CC BY
20
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОЦЕНКЕ РИСКА ЗДОРОВЬЮ
УДК 547.853: 615.225: 616.13 DOI: 10.21668/Ьеа11Ь.г18к/2019.1.11
ПРО/АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ НОВОЙ СУБСТАНЦИИ PIR-10 (ПРОИЗВОДНОЕ ПИРИМИДИНА) В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО СМОДЕЛИРОВАННОЙ ФОКАЛЬНОЙ ИШЕМИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫС
А.В. Воронков, Н.Б. Шабанова
Пятигорский медико-фармацевтический институт - филиал ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России, Россия, 357532, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11
Проведено исследование, посвященное оценке антиоксидантной активности нового производного пиримидина -РШ-10 как фактора риска развития нарушений церебральной гемодинамики в условиях экспериментально смоделированной фокальной ишемии головного мозга крыс. Эксперимент выполнен на крысах-самцах линии Вистар массой 220-240 г. 40 особей были разделены на четыре равные группы (п = 10). Первая группа - ложнооперированные животные, вторая группа - крысы негативного контроля; обе получали взвесь воды очищенной с твином-80 в эквивалентном объеме. Третья группа представлена крысами, которые получали препарат сравнения - мексидол (50 мг/кг). Четвертой группе вводили экспериментальную субстанцию под лабораторным шифром РШ-10 (50 мг/кг). Все исследуемые объекты вводились внутрибрюшинно сразу после операции и в течение трех суток. Локальную ишемию головного мозга воспроизводили путем коагуляции левой среднемозговой артерии. Все манипуляции над животными проводились под хпоралгидратным наркозом (350 мг/кг). В результате проведенного исследования выяснено, что на фоне данной патологии возрастает количество продуктов перекисного окисления липидов (диеновых конъюгатов (ДК) и малонового диальдегида (МДА)) при снижении ферментов эндогенной антиоксидантной защиты (АОЗ) (супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы, каталазы). Применение мексидола (50 мг/кг) позволило скорректировать данные нарушения за счет повышения активности антиок-сидантной системы и снижения продуктов перекисного окисления липидов. Введение экспериментального соединения РШ-10 также позволило снизить количество ДК и МДА, при этом не влияя на систему АОЗ. Таким образом, основываясь на результатах исследования, можно предположить, что соединение РШ-10 является перспективным объектом для дальнейшего изучения с целью создания средства, обладающего антиоксидантными свойствами и позволяющего минимизировать эпидемиологические риски, связанные с цереброваскулярной патологией.
Ключевые слова: крысы, церебральная ишемия, фокальная ишемия головного мозга, антиоксидантная активность, перекисное окисление липидов, свободнорадикальное окисление, мексидол, производные пиримидина.
В развитии поражений головного мозга ишеми-ческого генеза особую роль играет активация перекисного окисления липидов (ПОЛ) и резкий рост интенсивности свободнорадикального окисления с возрастанием антиоксидантной защиты и последующей ее декомпенсацией [1-4]. Нарушение про/антиоксидант-ного равновесия повышает риск развития и усугубляет течение церебральной ишемии, благодаря гиперпродукции свободных радикалов ухудшается метаболизм глюкозы, возрастает лактатацидоз, что приводит к повреждению клеточных мембран и, как следствие, к гибели клетки [5]. Супероксиддисмутаза (СОД), каталаза, глутатионпероксидаза (ГП) являются одни-
ми из основных ферментов эндогенной антиоксидантной защиты (АОЗ), нивелирующими возрастающие процессы свободнорадикального окисления и, таким образом, уменьшающие повреждение мозговой ткани [6]. В сумме эти ферменты обеспечивают первую линию защиты от реакционно-активных свободных форм кислорода [7]. В ходе ранее проведенной экспериментальной работы установлено потенциальное церебропротекторное действие нового производного пиримидина под лабораторным шифром Р1Я-10 в условиях моделирования глобальной ишемии головного мозга [8]. Также изучено влияние на систему АОЗ некоторых соединений из класса пиримидина
© Воронков А.В., Шабанова Н.Б., 2019
Воронков Андрей Владиславович - доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой фармакологии с курсом клинической фармакологии (e-mail: [email protected]; тел.: 8 (879) 332-92-66; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6638-6223).
Шабанова Наталья Борисовна - аспирант кафедры фармакологии с курсом клинической фармакологии (e-mail: [email protected]; тел.: 8 (962) 435-81-87; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7693-5182).
