Научная статья на тему 'Изучение раздельного и совместного влияния мексидола и производного имидазобензимидазола РУ-353, обладающего местноанестезирующими свойствами, на ионные каналы нейронов прудовика'

Изучение раздельного и совместного влияния мексидола и производного имидазобензимидазола РУ-353, обладающего местноанестезирующими свойствами, на ионные каналы нейронов прудовика Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
136
25
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕСТНЫЕ АНЕСТЕТИКИ / МЕКСИДОЛ / РУ-353 / НАТРИЕВЫЕ / КАЛЬЦИЕВЫЕ / КАЛИЕВЫЕ ИОННЫЕ ТОКИ / НЕЙРОНЫ ПРУДОВИКА / LOCAL ANESTHETICS / MEXIDOL / RU-353 / NATRIUM / CALCIUM AND POTASSIUM SLOW ION CURRENTS AND LIMNAEA STAGNALIS

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Каде М. А., Игнатов Ю. Д., Вислобоков А. И., Богус С. К., Галенко-ярошевский П. А.

На изолированных нейронах прудовика (Limnaea stagnalis) изучали изменения натриевых, кальциевых и калиевых медленных ионных токов при раздельном и совместном влиянии мексидола и производного имидазобензимидазола РУ-353. Проведено две серии опытов: 1 раздельное и совместное влияние мексидола (100 мкМ) и РУ-353 (62,5 мкМ); 2 совместное влияние мексидола (1000 мкМ) и РУ-353 (62,5, 125, 250 и 500 мкМ). Показано незначительное ослабление мексидолом подавления калиевых медленных токов, вызванного РУ-353, и усиление блокирования натриевых и кальциевых токов при сочетанном применении обоих веществ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Каде М. А., Игнатов Ю. Д., Вислобоков А. И., Богус С. К., Галенко-ярошевский П. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDY OF ISOLATED AND COMBINED EFFECT OF MEXIDOL AND IMIDAZOBENZIMIDAZOLE RU-353 DERIVATION HAVING LOCAL ANESTHETIC EFFECT ON LIMNAEA STAGNALIS ION CHANNELS

We studied the changes of natrium, calcium and potassium slow ion currents during separate and combined effect of mexidol and imidazobenzimidazole ru-353 derivation on the isolated limnaea stagnalis neurons. Two series of experiments were performed: 1 separate and combined effect of mexidol (100 mcM) and RU-353 (62,5 mcM); 2 combined effect of mexidol (1000 mcM) and RU-353 (62,5, 125, 250 and 500 mcM). Mexidol slight weakening of potassium slow ion currents suppression induced by RU-353 and intensifi cation of natrium and calcium currents prohibition during combined application of both preparations was demonstrated.

Текст научной работы на тему «Изучение раздельного и совместного влияния мексидола и производного имидазобензимидазола РУ-353, обладающего местноанестезирующими свойствами, на ионные каналы нейронов прудовика»

УДК 615.216.2 Кубанский научный медицинский вестник № 7 (112) 2009

М. А. КАДЕ1, Ю. Д. ИГНАТОВ2, А. И. ВИСЛОБОКОВ2, С. К. БОГУС1, П. А. ГАЛЕНКО-ЯРОШЕВСКИЙ1, К. Н. МЕЛЬНИКОВ2

ИЗУЧЕНИЕ РАЗДЕЛЬНОГО И СОВМЕСТНОГО ВЛИЯНИЯ МЕКСИДОЛА И ПРОИЗВОДНОГО ИМИДАЗОБЕНЗИМИДАЗОЛА РУ-353, ОБЛАДАЮЩЕГО МЕСТНОАНЕСТЕЗИРУЮЩИМИ СВОЙСТВАМИ, НА ИОННЫЕ КАНАЛЫ НЕЙРОНОВ ПРУДОВИКА

ГОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский университет»

Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации,

Россия, 350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4. E-mail: kybfarma@rambler.ru;

2ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет

имени акад. И. П. Павлова»

Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации,

Россия, 197022, г. Санкт-Петербург, ул. Л. Толстого, 6/8

На изолированных нейронах прудовика (Limnaea stagnalis) изучали изменения натриевых, кальциевых и калиевых медленных ионных токов при раздельном и совместном влиянии мексидола и производного имидазобензимидазола РУ-353. Проведено две серии опытов: 1 - раздельное и совместное влияние мексидола (100 мкМ) и РУ-353 (62,5 мкМ); 2 - совместное влияние мексидола (1000 мкМ) и РУ-353 (62,5, 125, 250 и 500 мкМ). Показано незначительное ослабление мексидолом подавления калиевых медленных токов, вызванного РУ-353, и усиление блокирования натриевых и кальциевых токов при сочетанном применении обоих веществ.

Ключевые слова: местные анестетики, мексидол, РУ-353, натриевые, кальциевые, калиевые ионные токи, нейроны прудовика.

M. A. KADE1, U. D. IGNATOV2, A. I. VISLOBOKOV2, S. K. BOGUS1, P. A. GALENKO-YAROSHEVSKY1, K. N. MELNIKOV2

STUDY OF ISOLATED AND COMBINED EFFECT OF MEXIDOL AND IMIDAZOBENZIMIDAZOLE RU-353 DERIVATION HAVING LOCAL ANESTHETIC EFFECT ON LIMNAEA STAGNALIS ION CHANNELS

1The state education institutional«Kuban State Medical University» of the Ministry of health and social development of the Russian Federation,

Russia, 350063, Krasnodar, st. Sedina, 4. E-mail: kybfarma@rambler.ru;

2the state education institutional «St. Peterburg State Medical University named after academician Pavlov» of the Ministry of health and social development of the Russian Federation,

Russia, St.Peterburg, st. L. Tolstogo, 6/8

We studied the changes of natrium, calcium and potassium slow ion currents during separate and combined effect of mexidol and imidazobenzimidazole ru-353 derivation on the isolated limnaea stagnalis neurons.

Two series of experiments were performed: 1 - separate and combined effect of mexidol (100 mcM) and RU-353 (62,5 mcM); 2 - combined effect of mexidol (1000 mcM) and RU-353 (62,5, 125, 250 and 500 mcM).

Mexidol slight weakening of potassium slow ion currents suppression induced by RU-353 and intensification of natrium and calcium currents prohibition during combined application of both preparations was demonstrated.

Key words: local anesthetics, mexidol, RU-353, natrium, calcium and potassium slow ion currents and limnaea stagnalis.

Согласно исследованиям [8] отечественный препарат мексидол (3-окси-6-метил-2-этилпиридина сукци-нат), являющийся антиоксидантом и антигипоксантом [5], способен блокировать натриевые, кальциевые и калиевые ионные токи нейронов [1] и повышать местноанестезирующую активность лидокаина в условиях проводниковой, особенно спинномозговой и эпиду-ральной, анестезии.

Известно, что производное имидазобензимидазола с лабораторным шифром РУ-353 оказывает выраженное местноанестезирующее [2] и антиаритмическое [7] действие, связанное с блокирующим влиянием на

трансмембранные потенциалзависимые натриевые, кальциевые и калиевые ионные токи [3, 4].

Цель работы - выявить возможное модулирующее действие сочетаний РУ-353 и мексидола на ионные каналы нейронов.

Материалы и методы

В работе использован метод внутриклеточного диализа и фиксации мембранного потенциала [1, 6]. Изолированные нейроны прудовика помещали на полиэтиленовую пипетку, в которой создавали толчки отрицательного гидростатического давления,

Рис. 1. Раздельное и совместное влияние мексидола и РУ-353 в различных концентрациях на натриевые, кальциевые и калиевые ионные токи нейронов прудовика

А. !Ыа - натриевые токи, 1Са - кальциевые, !Кв - калиевые; 1/10, % - отношение амплитуд тока при действии (I) к току в контроле (10). Поддерживаемый потенциал = -90 мВ, тестирующий при регистрации !Ыа = -10 мВ, !Са = 10 мВ и !Кв = 40 мВ.

