Электрофизиологические механизмы реализации противоэпилептического действия бепродона Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Проблемная комиссия «Эпилепсия. Пароксизмальные состояния» РАН и Министерства здравоохранения Российской Федерации

Российская Противоэпилептическая Лига

ЭПИЛЕПСИЯ

и пароксизмальные

состояния

к о н

12 к

X

я а х о

я а

Я

а с

ф о и

ш

К О. С 5

¡5 ¡5

ф ®

Включен в перечень ведущих = ■§■ рецензируемых журналов и изданий ВАК

© Коллектив авторов, 2015 ISSN 2077-8333 |

DOI: 10.17749/2077-8333.2015.7.1.008-019

а

ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОТИВОЭПИЛЕПТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ БЕПРОДОНА

Резюме

Целью настоящего исследования было изучение электрофизиологических механизмов реализации противосудо-рожного эффекта нового оригинального соединения бепродона с определением детерминантных структур мозга - мишеней воздействия. Методика исследования. Моделирование парциальных (фокальных) и вторично-генерализованных судорог проведено с использованием методики создания хронического эпилептогенного очага, вызванного аппликацией кобальта на мозг крыс. Результаты исследования: выявлено, что на первой стадии развития эпилептической системы (ЭС) мишенями действия бепродона являются корковые, а на второй стадии - подкорковые очаги, которые являются генераторами эпилептической активности. Заключение: эффект бепро-дона зависит от стадии развития эпилептической системы и направлен на детерминатные очаги.

Ключевые слова

Бепродон, противосудорожный эффект, эпилептическая система, корковые и подкорковые детерминатные очаги. Статья поступила: 05.02.2015 г.; в доработанном виде: 15.02.2015 г.; принята к печати: 28.02.2015 г. Конфликт интересов

Авторы декларируют, что часть необходимых для проведения исследования данных была предоставлена компанией «Ксенова».

Все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации.

Для цитирования: Воронина Т.А., Неробкова Л.Н., Авакян Г.Н., Бахуташвили А.В., Авакян Г.Г., Капица И.Г., Гайдуков И.О., Ковалев И.Г. Электрофизиологические механизмы реализации противоэпилептического действия бепродона. Эпилепсия и пароксизмальные состояния. 2015; 1: 8-19.

ELECTROPHYSIOLOGICAL MECHANISMS OF ANTIEPILEPTIC ACTIONS REALIZATION OF BEPRODON

Voronina T.A.1, Nerobkova L.N.1, Avakyan G.N.2, Bakhutashvili A.V.3, Avakyan G.G.2, Kapitsa I.G.1, Gaidukov I.O.1, Kovalev I.G.1

1 Institute of Pharmacology named V.V. Zakusov RAS, Moscow

2 The Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov of the Ministry of Health of the Russian Federation, Moscow

3 LLC "Xenova" Summary

The purpose of this research was to study electric and physiological mechanisms of the achievement of the antoconvulsant effect of the new original beprodon combination together with determination of determinant brain structures - therapeutic targets. Materials and Methods. Partial (focal) and secondary generalized convulsions were generated using the method of creation of a chronic epileptogenic focus, caused by the cobalt application on rats' brain. Results: it was revealed, that

a u u

x

U) R OC s

* s

* §

s i ф 2

Авакян Г.Г.2, Капица И.Г.1, Гайдуков И.О.1, Ковалев И.Г.1

Воронина ТА.1, Неробкова Л.Н.1, Авакян Г.Н.2, Бахуташвили А.В.3,

£ ¡¡2

1ФГБНУ «НИИ Фармакологии им. В.В. Закусова РАМН» Москва

Я ^

* ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России, Москва

(А £

3 ООО «Ксенова» §

к V

С <л «Б

о ±

IF ®

V о

т 'S

« ,Е

х ..

8 Е

Ч

ф Е

В 5

ЗЕ 1Л ■ «

г*

аЗ

" in

® S i f*

i*.

Т: в а ф

s

X

о ¡в и Ф

я

X са

! г

S т

0 >

« 5

И

* £

I- о

ü S

s iE

а &

® IS

м ф

н а

® л

х 0

а в

S я

1 I

х4

IS X EIS

at the first stage of the epileptic system (ES) beprodone is targeted to cortical focuses, and at the second stage -to subcortical focuses, generating epileptic activities. Conclusion: the beprodone effect depends on the stage of the epileptic system development and is targeted to determinant focuses.

Key words

Beprodon, anticonvulsant effect, epileptic system, cortical and subcortical determinate centers.

Received: 02.02.2015; in the revised form: 15.02.2015; accepted: 28.02.2015. Conflict of interests

The authors declare that part of the necessary data for the study was provided by "Xenova". All authors contributed equally to this article.

For citation: Voronina T.A., Nerobkova L.N., Avakyan G.N., Bakhutashvili A.V., Avakyan G.G., Kapitsa I.G., Gaidukov I.O., Kovalev I.G. Electrophysiological mechanisms of antiepileptic actions realization of beprodon. Epilepsiya i paroksizmal'nye sostoyaniya/ Epilepsy and Paroxysmal Conditions. 2015; 1: 8-19 (in Russian).

Corresponding author

Address: Baltiiskaya str., 8, Moscow, 125315, Russia. E-mail address: [email protected] (Voronina T.A.).

к

I

is a x о

IS и

IS

a

E

«

u u

* ?

К В-

E S

* S

* S

S Ê

Ф ¡V

H

H

§ in

* s

a N

g ©

1 £

в m

о fc

И s*

J £

E О

О О

E .

о з

к V

Е <Л

«S

о ±

ï ® V о

is ,Е X . .

8 ¡s

ч

« Е Е

Введение

Несмотря на внедрение в клиническую практику в течение последних 20 лет новых противоэпилептиче-ских препаратов, в фармакотерапии эпилепсии существует множество нерешенных проблем, и разработка новых препаратов активно продолжается как в России, так и за рубежом. В России в стадии исследования и разработки находится оригинальное соединение, получившее название «бепродон». В скри-нинговых исследованиях на животных бепродон проявил выраженную противосудорожную активность.