[9, 10]. Вследствие этого можно предполагать наличие антиоксидантной активности у данного производного пиримидин-4(1Н)-она как одного из возможных механизмов действия, позволяющего значительно улучшить эпидемиологическую ситуацию патологии, связанной с нарушением мозгового кровообращения, а также существенно облегчить управление рисками развития ишемического инсульта.
Целью данного исследования является изучение про/антиоксидантной активности новой субстанции PIR-10 (производное пиримидина) в условиях экспериментально смоделированной фокальной ишемии крыс.
Материалы и методы. Лабораторные крысы получены из вивария Пятигорского медико-фармацевтического института - филиала ФГБОУ ВО ВолгГМУ МЗ РФ. Все производимые над животными манипуляции выполнены в соответствии международными нормами экспериментальной этики (Европейская конвенция по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей (Strasbourg, 22 June, 1998)) и с требованиями лабораторной практики (GLP). Особи помещались в макролоно-вые клетки со стальными решетчатыми крышками и кормовым углублением. В качестве подстилочного материала использовали нехвойные древесные опилки. Крысы находились в контролируемых условиях вивария в течение всего эксперимента: при влажности 65 ± 5 % и температуре воздуха 22 ± 2 °C. Животные содержались при естественном освещении, на стандартном рационе питания со свободным доступом к пище и воде. Не менее раза в неделю менялись поилки для питья, подстил и клетки.
Эксперимент реализован на 40 крысах-самцах линии Wistar массой 220-240 г. Особи были разделены на четыре равные группы (n = 10). Первая группа - ложнооперированные (ЛО), вторая - животные негативного контроля (НК). Обе группы получали внутрибрюшинно взвесь твина-80 в воде очищенной. Третьей группе вводили препарат сравнения мекси-дол в дозировке 50 мг/кг [11]. Четвертая группа получала экспериментальное соединение PIR-10 в дозе 50 мг/кг [12]. Исследуемое вещество, препарат сравнения и вода очищеная с твином-80 вводились внут-рибрюшинно сразу после моделирования ишемии и далее в течение трех суток. Фокальную ишемию головного мозга моделировали левосторонней окклюзией среднемозговой артерии (ОЛСМА), путем ее коагуляции. На депилированной коже животного ниже и правее глаза на 2 см2 делали надрез, разделяли мышцы, затем удаляли отросток скуловой кости. Делали отверстие в черепной коробке специально сконструированным бором, с последующим пережиганием (коагуляцией) левой среднемозговой артерии в месте пересечения ее с обонятельным трактом с помощью десмокоагулятора собственной конструкции [13]. Все манипуляции осуществлялись под хло-ралгидратным наркозом (350 мг/кг). Через трое суток животных декапитировали, быстро извлекали голов-
ной мозг с целью получения гомогената для дальнейшего исследования. Гомогенат головного мозга готовили на 100мМ трис-НС1 буфере (рН 7,4) в соотношении 1:10 [14].
В гомогенате головного мозга оценивали содержание диеновых конъюгатов (ДК) (на основе классического метода Z. Placer (1968) в модификации В.Б. Гаврилова, М.И. Мишкорудной (1983)) [15], а также ТБК-активных продуктов в пересчете на малоновый диальдегид (МДА) [16]. В постъядерной фракции гомогената головного мозга определяли активность ферментов эндогенной антиоксидантной защиты: СОД, каталазу, ГП [17-19].
Полученные данные обрабатывали пакетом прикладных программ Statistica 6.0 (StatSoft, Inc., США, для операционной системы Windows) и Microsoft Excel 2010. Определяли среднее значение и его стандартную ошибку (M± m). Нормальность распределения оценивали критерием Шапиро - Уилка. Параметрический /-критерий Стьюдента использовался при нормальном распределении данных. В случае ненормального распределения статистическая обработка проводилась ^/-критерием Манна - Уитни. При уровне значимости более 95 % (p < 0,05) отличия считали достоверными.
