 мг/кг (р = 0,05) и на 72,7% в дозе 83 мг/кг (р = 0,07), а также увеличивало исследовательскую активность
в 6,2 раза в дозе 250 мг/кг (р = 0,003) и в 4,1 раза в дозе 83 мг/кг (р = 0,02) по отношению к контрольной группе животных (табл. 2).
Таблица 2
Влияние (+)3-карена и (+)а-пинена на поведение животных в методике «Открытое поле» (M±m)
Показатель Контроль (+)3-карен (+)а-пинен
400 мг/кг 133 мг/кг 250 мг/кг 83 мг/кг
Актив- ность горизонтальная 11,5±2,3 18,6±1,6* 15,6±1,3 19,4±1,8* 16±1,1
вертикальная 3,3±1,2 6,2±0,5* 5,9±0,4 6±0,42* 5,7±0,34
исследовательская 1,4±1,3 8,9±1,8* 6,1±1,8* 8,7±1,7* 5,7±1,1*
Следовательно, введение крысам изучаемых бициклических монотерпенов в дозах, составляющих 1/10 ЛД50: (+)3-карена в дозе 400 мг/кг, (+)а-пинена в дозе 250 мг/кг, в большей степени приводит к снижению тревожной реакции у животных, а также к ускорению у них процессов адаптации по сравнению с дозой 1/30 ЛД50 этих же соединений. Влияние бициклических монотерпенов на функциональное состояние центральной нервной системы, возможно, обусловлено их взаимодействием с ГАМК-ре-цепторами головного мозга [7], приводя к нормализации нейромедиаторного обмена в лимбических структурах головного мозга у животных в условиях стресса.
Таким образом, результаты исследований позволяют сделать вывод о наличии у (+)3-карена и (+)а-пинена анксиолитического действия. В связи с чем изучаемые соединения представляют интерес для дальнейшего фармакологического исследования.
Литература
1. Воронина Т.А., Середенин С.Б. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. М.: ИИА Ремедиум, 2000. С. 126-130.
2. Гилман А.Г. Клиническая фармакология по Гудману и Гилману. М.: Практика, 2006. 520 с.
3. Новиков Д.А., Новочадов В.В. Статистические методы в медико-биологическом эксперименте (типовые случаи). Волгоград: ВолГМУ, 2005. 84 с.
4. Синтез и биологическая активность монотерпеноидов ментанового ряда / В.А. Старцева, Л.Е. Никитина, Е.В. Сиразиева и др. // Химия в интересах устойчивого развития. 2009. № 5. С. 539-545.
5. Синтез и перспективы использования новых биологически активных соединений: сб. науч. тр. Казань: КГМУ, 2009. 157 с.
6. Evidense that beta-acids fraction of hops reduced central GABA-ergic neurotransmission / P. Zanoli, M. Zavatti, M. Rivasi et al. // J. Ethnopharmacol. 2007. Vol. 109, № 1. P. 87-92.
7. Neuropsychopharmacology: The Fifth Generation of Progress / K.L. Davis, D. Charney, J.T. Coyle et al. Lippincott: Williams & Wilkins, 2002. 2080 р.
8. Novel structure having antagonist actions at both the glycine site of the N-methyl-D-aspar-tate receptor and neuronal voltage-sensitive sodium channels: biochemical, electrophysiological, and behavioral characterization / L.D. Snell, D.J. Claffey et al. // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2000. Vol. 292. P. 215-227.
АКУЛИНА ИРИНА ВЛАДИМИРОВНА - кандидат медицинских наук, врач - клинический фармаколог, Республиканский наркологический диспансер, Россия, Чебоксары (ir. ak-na@mail. ru).
AKULINA IRINA VLADIMIROVNA - candidate of medical sciences, doctor of clinical pharmacology, Republic Hospital of Narcology, Russia, Cheboksary.
БУЛЫГИНА ИРИНА ЕВГЕНЬЕВНА - кандидат медицинских наук, доцент кафедры психиатрии, медицинской психологии и неврологии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары ([email protected]).
BULYGINA IRINA EVGENYEVNA - candidate of medical sciences, assistant professor of Psychiatry, Medical Psychology and Neurology Chair, Chuvash State University, Russia, Cheboksary.
