CC BY
171
УДК 578.086
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦЕРЕБРОЛИЗИНА И КОРТЕКСИНА, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЛЕЧЕНИИ ОСТРОГО АУТ0ГЕМ0РРАГИЧЕСК0Г0 ИНСУЛЬТЕ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Макаренко А.Н., Савосько С. И.
Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко, Киев
Изучены структурные нарушения морфофункционалъной организации неокортекса мышей при воспроизведении острого геморрагического инсульта в эксперименте с использованием предложенного нами метода. Установлено, что на восьмые сутки развития инсульта дегенеративные процессы во фронтальной коре головного мозга развиваются интенсивнее в контралатеральном, т.е. противоположном от воспроизведенного инсульта полушарии. Проведен сравнительный анализ влияния антиинсультных препаратов (церебролизина и кортексина) на процессы, развивающиеся в ЦНС при инсульте. Показано, что использование церебролизина оказывает протекторное действие на нейроны преимущественно инсультного полушария, а кортексин на конт-ралатеральное полушарие. Более эффективным оказалось использование кортексина у животных с геморрагическим инсультом.
Ключевые слова: геморрагический инсульт, церебролизин, кортексин.
Введение
Одним из частых и наиболее прогнозируемых неблагоприятных сосудистых заболеваний головного мозга является инсульт. Среди пациентов основную часть составляют больные с ише-мическим инсультом (80-90%), но смертность от геморрагического инсульта (ГИ) в 1,5 раза выше [1]. Социальная актуальность проблемы терапии ОНМК чрезвычайно важна. Во-первых, она касается пациентов всех возрастных категорий, и, особенно, трудоспособного возраста, а во-вторых, низкая эффективность современного лечения ГИ сопровождается последующей ин-валидизацией.
Цель исследования. Изучение сравнительной эффективности ноотропных и нейропротектор-ных препаратов, которые чаще всего используются в комплексном лечении острого геморрагического инсульта (ОНМК).
Материалы и методы исследования
Исследование проведено на 55 белых лабораторных мышах самках весом 15-18г. Опытные животные были разделены на пять групп: I - контроль, интактные животные (п=10); II - ложноо-перированные животные (п=8); III - инсультная группа (п=17); IV - кортексин (п=10); V - церебролизин (п=10). Исследуемые препараты вводили однократно через 2 часа после завершения операции воспроизведения у животных острого геморрагического инсульта (Макаренко А.Н. и соавт.,2002) [4]. В этом методе использовано механическое повреждение ткани и сосудов в области внутренней капсулы головного мозга (АР = - 1,0мм, L = 1,5мм, Н = 3,0мм) вращательными движениями мандрена-ножа, это сопровождалось натеканием крови в эту область деструкции (т.е. формировался посттравматический вариант интрацеребральной гематомы). Ло-жнооперированным животным проводили те же процедуры, но без введения мандрена. Средства вводились животным однократно: кортексин ("Герофарм",Санкт-Петербург, Россия) - внутримышечно в дозе 10 мг/кг, а церебролизин ("Ebewe", Унтерах, Австрия) - интраперитониа-
льно в дозе 0,04 мл/кг. Животные были декапи-тированы на восьмые сутки после воспроизведения аутогеморрагического инсульта в условиях поверхностного эфирного наркоза. Мозг быстро фиксировали в течении суток в 10% нейтральном формалине. После стандартной гистологической проводки ткань заливали в парафин. Для изучения морфологических показателей клеток изготовляли 10-микронные срезы фронтальной коры головного мозга, которые депа-рафинировали и окрашивали гематоксилин-эозином. Морфометрические исследования проводились на микроскопе Olympus ВХ 51 (Япония). О функциональном состоянии выживших нервных клеток судили на основании изменения площади и периметра ядер и перикарио-на нейронов и нейроглиального индекса. На основе полученных результатов был вычислен индекс нейродегенерации и дегенерации глиа-льных клеток на основании изучения отношения числа живых клеток к погибшим [3].
