CC BY
49
© ГАВРИЛИНА Т.В.. МИНАКИНА Л.Н. -УДК 615.21:616.831-005.4:615.56.
ПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ИШЕМИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА: МОДЕЛИ, ФЕНОМЕНЫ, МЕХАНИЗМЫ
Т. В. Гаврилина, Л.Н. Мипакипа.
(Иркутский государственный медицинский университет, ректор - акад. МТА и АН ВШ д.м.н., проф.
А.А. Майборода. кафедра биохимии, зав. - проф. В.И. Кулинский. кафедра фармакологии, зав. -проф. Л. А. Усов)
Резюме. Разработаны четыре новые модели гипоксического прекондиционирования, повышающие толерантность к полной глобальной ишемии головного мозга. На гермокамерной модели и моделях химического прекондиционирования показано значение аденозиновых рецепторов в этом нейропротекторном эффекте (НПЭ), на кобальтовой модели - определяющая роль А1-рецепторов. Прекондиционирование вызывает снижение температуры тела, коррелирующее с повышением устойчивости к ишемии.
Ишемические повреждения головного мозга относятся к группе заболеваний, дающих высокий процент смертности и инвалидности. Важным остается вопрос поиска новых, эффективных и безопасных методов профилактики и лечения ишемии. Таковым является гиноксическое нрекондициони-рование (ГП). Этот метод уже применяется в эксперименте на других органах (например, на сердце) [10]. а в последнее время появились данные об его использовании при ишемии головного мозга [2,7,9,11]. Известны различные модели гипоксии, но большинство из них не применяется для нре-кондиционирования. Ранее нами была разработана модель с использованием термокамеры [2]. В литературе описана способность металлов подгруппы железа - кобальта и никеля, подобно гипоксии. стимулировать выработку эритроноэтина, изменять заряд центрального атома железа в теме [12], снижать содержание в тканях цитохром С ок-сидазы [13]. Для создания гипоксии (ГП) также применяется кровопускание [6]. Целью данной работы явилось создание нескольких новых моделей ГП, повышающих толерантность к полной глобальной ишемии головного мозга (ПГИГМ), изучение их нейронротекторного эффекта и роли в нем аденозиновых рецепторов и гипотермии.
Методы н материалы Работа проведена на 230 беспородных мышах обоего пола в возрасте 2,5-4 месяца, массой 16-25 г.
Первая модель ГП является усовершенствованным вариантом описанной ранее [2]. Термокамера объемом 100 мл разделена на две части горизонтальной текстолитовой мембраной с перфорациями. В нижнее отделение насыпают 2 г натронной извести - поглотителя СО; и воды, в верхнее помещают животное. Контроль поглощения осуществлялся но исчезновению конденсата на стенках камеры, а также путем взвешивания извести до- и после воздействия. Таким образом, создаются условия нормоканнической гипоксии при нормальной влажности, что является несомненным преимуществом перед ранней моделью. Использована четырехкратная 16-минутная гипоксия с перерывами но 10 минут и без интервала перед ишемией.
Две последующие модели объединяются понятием "химическое прекондиционирование". Дихлориды металлов (безводные) вводили подкожно в виде водных растворов в дозах 25, 43 и 50 мг/кг для кобальта и 30 мг/кг для никеля.
Последний вариант - ГП на модели кровопускания. Фиксированным мышам производили пункцию сердца, забирая кровь в количестве в среднем 1,6% от массы тела.
Роль рецепторов аденозина изучали при помощи неселективного А-ант агониста теофиллина в дозе 80 мг/кг и сильного селективного А1-анта-гониста ОРСРХ в дозе 1 мг/кг (их вводили нод-
Таблица 1.
Влияние гермоксшерпого прекондиционирования па толерантность к ишемии головного мозга
и температуру тела мышей
Серии п Продолжительность гаснинга, с Конечная ^ °С
среднее размах Р среднее размах Р
Контроль 26 17,46 14,0-24,0 37,34 34,0-41,6
Прекондиционирование в термокамере без натронной извести 8 33,4 22,0-54,0 <0,002 31,8 27,8-34,6 <0,002
Прекондиционирование в термокамере с натронной известью 5 29,2 23,0-36,0 «0,002 33,64 30,6-35,2 <0,002
Примечание:/; - количество опытов; размах - разброс индивидуальных значений, р - но отношению к контролю
кожно в виде водных растворов: теофшишн за 15 минут, а БРСРХ - за 1 час до ирекондициони-рования). Все результаты сравнивались с данными но аденозину, полученными ранее в нашей лаборатории [3].
