Научная статья на тему 'Эффективность влияния противосудорожных препаратов на животных с разными адаптивными возможностями'

Эффективность влияния противосудорожных препаратов на животных с разными адаптивными возможностями Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
171
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
adaptation / hypoxia / phenytoin / gabapentin / seizures / monoamines / RNA

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — М Л. Мамалыга

Исследована зависимость противосудорожной эффективности фенитоина и габапентина от устойчивости организма к гипоксии и особенностей адаптации к ней у высокои низкоустойчивых к недостатку кислорода животных. Установлено, что после адаптации к гипоксии у животных с высокими адаптивными возможностями эффективность этих препаратов повышается, тогда как у крыс с низкими адаптивными возможностями этого не происходит.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — М Л. Мамалыга

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EFFICIENCY OF INFLUENCE OF ANTICONVULSANT PREPARATIONS ON ANIMALS WITH DIFFERENT ADAPTIVE OPPORTUNITIES

Dependence of anticonvulsant efficiency of phenytoin and gabapentin from fastness of an organism to a hypoxia and features of adaptation to it at highand low steady of oxygen of animals is investigated. It is established, that after adaptation to a hypoxia at animals with high adaptive opportunities efficiency of these medicine raises, whereas at rats with low adaptive opportunities of it does not occur.

Текст научной работы на тему «Эффективность влияния противосудорожных препаратов на животных с разными адаптивными возможностями»

EXPERIENCE OF APPLICATION NOBEN AT PATIENTS WITH ORGANIC DEFEAT OF THE BRAIN

S.V. Lubsanova

Medical faculty Faculty of infectious diseases Buryat State University

Smolina str, 24a, Ulan-Ude, Russia, 670000

lA. Krasnoslobodtseva

Faculty of psychiatry FPE RSMU Ostrovityanova str., 1, Moscow, Russia, 117869

Course treatment (45 days of therapy) causes significant strengthening spectral capacity А2 of a rhythm (a strip with frequency of 9—11 Hz) in all patients studied by us. The general increment an alpha-rhythm during therapy by a studied preparation had the unidirectional character, in a greater degree expressed in group of patients with defeat of brain primary factors.

Key words: noben, electroencephalography.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЛИЯНИЯ ПРОТИВОСУДОРОЖНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ЖИВОТНЫХ С РАЗНЫМИ АДАПТИВНЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ

М.Л. Мамалыга

Кафедра анатомии, физиологии и гигиены человека РГУ им. С.А. Есенина ул. Свободы, 46, Рязань, Россия, 390000

Исследована зависимость противосудорожной эффективности фенитоина и габапентина от устойчивости организма к гипоксии и особенностей адаптации к ней у высоко- и низкоустойчивых к недостатку кислорода животных. Установлено, что после адаптации к гипоксии у животных с высокими адаптивными возможностями эффективность этих препаратов повышается, тогда как у крыс с низкими адаптивными возможностями этого не происходит.

Тяжесть и объем повреждений в ЦНС, возникающих при судорожных припадках, в значительной степени определяются вторичными нарушениями, развивающимися в постсудорожный период [3, 9]. В связи с этим одна из актуальных задач нейрофармакологии заключается в индивидуальном подборе противосудорожных препаратов, которые не только снижают судорожную готовность,

но и способствуют максимально эффективному восстановлению структурно-метаболических изменений, возникающих в мозге после судорог [11]. Однако про-тивосудорожные препараты по-разному изменяют характер межмедиаторых взаимоотношений в ЦНС. Так, активируя тормозную ГАМК-ергическую систему, одни из них опосредованно угнетают МА-ергические механизмы, другие, наоборот, стимулируют их [12]. Вместе с тем состояние МА-ергических систем существенно сказывается на внутриклеточном метаболизме мозга, характер которого в значительной мере определяет восстановительные процессы в постсудорожный период [5].