Б. 1 - мексидол 1000 мкМ, 2 - РУ-353 в различных концентрациях. !Ыа - натриевые токи, !Са - кальциевые, !Кв - калиевые; !/!0, % - отношение амплитуд тока при действии (!) к току в контроле (!0). Поддерживаемый потенциал = -90 мВ, тестирующий при регистрации !Ыа = -10 мВ, !Са = 10 мВ и !Кв = 40 мВ.

-5

-10

-15

-20

-25

-30

Т = 20 пте

11 1

2 — -—к

1Са, пА 1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 2. Изменения амплитуды (А), кинетики (Б) и вольтамперных характеристик (В) кальциевых ионных токов нейронов прудовика при раздельном и совместном влиянии мексидола и РУ-353 в различных концентрациях

По оси абсцисс - время (А и Б), тестирующий пилообразный потенциал (В); по оси ординат - амплитуда тока.

A. 1 - контроль, 2 - 62,5 мкМ РУ-353, 3 - 1000 мкМ мексидол + 62,5 мкМ РУ-353.

Б. 1 - контроль, 2 - 62,5 мкМ РУ-353 (для сравнения кинетики амплитуда тока увеличена до равенства максимума с таковым в контроле).

B. 1 - контроль, 2 - 100 мкМ мексидол + 62,5 мкМ РУ-353, 3 - 1000 мкМ мексидол + 62,5 мкМ РУ-353, 4 - 100 мкМ

мексидол + 125 мкМ РУ-353, 5 - 1000 мкМ мексидол + 250 мкМ РУ-353. Поддерживаемый потенциал = -90 мВ, тестирующий (А и Б) = 10 мВ, пилообразный импульс (В) длительностью 10 мс (от -40 до 50 мВ).

Кубанский научный медицинский вестник № 7 (112) 2009

Кубанский научный медицинский вестник № 7 (112) 2009

10 -1 V, т\/

Рис. 3. Изменения кинетики (А) и вольтамперных характеристик (Б) калиевых ионных токов нейронов прудовика при раздельном и совместном влиянии мексидола и РУ-353

в различных концентрациях

По оси абсцисс - время (А) и тестирующий потенциал (Б), по оси ординат - амплитуда тока.

А: 1 - контроль, 2 - РУ-353 (62,5 мкМ), 3 - 100 мкМ мексидол + 62,5 мкМ РУ-353 (ослабление подавления тока в начале его инактивации), 4 - 1000 мкМ мексидол + 62,5 мкМ РУ-353 (еще большее ослабление подавления тока), 5 - отмывание.

Б: (вольт-амперные характеристики сняты при линейнонарастающем потенциале от 0 до 50 мВ за 100 мс); кривые: 1 - контроль, 2 - 1000 мкМ мексидол, 3 - 1000 мкМ мексидол + 62,5 мкМ РУ-353, 4 - РУ-353 (62,5 мкМ), 5 - отмывание. Поддерживаемый потенциал = -90 мВ, тестирующий = 40 мВ.

вследствие чего мембрана нейрона разрушалась, создавался электрический контакт внутриклеточного содержимого с неполяризующимся электродом, соединенным с усилителем фиксации потенциала.

По достижении стабилизации ионных токов, принимаемых за исходные значения (контроль), которая происходила в течение 3-5 мин после помещения нейрона на пипетку и начала их регистрации, раствор в камере, где находился нейрон, заменяли на растворы с исследуемыми веществами и затем (спустя 2-3 мин) регистрировали величины токов. После этого раствор заменяли на растворы с мек-сидолом и РУ-353 в возрастающих концентрациях, а в конце - на исходный, и наблюдали динамику восстановления токов (отмывание). Проведено две серии экспериментов: 1 - раздельное и сочетанное влияние мексидола (100 мкМ) и РУ-353 (62,5 мкМ); 2 - сочетанное влияние мексидола (1000 мкМ) и РУ-353 (62,5, 125, 250 и 500 мкМ). При этом регистрировали амплитудные значения токов, кривые ионных токов и вольт-амперные характеристики каналов мембраны нейронов. Исходные величины токов принимали за 100%, а установившиеся при действии мексидола и РУ-353 выражали в % к исходным и обрабатывали статистически с использованием ^критерия Стьюдента. Для оценки изменений токов при действии определенной концентрации использовали не менее 5 измерений.