Результаты и их обсуждение
В процессе эксперимента осуществляли динамический мониторинг общего и клинического состояния животных, их выживаемости в остром периоде инсульта и особенности влияния фармакологических средств на эти показатели. У всех опытных животных отличались пониженные двигательная активность и потребность в пище и воде. При анализе смертности животных было отмечено, что при прочих равных условиях антиинсультные средства оказывали различное протекторное влияние на выживаемость мышей в раннем периоде заболевания. Так смертность животных при моделировании ГИ составила 52,94%, у ложнооперированных животных -25,0% и снижалась при лечении кортексином до 30,0%, а при лечении церебролизином еще существеннее - до 10,0%.
У опытных животных на 8 сутки постинсультного периода наблюдались острый отек ткани мозга, дегенерация нейронов и глиальных клеток в обеих полушариях неокортекса головного мозга мышей. Нами было отмечено, что наибо-
лее выраженная дегенерация пирамидных нейронов при инсульте преобладала в III слое конт-ралатерального полушария и в V слое ипсила-терального полушария. При этом у преобладающего количества погибших нейронов отмечено острый отек тел и апикальных дендритов нейронов (табл.1). Мы полагаем, что такой характер нейродегенерации обусловлен остро выраженным энергетическим дефицитом ткани мозга, образованием свободных радикалов и, как следствие, нарушением структурных и барьерных функций клеточных мембран. При геморрагическом инсульте установлена также острая дегенерация глиальных клеток во фронтальном неокортексе обоих полушарий головного мозга опытных животных (табл. 2). При этом отмечается состояние глиоза инсультного полушария,
особенно III слоя фронтального неокортекса, что сопровождается изменением нейроглиаль-ных взаимоотношений и проявляется развитием и формированием ассоциации глиоцитов вокруг нейронов, т.н. явления сателитоза (табл. 3). В контралатеральном полушарии и в V слое ипси-латерального полушария количество сателлитов вокруг нейронов не увеличивалось. Развитие отека тел и дендритов сопровождалось увеличением морфометрических показателей размеров тел и ядер нейронов (табл. 4).
У псевдооперированых животных наблюдали нарушения структуры фронтального неокортекса. В отдельных случаях установлен локальный и не резко выражен отек апикальных дендритов нейронов, дегенерация глиоцитов и нейронов (табл. 1,2).
Таблиця 1.
Степень дегенерации нейронов неокортекса при остром геморрагическом инсульте.
Группа Область Количество живых нейронов Количество погибших нейронов идн
Контроль III 38,57±2,01 1,57±0,47 24,56
V 23,57±3,82 2,14±0,60 11,01
Ложно-оперированные И III 36,57±1,88 5,42±0,42 6,74
V 26,21±2,50 6,50±0,68 4,03
К III 38,92±1,66 6,85±1,24 5,68
V 22,42±1,32 5,00±0,58 4,48
Инсульт И III 16,85±1,41 18,92±1,95 0,89
V 6,92±0,81 26,07±0,07 0,26
К III 16,07±2,14 21,57±1,47 0,74
V 11,57±1,37 23,71 ±1,48 0,48
Церебролизин И III 22,57±3,90' 22,78±2,24 0,99
V 7,71±1,13 26,64±1,51 0,28
К III 19,64±2,13 27,00±2,14 0,72
V 7,00±1,27' 27,28±1,99 0,25
Кортексин И III 11,64±1,17 ' 27,07±1,74 0,42
V 11,78±2,82 ' 22,92±1,70 0,51
К III 21,78±2,19 20,35±1,66 1,07
V 8,71 ±1,36 21,07±1,12 0,41
Группа Область Количество живых глиоцитов Количество погибших глиоцитов идг
Контроль III 20,28±1,08 6,28±0,71 3,22
V 11,50±1,21 5,14±0,88 2,23
Ложно-оперированные И III 16,14±0,98 5,28±0,80 3,05
V 13,92±2,99 12,92±1,40 1,07
К III 17,92±1,87 5,92±0,71 3,02
V 18,57±1,96 7,92±0,68 2,34
Инсульт И III 9,00±1,21 38,78±4,21 0,23
V 6,71 ±1,07 31,28±2,34 0,21
К III 1,57±0,55 23,07±2,00 0,06
V 1,07±0,48 23,64±1,77 0,04
Церебролизин И III 2,14±1,33' 24,07±3,35 0,08
V 1,14±0,44' 32,21±5,63 0,03
К III 1,92±0,39 20,28±1,36 0,09
V 0,14±0,10' 22,07±1,40 >0,01
Кортексин И III 1,64±0,88' 29,35±3,79 0,05
V 2,00±0,30' 28,00±2,38 0,07
К III 2,28±0,75 19,50±1,30 0,11
V 1,28±0,39 25,28±1,25 0,05
*- достоверно по отношению к контроля р < 0,05; **- достоверно по отношению к инсульту р < 0,05. И - инсультное полушарие, К - контралатеральное полушарие, ИДГ - индекс дегенерации глиоцитов.