Целью настоящей работы явилось изучение электрофизиологических механизмов реализации проти-восудорожного эффекта бепродона с определением структур мозга - мишеней воздействия бепродона.

Материалы и методы

Исследования выполнены на самцах аутбредных половозрелых белых крыс массой 220-250 г, полученных из питомника «Столбовая» (Московская обл.). Содержание животных соответствовало Приказу Минздравсоцразвития РФ №708н от 23 августа 2010 г. «Об утверждении правил лабораторной практики» и осуществлялось в соответствии с нормативным документом «Санитарные правила по устройству, оборудованию и содержанию вивариев», утвержденным Главным Государственным санитарным врачом 06.04.1973 г. №1045-73. Организация экспериментов соответствует этическим нормам, регламентирующим эксперименты на животных (Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях: EST № 123 от 18 марта 1986 г., Страсбург; Об утверждении правил лабораторной практики:

приказ Министерства здравоохранения Российской Федерации № 267 от 19 июня 2003 г. М., 2003).

В исследовании использовали субстанцию бепродона производства ООО «Бион» (Россия) серия 010312. Для приготовления суспензии препарата использовали твин-80 и дистиллированную воду. Бепродон вводили крысам в дозе 100 мг/кг внутрибрюшинно в объеме 0,2 мл на 100 г массы. Контрольным животным вводилась суспензия твин-дистиллированная вода в объеме, эквивалентном объему, вводимому опытным животным.

Исследование проведено с использованием методики создания хронического эпилептогенного очага, вызванного аппликацией кобальта, которая моделирует парциальные (фокальные) и вторично-генерализованные судороги в хроническом эксперименте. Методика широко используется для изучения механизмов действия противосудорожных веществ в России и за рубежом [1,2,3,5,9] и рекомендована «Руководством по проведению доклинических исследований лекарственных средств, ФБГУ «НЦЭСМП» Минздрава России.

Операции по вживлению долгосрочных электродов в структуры мозга крыс (в двигательную зону коры левого и правого полушарий, дорзальный отдел гиппокампа, латеральные ядра гипоталамуса) проводили с помощью стереотаксического прибора по координатам атласа мозга крыс Bures. Индифферентный электрод, используемый при монополярной записи, помещался в носовой кости черепа. Запись биоэлектрической активности производилась в условиях свободного передвижения животного по экспериментальной камере. Для того чтобы избежать артефактов от движения штырьков, использовались специальные пружинные контакты. Регистрация

«

п

х in ■ «

S* «S

® i

i ■:

"S E

a «

H

S t

u «

IS а

X м

I *

s p

u >

« 5 =

ш S

* £

H о

IS S

ë S

S X

а а

» E

M ф

h а

x 0

а о

H

S S

ï ï x4

(S X EIS

и пароксизмальные состояния

Рисунок 1. Схема ЭЭГ-исследований.

биопотенциалов мозга осуществлялась на 21-канальном нейрографе «Нейросенсор» (Статокин НМФ, Россия), работающем на базе IBM-PC 586 с установленными фильтрами на 32 Гц и постоянной времени 0,03 с записью цифровой компьютерной ЭЭГ для последующей обработки данных.

Эпилептогенный очаг создавали аппликацией порошка металлического кобальта на поверхность двигательной области коры левого полушария мозга крыс. С этой целью в кости черепа просверливалось трепанационное отверстие, в которое вводилась стеклянная канюля с порошком кобальта (диаметр канюли соответствовал диаметру отверстия и не превышал 1 мм). Канюля опускалась на поверхность коры (твердая мозговая оболочка предварительно вскрывалась тонкой инъекционной иглой).

Изучение динамики изменения биоэлектрической активности мозга крыс проводилось раздельно на первой и второй стадиях развития эпилептической системы. На первой стадии формирования первичного и вторичного эпилептогенных очагов регистрация биоэлектрической активности проводилась через 24-48 ч после аппликации кобальта. На второй стадии генерализованной эпилептиформной активности (ЭпА) в различных структурах мозга со стабильным уровнем синхронизированных пароксизмаль-ных разрядов и формированием вторичных эпилеп-тогенных очагов регистрация биоэлектрической активности проводилась на 5-7-й день после аппликации кобальта.

Регистрация биоэлектрической активности проводилась 30-40 мин до введения препарата и через 15, 30, 60 и 120 мин после введения вещества. Опыты проводили в первую половину дня.

Для каждого животного записывались и вычислялись следующие показатели: число пароксизмаль-ных разрядов за 1 мин и длительность пароксиз-мальных разрядов за 1 мин. Эти параметры регистрировались в ипсилатеральной (левой) коре, кон-тралатеральной (правой) сенсомоторной коре, латеральном гипоталамусе (слева), дорзальном гиппо-кампе (слева). Определялась структура мозга - мишень, на которую оказывает влияние исследуемое

вещество. Схема ЭЭГ-исследований представлена на рисунке 1.

Статистическая обработка данных проводилась с помощью программы Statistica 6.0. (StatSoft, Inc, США), с использованием однофакторного дисперсионного анализа и непараметрического анализа для независимых переменных (U-тест Манна-Уитни).

Результаты исследования

Динамика эпилептической активности у контрольных крыс с кобальтовой эпилепсией

Динамика ЭпА у самцов крыс с кобальтовым эпилептогенным очагом изучалась на протяжении 5-7 сут. после аппликации порошка металлического кобальта на сенсомоторную зону левого полушария.

Установлено, что на первой стадии развития эпилептической системы (ЭС) в электрокортикограммах ипсилатерального полушария среднее число разрядов составляло 11,12±0,87, а длительность разрядов

- 2,19±0,14 сек., а в электрограммах контрлатерального полушария число разрядов составляло 10,62±1,32, а длительность разрядов - 1,84±0,07 сек. В электрограммах дорзального гиппокампа число разрядов составляло 10,26±0,76, а длительность разрядов - 1,33±0,11 сек., а в электрограммах латерального гипоталамуса число разрядов составляло 10,14±1,01, длительность разрядов - 1,29±0,08 сек. (см. рис. 2 и 3).