Результаты и их обсуждение. На фоне ишемии головного мозга у крыс группы негативного контроля наблюдалось повышение содержания малонового диальдегида и диеновых конъюгатов относительно ложнооперированных животных на 106,8 % (p < 0,05) и 280,6 % (p < 0,05) соответственно (табл. 1). При этом уменьшалось содержание ферментов АОЗ: СОД на 25,2 % (p < 0,05), ГП на 49,9 % (p < 0,05), а каталаза повышалась на 151,6 % (p < 0,05) в сравнении с группой ложнооперирован-ных крыс. Повышение уровня каталазы можно связать с активацией антиоксидантной системы на фоне повреждения головного мозга. Стоит отметить, что концентрация оксидантов крайне завышена, об этом можно судить из показателей ДК и МДА, а активность СОД и ГП снижена [20], вероятно, это связано с тем, что в целом система АОЗ не в полной мере справляется с гиперпродукцией свободных радикалов [21] (табл. 1).
Таблица 1
Влияние мексидола и PIR-10 на концентрацию малонового диальдегида и диеновых конъюгатов в гомогенате головного мозга крыс на фоне фокальной ишемии
Группа ДК (ед. акт./мг белка) МДА (ед. акт./мг белка)
Ложнооперированные 13,68 ± 0,51 7,03 ± 0,09
Негативный контроль 52,06 ± 1,57# 14,54 ± 0,33#
Мексидол 24,36 ± 0,96* 8,79 ± 0,2*
PIR-10 23,82 ± 1,43* 9,27 ± 0,68*
П р и м е ч а н и е : # - достоверно относительно ложнооперированных крыс (р < 0,05); * - достоверно относительно крыс негативного контроля (р < 0,05).
Про/антиоксидантная активность новой субстанции ри~-10 (производное пиримидина)...
Терапия мексидолом привела к значительному понижению ДК на 53,2 % (р < 0,05) и МДА на 39,5 % относительно группы крыс негативного контроля. Прием соединения РШ_-10 также привел к снижению продуктов перекисного окисления липидов: ДК на 54,2 % (р < 0,05) и МДА на 36,2 % (р < 0,05) в сравнении с крысами негативного контроля. При этом статистически значимых отличий между группами крыс, получавших мексидол и субстанцию РЖ-10, не обнаружено.
Как видно из рисунка, на фоне приема препарата сравнения мексидол увеличилась активность всех ферментов антиоксидантной защиты в сравнении с группой крыс негативного контроля: СОД на 20,4 % (р < 0,05), ГП на 34,0 % (р < 0,05), каталаза на 37,2 % (р < 0,05), что согласуется с литературными данными [22]. При этом возросшая активность супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы все же была значимо меньше показателей ложноопери-рованных животных на 9,9 и 33,0 % соответственно.
В условиях приема исследуемого вещества РЖ-10 отмечено снижение эндогенных ферментов АОЗ. Концентрация СОД составила 183,46 ± 2,88 ед.акт./мг белка, что достоверно не отличалось от данных крыс группы НК и на 28,2 % (р < 0,05) и 20,2 % (р < 0,05) ниже данных в группе ложнооперирован-
350
| 300 " 250
ю
S 200 н 150
й 100
tt
w 50
о
nh
u/*
и
— 1 1 f. j
■
□ ло
□ НК
0 Мексидол о PIR-10
сод
ГП
НК Мексидол РЖ-10 б
Рис. Влияние мексидола и РГО.-10: а - на концентрацию супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы в постъядерной фракции гомогената головного мозга крыс на фоне фокальной ишемии; б - на активность каталазы в постъядерной фракции гомогената головного мозга крыс на фоне фокальной ишемии
П р и м е ч а н и е : # - достоверно относительно лож-нооперированных крыс (р < 0,05); * - достоверно относительно крыс негативного контроля (р < 0,05); ц - достоверно относительно группы крыс, получавших мексидол (р < 0,05).
ных животных и крыс, получавших мексидол, соответственно. Глутатионпероксидаза в группе крыс, получавших РШ.-10, достоверно снизилась относительно показателей всех остальных групп животных: от ЛО на 88,9 % (р < 0,05), от НК на 77,6 % (р < 0,05), от крыс, принимавших мексидол, на 83,2 % (р < 0,05). Активность каталазы сохранилась на уровне данных ложнооперированных крыс и составила 0,33 ± 0,01 нмоль/мин/мг белка. В сравнении же с группой неле-ченных крыс этот показатель был ниже на 57,7 % (р < 0,05) относительно группы крыс, получавших мексидол, на 69,2 % (р < 0,05).
