CC BY
90ПСИХОНЕЙРОФАРМАКОЛОГИЯ
© П.М. КЛОДТ, В.С. КУДРИН, В.Б. НАРКЕВИЧ,
М.М. КОЗЛОВСКАЯ, А.И. МАЙСКИЙ, К.С. РАЕВСКИЙ; 2005
НИИ фармакологии им. В.В. Закусова РАМН, Москва
ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТОВ ГЕПТАПЕПТИДА СЕЛАНКА НА СОДЕРЖАНИЕ МОНОАМИНОВ И ИХ МЕТАБОЛИТОВ В СТРУКТУРАХ МОЗГА КРЫС ВИСТАР
Резюме
Изучено влияние синтетического аналога тафтсина — гептапептида селанка — на содержание моноаминов и их метаболитов в коре и подкорковых структурах (стриатум, прилежащее ядро, гипоталамус и гиппокамп) головного мозга крыс Вистар. На основании полученных данных выдвинуто предположение о том, что селанк, по-видимому, обладает некоторой селективностью в отношении мезокортикальной дофаминергической системы мозга.
Ключевые слова
селанк; жидкостная хроматография; нейротрансмиттеры; дофамин
ВВЕДЕНИЕ
В последние десятилетия уделяется значительное внимание изысканию лекарственных средств анксиолитического действия, лишенных недостатков соединений, использующихся в клинической практике в настоящее время. Известно, что в терапии тревожных состояний широко применяются соединения бензодиазепинового ряда, серьезным недостатком которых является развивающаяся при их длительном применении лекарственная зависимость [1].
В связи с этим, одним из приоритетных направлений психофармакологии является поиск и создание веществ, обладающих высоким анксиолитическим потенциалом, но не вызывающих побочных эффектов. Среди таких соединений значительный интерес представляют синтетические аналоги или фрагменты эндогенных нейротроп-ных пептидов, способные оказывать выраженное нейропсихотроп-ное воздействие [9, 16].
Одним из таких веществ является эндогенный регуляторный тет-рапептид тафтсин (ТЬг-Ьу8-Рго-Лг§), обладающий иммуномодули-рующим эффектом [14], а также широким спектром фармакологической (в т.ч. психотропной) активности [17]. С другой стороны, ней-ротропное действие тафтсина кратковременно, а само соединение неустойчиво к действию внешних и внутренних факторов.
На основе модификации структуры молекулы тафтсина был синтезирован гептапептид пролонгированного действия селанк (Институт молекулярной генетики РАН) [5]. Молекула селанка содержит тетра-пептид тафтсин и три левовращающих аминокислоты — Рго-Оу-Рго. Селанк отличается устойчивостью и высокой биодоступностью при различных способах введения [8, 10].
Расширенное фармакологическое изучение селанка, выполненное в НИИ фармакологии РАМН, позволило охарактеризовать данное соединение как препарат с уникальным спектром психофармакологической активности, обладающий как анксиолитическими, так и психостимулирующими свойствами [4, 12, 15]. Было также показано, что данное соединение положительно влияет на когнитивные и мнести-ческие функции [12]. Центральное действие селанка связывают с изменением баланса моноаминов в эмоциогенных структурах мозга, а также с модуляцией активности фермента биосинтеза катехолами-нов тирозингидроксилазы [6, 11]. Высказывается предположение о том, что психотропный эффект селанка может быть связан с его спо
собностью ингибировать ферменты деградации эн-кефалинов, обеспечивая тем самым накопление последних [2].
В то же время, нейрохимические механизмы психотропного действия селанка до настоящего времени остаются малоизученными. Данные о влиянии соединения на биохимические процессы в структурах мозга фрагментарны и получены при изучении малых доз селанка, вызывающих анксиолитическое действие, тогда как стимулирующие эффекты больших доз препарата не исследовались.
Предпринимались попытки исследования содержания моноаминов и их метаболитов при введении селанка, однако для определения указанных нейрохимических параметров были использованы гомоге-наты целого мозга [11].
В связи с этим, целью данной работы являлось изучение влияния различных доз селанка на концентрацию моноаминов и их метаболитов в структурах мозга крыс с помощью метода высокоэффективной жидкостной хроматографии с электрохимической детекцией (ВЭЖХ/ЭД).
МЕТОДИКА
В эксперименте были использованы 21 крыса-самец линии Вистар массой 180—220 г. Селанк растворяли в физиологическом растворе и вводили однократно внутрибрюшинно.
Были выбраны дозы 0,25 мг/кг и 1 мг/кг, поскольку имеются сведения о том, что селанк в первой из этих доз обладает анксиолитическими свойствами, а в дозе 1 мг/кг проявляет психостимулирующий эффект [1].