Хорошо известна защитная роль адаптации организма к гипоксии от различных функциональных нарушений, в том числе и при судорожных состояниях [2, 7, 8]. Однако остается мало понятной связь эффективности противосудорожных препаратов, по-разному модулирующих активность МА-ергической системы, с восстановительными процессами в мозге после судорог, индивидуальной устойчивостью организма к гипоксии и особенностями адаптации к ней. Поэтому цель настоящего исследования заключается в изучении влияние фенитоина и габапентина на судорожную готовность и динамику восстановления содержания РНК в нейронах и глиоцитах МА-ергических ядер мозга после судорог у животных с разной устойчивостью к гипоксии и разными адаптивными возможностями.

Методика. Исследования проведены на 93 половозрелых крысах-самцах линии Wistar, массой 160—200 г, которых содержали в условиях вивария на стандартном рационе с 12-часовым режимом освещения. Содержание животных и все экспериментальные манипуляции осуществляли в строгом соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных».

Перед проведением сеансов адаптации у каждого животного определяли устойчивость к гипобарической гипоксии. Для этого их поочередно помещали на находящуюся в барокамере площадку с изменяющимся углом наклона и «поднимали на высоту» 10 000 м со скоростью 25 м/с, регистрируя время, в течение которого крысы удерживалось в верхней части наклонной плоскости. Через некоторое время, в результате развивающейся гипоксии, животное теряло способность удерживать мышечное напряжение и сползало вниз. Это время принимали за индивидуальное «резервное время». Животных, «резервное время» которых не превышало 2,1 ± 0,23 мин., относили к низкоустойчивым (НУ), а тех, у которых это время было выше 5,5 ± 0,45 мин. — к высокоустойчивым (ВУ).

Адаптацию животных к периодической гипобарической гипоксии осуществляли в проточной барокамере объемом 150 л, снабженной авиационными высотомером и вариометром, позволяющими контролировать «высоту» и скорость «подъема». Для поглощения углекислого газа, выдыхаемого животными, в камеру помещали щелочной поглотитель. Сеансы адаптации проводили на «высоте» 5000 м в течение 30 суток по 6 часов ежедневно. Первые четыре дня животных «поднимали» соответственно на «высоту» 1000, 2000, 3000, 4000, а все последующие дни — на «высоту» 5000 м. Адаптация к гипоксии при таком режиме достигается через 25—30 сеансов.

В дальнейшем с помощью перфузора (Braun Perfusor COMPACT S, Германия) в хвостовую вену животных вводили внутривенно 1% пентилен-тетразола («Sigma» USA) со скоростью 0,04 мл/с до появления клонических судорог. Пороговую дозу коразола вычисляли индивидуально для каждого животного и выражали в мг/кг массы.

После завершения экспериментов нужные отделы мозга фиксировали в охлажденном фиксаторе Карнуа. Ткань подвергали гистологической обработке и заливали в парафин. На ротационном микротоме «Rotary 3003» (Германия) готовили серийные срезы толщиной 6,0 ± 0,25 мкм. Для количественного цитохимического определения РНК (на 95% это рибосомальная РНК) срезы окрашивали галлоцианин-хромовыми квасцами по методу Эйнарсона [1]. Границы ядер: синего пятна (СП), черной субстанции (ЧС), дорсального ядра шва (ДЯШ) выявляли по топографическому атласу мозга крысы. Концентрацию РНК определяли по величине оптической плотности цитоплазмы нейронов и тела (практически ядра) глиальных клеток-сателлитов, удаленного от нервной клетки не более чем на диаметр ядра глиоцита. Определение концентрации РНК (в условных единицах) проводили в видимой области спектра (525 нм) с помощью зондового сканирующего цитоспектрофотометра «MORFOKVANT» (Karl Zeiss) с компьютерной обработкой данных. На этом же приборе, с использованием компьютерной системы цифрового анализа изображения, проводили морфометрию клеточных структур и определение их объемов. В каждом из исследованных ядер мозга животных, отобранных для одной серии экспериментов, изучали не менее 400 нервных и столько же гли-альных клеток, что вполне достаточно для цитохимического анализа [1].

Количество РНК (в условных единицах) в расчете на цитоплазму одного нейрона (или глиальную клетку) определяли как произведение соответствующих объемов изученных клеточных структур на величину оптической плотности.

