CC BY
17
https://doi/org/10.33647/2074-5982-17-3-100-104
Сс0
ИЗУЧЕНИЕ НЕЙРОПРОТЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТИ НОВОГО ПРОИЗВОДНОГО ФУМАРОВОЙ КИСЛОТЫ
В.Ц. Болотова*, И.А. Титович, Е.Б. Шустов
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет»
Минздрава России
197376, Российская Федерация, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 14, лит. А
|В тесте «Сужающаяся дорожка» на 21-е сут после окклюзии средней мозговой артерии установлено, что янтарная соль фумарового эфира диэтилэтаноламина (ФДЭС) в дозах 10 и 75 мг/кг оказывала статистически значимое снижение степени выраженности сенсомоторного дефицита передней и задней контралатеральных конечностей белых крыс-самцов в условиях церебральной ишемии. Исследуемое вещество (доза 10 мг/кг) способствовало снижению объема ишемического повреждения коры головного мозга крыс в 1,5 раза. По нейропротективной активности янтарная соль фумарового эфира диэтилэтаноламина 10 мг/кг сопоставима с действием препарата цитико-лина 500 мг/кг.
I Ключевые слова: острое нарушение мозгового кровообращения, сенсомоторный дефицит, нейро-протекторное средство, диэтилэтаноламина производное Конфликт интересов: авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.
Для цитирования: Болотова В.Ц., Титович И.А., Шустов Е.Б. Изучение нейропротекторной активности нового производного фумаровой кислоты. Биомедицина. 2021;17(3):100-104. М1р8:/Мо1/ о^/10.33647/2074-5982-17-3-Ш-104
Поступила 10.05.2021
Принята после доработки 25.05.2021
Опубликована 10.09.2021
IIn a narrowing beam-walking test, on the 21st day after the occlusion of the middle cerebral artery, it was found that the succinic salt of diethylaminoethanol fumaric ester (PDES), at doses of 10 and 75 mg/kg, led to a statistically significant decrease in the severity of sensorimotor deficit of the anterior and posterior contralateral limbs of male rats under the conditions of cerebral ischemia. The test substance at a dose of 10 mg/kg reduced the volume of ischemic damage to the cerebral cortex of rats by 1.5 times. In terms of neuroprotective activity, the effect of the succinic salt of diethylaminoethanol fumaric ester at a dose of 10 mg/kg is comparable to that of Citicoline at a dose of 500 mg/kg.
STUDY OF THE NEUROPROTECTIVE ACTIVITY OF A NEW FUMARIC ACID DERIVATIVE
Vera Ts. Bolotova*, Irina A. Titovich, Evgeniy B. Shustov
St. Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University of the Ministry of Health Care of Russia 197376, Russian Federation, St. Petersburg, Professora Popova Str., 14, lit. A
Keywords: acute cerebral circulatory disorders, sensory and motor deficiency, neuroprotective agent, di-etylethanolamine derivative
Conflict of interest: the authors declare no conflict of interest.
For citation: Bolotova V.Ts., Titovich I.A., Shustov E.B. Study of the Neuroprotective Activity of a New Fumaric Acid Derivative. Journal Biomed. 2021;17(3):100-104. https://doi/org/10.33647/2074-5982-17-3-100-104
Submitted 10.05.2021 Revised 25.05.2021 Published 10.09.2021
Введение
Острые ишемические нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) относятся к числу наиболее распространенных форм патологии, играющих ведущую роль в инвалидизации и смертности населения. В комплексном лечении цереброваскуляр-ных заболеваний применяется нейропро-текторная терапия, которая обеспечивает увеличение периода выживания нейронов в условиях повреждающего действия каскада нейрохимических реакций как при острых, так и при хронических патологических процессах в нервной системе. В СПХФУ была синтезирована новая молекула — янтарная соль фумарового эфира диэтилэтаноламина (ФДЭС), обладающее нейротропной и антигипоксиче-ской активностью [2, 3].
Цель исследования — изучение влияния ФДЭС на неврологический дефицит после окклюзии средней мозговой артерии (ОСМА) у белых крыс-самцов в тесте «Сужающаяся дорожка».
Материалы и методы
Исследования выполнены на 50-ти белых беспородных крысах-самцах массой 220-240 г. Животные были рандомизиро-ваны на 4-е группы (п=10): группы 1 и 2 получали ФДЭС в дозах 10 и 75 мг/кг соответственно, группа 3 получала референс-ный препарат цитиколин в дозе 500 мг/кг, контрольной группе вводили изотонический р-р натрия хлорида в эквиобъемных количествах. Исследуемое вещество и препарат сравнения вводили ежедневно вну-трижелудочно в течение 21-го дня.
Церебральную ишемию моделировали с помощью ОСМА по методике Longa [5]. По окончании эксперимента оценивали нарушение координации движений в тесте «Сужающаяся дорожка» [6] и объём повреждённого мозга [4].
