CC BY
31
https://doi.org/10.25207/1608-6228-2019-26-1-18-27
ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА ДЕЙСТВИЯ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ СУБСТАНЦИИ РАПИТАЛАМ IN VIVO
Н. В. Авдеева
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», ул. Победы, д. 85, г. Белгород, 308015, Россия
Аннотация
Цель. Изучение механизмов действия фармацевтической субстанции Рапиталам на моделях паркинсонического синдрома.
Материалыиметоды. На самцахмышей и крысизучались различные эффекты новой фармакологической субстанции — Н-хлорофенил-метил-дигидро-метокси-метилфенил-ок-сопиридазина карбоксамид (Рапиталам). В ходе эксперимента воспроизводились различные модели паркинсонического синдрома: моделирование паркинсонического синдрома путем введения нейротоксина 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропири-дина гидрохлорида (МФТП), моделирование галоперидол-индуцированной каталепсии, моделирование апоморфин-индуцированной стереотипии, моделирование оксотремо-рин-индуцированного тремора с проведением последующих тестов. Для определения эффективности Рапиталама на симптоматику, полученную при введении животным МФТП, осуществлялись следующие тесты: тест «открытое поле», тест «вращающийся стержень», оценивалась сила хватки и степень ригидности по длине шага. При моделировании галоперидол-индуцированной каталепсии проводили тест горизонтального стержня. После введения апоморфина оценивали выраженность стереотипии в баллах. Для изучения холинергического звена использовалась модель оксотреморин-индуци-рованного тремора у крыс. После введения оксотреморина оценивали степень выраженности тремора на фоне введения исследуемых соединений.
Результаты. При анализе данных тестов «открытое поле», «вращающийся стержень», а также длины шага и силы хватки при моделировании синдрома паркинсонизма путем введения МФТП, межгрупповых статистических различий не выявлено. Таким образом, исследуемое соединение Рапиталам в дозах 2, 6 и 20 мг/кг и препарат сравнения Лево-допа в дозе 60 мг/кг при пероральном введении мышам в течение 10 дней не оказывали влияния на показатели двигательной активности и моторной координации мышей. Также Рапиталам в дозах 1, 3 и 10 мг/кг, как и препарат сравнения Леводопа в дозе 50 мг/кг, не оказал влияния на выраженность галоперидол-индуцированной каталепсии и апо-морфин-индуцированной стереотипии у крыс. При введении исследуемым животным оксотреморина наблюдалось статистически значимое снижение степени выраженности тремора на фоне введения Рапиталама в дозах 3 и 10 мг/кг.
Заключение. Рапиталам не оказывает влияния на моторные нарушения, обусловленные дофаминергическими механизмами. Исследуемое соединение обладает выраженным холиноблокирующим эффектом в дозах 3 и 10 мг/кг.
Ключевые слова: болезнь Паркинсона, mGluR4-рецепторы, Рапиталам, холинобло-каторы
Конфликт интересов: автор заявил об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: Авдеева Н.В. Изучение механизма действия фармацевтической субстанции Рапиталам in vivo. Кубанский научный медицинский вестник. 2019; 26(1): 18-27. https://doi.ora/10.25207/1608-6228-2019-26-1 -18-27
Поступила 08.10.2018
Принята после доработки 19.12.2018
Опубликована 25.02.2019
IN VIVO STUDY OF THE ACTION MECHANISM OF THE RAPITALAM PHARMACEUTICAL SUBSTANCE
Natal'ya V. Avdeeva
Belgorod State National Research University, Pobedy str., 85, Belgorod, 308015, Russia
Abstract
The aim is to study the action mechanisms of the Rapitalam pharmaceutical substance using Parkinsonian syndrome models.
Materials and methods. Various effects of a new pharmacological substance, N-chlorophenyl-methyl-dihydro-methoxy-methylphenyl-oxopyridazine carboxamide (Rapitalam), were studied in male laboratory mice and rats. During the experiment, the various models of the Parkinsonian syndrome were reproduced: the simulation of the Parkinsonian syndrome by administering 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine hydrochloride (MPTP) neurotoxin, the simulation of haloperidol-induced catalepsy, the simulation of apomorphine-induced stereotypy and the simulation of oxotremorine-induced tremor followed by tests. The following tests were carried out in order to determine the Rapitalam efficacy with regard to symptoms manifested after the MPTP administration in animals: the open field test, the rotarod performance test, as well as the evaluation of the grip strength and the degree of rigidity using the stride length. When simulating the haloperidol-induced catalepsy, a horizontal bar test was performed. After the administration of apomorphine, the severity of stereotypy was assessed in scores. A simulation of oxotremorine-induced tremor in rats was used to study the cholinergic link. After the administration of oxotremorine, the severity of tremor was assessed against the background of administration of the test compounds.
Results. During the analysis of the data obtained in the open field and rotarod tests as well as the stride length and the grip force when simulating the Parkinsonian syndrome by introducing MPTP, no intergroup statistical differences were found. Thus, the tested Rapitalam substance in doses of 2 mg/kg, 6 mg/kg and 20 mg/kg and the Levodopa reference drug at a dose of 60 mg/kg had no effect on the indices of motor activity and motor coordination in mice when administered orally for 10 days. Rapitalam in doses of 1 mg/kg, 3 mg/kg and 10 mg/kg as well as the Levodopa reference drug at a dose of 50 mg/kg, did not affect the severity of haloperid-ol-induced catalepsy and apomorphine-induced stereotypy in rats. Under the administration of oxotremorine to laboratory animals, a statistically significant decrease in the severity of tremor was observed during the Rapitalam administration in doses of 3 mg/kg and 10 mg/kg.