На второй стадии развития ЭС в электрокортико-граммах ипсилатерального полушария число разрядов составляло 10,66±0,35, длительность разрядов

- 2,19±0,14 сек.; в контрлатеральном полушарии число разрядов составляло 11,90±1,33, длительность разрядов - 1,84±0,07 сек.; в электрограммах дор-зального гиппокампа число разрядов составляло 12,82±0,75, а длительность разрядов - 1,33±0,11 сек.; в электрограммах латерального гипоталамуса число разрядов составляло 8,28±0,92, длительность разрядов - 1,29±0,08 сек. (см. рис. 2 и 3).

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что на первой стадии развития ЭС эпилептическая активность у контрольных крыс с

<2 к

I

я а х о

IS и

IS

а с

ф о ю

* ?

К в-

Е S

* S

* 5

S

Ф ¡V

и

и

§ ¡2

* S

eg (ч

£ ©

1 £

в m

о fc

и >

J £

Е О

О О

Е ■

о з

к V

Е <Л

«Б

о ±

IF ®

V о

is ,Е X . .

8 ¡н

Ч

ф Е Е С

ф

п

х in ■ «

аЗ

® i i

T: E а Ф

| I

и !

0 Ф IS a X м

1

S P

u >

« 5

= ^

ш =

* £

H О

S s

« я

a a

» is

м Ф

н a

x 0

а о

H

S я

I *

Рисунок 2. Показатели числа разрядов за минуту в разных структурах мозга крыс на первой и второй стадии развития эпилептической системы.

'Достоверностьразличий при Р<0,05 по сравнению с 1-й стадией.

к

I

я а х о

я и

с

Л

Е

ф

о ю

* ?

К О.

Е 5

* 8

* £

Ф ¡V

и

и

§ ¡2

* 5

а (ц

£ ©

х £

ц (Л

о Ь

и >

Л &■

Е О

О О

Е ■

о з

к Т

Е <Л

«б

О .!=

¡5 ®

V о

я ,Е X . .

¡3 н ^^

ф Е

е Ё

ф

п

Рисунок 3. Показатели длительности разрядов эпилептической активности в разных структурах мозга крыс на 1-й и 2-й стадиях развития эпилептической системы.

х щ ■ «

аЗ

" Ш

® Л

I

3 ■:

Т: Е а Ф

Н

з л

О Ф

я а

X м

(

2 у

о >

я 5

= ^

Ю о

* £

I- о

Я 5

« Я

£ х

а а

® I!

М ф

н а

® л

х 0

а о

8 I 2 а о

к с

кобальт-индуцированным эпилептогенным очагом была более выражена в электрокортикограммах ип-силатеральной коры, тогда как в подкорковых структурах - латеральном гипоталамусе и дорзальном гиппокампе - эпилептиформная активность была

и пароксизмальные состояния

представлена в меньшей степени. В противоположность этому, на второй стадии развития эпилептической системы (5-7-й день) ЭпА была более выражена в подкорковых структурах и особенно в дорзальном гиппокампе. Полученные в настоящем исследовании

Структуры Регистрация ЭЭ1 — Число эпилептических разрядов за 1 мин.

Кора ипсилат. Кора контр. Гипоталамус Гиппокамп

До введения 11,12±0,87 10,62±1,32 10,14±1,01 10,26±0,76

Через 15 мин. после введения 8,88±0,58* 9,39±0,50 9,60±0,67 7,96±0,93

Через 30 мин. после введения 9,39±0,59 9,03±0,77 8,89±0,69 10,21 ±0,93

Через 60 мин. после введения 9,41±0,83 6,56±0,76* 8,35±0,43 9,46±0,80

Через 120 мин. после введения 10,37±0,61 6,96±0,40* 9,12±0,46 9,05±0,65

Таблица 1. Влияние бепродона (100 мг/кг) на число эпиразрядов в различных структурах мозга на 1-й стадии развития эпилептической системы у крыс с кобальтовой эпилепсией.

•P<0,05 по критериюМанна-Уитни по сравнению с фоновыми контрольными значениями.

Таблица 2. Влияние бепродона (100 мг/кг) на длительность эпиразрядов на 1-й стадии развития эпилептической системы у крыс с кобальтовой эпилепсией.

•P<0,05 по критерию Манна-Уитни по сравнению с фоновыми контрольными значениями.

Число разрядов за миггуту.

30 минут 160 минут ¡2!) минут

1

Кора ипсилатеральная

ч

I 1,

Кора ко! гф латеральная

Гипоталамус

Гиппокамп

Рисунок 4. Влияние бепродона (100 мг/кг) на число эпиразрядов на 1-й стадии развития эпилептической системы у крыс с кобальтовой эпилепсией.

P<0,05 по критерию Манна-Уитни по сравнению с фоновыми контрольными значениями.

Структуры Регистрация ЭЭГ Длительность эпилептических разрядов за 1 мин.

Кора ипсилат. Кора контр. Гипоталамус Гиппокамп

До введения 2,19±0,14 1,84±0,07 1,29±0,08 1,33±0,11

Через 15 мин. после введения 1,63±0,10* 1,37±0,13* 1,43±0,13 1,21±0,12

Через 30 мин. после введения 2,00±0,10 1,80±0,18 1,28±0,11 1,33±0,07

Через 60 мин. после введения 1,85±0,10 1,73±0,08 1,48±0,10 1,30±0,09

Через 120 мин. после введения 1,86±0,10 1,12±0,08* 1,15±0,12 1,12±0,07

<2 к

I

я а х о

IS и

IS

а

с

«

о ю

* ?

К в-

Е S

* S

* S

S Ê

Ф g

H

H

§ in

* s

a N

g ©

1 £

в m

о fc

И s*

J £

E О

О О

E .

о з

к Т

Е (Я

«s

о ±

ï ® V о

is ,Е X . .

is g

Ч

« E E È

«

n

X in ■ «

S* «S

® i i

TÏ E

a «

H

S I

u «

IS a

X и

i *

S P

u >

« 5

= ^

ш î

* £

H О

¡s S

ä äS

s SE

a a

» ¡s

м ф

н a

® «

x 0

a о

H

!S S

I I

данные о состоянии эпилептической системы на 1-й и 2-й стадиях ее развития у крыс с кобальт-индуциро-ванным эпилептогенным очагом соответствуют результатам исследований, полученным ранее [1,2,5,9,14].

