CC BY
75
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА
УДК 616.895.8: 615.214.2: 612.085.1
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ДИПЕПТИДНОГО АНАЛОГА НЕЙРОТЕНЗИНА ДИЛЕПТА НА ДОФАМИНЕРГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПРИЛЕЖАЩЕГО ЯДРА ГОЛОВНОГО МОЗГА
Евгения Вячеславовна Шубенина, Рита Ушеровна Островская*, Владимир Сергеевич Кудрин,
Петр Михайлович Клодт, Виктор Борисович Наркевич, Елена Александровна Кузнецова,
Татьяна Александровна Гудашева
НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН, г. Москва
Реферат
Цель. Изучение влияния дилепта на регуляцию синтеза дофамина в условиях модели прерывания импульсной активности нейронов, вызванного введением гамма-бутиролактона.
Методы. Содержание дофамина и его метаболитов в ткани мозга крыс определялось путем высокоэффективной жидкостной хроматографии с электрохимической детекцией.
Результаты. Показано, что дилепт повышает уровень дофамина и его метаболитов гомованилиновой и диок-сифенилуксусной кислот, а также ускоряет метаболизм дофамина в прилежащем ядре. Установлено также, что в условиях блокады импульсной активности дофаминергических нейронов дилепт повышает скорость синтеза дофамина.
Выводы. Выявленный спектр фармакологической активности дилепта в отношении дофаминергической системы сходен с нейрохимическими эффектами, характерными для атипичных нейролептиков и эндогенного антипсихотика нейротензина.
Ключевые слова: дилепт, нейротензин, дофамин, прилежащее ядро, гамма-бутиролактоновая модель.
EXPERIMENTAL STUDY OF A DIPEPTIDE ANALOG OF NEUROTENSIN DILEPT ON THE DOPAMINERGIC SYSTEMS OF THE BRAIN NUCLEUS ACCUMBENS E.V. Shubenina, R.U. Ostrovskaya, V.S. Kudrin, P.M. Klodt, V.B. Narkevich, E.A. Kuznetsova, T.A. Gudasheva. Research Scientific Institute of Pharmacology in the name of V.V. Zakusov of the Russian Academy of Medical Sciences, Moscow city. Aim. To study the effects of Dilept on the regulation of synthesis of dopamine in a model of interruption of the impulse activity of neurons caused by the introduction of gammabutyrolaktone. Methods. The content of dopamine and its metabolites in rat brain tissue was determined by high performance liquid chromatography with electrochemical detection. Results: Show was the fact that Dilept increases the level of dopamine and its metabolites homovanillic and dioxyphenylacetic acids, and also accelerates the metabolism of dopamine in the nucleus accumbens. It was also established that Dilept increases the rate of synthesis of dopamine in the conditions of blockade of impulse activity of dopaminergic neurons. Conclusions: The established spectrum of pharmacological activity of Dilept on the dopaminergic system is similar to such of the atypical antipsychotics and to the endogenous antipsychotic neurotensin. Key words: dilept, neurotensin, dopamine, nucleus accumbens, the gammabutyrolaktone model.
Согласно дофаминергической гипотезе, ность повышать скорость оборота дофамина
позитивные и негативные симптомы ши- в прилежащем ядре и неостриатуме, пре-
зофрении связаны с гиперактивностью до- пятствовать развитию эффектов дофамино-
фаминергических нейронов в мезолимбиче- миметиков, потенцировать действие барби-
ской системе с одновременным снижением туратов, вызывать гипотермию, позволили
их функционирования в префронтальной сформулировать гипотезу о роли нейротен-
коре [10]. Большое значение в нарушениях зина в качестве эндогенного нейролептика
активности мезолимбической системы от- [7]. Достаточно сложная структура нейро-
водится изменению дофаминергической тензина, обусловливающая его низкую биоиннервации прилежащего ядра, актива- доступность для мозга, является причиной
ция которого ведет к подавлению тонуса того, что эффекты нейротензина воспроиз-
соответствующей системы коры [12]. Ха- водятся только при введении этого тридека-
рактерным свойством классических и ати- пептида в желудочки мозга или при подве-
пичных антипсихотических препаратов дении его к определенным структурам [4].