Conclusion. Rapitalam is established to have no effect on motor impairment due to dopaminergic mechanisms. The tested substance is characterized by a pronounced cholinoblocking effect at doses of 3 mg/kg and 10 mg/kg.
Keywords: Parkinson's disease, mGluR4 receptors, Rapitalam, cholinoblockers Conflict of interest: the author declares no conflict of interest.
For citation: Avdeeva N.V. In Vivo Study of the Action Mechanism of the Rapitalam Pharmaceutical Substance. Kubanskii Nauchnyi Meditsinskii Vestnik. 2019; 26(1): 18-27. (In Russ., English abstract). https://doi.org/10.25207/1608-6228-2019-26-1 -18-27
Submitted 08.10.2018 Revised 19.12.2018 Published 25.02.2019
Введение
Болезнь Паркинсона является одним из самых распространенных нейродегенеративных заболеваний в мире. Основной жалобой, появляющейся на начальных стадиях заболевания, является тремор покоя. При прогрессиро-вании заболевания появляются брадикинезия, ригидность, нарушение походки и равновесия [1, 2]. Современные противопаркинсонические средства не способны обеспечить полное излечение от данного заболевания. Внимание ученых всего мира направлено на поиск новых терапевтических мишеней и препаратов, способных улучшить качество жизни пациентов с болезнью Паркинсона на ранних и более поздних стадиях патологии.
Одной из таких мишеней являются метабо-тропные глутаматные рецепторы (mGluRS), выполняющие множество функций в центральной и периферической нервной системах. mGluRS наряду с другими подтипами глутаматных рецепторов участвуют в передаче возбуждающих сигналов, опосредуемой глутаматом [3, 4]. Известно, что наибольшее количество mGluR4 находится в стриопаллидарном комплексе косвенного пути базальных ганглиев [5, 6]. Наличие дисбаланса между тормозными и возбуждающими влияниями стриопаллидарных ганглиев на таламус лежит в основе патогенеза дрожательной формы болезни Паркинсона [7, 8]. В литературе описано множество исследований, направленных на изучение препаратов, оказывающих влияние на mGluRS [9, 10].
В НИИ Фармакологии живых систем НИУ Бел-ГУ ведутся исследования по изучению фармакологической субстанции Рапиталам, являющейся агонистом mGluR4 рецепторов. Нами уже проведены доклинические исследования, направленные на определение основных параметров фармакокинетики, органного распределения, экскреции, различных видов токсичности фармакологической субстанции Рапиталам [11]. Однако в соответствии с требованиями трансляционной медицины спектр доклинических исследований должен быть расширен изучением механизмов действия исследуемого соединения [12].
Цель исследования: изучение механизмов действия фармацевтической субстанции Рапиталам в сравнении с Леводопой при воспроизведении различных моделей паркинсоническо-го синдрома.
Материалы и методы исследования
Исследование проводилось на самцах мышей линии С57В1/6 9-12-недельного возраста
и крыс линии SD 12-14-недельного возраста. Все животные разделены на 6 групп по 10 особей.
Исследуемый препарат — Н-хлорофенил-ме-тил-дигидро-метокси-метилфенил-оксопи-ридазина карбоксамид (W-[(4-chlorophenyl) methyl]-1,6-dihydro-4-methoxy-1-(2-methylphenyl)-6-oxo-3-рyridazinecarboxamide) — Рапиталам (ООО «Наноапатит»). Препарат сравнения — Леводопа (Sigma). Препараты для воспроизведения моделей in vivo: Галоперидол (Haloperidol) (Sigma), Апоморфина гидрохлорид (Sigma), 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридина гидрохлорид (МФТП) (Fluorochema), оксотремо-рин (Sigma), растворитель — Tween 80 (Sigma Aldrich). Рапиталам и препараты сравнения в дозах, указанных для каждой модели отдельно, вводили животным внутрижелудочно один раз в сутки в течение 10 дней. Животным группы контроля вводили растворитель в эквивалентной дозировке.
Для изучения дофаминергических механизмов действия Рапиталама использовались следующие методики: моделирование паркин-сонического синдрома путем введения МФТП, моделирование галоперидол-индуцированной каталепсии, моделирование апоморфин-инду-цированной стереотипии с проведением последующих тестов.
Моделирование синдрома паркинсонизма, вызванного введением МФТП, воспроизводилось на самцах мышей линии C57Bl/6. Всем группам, кроме Контроль, МФТП вводили вну-трибрюшинно в дозе 15 мг/кг в объеме 5 мл/кг 3 раза с интервалом 2 ч за день до начала введения Рапиталама и Леводопы. Таким образом, суммарная доза МФТП составила 45 мг/кг. Введение нейротоксина МФТП приводит к развитию у животных ригидности и олигокинезии [13, 14]. Тесты для оценки влияния Рапиталама на степень проявления паркинсонических симптомов проводили через 1 ч после последнего введения исследуемых веществ.