Изучение влияния бепродона на эпилептиформ-ную активность крыс с кобальт-индуцированным эпилептогенным очагом проводили на 1-й и 2-й стадиях развития эпилептической системы (ЭС). Препарат вводили внутрибрюшинно в дозе 100 мг/кг.

Изучение влияния бепродона на эпилептическую активность на первой стадии развития эпилептической системы у крыс с экспериментальной кобальтовой эпилепсией

Проведенные исследования показали, что после введения бепродона на первой стадии развития ЭС через 15 мин. отмечалось статистически достоверное снижение числа разрядов ЭпА в электрокортико-граммах ипсилатерального полушария. Максимальный эффект препарата наблюдался в электрокорти-

Дяительностъ разрядов ja минуту, 1 стадия, сек.

ФОН 15 минут 30 минут 60 минут 120 минут

Кора ипсилатеральная

Кора Контрлатерал ьная

Гипоталамус

['и иноками

Рисунок 5. Влияние бепродона (100 мг/кг) на длительность эпиразрядов на 1-й стадии развития заболевания у крыс с кобальтовой эпилепсией.

•P<0,05 по критериюМанна-Уитни по сравнению с фоновыми контрольными значениями.

Рисунок 6. Фоновая ЭЭГ-активность крысы №5, зарегистрированная на 1-й стадии развития эпилептической системы (через 48 ч после аппликации кобальта) до введения бепродона.

Обозначения записей ЭЭГсверху вниз: кора и - кора ипсилатеральная; кора к - кора контрлатеральная; ГПТ - гипоталамус; ГПК - гиппокамп. Красным цветом обозначены судорожные разряды.

к

I

я а х о

IS и

IS

а

с

«

о ю

* ?

К в-

E S

* S

* S

S Ê

Ф g

H

H

§ in

* s

a N

g ©

1 £

о fc

И s*

J £

E О

О О

E .

о з

к V

Е <Л

«S

о ±

ï ® V о

is ,Е X . .

is g

Ч

« E E

«

n

X in ■ «

s* «S

" 1П ® i

i

TÏ E

a «

| ï

s !

u «

«s a

X и

i *

S P

u >

« 5

= ^

ш î

* £

H О

IS S

ë äS

s SE

a a

» ¡s

м Ф

н a

x 0

a о

i i S a о

к

IS

и пароксизмальные состояния

Рисунок 7. ЭЭГ-активность крысы №5, зарегистрированная на 1-й стадии развития эпилептической системы через 2 ч после введения бепродона (100 мг/кг).

Обозначения записей ЭЭГ сверху вниз: кора и - кора ипсилатеральная; кора к - кора контрлатеральная; ГПТ -гипоталамус; ГПК - гиппокамп. Красным цветом обозначены судорожные разряды.

кограммах контрлатерального полушария через 1 ч после введения препарата и сохранялся 2 ч (см. табл. 1, рис. 4). В электрограммах латерального гипоталамуса и дорзального гиппокампа на первой стадии развития эпилептической системы число разрядов ЭпА под воздействием бепродона снижалось через 30 мин. после введения, но эти изменения не достигали достоверных различий (см. табл. 1, рис. 4). В электрокортикограммах обеих гемисфер через 15 мин.после введения препарата отмечалось сни-

жение длительности разрядов ЭпА (см. табл. 2, рис. 5).

В качестве иллюстрации на рисунке 6 приводится запись фоновой ЭЭГ-активности крысы №5, зарегистрированной на первой стадии развития ЭС (через 48 ч после аппликации кобальта) до введения бепродона, а на рисунке 7 - через 2 ч после введения бепродона в дозе 100 мг/кг.

Таким образом, полученные данные позволяют прийти к заключению о том, что эффекты бепродона

Структуры Регистрация ЭЭГ Число эпилептических разрядов за 1 мин.

Кора ипсилат. Кора контр. Гипоталамус Гиппокамп

До введения 10,66±0,35 11,90±1,33 11,97±1,17 12,82±0,75

Через 15 мин. после введения 10,13±0,53 9,11±0,71 8,28±0,92* 11,56±0,98

Через 30 мин. после введения 10,05±0,44 9,08±0,87 7,73±0,70* 10,11±0,43*

Через 60 мин. после введения 9,81±0,84 10,23±0,69 8,32±0,83* 10,72±1,34

Через 120 мин. после введения 11,37±0,44 9,61 ±0,83 7,89±1,10* 9,70±0,88*

Таблица 3. Влияние бепродона (100 мг/кг) на число эпилептических разрядов на 2-й стадии развития эпилептической системы у крыс с кобальтовой эпилепсией.

'P<0,05 по критериюМанна-Уитни по сравнению с фоновыми контрольными значениями.

Структуры Регистрация ЭЭГ ~ ■— Длительность эпилептических разрядов за 1 мин.

Кора ипсилат. Кора контр. Гипоталамус Гиппокамп

До введения 1,86±0,17 1,83±0,20 1,22±0,06 1,68±0,22

Через 15 мин. после введения 1,67±0,14 1,24±0,11* 0,97±0,08* 1,42±0,11

Через 30 мин. после введения 1,86±0,15 1,31±0,10* 1,07±0,06 1,15±0,06*

Через 60 мин. после введения 2,10±0,17 1,30±0,11* 0,90±0,11* 1,32±0,13

Через 120 мин. после введения 2,13±0,18 1,48±0,11 1,02±0,13 1,42±0,13

Таблица 4. Влияние бепродона (100 мг/кг) на длительность эпилептических разрядов на 2-й стадии развития эпилептической системы у крыс с кобальтовой эпилепсией.

'P<0,05 по критерию Манна-Уитни по сравнению с фоновыми контрольными значениями.

s ?

к Т с <л «Б о ±

ï ® V о

я ,Е X . .

s ¡s Ч

« с в с

«

п

X in ■ ф

аЗ

® i

i ■: с

а «

H

S t

0 «

я a

X м

1 * s If

u >

« 5 =

ш S

* g

H о

¡s s

ë S

S X

a a

» E

M ф

h a

x 0

a о

S S

I I

Рисунок 8. Влияние бепродона (100 мг/кг) на число эпиразрядов на 2-й стадии развития эпилептической системы у крыс с кобальтовой эпилепсией.