Во всех случаях после пшоксии путем декаии-тации вызывали ПГИГМ но методу Лоури и определяли продолжительность гасиинга [5]. Температуру тела измеряли электротермометром ТПЭМ-1 на глубине 3,5 см. Серии сравнивали но критерию и Манна-Уитни; определяли коэффициенты корреляции Сиирмена г5 [ 1 ]. Различия считали значимыми при р <0,05.
Результаты и обсуждение
Тренировка в термокамере с добавлением натронной извести увеличивает естественную толерантность к ПГИГМ в среднем на 67%, вызывая при этом снижение температуры тела (в среднем на 3,7° С), что согласуется с более ранними результатами [2] и значимо не отличается от них (но гасиингу и температуре р>0,2) (табл.1).
Введение хлорида кобальта в дозе 25 мг/кг не дает значимого эффекта, дозы свыше 50 мг/кг -токсичны. Дозы 43 и 50 мг/кг объединены ввиду отсутствия значимых различий между ними. Кобальт, подобно гермокамерной тренировке, но более значительно повышает толерантность к ишемии головного мозга (рис.1). Максимум эффекта приходится на 3 часа после инъекции, он превышает контроль в среднем на 164%. В более поздние сроки эффект снижается.
Действие хлорида никеля в оптимальной дозе 30 мг/кг (более высокие дозы токсичны) изучали при таком же интервале, как для кобальта - трехчасовом (рис.1). Никель также увеличивает длительность гасиинга - в среднем на 126% но отношению к контролю. Обе модели химического ире-кондиционирования снижают температуру тела: кобальт на 8,0 С. никель - на 8,3°С.
Последний вариант - ГП на модели кровопускания (рис.2). Этот вид ирекондиционирования также обладает выраженным НПЭ в ранние сроки: толерантность к ишемии через 1 час после кровопускания повышается в среднем на 68%. В более поздние сроки она плавно снижается.
+16(Г + 12(Г +8(Г +4" СГ -Г -4" -6" -8"
Рис. 1. Динамика толерантности к ишемии головною мозга и температуры тела при введении хлорида кобальта.
Примечание: но оси абсцисс - время, ч; но оси ординат: вверх - изменение гасиинга, % (к контролю), вниз -изменение температуры, 'С. Столбиком обозначено изменение длительности гасиинга и температуры тела при введешш хлорида никеля.
На рис. 1 и 2: черные точки - р< 0,05, белые - р>0,05
Данный эффект сопровождается выраженной гипотермией. Таким образом, все 4 очень разных модели дали качественно одинаковые результаты -ГП обладает высоким и высокозначимым НПЭ при ПГИГМ. На каждой из четырех моделей наблюдается обратная связь между длительностью гасиинга и температурой тела: г=-0,90 при р<0,01. Это говорит о тесной корреляции нейроиротек-торного и пшотермического эффектов, что согласуется с данными, полученными в нашей лаборатории [2,3].
Таблица 2.
Доля сохранившихся эффектов ирекондиционирования на фоне блокады А-рецепторов
Блокаторы Аденозин (200 мг/кг за 1 час) Гермокамерное ирекондиционирование Хлорид кобальта (43 и 50 мг/кг за 3 часа) Хлорид никеля (30 мг/кг за 3 часа)
Нейроиротекторный эффект
Теофшишн 0**. л=9 39*, /7=11 13**, и=12 34**, /7=6
ОРСРХ 15**, «=17 25**, /7=9 -
Гшютермический эффект
Теофшишн 100 - 71* 76*
ОРСРХ 45** 48**
Примечание:все величины указаны в % но отношению к блокатору; * - р<0,01; ** - р<0,002. Теофшишн вводили в дозе 80 мг/кг за 15 минут, БРСРХ - в дозе 1 мг/кг за 1 час до ирекондиционирования
Рис.2. Динамика толерантности к ишемии головного мозга и температуры тела при кровоиотере.
Примечание: ио оси абсцисс - время, ч; ио оси ординат: вверх - изменение гасиинга, % (к контролю), вниз -изменение температуры, °С.
Роль аденозиновых рецепторов была изучена на моделях химического ирекондиционирования (табл.2). Теофиллин полностью блокирует эффект аденознна и резко снижает (более чем на 60%) действие гермокамерного ирекондиционирования, хлорида никеля (на 66%) и хлорида кобальта (на 87%). Это говорит о том, что эффект различных видов ирекондиционирования полностью или частично определяется аденозиновыми рецепторами. БРСРХ также резко снижает эффект кобальта (в 4 раза) и аденозина (почти в 7 раз). Различия сохранившегося НПЭ кобальта на фоне теофиллина и БРСРХ незначимы, следовательно, можно сделать вывод, что НПЭ кобальта в основном реализуют А]-рецеиторы. Это подтверждают и данные, полученные нами ранее [2-4].
