CC BY
33
ИЗУЧЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ЭФФЕКТОВ АНТАГОНИСТОВ КАЛЬЦИЯ 2-Н-1-БЕНЗОПИРАНОВОГО РЯДА В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО НЕВРОТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
УДК 615.21
© В. А. Крауз, О. А. Беляева, Д. Ю. Ивкин
Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия Министерства здравоохранения РФ
Ключевые слова:_
антагонисты кальция; анксиолитический эффект; экспериментальное невротическое состояние; УРПИ; ноо-тропное действие.
Резюме:_
Антагонисты кальция 2-Н-1-бензопиранового ряда (субстанции АВД-6 и АВД-7) проявляли анксиолитический эффект при экспериментальном невротическом состоянии. В тесте «условная реакция пассивного избегания» субстанция АВД-33 оказывала ноотропное действие в условиях хронической невро-тизации.
Согласно классическим представлениям одним из основных звеньев патогенеза невротических расстройств является церебральная циркуляторная гипоксия [2, 3, 4].
Данные о наличии кальций-зависимого звена модуляции функций ЦНС на уровнях приёма, переработки и передачи информации подтверждаются опосредованием эффекта многих нейромедиа-торов, изменением кальциевых потоков в нейронах. Увеличение концентрации ионов кальция внутри клетки может приводить к развитию дегенеративных процессов в нейронах, нарушению памяти, ишемическим повреждениям и апоптозу нейронов. В связи с этим блокаторы кальциевых каналов, преимущественно улучшающие мозговой кровоток и применяемые при церебральной ишемии, обладают и собственно ноотропным эффектом, механизм которого остается недостаточно изученным [1].
Целью настоящего исследования являлось изучение центрального действия антагонистов кальция четырех новых комбинированных гетероциклических соединений с выявленной ранее антигипокси-ческой активностью в условиях экспериментального невротического состояния.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Работа выполнена на 120 белых половозрелых крысах-самках массой 180-200 г, полученных из питомника «Рапполово». Животные содержались в виварии при стандартном температурном и пищевом режиме со свободным доступом к еде и воде. Изучали субстанции синтетического происхождения, пре-
доставленные доктором химических наук А. З. Абы-шевым, — производные 2-Н-1-бензопиранового ряда АВД-6, АВД-7, АВД-14 и АВД-33, в дозе 1 мг/кг. Структурные формулы соединений представлены в таблице 1.
В качестве препарата сравнения использовали нимодипин («нимотоп») в дозе 1,5 мг/кг. Все исследуемые вещества вводили внутрибрюшинно. Контрольным животным в эквивалентном объёме вводили воду для инъекций.
Моделирование хронической невротизации у крыс (модель «конфликт афферентных возбуждений») проводили по методике, использующей сочетание серий неизбегаемых болевых ударов электрическим током пороговой величины лап животных со вспышками света и звука в постоянно меняющемся режиме [6]. Модель создавали в течение 1 месяца, ежедневно помещая животных на 2 часа в условия невротической ситуации.
Анксиолитическую активность субстанций оценивали в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) [11], а влияние на когнитивные функции — в тесте «условная реакция пассивного избегания» (УРПИ) [5]. Увеличение времени нахождения крыс в открытых рукавах и числа заходов в них в тесте ПКЛ свидетельствует о наличии противотревожного действия исследуемых субстанций.
Статистическую обработку данных проводили с помощью параметрических и непараметрических методов пакета программ BЮSTAT [7].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты, полученные в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт», показали, что при хронической невротизации уменьшалось время нахождения животных в открытых рукавах в 2,5 раза и число заходов в открытые рукава — в 1,8 раза по сравнению с контрольной группой интактных крыс, что свидетельствует об увеличении уровня тревожности невротизированных особей.