является способность ускорять метаболизм Это исключает возможность клинического
дофамина в мезолимбической системе. применения нейротензина в качестве ан-
Этот эффект принято рассматривать как типсихотического средства. Оригинальный
компенсаторный ответ, развивающийся подход к поиску высокоактивных пептид-
по механизму обратной связи в результате ных препаратов, развиваемый в НИИ фар-
блокады пресинаптических дофаминовых макологии имени В.В. Закусова РАМН, со-
рецепторов Д2 подтипа [3]. Исследования стоит в создании замещенных дипептидов,
показали, что подобный эффект наблюда- имитирующих структуру активного центра
ется и у нейропептида нейротензина (НТ). эндогенного пептида и непептидного ле-
Такие эффекты нейротензина, как способ- карственного препарата с соответствующей
------------------------- активностью. За основу моделирования ак-
* Автор для переписки: [email protected] тивных НТ-подобных нейролептиков был
взят дипептид пролил-тирозин в связи с тем, что эта последовательность соответствует центральному фрагменту изгиба основного метаболита нейротензина, НТ8-13 и имеет топологическое сходство с атипичным нейролептиком сульпиридом [6]. Из серии №ацил-пролил-тирозинов для более подробного изучения был отобран №капроил-Ь-пролил-Ь-тирозина метиловый эфир (ди-лепт), продемонстрировавший активность по стандартным показателям нейролептического действия. На основе полученных результатов было высказано предположение, что дилепт в условиях системного введения воспроизводит поведенческие эффекты, характерные для нейротензина, вводимого в желудочки мозга. Для выяснения механизмов данного явления представляется перспективным нейрохимический анализ активности дилепта. Наряду с изучением изменений исходной активности дофаминовой системы в ткани прилежащего ядра целесообразно применение функциональной модели прерывания импульсной активности нейронов. Использование гамма-бути-ролактона (ГБЛ) в этой модели позволяет блокировать импульсную активность дофа-минергических нейронов, относящихся к проекции черной субстанции в прилежащее ядро, резко усиливать синтез дофамина, подавлять его высвобождение в межсинапти-ческое пространство, за счет которого повышается способность пресинаптических Д2 рецепторов связываться с предполагаемыми лигандами. Дополнительное введение ингибитора декарбоксилазы ароматических аминокислот 3-оксибензилгидразина (3-ОБГ) в ГБЛ модели позволяет судить о влиянии исследуемого вещества на скорость синтеза предшественника дофамина — ди-оксифенилаланина (ДОФА), определяемой активностью тирозингидроксилазы. Активность этого фермента находится в обратной зависимости от сигналов, исходящих от пресинаптических дофаминовых рецепторов [11].
Цель настоящей работы заключалась в изучении влияния дилепта на исходный уровень дофамина и его метаболитов в ткани прилежащего ядра крыс Вистар, а также в оценке его действия на синтез дофамина в условиях ГБЛ модели.
Работа была выполнена на 48 крысах самцах линии Вистар массой 250 — 300 г. Были проведены две серии экспериментов. Задача первой серии заключалась в изучении влияния дилепта на содержание
катехоламинов и их метаболитов в ткани прилежащего ядра крыс Вистар. Крыс подразделили на четыре группы по 8 животных в каждой. В первой и второй группах вводили дилепт (0,8 мг/кг) внутрибрюшинно (в/б), в третьей и четвертой — физиологический раствор (в/б) в эквивалентном объеме. Декапитация животных первой и третьей группы осуществлялась через 30 минут после введения препарата или физиологического раствора, а во второй и четвертой — через 60 минут. Прилежащее ядро извлекали на льду, замораживали в жидком азоте и гомогенизировали в 500 мкл среды выделения, содержащей 0,1н НСЮ4 с 0,5 нмоль/мл диоксибензиламином в качестве внутреннего стандарта. После этого пробы центрифугировали при 10000 g в течение 15 минут. В дальнейшем супернатант использовали для определения содержания предшественника дофамина ДОФА методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с электрохимической детекцией (ВЭЖХ-ЭД) [1].