*- достоверно по отношению к контроля р < 0,05; **- достоверно по отношению к инсульту р < 0,05. И - инсультное полушарие, К - контралатеральное полушарие, ИДН - индекс дегенерации нейронов.
Таблиця 2.
Степень дегенерации глиальных клеток неокортекса при остром геморрагическом инсульте.
При этом в III и V слоях цереброкортекса конт-ралатерального полушария отмечается ярко выраженный глиоз. В этих областях морфомет-рические показатели размеров ядер и тел нейронов существенно отличаются от ипсилатера-льного полушария, но при этом не приближаются к данным показателям интактных животных (табл. 4). Наиболее выраженная дегенерация глиоцитов при операции преобладала в V слое неокортекса ипсилатерального полушария, при этом дегенерация нейронов фронтального цереброкортекса наблюдалась в обоих полушариях головного мозга (табл. 3). Мы полагаем, что такой характер дегенерации нейронов обусловлен нарушениями гемоцеркуляции, которые развиваются при травматическом поражении головного мозга животных. Результатом этого явилось увеличение размеров ядер и тел нейронов цереброкортекса. Таким образом, процессы, развивающиеся в фронтальном неокортексе головного мозга при инсульте существенно отличаются от тех, которые наблюдали у ложноопери-рованных животных, а острая дегенерация нейронов и глиоцитов на 8 сутки постинсультного периода вызваны развитием геморрагического инсульта.
Церебролизин в указанной дозе оказал незначительное влияние на выживаемость нейронов III и V слоев неокортекса инсультного полушария (табл. 1, 2). При этом интенсивность дегенерации нейронов на 8 сутки развития инсульта незначительно отличалась от таковых у живот-
Общая характеристика изменения н
ных III группы. В то же время использование це-ребролизина привело к усилению процессов дегенерации глиальных клеток в фронтальном неокортексе обеих полушарий мозга. Таким образом, церебролизин в остром периоде развития геморрагического инсульта активирует механизмы и усиливает выживание нейронов неокортекса мышей преимущественно инсультного полушария, и одновременно с этим оказывает негативное влияние на функциональное влияние глиальных клеток цереброкортекса обеих полушарий.
Использование кортексина (в дозе 10 мг/кг) не оказало выраженного положительного влияния на выживаемость глиоцитов неокортекса при остром геморрагическом инсульте, а характер протекторного влияния на нейроны являлся диффузным (табл. 1, 2). В частности при терапии выживаемость нейронов неокортекса в сравнении с показателями инсультной группы животных (т.е. без лечения кортексином), была большей в V слое неокортекса ипсилатерального полушария и в III слое контралатерального полушария. При этом значительное количество нейронов находилось в состоянии гидропического набухания, что часто обнаруживается в условиях активного формирования свободных радикалов в условиях окислительного стресса и гипоксии [7]. Одновременно с этим установлено концентрирование глиоцитов вокруг нейронов, т.е. глиоз на 8 сутки геморрагического инсульта (табл. 3).
Табл 3.
глиального индекса при остром геморрагическом инсульте.