Весь цифровой материал обработан статистически с помощью общепринятых в медико-биологических исследованиях методов системного анализа с привлечением программ «Excel» и «Statistica-5».

Результаты и их обсуждение. Изучение индивидуально-типологических особенностей адаптивных перестроек в организме и их связь с репаративными возможностями в постсудорожный период остается актуальной задачей современной нейрофизиологии и медицины. В связи с этим встал вопрос о том, как изменяется эффективность противосудорожных препаратов на фоне предварительной адаптации организма к гипоксии. Исследования, проведенные нами ранее, показали, что среди адаптированных к гипоксии ВУ и НУ животных можно выделить три основные группы: ВУ и НУ с высокими адаптивными возможностями и НУ с низкими адаптивными возможностями [6]. Через сутки после завершения сеансов адаптации крысам каждой из этих групп вводили пороговую дозу коразола, вызывающую клонические судороги. Через 1 и 12 час после судорог им вводили фенитоин или габапентин, а через 24 час опять проверяли судорожную готовность, сопоставляя ее с величиной у неадаптированных животных. Данные литературы, а также результаты предыдущих наших исследований свидетельствуют о том, что

фенитоин увеличивает содержание биогенных аминов в ЦНС и снижает активность моноаминоксидаз, а габапентин наоборот, усиливая синтез ГАМК, снижает синтез и высвобождение моноаминов [10]. Противосудорожная эффективность каждого из примененных препаратов у неадаптированных ВУ и НУ животных оказалась одинаковой. Поэтому на рис. 1 представлены результаты исследований общей группы.

мг/кг

60 т-

1 2 3 4 1 2 3 4

Фенитоин Габапентин

Рис. 1. Пороговые дозы противосудорожных препаратов, введенных на фоне адаптации к гипоксии животным с разными адаптивными возможностями.

Введение препаратов животным: неадаптированным (1), а также адаптированным — ВУ (2), НУ с высокими (3) и низкими (4) адаптивными возможностями.

* — Р < 0,05; ** — Р < 0,01; *** — Р < 0,001

Ранее нами было установлено, что после завершения сеансов адаптации у животных с высокими адаптивными возможностями происходит активация МА-ер-гических систем [6]. Введение на этом фоне исследованных противосудорожных препаратов повышает их эффективность, о чем свидетельствует увеличение пороговых доз коразола (рис. 1). У животных с низкими адаптивными возможностями, после завершения сеансов адаптации наблюдается снижение активности МА-ер-гических систем, а эффективность на этом фоне фенитоина и габапентина не изменяется.

Однако, несмотря на выявленные различия, характер восстановления постсудорожных внутриклеточных изменений в ЦНС зависит как от индивидуальных особенностей организма, так и от специфики действующих препаратов.

Так, введение после судорог неадаптированным ВУ животным фенитоина не сопровождается изменением содержания РНК в нейронах и сателлитной глии компактной зоны черной субстанции, тогда как у адаптированных данный препарат вызывает увеличение (на 24%) содержания РНК в цитоплазме нейронов (рис. 2). Габапентин, наоборот, снижает содержание РНК в глиоцитах ВУ неадаптированных животных и не изменяет его в системе нейрон-глия адаптированных крыс.

Рис. 2. Содержание РНК (в % к контролю, принятому за 100%) в нервных — И и глиальных — СИ клетках компактной зоны черной субстанции после введения животным с разными адаптивными возможностями противосудорожных препаратов.

Введение фенитоина неадаптированным (1) и адаптированным (2) к гипоксии животным, а также габапентина неадаптированным (3) и адаптированным (4) животным. * — Р < 0,05; * * — Р < 0,01; * * * — Р < 0,001

У неадаптированных НУ животных с высокими адаптивными возможностями фенитоин, введенный в постсудорожный период, увеличивает содержание РНК в нейронах черной субстанции, тогда как у адаптированных животных изменений не происходит. Действие габапентина также различается у НУ неадаптированных и адаптированных крыс с высокими адаптивными возможностями. Его введение животным первой группы сопровождается снижением (на 22%), а второй — увеличением (на 24%) содержания РНК в нейронах.