Полученные результаты могут свидетельствовать о том, что супероксиддисмутаза, действуя на свободные формы кислорода, превращает их в пероксид водорода [23], а затем глутатионпероксидаза и каталаза, вероятно, нейтрализуют образовавшийся пероксид водорода [24], что может приводить к снижению ферментов АОЗ на фоне уменьшения образования самих свободных радикалов. Анализ экспериментальных данных подтверждается еще и уменьшением продуктов ПОЛ на фоне приема субстанции РШ.-10. Исходя из вышесказанного, можно сделать заключение о том, что исследуемое соединение РШ.-10 влияет на образование свободных радикалов, но при этом не активирует саму антиоксидант-ную систему. А препарат сравнения мексидол оказывает свое антиоксидантное действие за счет усиления ферментов антиоксидантной защиты [25, 26].
Выводы:
1. Экспериментально смоделированная фокальная ишемия головного мозга вызывает про/анти-оксидантный дисбаланс, что подтверждается ростом ДК (на 280,6 % (р < 0,05)) и МДА (на 106,8 % (р < 0,05)), снижением ферментов АОЗ (СОД - на 25,2 % (р < 0,05), ГП - на 49,9 % (р < 0,05)) и повышением уровня каталазы на 151,6 % (р < 0,05) у животных, не получавших фармакологическую поддержку, относительно показателей ложноопериро-ванных крыс.
2. Применение мексидола в дозе 50 мг/кг приводит к активации антиоксидантной защитной системы, что проявляется в увеличении СОД на 20,4 % (р < 0,05), ГП на 34 % (р < 0,05) и каталазы на 37,2 % (р < 0,05) и в уменьшении продуктов ПОЛ (ДК на 53,2 % (р < 0,05) и МДА на 39,5 %) в сравнении с животными группы негативного контроля.
3. На фоне введения исследуемого соединения РШ.-10 наблюдается снижение продуктов перекис-ного окисления липидов (МДА на 36,2 % (р < 0,05), ДК на 54,2 % (р < 0,05)) относительно такового в группе крыс НК, но роста ферментов антиокси-дантной защиты не происходит. Можно предполагать, что данное соединение оказывает антиокси-дантное действие, снижая гиперпродукцию свободных радикалов, при этом не влияя на сами ферменты АОЗ.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
а
Список литературы
1. Лукьянова Л.Д. Современные проблемы адаптации к гипоксии. Сигнальные механизмы и их роль в системной регуляции // Патол. физиология. - 2011. - № 1. - С. 3-19.
2. Lang J.D. Oxidant-antioxidant balance in acute lung injury // Chest. - 2002. - Vol. 122. - № 6. - P. 314-320.
3. Мышкин В.А., Гуляева И.Л., Ибатуллина Р.Б. Влияние актопротекторов на перекисное окисление липидов и состояние мембран эритроцитов у крыс при отравлении карбофосом // Патол. физиол. и эксперим. терапия. - 2004. -№ 3. - С. 52-58.
4. Oxidative stress and pathophysiology of ischemic stroke: novel therapeutic opportunities / R. Rodrigo, R. Fernández-Gajardo, R. Gutiérrez, J.M. Matamala, R. Carrasco, A. Miranda-Merchak, W. Feuerhake // CNS Neurol Disord Drug Targets. -2013. - Vol. 12. - P. 698-714.
5. Свободнорадикальные процессы и антиоксидантная терапия при хронической ишемии мозга / Э.Ю. Соловьева, О.П. Миронова, О.А. Баранова [и др.] // Журнал неврологии и психиатрии. - 2008. - № 6. - С. 98-104.
6. Маслюкова А.В., Томилова И.К., Баклушина Е.А. Биохимические маркеры перенесенного острого нарушения мозгового кровообращения // Вестник ИвГМА. - 2015. - № 1. - С. 37-44.
7. Kofler J, Hurn P.D, Traystman R.J. SOD1 overexpression and female sex exhibit region-specific neuroprotection after global cerebral ischemia due to cardiac arrest // J. Cereb Blood. Flow. Metab. - 2005. - Vol. 25. - P. 11-30.
8. Целенаправленный синтез n-пептидных производных пиримидин-4(1н)-она, обладающих церебропротектор-ными свойствами / И.С. Луговой, И.П. Кодониди, А.В. Воронков, Н.Б. Шабанова, М.И. Кодониди // Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. - 2017. - Т. 19, № 8. - С. 195-199.
9. El-Mekabaty A. Synthesis and Antioxidant Activity of Some New Heterocycles Incorporating the Pyrazolo-[3,4-D] Pyrimidin-4-One Moiety // Chemistry of Heterocyclic Compounds. - 2015. - № 50. - P. 1698.