•P<0,05 по критерию Манна-Уитни по сравнению с фоновыми контрольными значениями.

Длительность разрядов за минуту. 2 стадия, сек.

ФОН 15 минут 30 минут 60 минут 120 минут

Кора ипсилатеральная

Кора контрлатеральная

Гипоталамус

Гиппокамп

к

I

я а х о

IS и

IS

а

с

«

о ю

* ?

К в-

E S

* S

* S

S Ê

Ф g

H

H

§ in

* s

a N

g ©

x £

о 'it

и >

J &■

E О

О О

E .

о з

к Т

Е (Я

«Б

о ±

ï ® V о

is ,Е X . .

is g

Ч

« Е

e È

«

п

Рисунок 9. Влияние бепродона (100 мг/кг) на длительность эпиразрядов на 2-й стадии развития эпилептической системы у крыс с кобальтовой эпилепсией.

•P<0,05 по критерию Манна-Уитни по сравнению с фоновыми контрольными значениями.

х in ■ о

аЗ

® i

i ■:

Tï E

a «

H

S I

u «

IS a

X и

is

S P

u >

« 5

= ^

ю g

* g

H о

IS S

ä äS

s X

a а

» is

м ф

н а

x 0

а о

!S I

I I

x4

IS X EIS

О)

Ь о ?

ж а ■к

§ I

г

«

а о

а

а «

§

* ^

* 1 а Ъ

1 а

I § к « а ^

^ -Я а ^ г> а ж ¡с

I 1 I *

9 а

■к ж

.о

о»

Я

-а

о »

о

"С

п ■С Я О

я

ш ш

3

я

я I

о о Н т1

ТЗ

Е

а тэ-

§ О"

Ж

а >0

•У ^ §

а

а ^

ло а

1 3

^ к

а

§ О"

Ж

а

ТЗ

о

я

^

^ а

3= К

т Л

П)

Ц1 -ч

о о\ оз

"О

-2 <

& о

0 -I

1 оз

и I

* °

7*. го

^ ь

аз со

оз со ^о "й

(0 ш

Р 5

— о

^ г

■а I

0" л)

СО ><

л

а>

л

£ 3 *

^ £ ®

; I =

° о

СО "О °

о Ш »

со °

СО п

"О =1

оз о

со о

аз ь

^ со

о & о ^

со ^ "О а\ СО со

О)

X

О)

со

со

3 О

-I о

"О о

^ а\

а\ со -о

| ё

I 3

£ 5

3 &

со

1 ?

и о

со о

"О I

03 -I

Ь -о

СГ ь

I 03

О -I

-1 со

О "О

3 §

Ч О и —1

ь о

03 =1

ь

о

ё ».

со а\

м

а\ о

и I Ь 03

сг аз

О £ аз О

О со

Е

оз "О

И и 2» со

^ п>

—I

"О "О

^ о о —1 "О

оз

о о

со ь

со ^

—I "О

о ^

о

"О

л со

о ><

г

аз --^г-

-1 3

О 2

"О '

О -I

^с 03

оз

со ^ "О

Е р

£ 3 ^ ■

аз ь

о 5

О со

1* I3 о

аз о

Ь -н

I И

^ со

СО "О

& о

5 го

"О о

о =1

§ >

ГГ го

и о

О I го а\ оз ь -о -,

03

со о

аз 5

со "О

о 2 аз -

со оз

о

"О

О х

аз 5

со оз

5

в

о ^

о

"О

I -I

аз йз

ь

о ^

о о о

сг 03

03

I о

йз н о ^с ы

"О о о го

—I со со

аз ь

X со ^ со со —I

I "О

сг о

^ Е -I "О

го со 03

о

со ^

-I со г

о 03

_с X

го "О о ь

со ь 03 —1 со

г 03

со ^ "О 03 со "О 03 ь

йз о\ "О аз & сг I о

ь о о

5 го -1

& о

со о

I X о

^ "О —1

аз 03 03

=1 ь

го

оз

о

"О

о „ го р

со го О 5

& 9

Ь "О -о

ГО СО

со "О

о

"О

оз

йз

со "О

о со

со "О

> % -

СО со

I -I О "О

Ь о

I •5

о о

а

I

>0 о»

о ь

йз

"О

аз &

О го

О

I 01 Ж ¡С о?

а ж «

I 1

^ й

I « 1 ^

§

о" Ж

а

.¡о

а

а «

о ж

а

а

§

О"

Ж

а

■с

п ■С И

О

я

©

о Я о

я

^

а

Щ

ш

3

я

я

§

о н

'П т

п

Е

5?

•ё

о

са ^

^ а

3=

к

я

3

3

Я £

а

о §

Не о

н

2

кл

51

N

¡'О

И

I

I °

I 5

0

в>

0 ц т

1 §

Данная интернет-версия статьи была скачана с сайта http://www.epilepsia.su. Не предназначено для использования в коммерческих целях.

Информацию о репринтах можно получить в редакции. Тел.: +7 (495) 649-54-95; эл. почта: [email protected]. СорупдМ © 2015 Издательство ИРБИС. Все права охраняются.

Рисунок 12. Фрагмент записи ЭЭГ крысы №1, зарегистрированный на 1-й стадии развития эпилептической системы через 2 ч после введения бепродона (100 мг/кг).

Обозначения записей ЭЭГ сверху вниз: кора и - кора ипсилатеральная; кора к - кора контрлатеральная; ГПТ - гипоталамус; ГПК - гиппокамп.

сии у крыс является появление у животных периодически возникающей высокоамплитудной медленной активности.

На первой стадии развития ЭС через 30 мин. после введения бепродона во всех исследуемых структурах мозга (ипси- и контрлатеральной коре, гипоталамусе и гиппокампе) отмечалось появление периодически возникающей высокоамплитудной дельта-активности (см. рис. 12).