Диаметрально противоположный характер сдвигов обнаружен в черной субстанции у животных с низкими адаптивными возможностями при введении им исследованных препаратов на фоне адаптации. Фенитоин приводит к увеличению (на 27%) содержания РНК в нейронах, а габапентин — к его снижению (на 31%). В глиоцитах оба препарата снижают содержание исследованных макромолекул.

Исследование клеточных структур другого МА-ергического ядра (синего пятна) также выявило особенности проявления противосудорожных веществ у адаптированных и неадаптированных животных.

Так, введение в постсудорожный период неадаптированным ВУ животным фенитоина сопровождается увеличением содержания РНК в нейронах и глиоци-тах синего пятна (на 27 и 18% соответственно). У адаптированных крыс увеличе-

ние содержания РНК обнаружено только в глиальных клетках-сателлитах. Габа-пентин по-разному влияет на восстановление внутриклеточных изменений в постсудорожный период у неадаптированных и адаптированных ВУ животных.

У НУ животных с высокими и низкими адаптивными возможностями действие фенитоина не приводит к изменению содержания РНК в системе нейрон-глия синего пятна. Тогда как введение габапентина сопровождается его снижением (на 27%) в глиоцитах.

Значительные различия в восстановлении постсудорожных изменений обнаружены в системе нейрон-глия дорзального ядра шва. Установлено, что у адаптированных ВУ животных фенитоин приводит к увеличению (на 23%) содержания РНК в нейронах, тогда как у неадаптированных статистически достоверных сдвигов не обнаружено (рис. 3). Введение габапентина неадаптированным ВУ животным снижает содержание исследованных макромолекул в нейронах на 28%, а у адаптированных статистически достоверных изменений не выявлено.

Рис. 3. Содержание РНК (в % к контролю, принятому за 100%) в нервных — И и глиальных — СИ клетках дорсального ядра шва после введения животным с разными адаптивными возможностями противосудорожных препаратов.

Введение фенитоина неадаптированным (1) и адаптированным (2) к гипоксии животным, а также габапентина неадаптированным (3) и адаптированным (4) животным. * — Р < 0,05; * * — Р < 0,01; * * * — Р < 0,001

Введение в постсудорожный период фенитоина и габапентина животным с низкими адаптивными возможностями не способствует восстановлению содержания РНК в системе нейрон-глия дорсального ядра шва. Так, после введения фе-нитоина содержание РНК в нейронах оставалось ниже контроля на 23%, а после введения габапентина оно снижается не только в нервных, но и в глиальных клетках-сателлитах на 29 и 33% соответственно.

Полученные результаты показали, что противосудорожная эффективность фенитоина и габапентина увеличивается у животных, хорошо адаптировавшихся к гипоксии, и не изменяется у не адаптировавшихся. Выявленная закономерность может быть связана с особенностями состояния МА-ергических систем, обнаруженными после завершения сеансов адаптации животных с разными адаптивными возможностями [6]. Кроме того, у хорошо адаптировавшихся к гипоксии животных габапентин в ряде случаев предотвращает выраженные снижения содержания РНК, обнаруженные в клеточных структурах мозга после судорог. У животных с низкими адаптивными возможностями этого не происходит.

Таким образом, установленный в данном исследовании факт, что сочетание адаптивной и фармакологической коррекции судорожной готовности является более эффективным, чем каждый из этих подходов в отдельности, соответствует основному положению адаптационной медицины, который состоит в том, что комбинация фармакологической и адаптационной защиты составляет одну из главных перспектив этой науки. Вместе с тем эффективность восстановления внутриклеточных процессов после судорог, по-видимому, не может быть реализована любыми противосудорожными препаратами, снижающими судорожную готовность. Поэтому при назначении указанных препаратов в каждом конкретном случае следует учитывать не только их прямое предназначение снижать судорожную готовность, но и модулирующее влияние на МА-ергические системы, что в значительной мере предопределяет реализацию репаративных возможностей клеточных структур мозга в постсудорожный период.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Автандилов Г.Г. Основы количественной патологической анатомии. — М.: Медицина, 2002. — 240 с.