10. Synthesis and Antioxidant Activity of New Pyrazolo [1,5-a] Pyrimidine Derivatives Incorporating a Thiazol-2-yldiazenyl Moiety / A. El-Mekabaty, O.M.O. Habib, E.B. Moawad, A.M. Hasel // Journal of Heterocyclic Chemistry. - 2015. - Vol. 53, № 6. - P. 1820-1826.
11. Инчина В.И., Коршунова А.Б., Просвиркина И.А. Сравнительная оценка некоторых эффектов производных 3-ок-сипиридина и пиримидина в эксперименте // Вестник новых медицинских технологий. - 2010. - Т. 17, № 3. - С. 158-160.
12. Влияние новых производных пиримидин-4(1н)-она на психоэмоциональный дисбаланс и некоторые нарушения энергетического обмена у крыс на фоне ишемии головного мозга [Электронный ресурс] / А.В. Воронков, Н.Б. Шабанова, Д.И. Поздняков, И.С. Луговой, И.П. Кодониди. - Современные проблемы науки и образования. - 2017. - № 5. -URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=26738 (дата обращения: 25.05.2018).
13. Rat Middle Cerebral Artery Occlusion: Evaluation of the Model and Development of a Neurologic Examination / J.B. Beder-son, L.H. Pitts, M. Tsuji, M.C. Nishimura, H. Bartkowski // Stroke. - 1986. - Vol. 17. - P. 472-476. DOI: 10.1161/01.STR.17.3.472
14. Владимиров Ю.А., Арчаков, А.И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. - М.: Наука, 1972. - 252 с.
15. Гаврилов В.Б., Мишкорудная М.И. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови // Лаб. дело. - 1983. - № 3. - С. 33-35.
16. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью ТБК // Современные методы в биохимии / под ред. В.Н. Ореховича. - М.: Медицина, 1977. - С. 44-46.
17. Чумаков В.Н., Осинская Л.Ф. Количественный метод определения активности цинк-медь-зависимой суперок-сиддисмутазы в биологическом материале // Вопр. мед. химии. - 1977. - № 5. - С. 712-716.
18. Королюк М.А. Метод определения активности каталазы // Лаб. дело. - 1988. - № 1. - С. 16-19.
19. Prohaska, J.R. The glutathione peroxidase activity of glutathione-S-transferases // Biochim. Biophys. Acta. - 1980. -Vol. 611. - P. 87-98.
20. Neuroprotective effects of N-stearoyltyrosine on transient global cerebral ischemia in gerbils / Y.B. Zhang, M.Y. Kan, Z.H. Yang, W.L. Ding, J. Yi [et al.] // Brain Res. - 2009. - № 1287. - P. 146-156.
21. Характеристика сдвигов в системе про-/антиоксиданты у крыс с моделью острой локальной церебральной ишемии / А.И. Трофименко, В.Д. Левичкин, И.И. Павлюченко, А.Х. Каде, О.С. Охременко, С.А. Занин // Фундаментальные исследования. - 2013. - Т. 4, № 9. - С. 683-686.
22. Поварова О.В. Фармакологическая коррекция ишемического поражения головного мозга крыс при окклюзии средней мозговой артерии. - М., 2003. - 26 с.
23. Сравнение антиоксидантной активности мексидола при повреждениях головного мозга различного генеза в эксперименте [Электронный ресурс] / А.В. Воронков, Д.И. Поздняков, Е.И. Хури, А.Е. Рыбалко // Современные проблемы науки и образования. - 2016. - № 6. - URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=25392 (дата обращения: 25.05.2018).
24. Дьякова И.Н. Экспериментальное исследование церебропротекторных свойств феруловой кислоты в условиях ишемии мозга: автореф. дис. на соискание ученой степени кандидата фарм. наук. - Пятигорск, 2007. - 24 с.
25. Коррекция последствий окислительного стресса в условиях экспериментального дисбиоза с применением мексидола / Ю.А. Авдеева, П.В. Калуцкий, В.А. Королев, О.А. Медведева, Н.А. Веревкина, А.П. Калуцкий // Вестник воронежского государственного университета. - 2017. - № 4. - С. 43-47.
26. Влияние различных режимов введения некоторых производных 3-гидроксипиридина в терапии острой ишемии головного мозга у белых крыс на фоне экспериментального сахарного диабета / В.И. Инчина, И.С. Рагинов, И.Н. Чаиркин, Н.А. Костычев, А.Б. Коршунова // Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. - 2010. - Т. 152, № 1. - С. 155-165.