Результаты исследования

Установлено, что в первой серии опытов мек-сидол и РУ-353 в разведениях 100 и 62,5 мкМ при раздельном применении обратимо подавляют натриевые, кальциевые и калиевые медленные ионные токи. При совместном использовании обоих веществ

эффект усиливается на 10-12% (рис. 1, А). Эффект подавления токов не зависит от последовательности применения веществ.

Сходное усиление подавления всех токов по сравнению с их раздельным действием обнаружено и во второй серии экспериментов при сочетанном действии мексидо-ла (1000 мкМ) с РУ-353 (62,5, 125, 250 и 500 мкМ) (рис. 1, Б). Следует отметить, что наиболее показательно это проявляется при их действии на натриевые и кальциевые токи (рис. 1, Б). Подавление калиевых медленных токов под влиянием сочетаний мексидола и РУ-353 слабее, чем при действии РУ-353, взятого отдельно. Особенно наглядно это проявляется в начале процесса их инактивации (рис. 3, А, кривые 3, 4).

Под влиянием мексидола и РУ-353 происходит сдвиг максимумов вольт-амперных характеристик мембраны нейронов вправо по оси потенциалов на 10-15 мВ, этот эффект возрастает с увеличением действующей концентрации веществ и усиливается при их совместном применении (рис. 2, В, кривые 3-5 для кальциевых токов, и 3, Б, кривая 3 для калиевых токов), что свидетельствует об изменении потенциала поверхностного заряда мембраны вблизи соответствующих ионных каналов.

Влияние мексидола, РУ-353 и их сочетаний помимо снижения амплитуд сопровождается замедлением инактивации натриевых и кальциевых токов и ускорением инактивации калиевых медленных токов (рис. 2, Б - кальциевые токи, 3, А - калиевые ионные токи).

Связывание молекул РУ-353 и мексидола со структурами мембраны очень прочное (трудно обратимое) после их действия восстановление ионных токов не полное и медленное (за 10-20 мин отмывания до 60-80% от контроля).

Таким образом, сочетанное применение мексидо-ла и РУ-353 приводит к усилению каналоблокирующего действия, что проявляется в снижении амплитуд регистрируемых натриевых и кальциевых ионных токов. Это сопровождается также замедлением кинетики инактивации отмеченных токов и ускорением инактивации калиевых медленных токов. Подавление ионных токов под влиянием РУ-353 и мексидола сопровождается и сдвигом максимумов вольт-амперных характеристик натриевых, кальциевых и калиевых ионных каналов вправо по оси потенциалов (в сторону деполяризации) до 20 мВ, что указывает на изменения потенциала поверхностного заряда мембраны вблизи соответствующих ионных каналов. Восстановление амплитуды ионных токов после действия РУ-353 и мексидола очень медленное и неполное (в течение 10-20 мин), что, по-видимому, может быть обусловлено действием РУ-353. Это указывает на высокую прочность связывания РУ-353 с молекулярными структурами мембраны. Мексидол в концентрации 1000 мкМ ослабляет подавляющее действие РУ-353 на калиевые медленные токи, в особенности в начальную фазу развития калиевого тока.

Приведенные результаты исследований свидетельствуют о взаимном модулирующем действии РУ-353 и мексидола. Определение мест и механизмов молекулярного взаимодействия исследованных веществ в ионном канале или на рецепторах мембраны нейронов, а также возможность конкуренции между ними за эти места требуют проведения специальных исследований.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вислобоков А. И., Игнатов Ю. Д., Мельников К. Н. Фармакологическая модуляция ионных каналов мембраны нейронов. -СПб: Издательство СПбГМУ, 2006. - 288 с.