Сходные проявления медленной биоэлектрической активности наблюдались после введения препарата и во 2-й стадии развития ЭС (5-7-й дни после аппликации кобальта). На этой стадии развития ЭС высокоамплитудная дельта-активность зачастую приобретала монотонный характер. Способность бе-продона вызывать появление в структурах мозга животных медленной высокоамплитудной дельта-активности позволяет предполагать наличие у препарата седативного действия.

В качестве иллюстрации на рисунке 10 приводится запись фоновой ЭЭГ-активности крысы №5, зарегистрированной на второй стадии развития ЭС (7-й день после аппликации кобальта) до введения бепро-дона, а на рисунке 11 - запись ЭЭГ этой же крысы через 2 ч после введения бепродона в дозе 100 мг/кг.

Таким образом, полученные результаты позволяют полагать, что бепродон можно рассматривать как потенциально перспективный противоэпилеп-тический препарат. Выполненные исследования показали, что бепродон в дозе 100 мг/кг (внутрибрю-шинно) оказывает выраженное влияние как на корковые, так и подкорковые очаги ЭпА крыс с кобальт-индуцированным эпилептогенным очагом, вызывая статистически достоверное снижение в структурах мозга как числа, так и длительности эпилептических разрядов. При этом достоверный эффект препарата на ЭпА в первую стадию развития ЭС на-

правлен в основном на корковые очаги, а во второй - на ЭпА гипоталамуса и гиппокампа, то есть на те структуры, которые в данный период являются де-терминантными в генерации эпилептиформной активности.

Механизм возникновения эпилептических приступов вследствие аппликации кобальта до конца не определен. Очевидно, кобальт вызывает фокальное воспаление в области аппликации, сопровождающееся активацией астроцитов [4], значительным повышением внутрицитоплазматической концентрации ионов Са+ в цитоплазме нейронов и открытием ионных каналов межклеточных щелевых контактов [6,8], что вызывает ЭпА в корковых очагах. На 2-й стадии происходит перемещение очагов поражения в гипоталамус и гиппокамп, который, очевидно, происходит вследствие диффузии кобальта по проекциям нервных окончаний [7,10,13]. Интересно, что одним из ранних биохимических изменений в церебральной коре является снижение обратного захвата норадреналина в синапсах, снижение концентрации этого нейротрансмиттера в тканях и гиперэкспрессия ß2-адренорецепторов [5,12]. Агонисты ß2-адреналинорецепторов и, возможно, активация нейронов Locus coeruleus приводят к снижению эпи-лептогенной активности кобальта [12]. Морфологически эти изменения сопровождаются опустошением норадреналиновых аксонов в коре головного мозга [11]. Исходя из этих данных можно предположить, что противосудорожное действие бепродона определяется его способностью связываться с адренорецепторами нейронов, так как в предыдущих экспериментах было показано его взаимодействие с ß-адренорецепторами (IC50 850 нм), а также с 5-НТ2-серотониновыми (IC50 650 нм) рецепторами мембран мозга крысы (Бахуташвили А. личное сообщение).

к

I

я а х о

IS и

IS

а

с

«

о ю

* ?

К в-

E S

* S

* S

S Ê

Ф g

H

H

§ in

* s

a N

g ©

1 £

о fc

И s*

J £

E О

О О

E .

о з

к V

Е <Л

«S

о ±

ï ® V о

is ,Е X . .

s ¡s

ч

« Е E È

«

п

x in ■ «

s*

«s

ä3

® !

i ■:

Tï E

а «

H

S I

u «

IS a

X и

I

S T

u >

« 5 =

ш S

* £

H О

IS S

ë S

S X

a a

» E

M ф

h a

® л

x 0

a о

i I

S a о

к

IS

Выводы

1. На первой стадии развития эпилептической системы (ЭС) у контрольных крыс с кобальт-индуци-рованным эпилептогенным очагом (через 24-48 ч после аппликации кобальта) эпилептическая активность (ЭпА) более выражена в электрокортико-граммах ипсилатеральной коры, а в подкорковых структурах - латеральном гипоталамусе и дорзальном гиппокампе - ЭпА проявляется в меньшей степени. На второй стадии развития ЭС (5-7-й день) у крыс с кобальт-индуцированным очагом ЭпА более выражена в подкорковых структурах.

2. На первой стадии развития ЭС (через 24-48 ч после аппликации кобальта) бепродон в дозе 100 мг/ кг (однократно, внутрибрюшинно) вызывает статистически достоверное снижение числа разрядов ЭпА и их длительности в электрокортико-граммах ипсилатерального и контрлатерального полушарий; максимальный эффект бепродона наблюдается в электрокортикограммах контрлатерального полушария через 1 ч после введения препарата и сохраняется 2 ч. Бепродон не оказывает статистически достоверного эффекта на ЭпА, регистрируемую в подкорковых структурах: электрограммах латерального гипоталамуса и дорзального гиппокампа.

и пароксизмальные состояния

3. На второй стадии развития ЭС (через 5-7 дней после аппликации кобальта) бепродон статистически достоверно снижает число разрядов ЭпА в электрограммах латерального гипоталамуса и дорзального гиппокампа и уменьшает длительность разрядов ЭпА в контрлатеральном полушарии и электрограммах латерального гипоталамуса.

4. Механизм действия бепродона на эпилептическую активность на первой стадии развития ЭС связан с его влиянием на корковые очаги, которые в этот период являются детерминантными и, таким образом, определяются как мишени действия бепродона. Механизм действия бепродона на эпилептическую активность на второй стадии развития ЭС связан с его влиянием на подкорковые очаги, особенно в гипоталамусе, которые в этот период являются детерминантными и определяются как мишени действия бепродона.

5. Эффект бепродона зависит от стадии развития эпилептической системы и направлен на детер-минатные очаги, а именно: на первой стадии развития ЭС мишенями действия бепродона являются корковые, а на второй стадии - подкорковые очаги, которые являются генераторами эпилептической активности.

Литература:

6. Авакян Г.Н., Неробкова Л.Н., Воронина

Т.А., Маркина Н.В. Митрофанов А.А. Влия- 10. ние карбамазепина на структурно-функциональные связи в развитии эпилептической системы. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2002; 2: 7-10.