Для определения объема очага поражения ткань головного мозга окрашивали в 2% р-ре 2,3,5-трифенилтетразо-лия хлорида (ТТХ) в фосфатном буфере (Na2HPO4/NaH2PO4, pH=7,4) при комнатной температуре в течение 20-30-ти мин. Далее готовили срезы головного мозга, фотографировали цветной видеокамерой CCD IRIS (модель DXC-107AP, SONY Согр.), соединенной с микроскопом (Olympus SZ-CTV) и сканировали их. Планиметрическую обработку фотографий проводили с помощью программы Image J. Рассчитывали (в мм3) объем контролатерального полушария, ип-силатерального полушария и объем поражения головного мозга.
Статистическая обработка результатов осуществлялась методом однофактор-ного дисперсионного анализа (ANOVA). Числовые данные, приводимые в таблицах, представлены в виде: среднее арифметическое (М)±стандартная ошибка среднего (m).
Результаты
На фоне фокальной ишемии тест «Сужающаяся дорожка» выявил выраженный сенсомоторный и моторно-координационнымй дефицит и снижение неврологического дефицита при введении исследуемого соединения (табл. 1). На 21-е сут после ОСМА для задней конечности процент соскальзывания уменьшался в среднем на 27% для обеих доз препарата
101
(р=1х10-6, Б=0,639) по сравнению с группой контроля. Статистически значимых различий между дозами ФДЭС выявлено не было. Для передней конечности было отмечено статистически значимое снижение данного показателя на 29% (р=2х10-6, Б=0,624) и 41% (р=9х10-11, Б=0,832) у животных, леченых ФДЭС, в дозе 10 и 75 мг/кг, соответственно. Различие по влиянию на переднюю конечность крысы между дозами ФДЭС статистически достоверно, улучшение состояния двигательной функции ко -нечностей в тесте «Сужающаяся дорожка» на меньшей дозе проявлялось в большей степени. Цитиколин достоверно улучшал моторику передней контралатеральной ко -нечности по сравнению с контролем, однако не превосходил изучаемое вещество.
Результаты исследований объема очага поражения головного мозга, вызванного ОСМА, представлены в табл. 2. У крыс, ко -торым вводили ФДЭС в дозе 10 и 75 мг/кг,
после ОСМА наблюдали статистически значимое уменьшение очага поражения головного мозга в 1,5 раза (р=2х10-8) и 1,4 раза (р=9х10-6) соответственно, по сравнению с животными контрольной группы. Цитиколин статистически значимо уменьшал зону некроза в 1,7 раза (р=3х10-9) по сравнению с группой контрольных крыс (табл. 2).
Обсуждение результатов
Поскольку изучаемое вещество оказывало нейрореабилитационное действие в несубстратных дозах, можно предположить, что положительный эффект данного средства связан не только с возможным накоплением ацетилхолина, но и с имеющимися в строении молекулы остатками фумарата и сукцината. Вероятно, образующийся в процессе метаболизма молекулы ФДЭС сукцинат может взаимодействовать с сукцинатными рецепторами (8иСМЯ 1),
Таблица 1. Влияние ФДЭС и цитиколина на степень выраженности сенсомоторного дефицита передней и задней контралатеральных конечностей животных в тесте «Сужающаяся дорожка» на 21-е сут после ОСМА Table 1. Impact of PDES and Citicolin on the severity of sensorimotor deficit of the anterior and posterior contralateral limbs of animals in a narrowing beam-walking test on the 21st day
Группа Показатель теста «Сужающаяся дорожка» на 21-е сут после ОСМА
Задняя лапа Передняя лапа
Ложнооперированная 96,80±2,15 100,00±0,00
ОСМА (контроль) 54,43±2,891 45,51±3,181
ОСМА+ФДЭС, 10 мг/кг 81,90±2,622 74,91±2,9112
ОСМА+ФДЭС, 75 мг/кг 81,41±2,8912 86,79±1,7712
ОСМА+Цитиколин 77,65±2,3812 80,46±2,2212
Примечание: 1 — статистически значимое отличие от ложнооперированной группы (p<0,005);2 — статистически значимое отличие от контрольной группы (p<0,005), значения показателя до операции — 100 для всех групп.
Note:1 — statistically significant difference from the sham-operated group (p <0.005);2 — statistically significant difference from the control group (p<0.005), the value of the indicator before surgery — 100 for all the groups.
Таблица 2. Влияние ФДЭС на развитие ишемического очага поражения головного мозга крыс Table 2. Impact of PDES on the development of an ischemic focus of brain lesions in rats
Группа Размер поражения мозга в мм3 P D
Контрольная 310,27±8,06
ФДЭС,10 мг/кг 201,46±9,54 1,71х10-8 0,741
ФДЭС, 75 мг/кг 225,86±11,34 8,47х10-6 0,569
Цитиколин 182,85±10,05 2,70х10-9 0,777
Примечание: р — статистически значимое отличие от группы контроля; D — коэффициент детерминации. Note: p — statistically significant difference from the control group; D — the coefficient of determination.