Забой животных осуществлялся через 1 час после инъекции селанка. Структуры мозга (фронтальная кора (ФК), гиппокамп, гипоталамус, стриатум и прилежащее ядро (ПЯ)) извлекались на льду и замораживались в жидком азоте.
Перед экспериментами по определению содержания нейротрансмиттеров пробы размельчали в ручном гомогенизаторе (тефлон-стекло) в 20 объемах 0,1 н HCIO. с добавлением диоксибензила-мина (0,5 нмоль/мл) в качестве внутреннего стандарта.
Пробы центрифугировали при 10 000 g в течение 10 минут. Содержание моноаминов и их метаболитов определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с электрохимической детекцией (ВЭЖХ/ЭД) на хроматографе LC-304T (BAS, West Lafayette, США) с аналитической колонкой Phenomenex (C18, 4 х 150 мм, 4 мкм) [7].
Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием t-критерия Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Было обнаружено, что введение селанка вызывает разнонаправленные изменения содержания ней-ротрансмиттеров в различных структурах мозга. Так, если в гиппокампе данный пептид вызывал дозоза-висимое увеличение содержание дофамина (ДА) (табл. 5), то в стриатуме наблюдалась обратная картина — содержание ДА при увеличении дозы снижалось (табл. 2). В то же время, следует отметить, что описанные эффекты не достигали статистической достоверности и отмечались лишь на уровне тенденции. Уровень 3,4-диоксифенилуксусной кислоты (ДОФУК) — одного из основных метаболитов ДА — статистически достоверно возрастал (на 300—400 % при дозе селанка 1 мг/кг) в ФК (табл.4) и гиппокампе (табл. 5). Следует отметить, что наблюдавшееся нами увеличение содержания ДОФУК в ФК не сопровождалось одновременным снижением концентрации норадреналина (НА) в той же структуре, что не согласуется с выдвинутым предположением о ре-ципрокном характере изменений уровня этих нейро-трансмиттеров [11]. В то же время, необходимо указать, что работа этой группы исследователей была выполнена на гомогенатах целого мозга и измерения нейрохимических показателей проводились флуори-метрическим методом, а не с помощью более чувствительной методики ВЭЖХ/ЭД. Полученные нами результаты согласуются с данными о том, что введение трициклического антидепрессанта иприндола вызывало сходный подъем концентрации ДОФУК в ФК [13], подтверждая, таким образом, предположение о наличии в спектре фармакологического действия селанка антидепрессивной компоненты [3].
Изменения концентрации гомованилиновой кислоты (ГВК) — другого метаболита ДА — также носили разнонаправленный характер. Если в гипоталамусе (табл. 1) величина этого параметра дозоза-висимо снижалась (более чем в 2 раза для дозы селанка 1 мг/кг), то в гиппокампе он так же драматически увеличивался (на 250 % для той же дозы) (табл. 5). Следует отметить, что подобная картина наблюдалась в ФК и ПЯ, в которых доза пептида 0,25 мг/кг вызывала прямо противоположные изменения: при этом уровень ГВК в ФК увеличивался на 70 % (табл.4), тогда как в ПЯ он снижался примерно на треть (табл. 3). Содержание серотонина (5-ОТ) значимо не изменялось ни в одной из изу-
Таблица 1
Влияние селанка на содержание моноаминов и их метаболитов в гипоталамусе крыс Вистар
Препарат НА ДА ДОФУК гвк 5- 5- / / 5- / 5-
Контроль 100,0 ± 4,2 100,0 ± 8,0 100,0 ± 9,1 100,0 ± 20,0 100,0 ± 4,0 100,0 ± 5,6 100,0 ± 12,0 100,0 ± 25,9 100,0 ± 7,1
Селанк 0,25 / 101,7 ± 3,2 111,5 ± ± 14,7 87,7 ± 5,3 102,2 ± 15,0 105,0 ± 4,4 107,5 ± 3,6 99,7 ± 7,6 104,0 ± 22,1 94,3 ± 5,9