«Открытое поле» представляет собой круглую арену радиусом 64 см с бортом белого цвета высотой 38 см (ООО «НПК Открытая Наука», Россия). Пол арены был окрашен в нейтральный темный цвет и разделен радиально на 12 равных секторов и по степени удаленности от центра на 2 зоны: центральную и периферическую (длина каждой 32 см). При помощи меток в системе видеотрекинга животного, подключенной к программе Any-Maze™ (Stoelting Co, USA), в течение 5 мин регистрировали следующие параметры: длину пройденного пути, количество вертикальных стоек с опорой и без опоры.
В качестве «вращающегося стрежня» использовали установку Rotamex 5 (Columbus Instruments). Тестирование проводили после теста «Открытое поле». Мышь сажали на стержень и запускали вращение со скоростью 4 оборота/ мин. Каждые 8 сек скорость вращения увеличивали на 1 об/мин до достижения максимальной скорости вращения 40 об/мин. Тестирование каждой мыши проводили в 3 пробы с интервалом в 5 мин. Окончанием пробы считали момент падения мыши со стержня. Регистрировали длительность удержания и скорость вращения, при которой мышь падала со стержня. Для статистической обработки использовали максимальные значения времени и скорости. За день до начала введения препаратов проводили обучение мышей поведению на вращающемся стержне при аналогичных условиях.
Оценку степени ригидности по длине шага проводили через 15 мин после тестирования животных на вращающемся стержне. Правые заднюю и переднюю лапы животного окрашивали пищевыми красителями разного цвета и выпускали пройти по узкому коридору, выстланному миллиметровой бумагой. При помощи линейки измеряли длину шага. Шаги в начале и в конце аллеи не учитывали.
Оценку силы хватки проводили в установке Grip Strengh Meter (Bioseb, Франция). Регистрировали силу хватки (в граммах) передних лап на горизонтальном стержне и силу хватки 4-х лап на сетке (в граммах). Для статистической обработки использовали максимальные значения силы хватки.
Моделирование галоперидол-индуцирован-ной каталепсии проводили через 15 мин после 10-го введения животным из всех групп за исключением группы контроля, внутрибрюшинно вводили галоперидол в дозе 1 мг/кг в объеме 1 мл/кг [15]. Через 30, 60, 90, 120, 150 и 180 мин после введения исследуемого соединения и препарата сравнения проводили тест горизонтального стержня. Передние лапы животного осторожно помещали на горизонтальный стержень, расположенный на высоте 5 см над поверхностью стола, т.е. на уровне грудной клетки. Регистрировали латентный период времени, пока животное не снимет обе передние лапы со стержня или влезет на него. Проводили 5 проб в течение 2 минут. В обработку включали максимальное время, зарегистрированное в одной из проб — как характеристику степени выраженности каталепсии.
Моделирование апоморфин-индуцированной стереотипии у крыс производилось путем под-
кожного введения апоморфина гидрохлорида в дозе 0,7 мг/кг в объеме 1 мл/кг через 40 мин после 10-го введения исследуемого соединения и препаратов сравнения [15]. От момента введения апоморфина через 10, 20, 30, 40, 50 и 60 мин в течение 1 мин оценивали выраженность стереотипии в баллах:
1 - единичные стереотипные движения (например, непостоянные принюхивания);
2 - нестойкая стереотипия (интенсивная, непродолжительная, как правило, преобладают принюхивания и стойки);
3 - стойкая (постоянная, интенсивная) отвлекаемая стереотипия (принюхивания чередуются с жеванием/грызением/лизанием либо только жевание/грызение/лизание);
3 - стойкая (постоянная, интенсивная) неот-влекаемая стереотипия.
Для изучения холинергического звена использовалась модель оксотреморин-индуцирован-ного тремора у крыс [15]. Для этого животным из всех групп, за исключением группы контроля, через 30 мин после введения тестируемого соединения и препарата Леводопа внутрибрю-шинно вводили раствор оксотреморина в дозе 1,5 мг/кг в объеме 5 мл/кг. Далее регистрировалась степень выраженности тремора и время его угасания.
По завершению исследования всех животных подвергали эвтаназии ингаляцией углекислого газа (CO2).
Межгрупповое статистическое сравнение проводили при помощи критерия Краскела — Уоллиса с постанализом по критерию Дана. Для статистического сравнения повторяющихся измерений (изменения степени выраженности апоморфин-индуцированной стереотипии, галоперидол-индуцированной каталепсии, ок-сотреморин-вызванного тремора в течение периода наблюдения) был использован Repeated measures ANOVA, в случае выявления отличий между группами применяли критерий Бонферо-ни. Различия были определены при 0,05 уровне значимости (GraphPad Prism 5.0).
Результаты и обсуждение
Моделирование синдрома паркинсонизма путем введения МФТП вызывало у животных появление ригидности и олигокинезии, что проявлялось существенным снижением пройденного пути, увеличением количества и продолжительности стоек с опорой и снижением количества груминга и стоек без опоры. При анализе данных, полученных в тесте «открытое
поле», межгрупповых статистических разли- при пероральном введении мышам в течение
чий не выявлено. Таким образом, исследуемое 10 дней не оказывали влияния на показатели
соединение Рапиталам в дозах 2, 6 и 20 мг/кг двигательной активности мышей в «открытом
и препарат сравнения Леводопа в дозе 60 мг/кг поле». Результаты представлены в табл. 1.