расположенными в нейронах коры головного мозга. Как было показано, SUCNR 1 рецепторы участвуют в экспрессии основных проангиогенных факторов и регуляции активности NMDA рецепторов [1], что также может вносить вклад в нейропротекторное действие изучаемого вещества.
Также не исключено, что ФДЭС является эффективным носителем холиноподобных соединений через гематоэнцефалический барьер, т. к. сопоставимые с цитиколином нейротропные эффекты отмечаются в существенно более низкой дозе (10 мг/кг для ФДЭС против 500 мг/кг для цитико-лина).
Таким образом, применение ФДЭС в дозе 10 мг/кг у животных после ОСМА позволило достичь улучшения состояния моторной функции передней и задней конечностей, расположенных контралатерально к месту повреждения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ | REFERENCES
1. Оковитый С.В., Радько С.В., Шустов Е.Б. Сукцинатные рецепторы (SUCNR1) как перспективная мишень фармакотерапии. Химико-фармацевтический журнал. 2015;49(9): 1—7. [Okovitij S.V., Rad'ko S.V., Shustov E.B. Sukcinatnye receptory (SUCNR1) kak perspektivnaja mishen' farmakoterapii [Succinate receptors (SUCNR1) as a promising target for pharmacotherapy]. Chemical and Pharmaceutical J. 2015;49(9):1-7. (In Russian)].
2. Титович И.А., Сысоев Ю.И., Болотова В.Ц., Оковитый С.В. Нейротропная активность нового производного аминоэтанола в условиях экспериментальной ишемии головного мозга. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2017;80(5):3-6. [Titovich I.A., Sysoev Ju.I., Boloto-va V.Ts., Okovitiy S.V. Nejrotropnaja aktivnost' novogo proizvodnogo aminojetanola v uslovijah jeksperimen-tal'noj ishemii golovnogo mozga [Neurotropic activity of a new aminoethanol derivative under conditions of experimental cerebral ischemia]. Experimental and Clinical Pharmacology. 2017;80(5):3-6. (In Russian)].
Полученные результаты исследований являются экспериментальным обоснованием целесообразности дальнейшего углубленного изучения производного фумаровой кислоты под лабораторным шифром ФДЭС в дозе 10 мг/кг в качестве потенциального нейропротектора в условиях ишемии головного мозга.
Выводы
1. Наиболее выраженный нейропротек-торный эффект янтарной соли фумарово-го эфира диэтилэтаноламина был выявлен в дозе 10 мг/кг, который проявлялся в снижении объема ишемического повреждения коры.
2. По нейропротективной активности янтарная соль фумарового эфира диэти-лэтаноламина в дозе 10 мг/кг сопоставима с действием препарата сравнения цитико-лином в дозе 500 мг/кг.
3. Титович И.А., Болотова В.Ц. Экспериментальное изучение антигипоксической активности нового производного аминоэтанола. Биомедицина. 2016;1:77-83. [Titovich I.A., Bolotova V.Ts. Jeksperimental'noe izuchenie antigipoksicheskoj aktivnosti novogo proizvodnogo aminojetanola [Experimental study of the antihypoxic activity of a new aminoethanol derivative]. Biomeditsina [Journal Biomed]. 2016;1:77-83. (In Russian)].
4. Broeke J., Mateos Perez J.M., Pascau J. Image Processing with Image J. 2nd Ed. Packt Publ., 2015:256.
5. Longa E.Z., Weinstein P.R., Carlson S., Cummins R. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats. Stroke; a journal of cerebral circulation. 1989;20(1):84-91.
6. Schallert T., Woodlee M.T., Fleming S.M. Disentangling multiple types of recovery from brain injury. In: Krieglstein J., Klumpp S. Pharmacology of Cerebral Ischemia 2002. Stuttgart: Medpharm Scientific Publ., 2002:201-216.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ | INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Болотова Вера Цезаревна*, к.фарм.н., доц., ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Минздрава России; e-mail: vera.bolotova@pharmmnotech.com
Титович Ирина Александровна, к.б.н., доц., ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Минздрава России; e-mail irina.titovich@pharminnotech.com
Шустов Евгений Борисович, д.м.н., проф., ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Минздрава России; e-mail: shustov-msk@mail.ru
Vera Ts. Bolotova*, Cand. Sci. (Pharm.), Assoc. Prof., St. Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University of the Ministry of Health Care of Russia;
e-mail: vera.bolotova@pharminnotech.com
Irina A. Titovich, Cand. Sci. (Biol.), Assoc. Prof., St. Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University of the Ministry of Health Care of Russia; e-mail irina.titovich@pharminnotech.com
Evgeniy B. Shustov, Dr. Sci. (Med.), Prof., St. Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University of the Ministry of Health Care of Russia; e-mail: shustov-msk@mail.ru
* Автор, ответственный за переписку / Corresponding author