Селанк 1,0 мг/ 102,9 ± 3,0 89,2 ± 5,8 104,8 ± 5,0 44,3 ± 5,8 * 104,8 ± 3,7 93,8 ± 4,3 121,1 ± 5,0 49,4 ± 6,1 88,2 ± 6,2
Таблица 2
Влияние селанка на содержание моноаминов и их метаболитов в стриатуме крыс Вистар
Препарат НА ДА ДОФУК ГВК 5- 5- / / 5- / 5-
Контроль 100,0 ± 6,0 100,0 ± 3,2 100,0 ± 4,0 100,0 ± 10,0 100,0 ± 1,8 100,0 ± 8,6 100,0 ± 1,8 100,0 ± 8,4 100,0 ± 4,7
Селанк 0,25 мг/ 95,0 ± 7,1 93,8 ± 2,5 90,7 ± 2,7 94,1 ± 5,7 97,8 ± 2,5 85,0 ± 3,1 96,8 ± 2,0 100,9 ± 5,7 87,2 ± 4,0
Селанк 1,0 мг/ 110,7 ± 8,2 89,4 ± 5,9 87,1 ± 4,1 92,9 ± 7,2 83,9 ± 4,2 84,0 ± 2,8 94,7 ± 4,5 106,1 ± 7,9 105,9 ± 6,0
Таблица 3
Влияние селанка на содержание моноаминов и их метаболитов в прилежащем ядре крыс Вистар
Препарат НА ДА ДОФУК ГВК 5- 5- / / 5- / 5-
Контроль 100,0 ± 9,7 100,0 ± 6,9 100,0 ± 5,4 100,0 ± 9,9 100,0 ± 4,6 100,0 ± 6,8 100,0 ± 4,6 100,0 ± 13,0 100,0 ± 8,0
Селанк 0,25 мг/ 118,4 ± ± 17,2 90,4 ± 5,4 89,7 ± 5,0 74,4 ± 3,9* 101,8 ± 4,2 92,1 ± 3,0 98,4 ± 2,6 80,4 ± 3,0 90,4 ± 4,8
Селанк 1,0 мг/ 111,2 ± ± 10,0 98,9 ± 3,1 98,8 ± 5,6 87,6 ± 9,1 98,6 ± 5,5 94,0 ± 4,6 98,7 ± 4,8 84,9 ± 7,8 96,3 ± 7,6
Примечание: * — достоверность различий по сравнению с контролем при р < 0,05; ** — достоверность различий по сравнению с контролем при р < 0,001 ^-критерий Стьюдента).
ченных структур, за исключением стриатума, в ко- лось снижение величины этого нейрохимического тором при введении дозы селанка 1 мг/кг наблюда- параметра примерно на 20 % (табл.2). Сходная,
Таблица 4
Влияние селанка на содержание моноаминов и их метаболитов во фронтальной коре мозга крыс Вистар
Препарат НА ДА ДОФУК гвк 5- 5- / / 5- / 5-
Контроль 100,0 ± 2,6 100,0 ± 5,6 100,0 ± ± 22,1 100,0 ± 13,0 100,0 ± 2,9 100,0 ± 4,6 100,0 ± 30,3 100,0 ± 14,7 100,0 ± 4,9
Селанк 0,25 мг/ 97,6 ± 3,3 84,5 ± 6,7 136,3 ± ± 18,2 188,1 ± ± 27,2 * 99,7 ± 4,5 98,5 ± 5,3 134,7 ± 23,8 188,0 ± ± 28,5 * 100,6 ± 9,0
Селанк 1,0 мг/ 95,1 ± 3,7 108,4 ± ± 14,3 200,4 ± ± 29,8 * 125,7 ± 34,9 97,1 ± 2,6 105,6 ± 5,7 167,2 ± 37,3 124,7 ± 50,1 108,7 ± 6,1
Таблица 5
Влияние селанка на содержание моноаминов и их метаболитов в гиппокампе крыс Вистар
Препарат НА ДА ДОФУК ГВК 5- 5- / / 5- / 5-
Контроль 100,0 ± ± 10,4 100,0 ± ± 43,8 100,0 ± ± 26,1 100,0 ± 25,7 100,0 ± 9,8 100,0 ± 5,2 100,0 ±43,0 100,0 ± 11,0 100,0 ± 7,1
Селанк 0,25 мг/ 112,5 ± 9,3 125,8 ± ± 12,3 171,9 ± ± 61,9 131,7 ± 14,6 105,0 ± 7,2 93,6 ± 2,3 93,3 ± 38,9 123,9 ± 21,0 81,5 ± 7,5
Селанк 1,0 мг/ 121,0 ± 8,3 162,8 ± ± 39,7 351,8 ± ± 43,8 ** 249,5 ± ± 40,4 * 113,2 ± 10,7 97,3 ± 6,2 168,4 ± 62,9 295,2 ± ± 110,1 87,0 ± 12,6
Примечание: приведены средние значения и стандартные ошибки (М ± m). Значимость отличий: * — достоверность различий по сравнению с контролем при р< 0,05; ** — при р < 0,001 ^-критерий Стьюдента).
однако статистически недостоверная тенденция наблюдалась также в ФК. Уровень метаболита 5-ОТ— 5-оксииндолуксусной кислоты (5-ОИУК) — ни в одной из структур сколько-либо значимых изменений не претерпевал. Аналогичным образом не изменялось ни в одном из функциональных образований мозга и соотношение ДОФУК/ДА, характеризующее скорость кругооборота ДА. Показатель ГВК/ДА понижался в ФК, что может свидетельствовать об угнетающем влиянии малых (анк-сиолитических) доз селанка на метаболизм ДА. С другой стороны, в остальных изученных структурах мозга влияния гептапептида на данный показатель обнаружено не было.