Таблица 1. Показатели двигательной активности мышей в «открытом поле» Table 1. Motor activity indicators of mice in the open field test
Группы крыс Длина пройденного пути Стойки с опорой Стойки без опоры Груминг
м кол-во сек кол-во сек кол-во сек
Контроль 22,5±3,4 8,9±2 6, 7± 1,1 12±2,3 11,4±1,9 20,1±4,3 23,2±3,8
МФТП 14±1,4 9,5±2,1 16±3,4 9,1±2,1 9,3±1,8 10,3±1,9 25,8±5,0
Леводопа (60 мг/кг) + МФТП 12,6±1,6 21,0±4,0 6,5±1,5 8,3±1,7 8,5±2,5 8,9±1,3 33,1±5,7
Рапиталам (2 мг/кг) + МФТП 10,7±1,6 11,2±1,7 9,8±2,7 22,1±4,4 7,7±2,6 6,7±1,2 28,4±4,9
Рапиталам (6 мг/кг) + МФТП 14,2±2,4 8,1±1,4 21,2±4,9 8,4±3,5 7,1±1,6 10,5±2,4 44,8±9,8
Рапиталам (20 мг/кг) + МФ1П
14,3±2,0
8,6±1,4
14±1,6 16,3±3,6 21,5±3,5 8,6±2,3 31,2±5,5
При анализе данных, полученных в тесте «вращающийся стержень», также наблюдается отсутствие межгрупповых различий. Следовательно, исследуемое соединение и препарат сравнения не оказывали влияния на показатели моторной координации мышей. Результаты представлены в табл.2.
Таблица 2. Показатели моторной координации мышей на «вращающемся стержне» Table 2. Motor coordination indicators of mice in the rotarod test
Время удержания на стержне, сек Максимальная скорость, об./мин
Группы мышей
Контроль МФТП
Леводопа (60 мг/кг) + МФТП Рапиталам (2 мг/кг) + МФТП Рапиталам (6 мг/кг) + МФТП Рапиталам (20 мг/кг) + МФТП
Длина шага и сила хватки также достоверно не изменялись при введении Рапиталама в исследуемых дозах и Леводопы (табл. 3).
Таблица 3. Длина шага и сила хватки мышей, мм Table 3. Stride length and grip strength of mice, mm
55,2±8,3 10,0±1,0
65,7±2,4 11,7±0,4
83,7±8,4 14,2±1,1
73,3±7,3 13,0±0,9
64,8±5 11,7±0,6
66,3±7,3 12,0±0,9
Группы
Контроль МФТП
Леводопа (60 мг/кг) + МФТП Рапиталам (2 мг/кг) + МФТП
Длина шага, мм Сила хватки
передние лапы задние лапы передние лапы, г 4 лапы — на сетке, г
69,9±2 64,6±1,1* 66,2±1,2 67,2±1,7
71,2±2,4 64,6±1,6* 68,1±1,7 65,6±1,8
87,9± 17,0 86,1±8,7 87,9±13,9 48,6±11,4
193,8±21,0 234,0±18,4 187,5±18,1 226,8±24,6
Продолжение таблицы 3
Рапиталам (6 мг/кг) + МФТП 67,0±1,4 65,1±1,8 62,2±3,9 194,2±17,0
Рапиталам (20 мг/кг) + МФТП 65,3±1,5 65,0±1,6 75,4±15,0 188,8±19,9
Примечание: * — р<0,05 в сравнении с группой контроля. Note: * — р<0.05 as compared to the control group.
Введение галоперидола вызывало развитие каталепсии у 100% крыс, через 30 мин степень выраженности каталепсии составила 75,3±5,5 сек, а через 90 мин достигла максимального значения — 120±0 сек. При последующих тестированиях выраженность каталепсии снижалась и через 180 мин после
введения галоперидола достигла уровня значений, зарегистрированных через 30 мин после его введения. Как видно из табл. 4, Рапиталам в дозах 1, 3 и 10 мг/кг, как и препарат сравнения Леводопа в дозе 50 мг/кг, не оказал влияния на выраженность галоперидол-инду-цированной каталепсии у крыс.
Таблица 4. Длительность удержания (сек) лап на горизонтальном стержне (M±m) Table 4. The duration (sec) of the horizontal bar grip (M±m)
Группы Время после введения, мин
30 60 90 120 150 180
Контроль
Галоперидол
Леводопа (60 мг/кг) + Галоперидол
Рапиталам (2 мг/кг) + Галоперидол
Рапиталам (6 мг/кг) + Галоперидол
Рапиталам (20 мг/кг) + Галоперидол
4,2±1,7 75,3±5,5*
84,7±15,6*
93,3±9,5*
5,2±1,4 89,0±13,9*
12,2±4,3 120,0±0,0*
14,5±6,2 100,8±8,6*
9,8±5,3 90,5±11,0*
87,6±9,8*
91,8±13,6*
107,1±9,9*
100,3±7,6*
111,4±8,6*
5,0±1,6 94,7±10,1*
89,2±11,5* 87,5±11,4* 106,7±8,4* 95,0±12,0* 106,2±13,8* 93,7±16,7*
120,0±0,0*
101,8±9,1* 86,8±15,0* 105,0±10,2* 100,8±9,4*
93,7±17,4* 93,2±13,3* 99,0±15,8* 111,7±8,3* 105,7±10,8* 106,7±6,1*
Примечание: * — р<0,05 в сравнении с группой контроля. Note: * — р<0.05 as compared to the control group.