Задачей второй серии исследований было изучение влияния дилепта на синтез дофамина в прилежащем ядре крыс линии Вистар в условиях ГБЛ модели. 16 крыс распределяли по двум группам поровну. В первой группе за 60 минут до декапитации животным вводили дилепт (0,8 мг/кг) внутрибрюшинно (в/б), а во второй — физиологический раствор (в/б) в эквивалентном объеме. После введения дилепта либо физиологического раствора животным обеих групп внутрибрюшинно вводили ГБЛ (750 мг/кг) и 3-ОБГ (100 мг/кг) соответственно за 35 и 20 минут до декапитации. Извлечение прилежащего ядра и последующие экспериментальные процедуры проводились в соответствии с протоколом первой части эксперимента.
Статистическую обработку полученных данных производили по программе Statistica 6.0. Достоверность различий оценивали с помощью ^критерия Стьюдента.
Через 30 минут после введения дилепта в дозе 0,8 мг/кг уровень дофамина (ДА) и его метаболитов — диоксифенилуксусной кислоты (ДОФУК) и гомованилиновой кислоты (ГВК) составил 118±3%, 126±5%,125±3% соответственно по сравнению с таковыми в группе крыс, которым вводился физиологический раствор (контроль). Комплексные показатели ГВК/ДА и ДОФУК/ДА, характеризующие скорость утилизации дофамина, составляли 143±8% и 135±7% соответствен-
но. Через 60 минут после введения дилепта соотношение ДОФУК/дофамин возрастало до 127±4% по сравнению с контролем.
Как следует из представленных данных, дилепт ускоряет оборот дофамина в прилежащем ядре. Достоверные изменения уровня дофамина и его метаболитов выявляются в основном через 30 минут после введения препарата, а через 60 минут устойчивые изменения касаются только соотношения ДОФУК/ДА. Известно, что типичные нейролептики, например галоперидол, увеличивают оборот дофамина в прилежащем ядре более чем на 50% [2, 9], тогда как атипичные нейролептики, такие как суль-пирид, повышают этот показатель только на 15 — 20% [2]. Эффект, характерный для атипичных нейролептиков, описан и для эндогенного нейролептика нейротензина [9]. Таким образом, можно сделать вывод, что дилепт увеличивает скорость оборота дофамина в степени, характерной для эффектов атипичных антипсихотиков и ней-ротензина.
Повышение уровня ДОФА в условиях ГБЛ модели до детектируемого позволило оценить изменение синтеза дофамина после введения дилепта. За 100% был принят уровень ДОФА, измеренный после введения физиологического раствора на фоне 3-ОБГ. Как показали наши исследования, введение ГБЛ в сочетании с ингибитором ароматических кислот повышало содержание ДОФА в прилежащем ядре, что полностью соответствует данным литературы [11]. Нами показано увеличение содержания ДОФА до 324±20%. Введение дилепта приводило к еще большему достоверному возрастанию этого показателя до 405±41%, что свидетельствовало об усилении синтеза дофамина.
Компенсаторное усиление синтеза дофамина в дофаминергическом нейроне по принципу обратной связи может быть ответом на блокаду Д2 рецепторов дофамина [13]. Такое изменение ведет, в свою очередь, к активации метаболизма дофамина. ГБЛ модель создаёт условия для изучения способности веществ воздействовать на накопление ДОФА, исключая их влияние на высвобождение и метаболизм дофамина. Показано, что в условиях ГБЛ модели агонисты дофамина снижают уровень ДОФА, а антагонисты усиливают его накопление в прилежащем ядре [11]. Нейротензин в условиях ГБЛ модели также усиливает синтез дофамина [9]. Более позднее изучение это-410
го нейропептида показало, что он обладает способностью блокировать рецепторы дофамина Д2 типа [3] и тем самым усиливает активность тирозингидроксилазы [8]. Исследования, проведенные A. Drumheller и A. Reches [5, 9], показали, что нейротензин повышает величину соотношения ДОФУК/ ДА и ГВК/ДА в прилежащем ядре, следовательно, ускоряет утилизацию дофамина в мезолимбической системе. Исходя из этого можно предположить, что одним из механизмов нейролептикоподобного действия дилепта является его способность усиливать синтез и ускорять метаболизм дофамина. Нельзя исключить, что способность дилеп-та увеличивать синтез дофамина связана с его антагонистическим влиянием на пре-синаптические Д2 рецепторы, следствием которого является повышение активности тирозингидроксилазы, однако подобные предположения требуют дальнейшего изучения.