[2] Агаджанян Н.А., Баевский Р.М., Берсенева А.П. Проблемы адаптации и учение о здоровье. — М.: Медицина, 2006. — 284 с.

[3] Гуляева Н.В., Гехт А.Б., Степаничев М.Ю. и др. Механизм гибели нейронов в мозге при эпилепсии: митотическая катострофа // ХХ съезд физиологического общества им. И.П. Павлова. Тез. докл. — М., 2007. — С. 32.

[4] Караш Ю.М., Стрелков Р.Б., Чижов Я.И. Нормобарическая гипоксия в лечении, профилактике и реабилитации. — М.: Медицина, 1988. — 252 с.

[5] Мамалыга Л.М., Мамалыга М.Л. Роль биогенных аминов в проявлении структурно-метаболических сдвигов в ЦНС при стрессе, адаптации и функциональных нарушениях. — М.: Прометей, 2004. — 362 с.

[6] Мамалыга М.Л. Связь адаптации к гипоксии с состоянием моноаминергических систем ЦНС // Авиакосмическая и экологическая медицина. — 2007. —Т. 41. — № 4. — С. 60—63.

[7] Старых Е.В., Федин А.И. Использование нормобарической гипоксии при лечении эпилепсии // Ж. неврологии и психиатрии. — 2002. — Т. 102. — № 1.— С. 46—48.

[8] Торшин В.И. Хронофизиологические механизмы индивидуальной устойчивости к гипоксии и резистентности к эпилептогенам: Автореф. дисс. ... докт. биол. наук. — 1993.

[9] Bolkvadze T., Dzhaparidze N.D., Zhvaniya M.G. et al. Cellular composition of the piriform cortex of the rat brain in experimental epilepsy // Neurosci. Behav. Physiol. — 2006. — V. 36. — N 3. — P. 271—274.

[10] Book S., Myrick H. New anticonvulsants in the treatment of alcoholism // Expert. Opin. In-vestig. Drugs. — 2005. — V. 14. — N 4. — P. 371—376.

[11] Lowenstein D.H. Pathways to discovery in epilepsy research: Rethinking the quest for cures // Epilepsia. — 2007. — V. 49. — № 1. — P. 1—7.

[12] Shagufta A., Leslie J.F., Peter S. Lamotrigine, carbamazepine and phenytoin differentially alter extracellular levels of 5-hydroxytryptamine, dopamine and amino acids // Epilepsy Research. — 2005. — V. 63. — N 2—3. — P. 141—149.

EFFICIENCY OF INFLUENCE OF ANTICONVULSANT PREPARATIONS ON ANIMALS WITH DIFFERENT ADAPTIVE OPPORTUNITIES

M.L. Mamalyga

The Chair of Anatomy, Physiology and Human Hygiene RSU Svobody str., 46, Ryazan, Russia, 390000

Dependence of anticonvulsant efficiency of phenytoin and gabapentin from fastness of an organism to a hypoxia and features of adaptation to it at high- and low steady of oxygen of animals is investigated. It is established, that after adaptation to a hypoxia at animals with high adaptive opportunities efficiency of these medicine raises, whereas at rats with low adaptive opportunities of it does not occur.

Key words: adaptation, hypoxia, phenytoin, gabapentin, seizures, monoamines, RNA.

МЕДИКО-СОЦИАЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ НА ТЕРРИТОРИИ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

Л.Г. Манаков

Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН ул. Калинина, 22, Благовещенск, Россия, 675000

О.Б. Худолеева, О.Б. Василенко

ГОУ ВПО Амурская ГМА Горького, 95, Благовещенск, Россия, 675000

Проведен статистический анализ показателей состояния здоровья населения на территории Амурской области по результатам социологического исследования. Данный анализ показал, что потребность населения в медицинской помощи, систематическом наблюдении врача, посещении лечебно-профилактических учреждений не только в экстренном, но и плановом порядке, предусматривающем комплекс профилактических мероприятий, находится на достаточно высоком уровне, а ее количественная детерминированность обусловлена рядом факторов демографического и социально-экономического характера.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.