При моделировании апоморфин-индуциро- фина. Особенно данное отличие наблюдалось
ванной стереотипии через 30 мин наблюда- в сравнении с группой апоморфин-идуциро-
лось максимальное проявление симптомати- ванной стереотипии при введении Рапиталама
ки у крыс (4±0 балла). В последующие 30 мин в дозе 3 мг/кг. В целом, можно заключить, что
происходило снижение выраженности стерео- Рапиталам в дозах 1, 3 и 10 мг/кг, как и пре-
типии у крыс до уровня 2,0±0,4 балла. Вве- парат сравнения Леводопа в дозе 50 мг/кг,
дение Рапиталама во всех изучаемых дозах практически не оказывал значимого влияния
приводило к уменьшению % крыс со стерео- на выраженность апоморфин-индуцированной
типией через 60 мин после введения апомор- стереотипии у крыс (табл. 5).
Таблица 5. Выраженность (баллы, %) апоморфин-индуцированной стереотипии у крыс (M±m) Table 5. Severity (scores, %) of apomorphine-induced stereotypy in rats (M±m)
Группы Ед. Время после введения апоморфина, мин
изм 10 20 30 40 50 60
Контроль Апоморфин
бал. 0±0 0±0 0±0 0±0 0±0 0±0
% 0±0 0±0 0±0 0±0 0±0 0±0
бал. 2,8±0,2* 3,7±0,2* 4±0* 3,3±0,2* 3±0* 2±0,4*
% 100±0* 100±0* 100±0* 100±0* 100±0* 100±0*
Продолжение таблицы 5
Леводопа 50 мг/кг + бал. 2,2±0,2* 3,5±0,2* 3,5±0,2* 3,5±0,2* 3,0±0,0* 2,5±0,2*
Апоморфин % 100±0* 100±0* 100±0* 100±0* 100±0* 100±0*
Pапиталам 1 мг/кг + бал. 3,2±0,3*#& 3,5±0,2* 3,2±0,2* 3,0±0,0* 2,8±0,2* 1,8±0,2*
Апоморфин % 100±0* 100±0* 100±0* 100±0* 100±0* 88,9±11,1*
Pапиталам 3 мг/кг + бал. 3,0±0,3 3,2±0,2* 3,3±0,2* 3,2±0,2* 2,7±0,2* 1,3±0,3*&
Апоморфин % 100±0* 100±0* 100±0* 100±0* 100±0* 77,8±14,7*#&
Pапиталам 10 мг/кг + бал. 2,5±0,2* 3,2±0,2* 3,3±0,3* 3±0,3* 2,8±0,2* 1,8±0,5*
Апоморфин % 100±0* 100±0* 100±0* 100±0* 100±0* 88,9±11,1*
Примечание: * — р<0,05 в сравнении с группой контроля, # ■ — р<0,,0S в сравнении с группой Апоморфина, & —
р<0,05 в сравнении с группой Леводопа 50 мг/кг + Апоморфин.
Note: * — р<0.05 as compared to the control group, # — р<0.05 as compared to the Apomorphine group, & — р<0.05 as compared to the Levodopa 50 mg/kg + Apomorphine group.
При введении исследуемым животным ок-сотреморина наблюдалось нарастание степени выраженности тремора к 20 мин, уже через 40 мин степень выраженности тремо-
а к 60-й мин степень выраженности тремора снизилась в 10 раз.
Как представлено в табл. 6, статистически значимо Рапиталам уменьшал степень выра-
ра снижалас^ а после 80-й мин -грем°р не женности тремора в дозах 3 и 10 мг/кг. Введение регистрировался (табл. 6). При введении Леводопы в дозе 50 мг/кг обращает на себя внимание достоверное снижение выраженности тремора уже к 20 мин эксперимента,
Рапиталама в дозе 3 мг/кг привело к достоверному снижению выраженности тремора через 50 мин, а в дозе 10 мг/кг — через 30 мин после введения оксотреморина.