Группа Ипсилатеральное полушарие Контралатеральное полушарие
III V III V
Контроль 0,86±0,02 0,82±0,02 0,85±0,06 0,82±0,06
Ложно-оперированные 0,88±0,12 0,80±0,09 0,76±0,08 0,76±0,08
Инсульт 0,86±0,02 1,00±0,00 1,00±0,00 1,00±0,00
Церебролизин 0,93±0,02 ' 0,96±0,01 1,00±0,00 1,00±0,00
Кортексин 0,87±0,02 0,86±0,02 0,85±0,06 0,96±0,03
*- достоверно по отношению к контроля р < 0,05; **- достоверно по отношению к инсульту р < 0,05.
Табл. 4.
Изменения морфометрических показателей нейронов неокортекса при остром геморрагическом инсульте.
Группа Область Периметр ядра, рм Площадь ядра, рм2 Периметр нейрона, рм Площадь нейрона, рм2
Контроль III 12,92±0,1 10,91 ±0,2 21,19±0,2 25,87±0,4
V 16,41 ±0,2 17,75±0,4 28,01±0,3 45,65±0,8
Ложно-оперированные И III 19,16±0,1 25,03±0,5 25,31±0,2 38,45±0,6
V 22,25±0,1 32,74±0,4 31,27±0,3 56,13±0,8
К III 14,86±0,2 14,81 ±0,4 20,20±0,2 25,24±0,6
V 15,91 ±0,1 16,36±0,3 22,62±0,2 30,68±0,5
Инсульт И III 19,85±0,1 26,93±0,4 25,26±0,2 41,42±0,6
V 22,86±0,1 35,21±0,5 28,82±0,2 54,06±0,9
К III 19,36±0,1 25,57±0,4 23,74±0,2 36,70±0,6
V 21,61 ±0,2 31,71±0,6 27,15±0,2 48,33±0,8
Церебролизин И III 18,62±0,1 24,41±0,4 23,40±0,2 37,08±0,6
V 21,15±0,3 31,61±0,9 27,24±0,4 48,83±1,5
К III 19,21±0,2 24,89±0,5 24,32±0,3 36,90±0,7
V 21,61 ±0,2 31,47±0,6 27,10±0,3 46,38±0,8
Кортексин И III 19,68±0,2 27,04±0,6 25,53±0,3 41,66±0,9
V 22,15±0,2 33,31±0,7 28,78±0,3 51,04±1,1
К III 17,34±0,1 20,40±0,3 21,57±0,2 30,26±0,4
V 22,30±0,2 32,67±0,6 27,74±0,3 49,25±1,1
*- достоверно по отношению к контроля р < 0,05. И - инсультное полушарие, К - контралатеральное полушарие.
Выводы
Анализ и обсуждение морфологических и морфометрических показателей, оценка характера структурно-функциональных нарушений в острый период инсульта в цереброкортексе животных, свидетельствует о том, что применение нейропротекторных лекарственных средств способствует выживанию нервных клеток при остром геморрагическом инсульте. Использование кортексина улучшает выживание нейронов в III слое контралатерального полушария, в то время как церебролизин оказал влияние на выживание нейронов инсультного полушария мозга животных. Изучая степень дегенерации глиаль-ных клеток было установлено, что исследуемые препараты (кортексин, церебролизин) не повышают выживаемость этих клеток. Особенно высокими показатели дегенерации нейронов были в местах с значительной гибелью глиальных клеток. Одновременно с этим, для выживших глиальных клеток было отмечено состояние са-телитоза глиоцитов вокруг выживших нейронов, более ярко это было выражено для кортексина. Церебролизин и кортексин способствуют выживанию нейронов при остром геморрагическом инсульте, а в некоторых исследованиях было показано, что церебролизин способствует пролиферации стволовых клеток в области гиппо-кампа и дифференциации их в нейроны [5]. Влияние исследуемых препаратов может быть
Реферат
ПОР1ВНЯЛЫНЕ ВИВЧЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 ЦЕРЕБРОЛ13ИНУ I КОРТЕКСИНУ, ЩО ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ У Л1КУВАНН1 ГОСТРОГО АУТОГЕМОРАГ1ЧНОГО 1НСУЛЫУ В ЕКСПЕРИМЕНТ1 Макаренко А.Н., Савосько C.I.
Ключов1 слова: геморрапчний ¡нсульт, церебролЬин, кортексин.