В условиях экспериментального невротического состояния на фоне действия антагонистов кальция — производных 2 Н-1-бензопиранового ряда АВД-6 и АВД-7 увеличивалось время нахождения невротизированных особей в открытых рукавах соответственно в 4 и 8 раз, число заходов в откры-
■ Таблица 1. Структура изучаемых соединений
Код соединения Структурная формула Химическое название
АВД-6 -' £ 4-метил-7-[2-(1-фенил-5-меркаптотетразолил) этиленокси]-2Н-1-бензопиран-2-он
АВД-7 7-[2-(1-фенил-5-меркаптотетразолил) этиленокси]-2Н-1-бензопиран-2-он
АВД-14 4-[2-(имидазол-1-ил) этиленокси]-2Н-1-бензопиран-2-он
АВД-33 9-[2-(1-фенил-5-меркаптозолил)]-аденин
тые рукава — в 2,3 и 2,5 раза и уменьшалось время нахождения их в закрытых рукавах по сравнению с контрольной группой невротизированных крыс. Кроме того, внутрибрюшинное введение раствора АВД-6 в дозе 1 мг/кг при хронической невротиза-ции приводило к увеличению числа стоек животных в 1,7 раза и времени нахождения их на центральной площадке в 2,9 раза.
По литературным данным, увеличение числа заходов животных в открытые рукава и времени пребывания в них по сравнению с контролем в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» свидетельствует о наличии анксиолитической активности у исследуемых веществ, а относительные показатели (число свешиваний, выглядываний с открытого рукава, стоек и продолжительность нахождения на центральной площадке) характеризуют степень селективности анксиолитика.
Влияние субстанции АВД-33 на длительность нахождения невротизированных крыс в открытых рукавах и число заходов в них не отличалось от контрольной группы интактных и невротизированных животных, тогда как число свешиваний и время пребывания крыс на центральной площадке в данных условиях эксперимента уменьшалось соответственно в 4,2 и 1,9 раза по сравнению с контрольной группой невротизированных особей, что свидетельствует об отсутствии анксиолитического эффекта у данного соединения.
Внутрибрюшинное введение субстанции АВД-14 при хронической невротизации приводило к увеличению времени нахождения животных в открытых рукавах в 1,7 раз и уменьшению числа свешиваний в 1,6 раз по сравнению с контрольной группой невротизированных крыс (табл. 2).
Таким образом, антагонисты кальция — производные 2 Н-1-бензопиранового ряда субстанции АВД-6 и АВД-7 проявляют выраженный анксиолитический эффект по всем показателям уровня тревожности, субстанция АВД-14 в меньшей степени уменьшает уровень тревожности, а субстанция АВД-33 не оказывает влияния на данный показатель. По выраженности анксиолитического эффекта в условиях экспериментального невротического состояния эффект вещества АВД-6 не отличался от такового у препарата сравнения нимодипина, тогда как эффект субстанции АВД-7 превосходил его.
В тесте «условная реакция пассивного избегания» установлено, что в контрольной группе крыс, получавших в течение всего эксперимента воду для инъекций (интактные), при воспроизведении УРПИ через 24 часа после обучения (получение болевого раздражения в темном отсеке камеры) 75 % животных помнили об ударе током и не заходили в темную «опасную» камеру в течение всего времени наблюдения. Через 5, 7 и 10 суток после обучения в контрольной группе интактных крыс число животных, не зашедших в темную камеру, уменьшилось до 55 % (табл. 3).