Воронков А.В., Шабанова Н.Б. Про/антиоксидантная активность новой субстанции PIR-10 (производное пиримидина) в условиях экспериментально смоделированной фокальной ишемии головного мозга крыс // Анализ риска здоровью. - 2019. - № 1. - С. 103-108. DOI: 10.21668/health.risk/2019.1.11
Про/антиоксидантная активность новой субстанции pir-10 (производное пиримидина)...
UDC 547.853: 615.225: 616.13 DOI: 10.21668/health.risk/2019.1.11.eng
PRO/ANTIOXIDANT ACTIVITY OF A NEW PIR-10 SUBSTANCE (PYRIMIDINE DERIVATIVE) UNDER EXPERIMENTALLY SIMULATED FOCAL CEREBRAL ISCEMIA IN RATS
A.V. Voronkov, N.B. Shabanova
Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute, a branch of Volgograd State Medical University, The RF Public Healthcare Ministry, 11 Kalinina av., Pyatigorsk, 357532, Russian Federation
The authors have performed a piece of research that focused on assessing anti-oxidant activity of PIR-10, a new pyrimidine derivative, as a risk factor causing disorders in the cerebral hemodynamics under experimentally simulated focal cerebral ischemia in rats. The experiment was accomplished on male Wistar rats with body weight equal to 220-240. 40 animals were distributed into 4 equal groups (n=10). The first group was made up of falsely operated animals; the second one was a negative control group; animals from both these groups were given a water suspension purified with TWEEN-80 in equivalent volumes. The third group included rats that were given a reference medication, namely Mexidol (emoxypine) (50 mg/kg). Animals from the fourth group were given an experimental substance with a laboratory cipher PIR-10 (50 mg/kg). All the examined objects were introduced intraperitoneally immediately after a surgery and during 3 days. Local cerebral ischemia was induced via coagulation of the left mesencephalic artery. All the manipulations with animals were performed under chloral hydrate narcosis (350 mg/kg). The performed research allowed to reveal that the given pathology caused an increase in lipid peroxidation products (diene conjugates (DC) and malonic dialdehyde (MDA)) with a simultaneous decrease in endogenous anti-oxidant protection (AOP) enzymes (superoxide dismutase, glutathione peroxidase, cata-lase). Mexidol application in a dose equal to 50 mg/kg allowed to correct these disorders due to an increase in antioxidant protection activity and a fall in concentrations of lipid peroxidation products. Introduction of the experimental substance PIR-10 also caused a decrease in DC and MDA concentrations but it didn't produce any effects on AOP system. Therefore, basing on the research results, we can assume that PIR-10 substance is a promising object for further research aimed at creating a medication with antioxidant properties that could allow to minimize epidemiologic risks related to cerebrovascu-lar pathology.
Key words: rats, cerebral ischemia, focal cerebral ischemia, antioxidant activity, lipid peroxidation, free radical oxidation, Mexidol, pyrimidine derivatives.
References
1. Luk'yanova L.D. Sovremennye problemy adaptatsii k gipoksii. Signal'nye mekhanizmy i ikh rol' v sistemnoi regulyatsii [Modern problems of adaptation to hypoxia. Signal mechanisms and their role in system regulation]. Patologicheskaya Fiziologiya, 2011, no. 1, pp. 3-19 (in Russian).
2. Lang J.D. Oxidant-antioxidant balance in acute lung injury. Chest, 2002, vol. 122, no. 6, pp. 314-320.
3. Myshkin V.A., Gulyaeva I.L., Ibatullina R.B. Vliyanie aktoprotektorov na perekisnoe okislenie lipidov i sostoyanie membran eritrotsitov u krys pri otravlenii karbofosom [The influence of aktoprotektors on lipid peroxidation and the status of erythrocyte membranes in rats with Malathion poisoning]. Patologicheskaya fiziologiya i eksperimental'naya terapiya, 2004, no. 3, pp. 52-58 (in Russian).
4. Rodrigo R., Fernández-Gajardo R., Gutiérrez R., Matamala J.M., Carrasco R. [et al.]. Oxidative stress and pathophysiology of ischemic stroke: novel therapeutic opportunities.CNS & Neurological Disorders - Drug Targets, 2013, vol. 12, pp. 698-714.