Что касается соотношения 5-ОИУК/5-ОТ, свидетельствующего о скорости биодеградации серото-нина, то следует отметить, что величина этого параметра не изменялась практически во всех структу-
рах, за исключением стриатума, в котором этот показатель незначительно, но статистически достоверно снижался при введении селанка в дозе 0,25 мг/кг.
В целом, полученные нами результаты опытов в мозге отражают сложный комплексный характер действия селанка на дофаминергические структуры, в том числе и мезолимбические (гипоталамус, гип-покамп). Последние, как известно, являются, эмо-циогенными и отвечают за развитие тревожных состояний. Нельзя исключать также задействованнос-ти в фармакологическом ответе некоторых других нейромедиаторных систем, в частности, аминоацид-и гистаминергической, изучение которых представляется весьма перспективным для более глубокого понимания механизмов психотропных механизмов действия.
Работа поддержана грантом РФФИ № 04-0448083.
ЛИТЕРАТУРА
988 1. Вальдман А.В. Модулирующее действие коротких пептидов на моноаминергические процессы мозга как основа их психотропного эффекта // Вопр. мед. химии. — 1984.— Т. 30. — С. 36-63.
2. Зозуля А.А. и др. Ингибирующее действие селанка на энкефалин- деградирующие ферменты как возможный механизм его анксиолитической активности // Бюлл. эксперим. биол. и мед. — 2001. — Т. 131, № 4. — С. 315-317.
3. Козловская М.М., Саркисова К.Ю., Козловский И.И. Влияние гептапептида селанка на депрессию поведения высоко- и низкотревожных мышей Balb/c и C57BI/6 и крыс с наследуемой депрессивностью поведения WAG/Rij // Психофармакол. биол. наркол. — 2005. — Т. 5, № 1. — С. 939-945.
4. Козловская М.М., и др. Сравнительное изучение фрагментов тафтсина на показатели условной реакции пассивного избегания // Хим.-фарм. журн. — 2001. — Т. 35, № 6. — С. 3-6.
5. Козловская М.М. и др. Сравнительный анализ структурно-функциональных особенностей пептидного препарата селанка // Психофармакол. биол. наркол. — 2002. — Т. 2, № 1-2. — С. 203-210.
6. Минеева М.Ф. Физиологические основы регуляции тирозингидроксилазы // Нейрохимическая основа психотропного эффекта. — М.: НИИ фармакологии АМН СССР, 1982. — С. 53-57.
7. 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.
8. Незнамов Г.Г., Телешова Е.С., Бочка-рева В.К. Результаты клинико-фарма-кологических исследований пептидного препарата селанка в качестве анксиоли-
тического средства // Тер. псих. забол. — 2002. — С. 28-36.
9. Семенова Т.П. и др. Влияние тафтсина и его аналогов на обучение, память и исследовательское поведение крыс // Журн. высш. нервн. деят. — 1988. — Т. 38, № 6. — С. 1033-1037.
10. Середенин С.Б. и др. Изучение противо-тревожного действия аналога эндогенного пептида тафтсина на инбредных мышах с различным фенотипом эмоционально-стрессовой реакции // Журн. высш. нервн. деят. — 1998. — Т. 48, № 1. — С. 153-161.
11. Середенин С.Б. и др. Роль серотонинер-гического компонента в форми-ровании противотревожного действия синтетического аналога тафтсина // Эксперим. и клин. фармакол. — 1995. — Т. 58, № 6. — С. 3-6.
12. Середенин С.Б. и др. Сравнительное изучение гептапептида ГП-7 и его лекарственной формы на обучение, память и исследовательское поведение крыс с интактной и разрушенной катехоламинер-гической системой // Хим.-фарм. журн. — 1996. — Т. 30. — С. 12-14.
13. Berretera C. et al. Chronic treatment with iprindole reduces immobility of rats in the "despair" test by activating dopaminergic mechanisms in the brain // J. Pharm. Pharmacol. —1986. — Vol. 38. — P. 313-315.
14. Fridkin M., Najjar V. Tuftsin: its chemistry, biology, and clinical potential // Critical Rev. in Biochem and Molec. Biol. — 1989. — Vol. 24. — P. 1-40.
15. Kozlovskaya М.М. et al. Selank — the novel anxiolytic of peptide nature with the unique range of psychotropic activity // J. Eur. Neuropsychopharmacol. — 2000. — Vol. 10, Suppl. 2. — P. 70-71.
16. Roques B.P. Novel approaches to targeting neuropeptide systems // Trends Pharmacol. Sci. — 2000. — Vol. 21. — P. 475-483.
17. Wang J., Tsirka S. Tuftsin fragment 1-3 is beneficial when delivered after the induction of intracerebral hemorrhage // Stroke. — 2005. — Vol. 36. — P. 613-615.