■ Таблица 2. Влияние производных 2Н-1-бензопиранового ряда (все 1 мг/кг) на уровень тревожности животных при экспериментальном невротическом состоянии в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт»_
Группы животных Время в закрытом рукаве,с Время в открытом рукаве, с Число заходов в закрытые рукава Число заходов в открытые рукава Число све-шиваний Число выглядываний Число стоек Время в центре,с
Контроль 1 (ин-тактные крысы) 273,1 ±7,3 15,7±3,6 3,8± 1,2 1,1 ±0,5 2,3±0,8 3,5±0,9 9,9± 1,8 8,9±4,7
Контроль 2 (не-вротизированные крысы) 283,2±3,3 6,3±0,7* 2,3±0,2 0,6±0,1* 2,5±0,06 2,9±0,5 3,8±0,6* 7,3±0,9
Невротизиро-ванные крысы + Нимотоп 258,1 ± 10,3 29,6 ± 2,1П 2,1 ± 0,5 0,8 ± 0,02 4,0 ± 1,6 2,9 ± 0,7 3,3 ± 1,1 11,5 ± 1,8П
Невротизиро-ванные крысы + Субстанция 6 253,0±12,2П 25,6±8,8П* 2,7±0,9 1,4±0,3П# 2,9±0,3 1,9±0,5 6,3± 1,3П*# 21,4±7,2П*
Невротизиро-ванные крысы + Субстанция 33 286,0±4,4 # 10,1 ±3,1# 1,8±0,2* 0,9±0,08 0,6±0,1П*# 1,8±0,7* 5,8±1,7* 3,9±1,6П#
Невротизиро-ванные крысы + Субстанция 7 240,9±9,3П* 52,2±2,01П*# 2,0±0,2 1,5±0,3П# 1,9±0,3 1,8±0,5* 5,2±1,7 6,9±1,4
Невротизиро-ванные крысы + Субстанция 14 279,3±11,9 10,6±2,6П 2,6± 1,5 0,8±0,2 1,6±0,3П# 1,4±0,9* 6,6±2,4# 10,3±3,9
* — Различия значений достоверны по сравнению с контролем 1, П — с контролем 2, □ — с нимотопом, # — с нимотопом на фоне невротизации (р < 0,05, n=10)
В условиях экспериментального невротического состояния в контрольной группе животных, получавших воду для инъекций, через сутки после обучения достоверно уменьшилось латентное время захода крыс в темную камеру на 26 % по сравнению с контрольной группой 1 и число животных, не зашедших в темную камеру до 62,5 %. На 3-10-й день после обучения в контрольной группе невротизи-рованных животных память на получение болевого раздражения в темной камере была достоверно нарушена, причем это нарушение было выражено в большей степени на 7-е и 10-е сутки после обучения. Все невротизированные крысы заходили в тёмную камеру.
Вещество АВД-33, введенное крысам в дозе 1 мг/кг на фоне хронической невротизации, приводило к увеличению времени нахождения животных в светлой камере, латентному периоду первого захода крысы в темную камеру и числа помнивших негативную ситуацию животных на 33 % по сравнению с контрольной группой невротизированных крыс, через 1-е, 3-е, 4-е, 7-е и 10-е сутки увеличивало число животных с сохраненной памятью до 83,3 %, что свидетельствует о ноотропном действии данного соединения. По выраженности ноо-тропный эффект субстанции АВД-33 в условиях экспериментального невротического состояния не отличался от такового у препарата сравнения нимодипина.
На фоне действия АВД-7 в условиях экспериментального невротического состояния через сутки после обучения животные хорошо помнили об ударе током в темной камере и 80 % крыс не заходили в этот опасный отсек, однако на 3-е, 4-10-е сутки воспроизведения УРПИ число обученных животных уменьшилось на 40-55 %, т. е. отмечалось нарушение памяти у крыс.
Субстанции АВД-6 и АВД-14 в тесте «Условная реакция пассивного избегания» в условиях хронической невротизации не оказывали влияния на когнитивные функции, т. к. не изменяли число обученных животных и латентный период первого захода их в темную камеру.
Для нимодипина доказана высокая плотность связывания в гиппокампе, хвостатом ядре, церебральной коре, имеющих большое значение в регуляции когнитивных функций [8, 9, 10]. Поэтому ноотропное действие данного блокатора кальциевых каналов можно объяснить, отчасти, проникновением через ГЭБ и влиянием на L-каналы головного мозга, что вызывает улучшение мозгового кровотока. По-видимому, некоторые 2 Н-1 -бензопираны действуют аналогично нимодипину, оказывая нейропротекторный эффект.