5. Solov'eva E.Yu., Mironova O.P., Baranova O.A. [et al.]. Svobodnoradikal'nye protsessy i antioksidantnaya terapiya pri khronicheskoi ishemii mozga [Free radical processes and antioxidant therapy in chronic brain ischemia]. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii, 2008, no. 6, pp. 98-104 (in Russian).
6. Maslyukova A.V., Tomilova I.K., Baklushina E.A. Biokhimicheskie markery perenesennogo ostrogo narusheniya mozgovogo krovoobrashcheniya [Biochemical markers of the postponed intense violation of brain blood circulation]. Vestnik Ivanovskoi gosudarstvennoi meditsinskoi akademii, 2015, no. 1, pp. 37-44 (in Russian).
7. Kofler J, Hurn P.D, Traystman R.J. SOD1 overexpression and female sex exhibit region-specific neuroprotection after global cerebral ischemia due to cardiac arrest. Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, 2005, vol. 25, pp. 11-30.
© Voronkov A.V., Shabanova N.B., 2019 Andrej V. Voronkov - Doctor of Medical Sciences, Associate Professor, Head of Pharmacological Department with Clinical Pharmacology course (e-mail: [email protected]; tel.: +7 (879) 332-92-66).
Natal'ya B. Shabanova - post-graduate student at Pharmacological Department with Clinical Pharmacology course (e-mail: [email protected]; tel.: +7 (962) 435-81-87).
Read online
8. Lugovoi I.S., Kodonidi I.P., Voronkov A.V., Shabanova N.B., Kodonidi M.I. Tselenapravlennyi sintez n-peptidnykh proizvodnykh pirimidin-4(1n)-ona, obladayushchikh tserebroprotektornymi svoistvami [Purposeful synthesis of n-peptide derivatives of pyrimidine-4(1h)-on, having cerebroprotective properties]. Zdorov^e i obrazovanie v XXI veke, 2017. vol. 19, no. 8, pp. 195-199 (in Russian).
9. El-Mekabaty A. Synthesis and Antioxidant Activity of Some New Heterocycles Incorporating the Pyrazolo-[3,4-L>] Pyrimidin-4-One Moiety. Chemistry of Heterocyclic Compounds, 2015, no. 50, 1698 p.
10. El-Mekabaty A., Habib O.M.O., Moawad E.B., Hasel A.M. Synthesis and Antioxidant Activity of New Pyrazolo [1,5-a]Pyrimidine Derivatives Incorporating a Thiazol-2-yldiazenyl Moiety. Journal of Heterocyclic Chemistry, 2015, vol. 53, no. 6, pp. 1820-1826.
11. Inchina V.I., Korshunova A.B., Prosvirkina I.A. Sravnitel'naya otsenka nekotorykh effektov proizvodnykh 3-oksi-piridina i pirimidina v eksperimente [Comparative evaluation of some effects of 3-hydroxypyridine and pyrimidine derivatives in the experiment]. Vestniknovykh meditsinskikh tekhnologii, 2010, vol. 17, no. 3, pp. 158-160 (in Russian).
12. Voronkov A.V., Shabanova N.B., Pozdnyakov D.I., Lugovoi I.S., Kodonidi I.P. Vliyanie novykh proizvodnykh pirimidin-4(1n)-ona na psikhoemotsional'nyi disbalans i nekotorye narusheniya energeticheskogo obmena u krys na fone ishemii golovnogo mozga [The impact of new derivatives of pyrimidine-4(1H)-she's on the psycho-emotional imbalance and certain violations of energy metabolism in rats on the background of cerebral ischemia]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya, 2017, no. 5. Available at: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=26738 (25.05.2018) (in Russian).
13. Bederson J.B., Pitts L.H., Tsuji M., Nishimura M.C., Bartkowski H. Rat Middle Cerebral Artery Occlusion: Evaluation of the Model and Development of a Neurologic Examination. Stroke, 1986, vol.17, pp. 472-476. DOI: 10.1161/01.STR.17.3.472
14. Vladimirov Yu.A., Archakov A.I. Perekisnoe okislenie lipidov v biologicheskikh membranakh [Perekisny oxidation of lipids in biological membranes]. Nauka Publ., 1972, 252 p. (in Russian).
15. Gavrilov V.B., Mishkorudnaya M.I. Spektrofotometricheskoe opredelenie soderzhaniya gidroperekisei lipidov v plazme krovi. Laboratornoe delo, 1983, no. 3, pp. 33-35 (in Russian).