Таким образом, разработаны четыре новые модели гипоксии, значительно повышающие устойчивость к ПГИГМ. Одинаковый результат на качественно различающихся моделях доказывает, что НПЭ ГП - общее и распространенное явление. На всех четырех моделях наблюдается отчетливая гипотермия, которая коррелирует с развитием толерантности к ишемии. Это важно, так как в феврале 2002 г. прямое охлаждение головного мозга при его ишемии применили у человека [8]. На трех вариантах тренировки показано значение аденозиновых рецепторов в механизме НПЭ, на кобальтовой модели - определяющая роль Аьре-цеиторов.
PRECONDITIONING OF CEREBRAL ISCHEMIA: MODELS, PHENOMENA, MECHANISMS
T.V. Gavrilina, L.N. Minakina (Irkutsk State Medical University)
Four new models of hypoxic preconditioning (HPC) are worked out. They increase the tolerance to complete global cerebral ischemia. In models of germochamber and of chemical preconditioning the role of adenosine A-receptors for this neuroprotective effect (NPE) was revealed, in model of cobalt - the A)-receptor main role. HPC induces hypothermia, which correlates with increase in tolerance to ischemia.
Литература
І.Закс Л. Статистическое оценивание. - М.: Статистика, 1976. - 372 с.
2. Кулннскнй В .И., Минакина Л.Н., Гаврнлнна Т.В. Нейроиротекторный эффект гииоксического ирекондиционирования: феномен и механизмы // Бюл. экси. биол. мед. -2002. -Т.133,№2. -С.237-240.
3. Кулинский В.П., Минакина Л.Н., Усов Л.А. Значение разных типов аденозиновых А-рецеиторов в нейроиротекгорном эффекте при полной глобальной ишемии головного мозга // Бюл. экси. биол. мед. - 2001. - Т. 131, №5. - С.536-538.
4. Кулинский В.П., Ольховский И.А. Две адаптационные стратегии в неблагоприятных условиях - резистентная и толерантная. Роль гормонов и рецепторов // Успехи соврем, биологии. - 1992. - Т.112, №5-6. -С.697-714.
5. Кулинский В.П., Усов Л.А., Суфианова Г.З. и др. Сравнительная характеристика и рецепторный механизм эффекта агонистов аденозиновых рецепторов при полной ишемии головного мозга // Эксие-рнм. клин, фармакол. 1993. - Т.56, №6. - С. 13-16.
6. Нефедова В.В. Содержание серотонина в тканях при различных видах стимуляции эритроиоэза: Ав-
тореферат. дисс. ... канд. биол. наук. Норм, физиология - Алма-Ата, 1989.
7. Bemaudin М., Nedelec A.S., Divoux D. et al. Normo-baric hypoxia induces tolerance to focal permanent cerebral ischemia in association with an increased expression of hypoxia-inducible factor-1 and its target genes, erythropoietin and VEGF, in the adult mouse brain // .T. Cereb. Blood Flow Metab. - 2002. - Vol.22, N.4. - P.393-403.
8. Emery J. Hypothermia helps avert brain damage if heart stops // Biocomp. News. - 2002. - Vol.2, N.21.
9. Jones N.M., Bergeron M. Hypoxic preconditioning induces changes in HIF-1 target genes in neonatal rat brain//J. Cereb. Blood Flow Metab. -2001. - Vol.21, N.9. -P.l 105-1114.
10. Karliner J.S., Honbo N„ Epstein C.J. et al. Neonatal mouse cardiac myocytes exhibit cardioprotection induced by hypoxic and pharmacologic preconditioning and by transgenic overexpression of human Cu/Zn superoxide dismutase // J. Mol. Cell. Cardiol. - 2000. -Vol.32, N.10. - P. 1779-1786.
11. Miller B.A., Perez R.S., ShanA.R. etal. Cerebral protection by hypoxic preconditioning in a murine model
of focal ischemia-reperfusion // Neuroreport. - 2001. -Vol.12, N.8. - P. 1663-1669.
12. Porwol T., Ehleben W., Zierold K. et al. The influence of nickel and cobalt on putative members of oxi-gen-sensing pathway of erythropoietin producing HepG2 cells 11 Eur. J. Biochem. - 1998. - Vol.256, N.I. -P.16-23.