ВЫВОДЫ
1. Производные 2 Н-1-бензопиранового ряда — субстанции АВД-6 и АВД-7 в условиях экспериментального невротического состояния проявля-
■ Таблица 3. Влияние производных 2-Н-1-бензопиранового ряда на воспроизведение условной реакции пассивного избегания (УРПИ) в условиях экспериментального невротического состояния_
Группы животных 1-е сутки 3-е сутки 4-е сутки 5-е сутки 7-е сутки 10-е сутки
А Б А Б А Б А Б А Б А Б
Контроль 1 (интакт-ные крысы) 137,5±22,8 75 137,5±22,8 75 137,5±22,8 75 119,3±15,6 62,5 93,5±16,4 62,5 93,5±16,4 55
Контроль 2(невроти-зированные крысы) 101,3±12,1 62,5* 72,6±27,2* 37,5* 58,7±16,1* 25* 58,7±16,1* 25* 10,5±2,3* 0* 10,5±2,3* 0*
Невротизи-рованные крысы + Нимотоп 146,3±32,8 85,6 146,3±32,8 85,6 146,3±32,8 85,6 146,3±32,8 85,6 146,3±32,8 85,6 146,3±32,8 85,6
Невротизи-рованные крысы + Субстанция 6 94,6±23,9 40 94,6±23,9 40 94,6±23,9 40 62,2±14,8# 20 16,5±3,2# 0# 16,5±3,2# 0#
Невротизи-рованные крысы + Субстанция 7 154,4±27,4П 80П 89,0±25,8 40 89,0±25,8 25 70,4±25,8# 25 70,4±25,8П# 25П# 70,4±25,8П# 25П#
Невротизи-рованные крысы + Субстанция 14 107,1±26,9 57,1 107,1±26,9 57,1 107,1±26,9 57,1 81,3±26,9 42,9 61,7±18,8П# 14,3П# 61,7±18,8П# 14,3П#
Невротизи-рованные крысы+ Субстанция 33 150,3±31,5П 83,3П 150,3±31,5П 83,3П 150,3±31,5П 83,3П 123,7±31,5П 66,7П 150,3±31,5П 83,3П 150,3±31,5П 83,3П
А — латентный период захода в темную камеру, с; Б — число крыс, не вошедших в темную камеру, %. * — Различия значений достоверны по сравнению с контролем 1, П — с контролем 2, □ — с нимотопом, # — с нимотопом на фоне невротизации (р < 0,05, п = 12)
ют анксиолитический эффект, при этом наиболее выраженное противотревожное действие оказывает субстанция АВД-7.
2. Субстанция АВД-14 в меньшей степени уменьшает уровень тревожности невротизированных крыс, а субстанция АВД-33 не оказывает влияния на данный показатель.
3. Субстанция АВД-33 в условиях экспериментального невротического состояния проявляет ноо-тропный эффект, сопоставимый с эффектом нимо-дипина. Субстанции АВД-6 и АВД-14 в условиях хронической невротизации не оказывают влияния на когнитивные функции, тогда как субстанция АВД-7 вызывает нарушение памяти у невротизированных крыс на всех этапах воспроизведения условной реакции пассивного избегания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абышев А. З., Агаев Э. М., Семёнов Е. В. Антагонисты ионов кальция нового поколения. — Баку: Изд-во АМУ, 2003. — 236 с.
2. Айрапетянц М. Г., Яковлев А. А., Левшина И. П. и др. Исследование механизмов, опосредующих гибель нейронов, при хроническом стрессе. // Нейрохи-мия. — 2006. — Т. 23, № 2. — С. 136-142.
3. Айрапетянц М. Г., Левшина И. П., Ноздрачёва Л. В. и др. Коррекция поведенческих и физиологических показателей неврозоподобного состояния белых крыс введением янтарной кислоты // Журн. высш. нерв. деят. — 2001. — Т. 51, № 3. — С. 360-366.