16. Stal'naya I.D., Garishvili T.G. Metod opredeleniya malonovogo dial'degida s pomoshch'yu TBK [Metod of definition of low-new dialdehyde by means of TBK]. Sovremennye metody v biokhimii. Moscow, Medicina Publ., 1977, pp. 44-46 (in Russian).
17. Chumakov V.N., Osinskaya L.F. Kolichestvennyi metod opredeleniya aktivnosti tsink-med'-zavisimoi superoksiddis-mutazy v biologicheskom materiale [A quantitative method of determination of activity zinc - copper - dependent superoxide dismutases in biological material]. Voprosy meditsinskoi khimii, 1977, no. 5, pp. 712-716 (in Russian).
18. Korolyuk M.A. Metod opredeleniya aktivnosti katalazy [Method of determination of activity of a catalase]. Laboratornoe delo, 1988. no. 1, pp. 16-19 (in Russian).
19. Prohaska J.R. The glutathione peroxidase activity of glutathione-S-transferases. Biochimocaet Biophysica Acta, 1980, vol. 611, pp. 87-98.
20. Zhang Y.B., Kan M.Y., Yang Z.H., Ding W.L., Yi J., Chen H.Z., Lu Y. Neuroprotective effects of N-stearoyltyrosine on transient global cerebral ischemia in gerbils. Brain Research, 2009, no. 1287, pp. 146-56.
21. Trofimenko A.I., Levichkin V.D., Pavlyuchenko I.I., Kade A.X., Okhremenko O.S., Zanin S.A. Kharakteristika sdvigov v sisteme pro-/antioksidanty u krys s model'yu ostroi lokal'noi tserebral'noi ishemii [Characteristics of shifts in the Pro-/antioxidants system in rats with a model of acute local cerebral ischemia]. FundamentaPnye issledovaniya, 2013, vol. 4, no. 9, pp. 683-686 (in Russian).
22. Povarova O.V. Farmakologicheskaya korrektsiya ishemicheskogo porazheniya golovnogo mozga krys pri okklyuzii srednei mozgovoi arterii [Pharmacological correction of ischemic brain damage in rats with occlusion of the middle cerebral artery]. Moscow, 2003, 26 p. (in Russian).
23. Voronkov A.V., Pozdnyakov D.I., Khuri E.I., Rybalko A.E. Sravnenie antioksidantnoi aktivnosti meksidola pri povrezhdeniyakh golovnogo mozga razlichnogo geneza v eksperimente [Comparison of antioxidant activity of Mexidol in brain damage of different Genesis in the experiment]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya, 2016, no. 6. Available at: http://science-education.ru/ru/article/view?id=25392 (25.05.2018) (in Russian).
24. D'yakova I.N. Eksperimental'noe issledovanie tserebroprotektornykh svoistv ferulovoi kisloty v usloviyakh ishemii mozga [Experimental study of cerebroprotective properties of ferulic acid in ischemia of the brain]. Pyatigorsk, 2007, 24 p. (in Russian).
25. Avdeeva Yu.A., Kalutskii P.V., Korolev V.A., Medvedeva O.A., Verevkina N.A., Kalutskii A.P. Korrektsiya posled-stvii okislitel'nogo stressa v usloviyakh eksperimental'nogo disbioza s primeneniem meksidola [Correction of the effects of oxi-dative stress in experimental dysbiosis using Mexidol]. Vestnik voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta, 2017, no. 4, pp. 43-47 (in Russian).
26. Inchina V.I., Raginov I.S., Chairkin I.N., Kostychev N.A., Korshunova A.B. Vliyanie razlichnykh rezhimov vve-deniya nekotorykh proizvodnykh 3-gidroksipiridina v terapii ostroi ishemii golovnogo mozga u belykh krys na fone eksperimen-tal'nogo sakharnogo diabeta [The effect of different modes of administration of some 3-hydroxypyridine derivatives in the treatment of acute brain ischemia in white rats with experimental diabetes mellitus]. Uchenye zapiski Kazanskogo universiteta. Seriya: Estestvennye nauki, 2010, vol. 152, no. 1, pp. 155-165 (in Russian).
Voronkov A.V., Shabanova N.B. Pro/antioxidant activity of a new PIR-10 substance (pyrimidine derivative) under experimentally simulatedfocal cerebral iscemia in rats. Health Risk Analysis, 2019, no. 1, pp. 103-108. DOI: 10.21668/health.risk/2019.1.11.eng
Получена: 23.01.2019 Принята: 11.03.2019 Опубликована: 30.03.2019