7. Воронина Т.А., Неробкова Л.Н., Стойко 11. М.И., Авакян Г.Н. Анализ влияния фенито-

ина на распространение судорог и эпилептический статус, вызванный нейроток- 12. сином гомоцистеином тиалактоном у крыс с кобальтовой эпилепсией. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2003; 66 (1): 5-8.

8. Воронина Т.А., Неробкова Л.Н. Руковод- 13. ство по проведению доклинических исследований лекарственных средств: методические указания по изучению проти-восудорожной активности фармакологических веществ. Часть 1. Глава 14. М. 14. 2012; 235-250.

9. Butler A.B., Willmore L.J., Fuller P.M., Bass N.H. Focal alteration of dendrites and astrocytes in rat cerebral cortex during

References:

1. Avakyan G.N., Nerobkova L.N., Voronina T.A., Markina N.V. Mitrofanov A.A. Eksperimental'naya i klinicheskaya farmakologiya. 2002; 2: 7-10.

2. Voronina T.A., Nerobkova L.N., Stoyko M.I., Avakyan G.N. Eksperimental'naya i

initiation of cobalt-induced epileptiform activity. Exp Neurol. 1976 Apr; 51 (1): 216-28.

Bregman F., Le Saux S., Trottier L., Chauvel P., Maurin Y. Chronic Cobalt-induced Epilepsy: Noradrenaline lonophoresis and Adrenoceptor Binding Studies in the Rat Cerebral Cortex. J. Neural Transmission. 1985; 63: 109-118. Chang L.W., Payan H.M. Cobalt-induced epilepsy: an ultrastructural study. Neurol Res. 1979; 1 (1): 19-29. Clayton P.R., Emson P.C. Spread of cobalt from a cortical epileptic lesion induced by a cobalt-gelatine implant into the frontal cortes of the rat. Experientia. 1976 Oct 15; 32 (10): 1303-5.

He J., Hsiang H.L., Wu C, Mylvagnanam S., Carlen P.L., Zhang L. Cellular mechanisms of cobalt-induced hippocampal epileptiform discharges. Epilepsia. 2009 Jan; 50 (1): 99-115.

Hyon Mee Chun, Jae Moon Kim1, Young Ho Lee. Pattern of Hippocampal Cell Changes in Cobalt / Homocysteine induced Status Epilepticus. The Korean J. Anat. 2002; 35 (1): 37-42.

klinicheskaya farmakologiya. 2003; 66 (1): 5-8.

Voronina T.A., Nerobkova L.N. Guidelines for preclinical studies of drugs: guidelines for the study of anticonvulsant activity of pharmacological substances. Part 1. Chapter 14 [Rukovodstvo po provedeniyu doklinicheskikh issledovaniy lekarstvennykh

15. Sugaya E., Ishige A., Sediguchi K., Yuzurihara M., lizuka S., Sugimoto A., Hosoya E. Damage of hippocampal neurons caused by cobalt focus in the cerebral cortex of rats. Brain Res. 1988 Aug 30; 459 (1): 196-9.

16. Trottier S., Berger B., Chauvel P., Dedek J., Gay M. Alterations of the cortical noradrenergic system in chronic cobalt epileptogenic foci in the rat: A histofluorescent and biochemical study Neuroscience. 1981; 6: 1069-1080.

17. Trottier S., Claustre Y., Caboche J., Dedek J., Chauvel P., Nassif S., Scatton B. Alterations of noradrenaline and serotonin uptake and metabolism in chronic cobalt-

induced epilepsy in the rat. Brain Res. 1983 Aug 8; 272 (2): 255-62.

18. Van Ostrand G., Cooper R.M. [14C]2-deoxyglucose autoradiographic technique provides a metabolic signature of cobalt-induced focal epileptogenesis. Epilepsia. 1994 Sep-Oct; 35 (5): 939-49.

19. Walton N.Y. et al. Lamotrigine vs. phenytoin for treatment of status epilepticus: comparison in an experimental model. Epilepsy Res. 1996; 24: 19-28.

sredstv: metodicheskie ukazaniya po izucheniyu protivosudorozhnoy aktivnosti farmakologicheskikh veshchestv. Chast' 1. Glava 14]. Moscow. 2012; 235-250. Butler A.B., Willmore L.J., Fuller P.M., Bass N.H. Focal alteration of dendrites and astrocytes in rat cerebral cortex during initiation of cobalt-induced epileptiform

<2 к

I

is a x о

IS и

IS

a

E

«

u u

* ?

К В-

E S

* S

* S

S Ê

Ф ¡V

H

H

§ in

* s

a N

g ©

1 £

о fc

И s*

J £

E О

О О

E .

о з

к V

Е <Л

«S

о ±

ï ® V о

is ,Е X . .

s ¡s

ч

« Е E È

«

п

x in ■ «

s*

«s

ä3

® i

i ■:

"S E

a «

H

S t

u «

IS a

X и

i *

S T

u >

« 5 =

ш S

* £

H О

¡s S

ë S

S X

a a

» E

M ф

h a

X 0

a о

H

S S

ï ï x4

(S X EIS

3.

activity. Exp Neurol. 1976 Apr; 51 (1): 216-28.

Bregman F., Le Saux S., Trottier L., Chauvel P., Maurin Y. Chronic Cobalt-induced Epilepsy: Noradrenaline lonophoresis and Adrenoceptor Binding Studies in the Rat Cerebral Cortex. J. Neural Transmission. 1985; 63: 109-118.

Chang L.W., Payan H.M. Cobalt-induced epilepsy: an ultrastructural study. Neurol Res. 1979; 1 (1): 19-29. Clayton P.R., Emson P.C. Spread of cobalt from a cortical epileptic lesion induced by a cobalt-gelatine implant into the frontal cortes of the rat. Experientia. 1976 Oct 15; 32 (10): 1303-5.

He J., Hsiang H.L., Wu C, Mylvagnanam S., Carlen P.L., Zhang L. Cellular mechanisms of

cobalt-induced hippocampal epileptiform discharges. Epilepsia. 2009 Jan; 50 (1): 99115. 12.