4. Айрапетянц М. Г. Механизмы патогенеза неврозов // Журн. высш. нерв. деят. — 2005. — Т. 55, № 6. — С. 734-746.
5. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Дж. П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения / Под ред. А. С. Батуева. — М.: Высш. Школа, 1991. — 398 с.
6. Ведяев Ф. П. Модели и механизмы нейрогенного стресса. // Журн. высш. нервн. деят. — 1977. — Т. 27, № 2. — С. 325-327.
7. Гланц С. Медико-биологическая статистика / Пер. с анг. — М.: Практика, 1999. — 459 с.
8. Крауз В. А., Дроздов А. Л. Нейрофармакологический анализ участия различных медиаторных систем в мне-стических процессах и функционировании структур головного мозга // Мат. научн. конф. «Актуальные проблемы фундаментальных исследований в области биологии и медицины», посвящается 110-летию ИЭМ. — СПб.: Наука, 2000. — С. 88-89.
9. Крауз В. А. Нейрофизиологические аспекты анксио-литического эффекта диазепама и гидазепама при экспериментальном неврозе // Нейрофармакология в XXI веке. — 2002. — № 3-4. — С. 411.
10. Крауз В. А., Дроздов А. Л. Память, синапс, энергообмен. — Днепропетровск: Полиграфист, 1997. — 124 с.
11. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. / Под общей ред. член-корр. РАМН, проф. Р. У. Хабриева. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Медицина, 2005.
STUDY OF CENTRAL EFFECTS FOR CALCIUM ANTAGONISTS OF THE 2-H-1-BENZOPIRAN LINE IN CONDITION OF EXPERIMENTAL NEUROTIC STATE
Krauz V. A., Belyaeva O. A., Ivkin D. Yu.
♦ Summary: Calcium antagonists of the 2-H-1-benzopiran line (substances AVD-6 and AVD-7) were shown to reveal anxiolytic action in experimental neurotic states. Substance AVD-33 had nootropic action in condition of chronical neu-rotisation in a one trial passive avoidance test.
♦ Key words: Calcium antagonists; anxiolytic action; experimental neurotic state; CRPA; nootropic action.
♦ Информация об авторах
Крауз Владислав Алексеевич — д. м. н., профессор, профессор кафедры фармакологии ГБОУ ВПО Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия Министерства здравоохранения РФ. 197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14. E-mail: [email protected].
Беляева Олеся Александровна — к. б. н., ассистент кафедры фармакологии ГБОУ ВПО Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия Министерства здравоохранения РФ. 197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14. E-mail: [email protected].
Ивкин Дмитрий Юрьевич — к. б. н., старший преподаватель кафедры фармакологии ГБОУ ВПО Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия Министерства здравоохранения РФ. 197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14. E-mail: [email protected].
Krauz VladislavAlekseyevich — Professor, Doctor of Medicine, Professor of the Department of Pharmacology of State Educational Establishment of Higher Professional Training «Saint-Petersburg State Chemical-Pharmaceutical Academy» of the Health Development of the Russian Federation. 197376, St.- Petersburg, Professor Popov St., 14. E-mail: [email protected].
Belyayeva Olesya Aleksandrovna — Candidate of Biological Sciences, assistant of the Department of Pharmacology of State Educational Establishment of Higher Professional Training «Saint-Pe-tersburg State Chemical-Pharmaceutical Academy» of the Health Development of the Russian Federation. 197376, St.- Petersburg, Professor Popov St., 14. E-mail: [email protected].
Ivkin Dmitriy Yuryevich — Candidate of Biological Sciences, Senior Lecturer of the Department of Pharmacology of State Educational Establishment of Higher Professional Training «Saint-Petersburg State Chemical-Pharmaceutical Academy» of the Health Development of the Russian Federation. 197376, St.- Petersburg, Professor Popov St., 14. E-mail: [email protected].