Полученные данные о способности ди-лепта повышать содержание дофамина и его метаболитов в ткани прилежащего ядра и увеличивать синтез дофамина в условиях ГБЛ модели свидетельствуют о сходстве нейрохимических механизмов действия этого дипептида и атипичных антипсихотиков, а также нейротензина.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кудрин В.С., Мирошниченко И.И., Раевский К.С. Различия в механизмах ауторецепторной регуляции биосинтеза и высвобождения дофамина в подкорковых структурах мозга крыс // Нейрохимия. — 1988. — Т.7. — №.1. — С. 3 — 8.
2. Мирошниченко И.И., Кудрин В.С., Раевский К.С. Влияние карбидина, сульпирида и галоперидола на содержание моноаминов и их метаболитов в структурах головного мозга крыс // Фармакол. и токсикол. — 1988. — Т. 51.- № 2. — С. 26 — 29.
3. Binder E.B., Kinkead B, Owens M.J., Nemeroff C.B. Neurotensin and dopamine interactions // Pharmacol. Rev. —
2001. — Vol. 53. — № 4. — P. 453 — 486.
4. Boules M, Fredrickson P., Richelson E. Bioactive analogs of neurotensin: focus on CNS effects // Peptides. — 2006. — Vol. 27. — №10. — P. 2523 — 2533.
5. Drumheller A.D., Gagnu M.A., St-Pierre S., Jolicoe-ur F.B. Effects of neurotensin on regional brain concentrations of dopamine, serotonin and their main metabolites // Neuropeptides. — 1990. — Vol. 15. — № 3 — P. 169 — 178.
6. Gudasheva T.A., Voronina T.A., Ostrovskaya R.U. et al. Design of N-acylprolyltyrosine «tripeptoid» analogues of neurotensin as potential atypical antipsychotic agents // J. Med. Chem. — 1998. — Vol. 41. — № 3. — P. 284 — 290.
7. Kinkead B, Nemeroff C.B. Neurotensin: an
endogenous antipsychotic? // Curr. Opin. Pharmacol. —
2002. — Vol. 2. — №1 — P. 99 — 103.
8. Najimi M, Robert J.J., Mallet J. et al. Neurotensin induces tyrosine hydroxylase gene activation through nitric
oxide and protein kinase C signaling pathways // Mol. Pharmacol. - 2002. - Vol. 62. - № 3. - P. 647 - 53.
9. Reches A, Burke R.E., Jiang D, et al. Neurotensin interacts with dopaminergic neurons in rat brain // S. Peptides. - 1983. - Vol. 4. - № 1. - P. 43 - 48.
10. Tzschentke TM. Pharmacology and behavioral pharmacology of the mesocortical dopamine system // Prog. Neurobiol. - 2001. - Vol. 63. - № 3. - P. 241 - 320.
11. Walters J.R., Roth R.H. Dopaminergic neurons -alteration in the sensitivity of tyrosine hydroxylase to
inhibition by endovenous dopamine after cessation of impulse flow // Biochem Pharmacol. - 1976. - Vol. 25. -№ 6. - P. 649 - 654.
12. Weinberger D.R Implications of normal brain development for the pathogenesis of schizophreni. // Arch. Gen. Psychiatry. - 1987. - Vol. 44. - №7. - P. 660 - 669.
13. Yoshida S.T., Baella S.A., Stuebner N.M., et al. Effects of a partial D2-like receptor agonist on striatal dopamine autoreceptor functioning in preweanling rats // Brain Res. -2006. - Vol. 10 73 - 1074. - P. 269 - 275.