Таблица 6. Выраженность оксотреморин-индуцированного тремора у крыс в баллах и % (M±m) Table 6. Severity of oxotremorine-induced tremor in rats (scores and %) (M±m)
Группы Ед. Время после введения оксотреморина, мин
изм io 2o 3o 4o 5o 60 7o bo go
бал. 0±0 G±G 0±0 G±G G±G G±G G±G 0±0 G±G
Контроль %
0±0 G±G G±G G±G G±G G±G G±G G±G G±G
Оксотремо- бал. 1,8±G,3* 2,0±0,3* 1,9±G,4* 1,5±G,3* 1,3±G,3* G,6±G,3* 0,4±0,2* G,1±G,1* G±G
рин % 1GG±G* 1GG±G* 88,9±11,1* 87,5±12,5* 87,5±12,5* 5G±18,9* 37,5±18,3* 12,5±12,5* G±G
Леводопа бал. 1,4±0,2* 1,2±G,3*# 1,G±G,2*# 1,1±G,1* G,6±G,2*# 0,1±0,1* G,1±G,1* G,1±G,1* G±G
(50 мг/кг) + Ок-
сотреморин % 1GG±G* 1GG±G* 1GG±G* 1GG±G* 55,б±17,б* 11,1±11,1*# 11,1±11,1* 11,1±11,1* G±G
Pапиталам бал. 1,9±G,3* 1,9±G,2* 1,4±G,2* 1,3±G,2* 0,9±0,1* G,6±G,2* G,2±G,1* G,2±G,1* G±G
(1 мг/кг) + Ок-
сотреморин % 1GG±G* 1GG±G* 1GG±G* 88,9±11,1* 88,9±11,1*& 55,б±17,б*& 22,2±14,7* 22,2±14,7* G±G
Pапиталам бал. 1,8±G,2* 1,8±G,2* 1,4±G,3* 1,2±0,1* G,6±G,2*# G,2±G,1* G±G* G±G* 0±0
(3 мг/кг) + Ок-
сотреморин % 1GG±G* 1GG±G* 88,9±11,1* 1GG±G* 55,б±17,б* 22,2±14,7* G±G# G±G G±G
Pапиталам бал. 1,3±G,3* 1,4±G,2* 1,0±0,2* G,8±G,1* G,2±G,1*# G,2±G,1* G±G*# 0±0* G±G
(10 мг/кг) + Ок-
сотреморин % 88,9±11,1* 1GG±G* 77,8±14,7* 77,8±14,7* 22,2±14,7*#& 22,2±14,7* G±G# G±G G±G
Примечание: * — р<0,05 в сравнении с группой контроля, # — р<0,05 в сравнении с группой Оксотреморина, & — р<0,05 в сравнении с группой Леводопа 50 мг/кг + оксотреморин.
Note: * — р<0.05 as compared to the control group, # — р<0.05 as compared to the Oxotremorine group, & — р<0.05 as compared to the Levodopa 50 mg/kg + Oxotremorine group.
Ранее на культуре клеток с суперэкспресси- является позитивным аллостерическим моду-ей mGluR4 нами было показано, что Рапиталам лятором рецептора mGluR4. Рапиталам концен-
трационно-зависимо увеличивал клеточный ответ, индуцированный глутаматом.
Исследуя специфическую противопаркинсо-ническую активность Рапиталама на моделях апоморфин-индуцированной стереотипии, га-лоперидол-индуцированной каталепсии и пар-кинсонического синдрома, индуцированного введением МФТП, показано, что Рапиталам не оказывает влияния на моторные нарушения, обусловленные дофаминергическими механизмами.
При анализе результатов, полученных при моделировании оксотреморин-индуцированно-го тремора, выявлена четкая связь между введением Рапиталама в дозах 3 и 10 мг/кг и снижением выраженности тремора. В результате чего можно с большой долей вероятности полагать, что Рапиталам обладает выраженным холиноблокирующим эффектом.
Холиноблокирующий эффект Рапиталама можно объяснить тем, что активация т^^4-ре-цепторов, содержащихся в большом количестве на нейронах бледного шара и черной субстанции [16, 17], приводит к усилению ГАМК-ергического торможения в пути, идущем от данных структур к ядрам таламуса [18]. Далее за счет усиления торможения происходит снижение возбуждения в таламокортикальных путях, что приводит к устранению дисбаланса между тормозными
и возбуждающими влияниями, смещенными в сторону возбуждения, что является патогенетической основой дрожательной формы болезни Паркинсона [19]. В связи со снижением возбуждающего влияния со стороны таламуса происходит уменьшение активности нейронов коры головного мозга, а следовательно, и нейронов стриатума, 1-2% нейронов которого представлены ацетилхолин-содержащими нейронами. Таким образом, снижение активирующего влияния со стороны корковых нейронов приводит к снижению активности и интернейронов стриатума, что, в свою очередь, приводит к снижению уровня ацетилхолина и обуславливает холиноблоки-рующее действие Рапиталама [20, 21].
Заключение
Полученные результаты исследования позволяют сделать следующие выводы:
1) на модели оксотреморин-индуцированно-го тремора показана дозозависимая активность Рапиталама. Показана высокая эффективность Рапиталама при дрожательных формах болезни Паркинсона;
2) Рапиталам не оказывает влияния на моторные нарушения, обусловленные дофами-нергическими механизмами;
3) Рапиталам обладает выраженным холи-ноблокирующим эффектом.
Список литературы___
1. Chaudhuri K.R., Healy D.G., Schapira A.H. Non-motor symptoms of Parkinson's disease: diagnosis and management. Lancet Neurol. 2006; 5(3): 235-245. DOI: 10.1016/S1474-4422(06)70373-8
2. Schapira A.H. Neurobiology and treatment of Parkinson's disease. Trends Pharmacol. Sci. 2009; 30(1): 41-47. DOI: 10.1016/j.tips.2008.10.005
3. Schoepp D.D., Jane D.E., Monn J.A. Pharmacological agents acting at subtypes of metabotropic glutamate receptors. Neuropharmacology. 1999; 38(10): 1431-1476.
4. Avdeeva N.V., Nikitina V.A., Kochkarova I.S., Litvinova A.S. The possibility of administration of glutamate receptors antagonists in the treatment of Parkinson's disease. Research Result: Pharmacology and Clinical Pharmacology. 2016; 2(3): 86-94. DOI: 10.18413/2500-235X-2016-2-3-86-94
5. Wichmann T., DeLong M.R. Functional neuroanatomy of the basal ganglia in Parkinson's disease. Adv. Neurol. 2003; 91: 9-18.