Вивченш структуры порушення морфонкцюнальноТ оргашзаци неокортексу мишей при вщтворенш гострого геморрапчного ¡нсульту в експеримент1 з використанням запропонованого нашим методом. Встановлено, що на восьму добу розвитку ¡нсульту дегенеративш процеси у фронтальнш Kopi головного мозку розвиваються ¡нтенсивне в контрлатеральнш, тобто протилежнш вщ вщтворенного ¡нсульту швкулк Проведено пор1вняльний анал1з впливу антишсультних препарат1в (цереброл1зину i кор-тексину) на процеси, що розвиваються у ЦНС при ¡нсультк Показано, що використання цереброл1зину мае протекторну дш на нейрони переважно ¡нсультноТ швкул1, а кортексин - на контралатеральну шв-кулю. Бтьш ефективним виявилось використання кортексину у тварин з геморапчним ¡нсультом.
Summary
COMPARATIVE STUDY OF EFFECTIVENESS OF CEREBROLYSIN AND CORTEXINUM APPLIED IN THE THERAPY OF ACUTE AUTOHEMORRHAGIC STROKE IN EXPERIMENT Makarenko A.N., Savosko S.I.
Key words: autohemorrhagic stroke, cerebrolysin and cortexinum.
There have been studied the structural disturbances in morphological and functional organization of mice neocortex under the modeled acute hemorrhagic stroke by using the method we have developed. It has been found out that on the 8th day of the stroke course degenerative processes in the cortex develop more intensively in the contralateral, i.e. opposing to the stroke-injured hemisphere. There has been performed the comparative analysis on the effect of anti-stroke drugs (cerebrolysin and cortexinum) on the processes occurring in the CNS under stroke. It has been shown cerebrolysin provides protective effect on the neurons predominantly in the stroke-injured hemisphere, while cortexinum does in the contralateral hemisphere. The application of cortexinum in animals with hemorrhagic stroke seems to be more effective.
обусловлено возможным наличием в их составе некоторых фрагментов нейротрофических белковых факторов. Пептиды NGF и BDNF активируют синтез антиапоптических факторов (например, Вс1-2), что препятствует выходу цито-хрома с из митохондрий и развитию апоптоза [6,7]. Результаты данных исследований можно рассматривать с целью проведения нейропро-текторной терапии при геморрагическом инсульте.
Литература
1. Гузева В.И. Иммунологические аспекты патогенеза геморрагических инсультов / В.И.Гузева, М.Л.Чухловина, Е.М.Мацукатова // Юбилейная конференция "Нейроиммунология". - 2001. - Т.2, № 49. - С.223-297.
2. Гусев Е.И. Ишемия головного мозга / Е.И.Гусев, В.И.Скворцова. - М. : Медицина, 2001. - 328 с.
3. Беленичев И.Ф. Влияние тиотриазонина на гистоморфологиче-ские изменения нейронов коры и гиппокампа в постинсультный период / И.Ф.Беленичев, И.А.Мазур, Ю.М.Колесник, А.В.Абрамов // Новости медицины и фармации. - 2007. - № 5 -С.14-25.
4. Макаренко А.Н. Метод моделирования локального кровоизлияния в различных структурах головного мозга у экспериментальных животных / А.Н.Макаренко, Н.С.Косицын, Н.В.Пасикова, М.М.Свинов //Журнал высшей нервной деятельности. - 2002. -Т.52, № 6. - С.765-768.
5. Rena J.M. Cerebrolysin enhances functional recovery following focal cerebral infarction in rats / J.M.Rena, D.Sietsmaa, S.Qiua, H.Moesslerb, S.Finklesteina // Restorative Neurology and Neurosci-ence - 2007. - V. 25 - P.25-31.
6. Lotem J. Cytokines as suppressors of apoptosis / J.Lotem, L.Sachs //Apoptosis. - 1999. - V.4, №3. - P. 187-196.
7. Riccio A. Mediation by a CREB family transcription factor of NGF-dependent survival of sympathetic neurons / A.Riccio, S.Ahn, C.M.Davenport, J.A.Iendy, D.D.Ginty // Science. - 1999. - V. 286, № 5448. - C.2358-2361.