2. Галенко-Ярошевский А. П., Мангушева Н. А., Каталымов Л. Л., Шуреков В. В., Варлашкина И. А. Тоническое и стимулзави-симое блокирование проводимости в А-волокнах седалищного нерва под влиянием производного имидазобензимидазола РУ-353 // Бюллетень эксперим. биологии и медицины. - 2007. - Приложение 3. - С. 22-24.

3. Галенко-Ярошевский А. П., Вислобоков А. И., Игнатов Ю. Д., Варлашкина И. А., Борисова В. А. Частотно-зависимое блокирование ионных каналов входящих токов нейронов прудовика и катушки под влиянием лидокаина, дикаина, маркаина и производных имидазо[1,2-а]бензимидазола РУ-353 и РУ-1117 //Бюллетень эксперим. биологии и медицины. - 2007. - Приложение 3. -С. 107-111.

4. Галенко-Ярошевский А. П., Халиуллина Р. Р., Варлашкина И. А., Анисимова В. А., Зефиров А. Л. Влияние производных имидазо[1,2-а] бензимидазола РУ-353 и РУ-1117 на электрогенез двигательного нервного окончания // Бюллетень эксперим. биологии и медицины. - 2007. - Приложение 3. -С. 116-119.

5. Дюмаев К. М., Воронина Т. А., Смирнов Л. Д. Антиоксиданты в профилактике и терапии патологий ЦНС. - М, 1995. -272 с.

6. Костюк П. Г., Крышталь О. А. Механизмы электрической возбудимости нервной клетки. - М.: Наука, 1981. - 208 с.

7. Спасов А. А. Мембранотропные свойства производных бензимидазола. В кн.: Очерки отечественной фармакологии. - М., 2001. - 234-255 с.

8. Футорянская Т. Н., Галенко-Ярошевский А. П., Вар-лашкина И. А. Местноанестезирующая активность и острая токсичность сочетаний лидокаина с мексидолом // Бюллетень эксперим. биологии и медицины. - 2007. - Приложение 3. -С. 82-85.

Поступила 02.08.2009

Л. Ш. КАРАКОТОВА, А. А. ДОЛГАЛЕВ

ПРИМЕНЕНИЕ РЕГИСТРАЦИИ ДВИЖЕНИЙ НИЖНЕЙ ЧЕЛЮСТИ ДЛЯ ОБЪЕКТИВНОЙ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ У ПАЦИЕНТОВ С ОДНОСТОРОННЕЙ ВЕСТИБУЛООККЛЮЗИЕЙ

Кафедра ортопедической стоматологии Ставропольской государственной медицинской академии, Россия, 355000, г. Ставрополь, ул. Морозова, 6. E-mail: Ш82@таи.ги,_тел. 8-928-316-86-85

Использование ультразвуковой регистрации движений нижней челюсти позволяет дифференцированно решать проблемы диагностики и лечения пациентов с односторонней вестибулоокклюзией.

Метод электронной регистрации индивидуальных движений нижней челюсти с использованием системы ARCUSdigma позволяет выявить у пациентов с односторонней вестибулоокклюзией тяжесть окклюзионных нарушений, степень нарушения функции височно-нижнечелюстного сустава и жевательных мышц.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Ключевые слова: односторонняя вестибулоокклюзия, окклюзионные нарушения, ультразвуковая регистрация движений нижней челюсти.

L. H. КАRAKOTOVA, А. А. DOLGALEV

APPLICATION OF REGISTRATION OF MOVEMENTS OF THE BOTTOM JAW FOR OBJECTIVE ESTIMATION OF FUNCTIONAL INFRINGEMENTS AT PATIENTS WITH UNILATERAL VESTIBULAROCCLUSIO

Chair of orthopedic stomatology of the Stavropol state medical academy Russia, 355000, Stavropol, street Morozova, 6. E-mail: lkl82@mail.ru, tel. +7-928-316-86-85

Кубанский научный медицинский вестник № 7 (112) 2009 УДК 616.716.4:616-008

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.