6. Boraud T., Bezard E., Bioulac B., Gross C.E. From single extracellular unit recording in experimental and human parkinsonism to the development of a functional concept of the role played by the basal ganglia
in motor control. Prog. Neurobiol. 2002; 66(4): 265283. DOI: 10.1016/S0301-0082(01)00033-8
7. Авдеева Н.В., Сидорова С.А., Поветкин С.В. и др. Позитивная аллостерическая модуляция рецепторов mGluR4 как потенциальный подход к лечению болезни Паркинсона. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. 2018; 4: 125-130.
8. Corti C., Aldegheri L., Somogyi P., Ferraguti F. Distribution and synaptic localisation of the metabotropic glutamate receptor 4 (mGluR4) in the rodent CNS. Neuroscience. 2002; 110(3): 403-420. DOI: 10.1016/ S0306-4522(01)00591-7
9. Yang Z.-Q. Agonists and antagonists for group III metabotropic glutamate receptors 6, 7, and 8. Curr. Top. Med. Chem. 2005; 5(9): 913-918. DOI: 10.2174/156 8026 0 54750272
10. Conn P.J., Pin J.-P. Pharmacology and functions of metabotropic glutamate receptors. Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1997; 37: 205-237. DOI: 10.1146/an-nurev.pharmtox.37.1.205
11. Avdeeva N.V., Kulikov A.L., Pokrovskii M.V., Avtina T.V. Pharmacokinetic studies of new antipar-
kinsonian drug Rapitalam. Research Result: Pharmacology and Clinical Pharmacology. 2016; 2(4): 3-8. DOI: 10.18413/2500-235X-2016-2-4-3-8
12. Bogus S., Galenko-Yaroshevsky P., Suzdalev K. et al. 2-phenyl-1-(3-pyrrolidin-1-il-propyl)-1H-indole hydrochloride (SS-68): antiarrhythmic and cardioprotective activity and its molecular mechanisms of action (Part II). Research Results in Pharmacology. 2018; 4(3): 73-86. DOI: 10.3897/rrpharmacology.4.30329
13. Ogawa N., Hirose Y., Ohara S. et al. A simple quantitative bradykinesia test in MPTP treated mice. Res. Commun. Chem. Pathol. Pharmacol. 1985; 50(3): 435-441.
14. Przedborski S., Vila M. The 1 methyl 4 phenyl 1,2,3,6 tetrahydropiridine mouse model: а tool to explore the pathogenesis of Parkinson's disease. Ann. N.Y. Acad. Sci. 2003; 991: 189-198.
15. Воронина Т.А., Вальдман Е.А., Неробкова Л.Н. Методические указания по изучению анти-паркинсонической активности фармакологических веществ. В кн.: Хабриев Р.У., редактор. Руководство по экспериментальному доклиническому изучению новых фармакологических ве-ществ. М.: Медицина; 2005: 295-307.
16. Johnson K.A., Conn P.J., Niswender C.M. Glutamate receptors astherapeutic targets for
Parkinson's disease. CNS & Neurological Disorders — Drug Targets. 2009; 8(6): 475-491. DOI: 10.2174/1871527097898246 06
17. Pisani A., Bernardi G., Ding J., Surmeier D.J. Re-emergence of striatal cholinergic interneurons in movement disorders. Trends Neurosci. 2007; 30(10): 545-553. DOI: 10.1016/j.tins.2007.07.008
18. Marino M.J., Conn P.J. Glutamate-based therapeutic approaches: allosteric modulators of metabotropic glutamate receptors. Curr. Opin. Pharmacol. 2005; 6(1): 98-102. DOI: 10.1016/j.coph.2005.09.006
19. Marino M.J., Hess J.F., Liverton N. Targeting the metabotropic glutamate receptor mGluR4 for the treatment of diseases of the central nervous system. Curr. Top. Med. Chem. 2005; 5(9): 885-895. DOI: 10.2174/1568026054750263
20. DiChiara G., Morelli M., Consolo S. Modulatory functions of neurotransmitters in the striatum: ACh/dopam-ine/NMDA interactions. Trends Neurosci. 1994; 17(6): 228-233. DOI: 10.1016/0166-2236(94)90005-1
21. Lester D.B., Rogers T.D., Blaha C.D. Acetylcholine-do-pamine interactions in the pathophysiology and treatment of CNS disorders. CNS Neurosci. Ther. 2010; 16(3): 137-162. DOI: 10.1111/j.1755-5949.2010.00142.x
References_____
1. Chaudhuri K.R., Healy D.G., Schapira A.H. Nonmotor symptoms of Parkinson's disease: diagnosis and management. Lancet Neurol. 2006; 5(3): 235245. DOI: 10.1016/S1474-4422(06)70373-8
2. Schapira A.H. Neurobiology and treatment of Parkinson's disease. Trends Pharmacol. Sci. 2009; 30(1): 41-47. DOI: 10.1016/j.tips.2008.10.005
3. Schoepp D.D., Jane D.E., Monn J.A. Pharmacological agents acting at subtypes of metabotropic glutamate receptors. Neuropharmacology. 1999; 38(10): 1431-1476.
4. Avdeeva N.V., Nikitina V.A., Kochkarova I.S., Litvi-nova A.S. The possibility of administration of glutamate receptors antagonists in the treatment of Parkinson's disease. Research Result: Pharmacology and Clinical Pharmacology. 2016; 2(3): 86-94. DOI: 10.18413/2500-235X -2016-2-3-86-94
5. Wichmann T., DeLong M.R. Functional neuroanatomy of the basal ganglia in Parkinson's disease. Adv. Neurol. 2003; 91: 9-18.