9. Hyon Mee Chun, Jae Moon Kim1, Young Ho Lee. Pattern of Hippocampal Cell Changes in Cobalt / Homocysteine induced Status Epilepticus. The Korean J. Anat. 2002; 35 (1): 37-42.

10. Sugaya E., Ishige A., Sediguchi K., 13. Yuzurihara M., lizuka S., Sugimoto A.,

Hosoya E. Damage of hippocampal neurons caused by cobalt focus in the cerebral cortex of rats. Brain Res. 1988 Aug 30; 459 (1): 196-9. 14.

11. Trottier S., Berger B., Chauvel P., Dedek J., Gay M. Alterations of the cortical noradrenergic system in chronic cobalt epileptogenic foci in the rat: A

histofluorescent and biochemical study Neuroscience. 1981; 6: 1069-1080. Trottier S., Claustre Y., Caboche J., Dedek J., Chauvel P., Nassif S., Scatton B. Alterations of noradrenaline and serotonin uptake and metabolism in chronic cobalt-induced epilepsy in the rat. Brain Res. 1983 Aug 8; 272 (2): 255-62.

Van Ostrand G., Cooper R.M. [14C]2-deoxyglucose autoradiographic technique provides a metabolic signature of cobalt-induced focal epileptogenesis. Epilepsia. 1994 Sep-Oct; 35 (5): 939-49. Walton N.Y. et al. Lamotrigine vs. phenytoin for treatment of status epilepticus: comparison in an experimental model. Epilepsy Res. 1996; 24: 19-28.

Сведения об авторах:

Воронина Татьяна Александровна - профессор, д.м.н., руководитель лаборатории психофармакологии ФГБНУ «НИИ Фармакологии им. В.В. Закусова». Адрес: Балтийская ул. 8, г. Москва 125315, Россия. Тел.: +74956012414. E-mail: [email protected].

Неробкова Любовь Николаевна - к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории психофармакологии ФГБНУ «НИИ Фармакологии им. В.В. Закусова». Адрес: Балтийская ул. 8, г. Москва, 125315, Россия. Тел.: +74956012414. E-mail: [email protected].

Авакян Гагик Норайрович - д.м.н., заслуженный деятель науки РФ, профессор кафедры неврологии и нейрохирургии ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова. Адрес: ул. Островитянова, д. 1, г. Москва, 117997, Россия. E-mail: [email protected].

Бахуташвили Александр Владимирович - д.м.н., генеральный директор ООО «Ксенова». Адрес: ул. Саляма Адиля, д 9, корп 3, г. Москва, 123154, Россия. Тел.: +74952402273.

Авакян Георгий Гагикович - к.м.н., ассистент кафедры неврологии, нейрохирургии и медицинской генетики ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова. Адрес: ул. Островитянова, д. 1, г. Москва, 117997, Россия. Тел.: +79151879506.

Капица Инга Геннадиевна - к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории психофармакологии ФГБНУ «НИИ Фармакологии им. В.В. Закусова». Адрес: Балтийская ул. 8, г. Москва, 125315, Россия. Тел.: +74956012414. E-mail: [email protected]

Гайдуков Игорь Олегович - аспирант ФГБНУ «НИИ Фармакологии им. В.В. Закусова». Адрес: Балтийская ул. 8, г. Москва, 125315, Россия. Тел.: +74956012414.

Ковалев Иван Георгиевич - аспирант ФГБНУ «НИИ Фармакологии им. В.В. Закусова». Адрес: Балтийская ул. 8, г. Москва, 125315, Россия. Тел.: +74956012414.

About the authors:

Voronina Tat'yana Aleksandrovna - professor, MD, head of the Laboratory of Psychopharmacology Institute of Pharmacology named V.V. Zakusov RAS. Address: Baltiiskaya str., 8, Moscow, 125315, Russia. Tel.: +74956012414. E-mail: [email protected].

Nerobkova Lyubov' Nikolaevna - Ph.D., Senior Research Fellow, Institute of Pharmacology named V.V. Zakusov RAS. Address: Baltiiskaya str., 8, Moscow, 125315, Russia. E-mail: [email protected].

Avakyan Gagik Norairovich - MD, Honored Scientist of Russia, Professor of Neurology and Neurosurgery, Medical University RNIMU them NI Pirogov. Address: Ostrovityanova str., 1.Moscow. 117997, Russia. E-mail: [email protected].

Bakhutashvili Aleksandr Vladimirovich - Ph.D., General Director of LLC "Xenova". Address: Salyama Adilya str., 9, Moscow, 123154, Russia. Tel.: +749 524 0 2 2 73.

Avakyan Georgii Gagikovich - MD, PhD, Department of Neurology, Neurosurgery and Medical Genetics, Medical University RNIMU them NI Pirogov. Address: Ostrovityanova str., 1.Moscow. 117997, Russia. Tel.: 79151879506.

Kapitsa Inga Gennad'evna - PhD, Senior Researcher, Institute of Pharmacology named V.V. Zakusov RAS. Address: Baltiiskaya str., 8, Moscow, 125315, Russia. E-mail: [email protected].

Gaidukov Igor' Olegovich - Post-graduate, Institute of Pharmacology named V.V. Zakusov RAS. Address: Baltiiskaya str., 8, Moscow, 125315, Russia. Tel.: +74956012414.

Kovalev Ivan Georgievich - Post-graduate, Institute of Pharmacology named V.V. Zakusov RAS. Address: Baltiiskaya str., 8, Moscow, 125315, Russia. Tel.: +74956012414.

к i is a к о

IS и

IS

a

E

Ф

u u

* ?

К В-

E S

* s

* 5

s i

Ф ¡V

H

§ ¡2

* S

eg (ч

£ ©

1 £

о fc

И s*

J £

E О

О О

E ■

о з

к V

Е <Л

«Б

о ±

IF ®

V о

is ,Е X . .

8 ¡н

Ч

ф Е Е С

ф

п

х in ■ «

аЗ

® s

i ■: Е

а Ф

Н

S I

0 Ф IS а

х eg

1 *

S т

0 >

« 5 =

ш 8

* £

I- о

IS S

ё Я

£ х

а а

® Е

М ф

н а

х 0

а о

1 I

S а о

к

IS

х*

IS X EIS

5

6

7

8