УДК 616.153.915: 615.322: 615.272.4: 612.084
ИССЛЕДОВАНИЕ ГИПОЛИПИДЕМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МАСЛЯНОГО ЭКСТРАКТА ИЗ КОРНЯ ЛОПУХА
Анес Габбасович Беккужин, Айман Кажигалеевна Бердгалеева * Западно-Казахстанский государственный медицинский университет, г. Актобе, Республика Казахстан
Реферат
Цель. Изучение гиполипидемической активности фитопрепарата масляного экстракта из корня лопуха при экспериментальной гиперхолестеринемии у крыс.
Методы. Эксперименты проводились на 30 белых крысах, у которых воспроизводили модель холестериновой гиперлипидемии. Масляные экстракты из корня лопуха вводили внутрижелудочно в дозе 2,5 мл/кг в течение 2 месяцев. После выведения животных из эксперимента в гомогенатах печени с помощью тонкослойной хроматографии определялось относительное содержание фракций фосфолипидов.
Результаты. Введение масляного экстракта из корня лопуха на фоне холестеринового атеросклероза снижало уровень лизофосфатидилхолина по сравнению с моделью патологии в 3 раза. Фракции фосфатидилхолина, суммы фосфитилсерина и сфингомиелина, фосфатидилинозина, сульфатидов и фосфатидной кислоты у животных, получавших препарат, достоверно повышались по сравнению с моделью холестеринового атеросклероза соответственно на 62%, 11%, 30%, 38% и78%.
Выводы. Введение масляного экстракта из корня лопуха животным, получавшим холестерин, способствует восстановлению спектра фосфолипидов печени.
Ключевые слова: фитоэкстракты, холестериновый атеросклероз, фосфолипиды печени.
THE STUDY OF THE HYPOLIPIDEMIC PROPERTIES OF THE OIL EXTRACT FROM THE BURDOCK ROOT
A.G. Bekkuzhin, A.K. Berdgaleeva, West-Kazakhstan State Medical University, Aktobe city, Republic of Kazakhstan Aim. To study the hypolipidemic activity of the oil extract phytopreparation of the burdock root in experimental hypercholesterolemia in rats. Methods. Experiments were performed on 30 white rats, in which the model of cholesterol hyperlipidemia was reproduce. Oil extracts of the burdock root were administered intragastrically at a dose of 2.5 ml/kg for 2 months. After removing the animals from the experiment the relative content of phospholipid fractions was determined in liver homogenates by using the thin layer chromatography technique. Results: The introduction of an oil extract of the burdock root for cholesterol atherosclerosis decreased the level of lysophosphatidylcholine in comparison with the pathological model by 3 times. Fractions of phosphatidylcholine, the content of phosphitylserin and sphingomyelin, phosphatidylinozin, sulfatides and phosphatidic acid in the animals receiving the drug, significantly increased compared with the model of cholesterol atherosclerosis, respectively. Conclusions: Administration of an oil extract of the burdock root to animals receiving cholesterol, helps to restore the spectrum of phospholipids of the liver. Key words: phytoextracts, cholesterol atherosclerosis, liver phospholipids.
Ишемическая болезнь сердца (ИБС), обусловленная атеросклерозом, остается основной причиной смертности во всем мире [1]. Доказано, что повышенный риск развития ИБС и других проявлений атеросклеротического поражения сосудов связан с увеличением содержания ХС в крови, особенно в виде ХС липопротеи-дов низкой плотности (ЛПНП). Лучшее лечение атеросклероза — его профилактика, что предусматривает соблюдение здорового образа жизни и соответствующей диеты. Современные методы лечения на-
* Автор для переписки: [email protected]
правлены главным образом на снижение концентрации ЛПНП и ЛПОНП, а также на повышение концентрации антиатеро-генных ЛПВП [2]. Медикаментозная терапия атеросклероза сопровождается рядом побочных действий, а эффективна лишь в 10% случаев [3]. В последние годы возрос интерес к лекарственным препаратам растительного происхождения, что обусловлено прежде всего их низкой токсичностью и относительной безопасностью [4, 5]. Среди препаратов растительного происхождения приобретают актуальность жирорастворимые фитоэкстракты.
Нами был изучен разработанный на кафедре фармакологии ЗКГМУ им. М. Ос-