6. Boraud T., Bezard E., Bioulac B., Gross C.E. From single extracellular unit recording in experimental and human parkinsonism to the development of a functional concept of the role played by the basal ganglia in motor control. Prog. Neurobiol; 2002; 66(4): 265283. DOI: 10.1016/S0301-0082(01)00033-8
7. Avdeeva N.V., Sidorova S.A., Povetkin S.V. et al. Pozitivnaya allostericheskaya modulyatsiya retsep-
torov mGluR4 kak potentsial'nyi podkhod k lecheniyu bolezni Parkinsona. Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Povolzhskii Region. Meditsinskie Nauki. 2018; 4: 125-130 (in Russ.).
8. Corti C., Aldegheri L., Somogyi P., Ferraguti F. Distribution and synaptic localisation of the metabotropic glutamate receptor 4 (mGluR4) in the rodent CNS. Neuroscience. 2002; 110(3): 403-420. DOI: 10.1016/ S0306-4522(01)00591-7
9. Yang Z.-Q. Agonists and antagonists for group III metabotropic glutamate receptors 6, 7, and 8. Curr. Top. Med. Chem. 2005; 5(9): 913-918. DOI: 10.2174/1568026054750272
10. Conn P.J., Pin J.-P. Pharmacology and functions of metabotropic glutamate receptors. Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1997; 37: 205-237. DOI: 10.1146/an-nurev.pharmtox.37.1.205
11. Avdeeva N.V., Kulikov A.L., Pokrovskii M.V., Avtina T.V. Pharmacokinetic studies of new antiparkinsonian drug Rapitalam. Research Result: Pharmacology and Clinical Pharmacology. 2016; 2(4): 3-8. DOI: 10.18413/2500-235X-2016-2-4-3-8
12. Bogus S., Galenko-Yaroshevsky P., Suzdalev K. et al. 2-phenyl-1-(3-pyrrolidin-1-il-propyl)-1 H-indole hydrochloride (SS-68): antiarrhythmic and cardioprotective activity and its molecular mechanisms of action (Part II). Research Results in Pharmacology. 2018; 4(3): 73-86. DOI: 10.3897/rrpharmacology.4.30329
13. Ogawa N., Hirose Y., Ohara S. et al. A simple quantitative bradykinesia test in MPTP treated mice. Res. Commun. Chem. Pathol. Pharmacol. 1985; 50(3): 435-441.
14. Przedborski S., Vila M. The 1 methyl 4 phenyl 1,2,3,6 tetrahydropiridine mouse model: a tool to explore the pathogenesis of Parkinson's disease. Ann. N.Y. Acad. Sci. 2003; 991: 189-198.
15. Voronina T.A., Val'dman E.A., Nerobkova L.N. Meto-dicheskie ukazaniya po izucheniyu antiparkinsonich-eskoi aktivnosti farmakologicheskikh veshchestv. In.: Khabriev R.U., editor. Rukovodstvo po eksperimen-tal'nomu doklinicheskomu izucheniyu novykh far-makologicheskikh veshchestv. Moscow: Meditsina; 2005: 295-307 (in Russ.).
16. Johnson K.A., Conn P.J., Niswender C.M. Glutamate receptors astherapeutic targets for Parkinson's disease. CNS & Neurological Disorders — Drug Targets. 2009; 8(6): 475-491. DOI: 10.2174/1871527097898246 06
17. Pisani A., Bernardi G., Ding J., Surmeier D.J. Re-emergence of striatal cholinergic interneurons in
movement disorders. Trends Neurosci. 2007; 30(10): 545-553. DOI: 10.1016/j.tins.2007.07.008
18. Marino M.J., Conn P.J. Glutamate-based therapeutic approaches: allosteric modulators of metabotropic glutamate receptors. Curr. Opin. Pharmacol. 2005; 6(1): 98-102. DOI: 10.1016/j.coph.2005.09.006
19. Marino M.J., Hess J.F., Liverton N. Targeting the metabotropic glutamate receptor mGluR4 for the treatment of diseases of the central nervous system. Curr. Top. Med. Chem. 2005; 5(9): 885-895. DOI: 10.2174/156 8026 0 54750263
20. DiChiara G., Morelli M., Consolo S. Modulatory functions of neurotransmitters in the striatum: ACh/do-pamine/NMDA interactions. Trends Neurosci. 1994; 17(6): 228-233. DOI: 10.1016/0166-2236(94)90005-1
21. Lester D.B., Rogers T.D., Blaha C.D. Acetylcho-line-dopamine interactions in the pathophys-iology and treatment of CNS disorders. CNS Neurosci. Ther. 2010; 16(3): 137-162. DOI: 10.1111/j.1755-5949.2010.00142.x
Контактная информация / Corresponding author____
Авдеева Наталья Викторовна; тел.: Natalia V. Avdeeva; tel.: +7 (4722) 30-13-73, +7 (4722) 30-13-73, +7 (910) 740-04-68; ул. Побе- +7 (910) 740-04-68; Pobedy str., 85, Belgorod, ды, д. 85, г. Белгород, 308015, Россия. 308015, Russia.
e-mail: [email protected] e-mail: [email protected]