13. Vijayasarathy C., Damle S., Lenka N. et al. Tissue variant effects of he me inhibitors on the mouse cytochrome c oxidase gene expression and catalytic activity of the enzyme complex // Eur. J. Biochem. - 1999. -Vol.266, N.I. - P. 191-200.
© ШПРАХ В.В.. КАРТАШОВА О Н. -УДК 616.895-06:616.831
РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ Н ВАРИАНТЫ КЛИНИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ КОМОРБИДНОЙ ЦЕРЕБРОВАСКУЛЯРНОЙ ПАТОЛОГИИ У БОЛЬНЫХ С ОТНОСИТЕЛЬНО ПОЗДНИМ МАНИФЕСТОМ МОНОПОЛЯРНОЙ ДЕПРЕССИИ
В. В. Шпрах, О.Н. Карташова.
(Иркутский государственный институт усовершенствования врачей, ректор - член-корр. РАМН, проф. А.А. Дзизинский; кафедра неврологии и нейрохирургии, зав. - проф. В.В. Шпрах, Иркутская областная клиническая психиатрическая больница №1, глав, врач - к.м.н. А. Д. Линчук)
Резюме. Распространенность цереброваскулярной патологии (ЦВП) в группе, состоящей из 107 женщин с относительно поздним манифестом (35-59 лет) монополярной депрессии, составила 69,2%. В структуре коморбидной ЦВП доминировали ранние формы хронической ишемии мозга: начальные проявления недостаточности кровообращения мозга (44,6%) и первая стадия дисциркуляторной энцефалопатии (43,2%). В результате проспективного пятилетнего наблюдения за 49 женщинами с монополярной депрессией в сочетании с ЦВП выделены 5 вариантов клинического течения последней: стабильное-16,4%: медленно прогредиентное без пароксизмов и преходящих нарушений мозгового кровообращения (ПНМК) -4,1 %; медленно прогредиентное с пароксизмами - 30,6%: медленно прогредиентное с ПНМК и пароксизмами -28,6% и быстро прогредиентное - 20,4%. Между течением депрессии и ЦВП в 71,4% случаев наблюдались реципроктные отношения потипу "психосоматического балансирования", в28,6%-выявлялся "психосоматический параллелизм".
Пристальное внимание психиатров и врачей других специальностей привлекают в настоящее время депрессивные расстройства. Это связано с ростом их распространенности и вариабельности, сложностью выявления, диагностической оценки, терапевтических подходов, а также существенным негативным влиянием на качество жизни и социальную адаптацию больных [15]. Ежегодно в мире клинически распознанная депрессия выявляется не менее чем у 200 млн. человек, и эта цифра постоянно возрастает. Распространенность депрессии в мире составляет - 2-5%. При учете лиц, страдающих различными аффективными расстройствами. включая депрессии с наличием одного депрессивного эпизода в течение года, этот показатель увеличивается до 9,5-11,3%. а при учете так называемых расстройств депрессивного спектра - некоторых форм патологии влечений, личностных отклонений, психосоматических расстройств - более чем в двое [7]. При относительно позднем манифесте (после 35 лет) моноиолярного депрессивного психоза субисихотического регистра соотношение женщин и мужчин составляет 8:1 [10]. По данным ВОЗ и Всемирного Банка, только моноиолярные рекуррентные депрессии занимают 4 место среди всех заболеваний по интегративной оценке бремени, которое несет общество в связи с этим расстройством [15].
Одна из основных проблем современной клинической неврологии ставит задачи разработки эффективных методов диагностики, профилактики и лечения сосудистых заболеваний головного мозга. Ежегодно в России заболевает инсультом свыше 400 тысяч человек [4]. Цереброваскулярные заболевания (ЦВЗ) занимают второе место среди причин смертности взрослого населения, являясь одной из основных причин экстренной госпитализации, частой и длительной инвалиди-зации. Важнейшей задачей профилактики инсульта является выявление ранних форм цереброваскулярной патологии (ЦВП), при которых лечебные мероприятия наиболее эффективны [3]. В связи с доминированием в структуре сосудистых поражений мозга ранних клинических форм хронической ишемии мозга (начальных проявлений недостаточности кровообращения мозга (НПНКМ) -68%, ранней дисциркуляторной энцефалопатии (ДЭ) - 9,6%), особенно актуальным является изучение вариантов их клинического течения, определяющих лечебную тактику и клинико-трудовой прогноз для больного [14]. Одни авторы выделяют перманентное пароксизмальное течение хронических форм ЦВП [8], другие - медленно прогрессирующее (медленно прогредиентное), быстро прогрессирующее (быстро прогредиентное) и ремиттирующее течения [13]. В.В. Ширахом [14]
