CC BY
37
10. Sugiyama K., Muteki T. Local anesthetics depress the calcium current of rat sensory neurons in culture // Anesthesiology. - 1994. -Vol. 80. № 6. - P. 369-378.
11. Yarov-Yarovoy V., Brown J., Sharp E. M. et al. Molecular determinants of voltage-dependent gating and binding
of pore-blocking drugs in transmembrane segment IIIS6 of the Na(+) channel alpha subunit // J. Biol. Chem. - 2001. - Vol. 5. № 276 (1). - P. 20-27.
Поступила 17.08.2009
А. и. вислобоков, в. в. марышева1, п. д. шабанов1, п. а. галенко-ярошевский2, с. к. богус2
ВЛИЯНИЕ АНТИГИПОКСАНТОВ - ПРОИЗВОДНЫХ 2-АМИНОТИАЗОЛА НА ИОННЫЕ КАНАЛЫ НЕЙРОНОВ
ГОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный медицинский университет
имени акад. И. П. Павлова,
Россия, 197022, г. Санкт-Петербург, ул. Л. Толстого, 6/8. E-mail: visbbokov@yandex.ru, тел. (812) 499-71-02;
Российская военно-медицинская академия МО РФ,
Россия, 194044, г. Санкт-Петербург, ул. акад. Лебедева, 6. E-mail: pdshabanov@mail.ru, тел. 8-905-236-29-58;
2Кубанский государственный медицинский университет,
Россия, 350063, г. Краснодар, ул. Седина 4. E-mail: kybfarma@rambler.ru, тел. 8-928-429-21-22
В работе использовали метод внутриклеточного диализа и фиксации мембранного потенциала на изолированных нейронах прудовика Lymnaea stagnalis. Изучали изменения трансмембранных натриевого, кальциевого, калиевого медленного и быстрого ионных токов под влиянием антигипоксантов - производных бензтиазола (соединение 1) и тиазоло[5,4-Ь]индола (соединения 2 и 3) в сравнении с амтизолом при внеклеточном приложении в концентрациях 1, 10, 100 мкмоль, 1 и 10 ммоль. Установлено, что все антигипоксанты оказывают разнообразное модулирующее дозозависимое, двухфазное и обратимое действие. В первую фазу (1-100 мкмоль) наблюдалось небольшое увеличение токов, и во вторую - их подавление (1-10 ммоль). Некоторые антигипоксанты изменяют кинетику развития ионных токов и проявляют элементы избирательного действия на те или иные ионные токи. Снижая неспецифические токи утечки, они оказывает мембраностабилизирующее действие. Таким образом, изученные антигипоксанты обладают выраженной мембранотропной активностью, которая может быть одним из механизмов их действия в условиях целостного организма.
Ключевые слова: амтизол, 2-аминобензтиазол, ионный ток, нейрон, Lymnaea stagnalis.
A. i. VISLobokoV, V. V. MARYSHEVA1, P. D. SHABANOV,
P. A. GALENKO-YAROSHEVSKY2, S. K. BOGUS2
EFFECT OF ANTIHYPOXIC DRUGS, 2-AMINOTHIAZOL DERIVATIVES, ON IONIC CHANNELS OF NEURONS
I. P. Pavlov State Medical University of St.Petersburg,
Russia, 197022, St. Petersburg, L. Tolstogo street, 6/8. E-mail: vislobokov@yandex.ru, tel. (812) 499-71-02;
Military Medical Academy,
Russia, 194044, St. Petersburg, akad. Lebedeva street, 6. E-mail: pdshabanov@mail.ru, tel. 8-905-236-29-58;
2Kuban State Medical University,
Russia, 350063, Krasnodar, Sedin street, 4. E-mail: kybfarma@rambler.ru, tel. 8-928-429-21-22
The method of intracellular dialysis and voltage clump on isolated neurons of Mollusc Lymnaea stagnalis was used to study transmembrane currents for sodium, calcium, potassium slow and fast after administration of antihypoxic drugs, derivatives of benzthiazol (compound 1) and thiazolo[5,4-b]indole (pompounds 2 and 3), in comparioson with amthizol when all drugs were applicated extracellularly in concentrations 1, 10, 100 |jM, 1 and 10 mM. All antihypoxic drugs produced different modulating dose-dependent, two-phasic and conversive action. In the first phase (1-100 jM), the slight increase of currents was observed, and in the second phase, the inhibition of them was registered. Some antihypoxants changed kinetics of ionic currents generation and demonstrated elements of selective action on different ionic currents. They produced membrane stabilizing effect, decreasing nonspecific currents of flow. Therefore, the antihypoxic drugs studied possess membranotropic activity, which is one of the mechanisms of their action in the hole organism.
Key words: amthizol, 2-aminobenzthiazol, ionic currents, neuron, Lymnaea stagnalis.
Введение
Фармакологические средства могут корректировать нарушенные функции в организме, что обусловлено их возможностью оказывать прямое влияние на потенциалоуправляемые ионные каналы [1, 12, 16-18] и мембранные рецепторы [11]. Не исключением, вероятно,
являются и антигипоксические средства, для которых, правда, в большей степени известно их влияние на метаболические процессы клеток.
Ранее нами было показано мембранотропное влияние амтизола [5], алмида и бемитила [2, 3] на нейроны. На кафедре фармакологии ВМА были синтезированы
Кубанский научный медицинский вестник № 8 (113) 2009 УДК 615.739:577.3:612.273
Кубанский научный медицинский вестник № 8 (113) 2009
новые соединения, содержащие в своей структуре тиомочевинную группировку и, по предварительным данным, обладающие антигипоксической активностью более сильной, чем амтизол. В связи с отсутствием данных об их мембранотропной активности целью данного исследования было изучение их влияния на по-тенциалуправляемые трансмембранные кальциевые, натриевые и калиевые ионные токи изолированных нейронов в сравнении с амтизолом, что, несомненно, будет способствовать пониманию механизмов их цито-фармакологического действия.
Методы исследования
Фармакологические средства. Для изучения были взяты вещества: 2-аминобензтиазол (соединение 1) и новые соединения гидробромиды 2-амино-4-аце-тил-8б-гидрокси-3а,8б-дигидротиазоло[5,4-Ь]индола (соединение 2) и 2-амино-4-ацетил-7-бром-8б-гидро-кси-3а,8б-дигидротиазоло[5,4-Ь]индола (соединение 3) [8, 9], строение которых отличается одним атомом в бензольном кольце (рис. 1). 2-аминобензтиазол по ан-тигипоксическому действию является аналогом плохо растворимого в воде 2-амино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь] индола (рис. 1, модель 2) [7].
Исследование антигипоксической активности. Фармакологические исследования были проведены на беспородных белых мышах-самцах массой 18-20 г, а для соединения 1 (модель гипобарической гипоксии) - на белых беспородных крысах-самцах массой 180-200 г. Исследуемые препараты растворяли в дистиллированной воде и вводили внутрибрюшинно в объеме 0,2 мл за 30 минут до гипоксии. Оптимальную дозу препаратов выбирали на основании предварительных экспериментов с гипоксией.
Гипобарическую гипоксическую гипоксию моделировали в барокамере «подъемом» животных на высоту 10 000 м со скоростью 50 м/сек. и экспозицией на «плато» в течение 90 мин. Оценку защитного действия изучали по средней продолжительности жизни во время гипоксического эпизода и по выживаемости животных.
Гипоксическую гипоксию для крыс-самцов моделировали в проточной барокамере подъемом на «высоту» 11 000 м со скоростью 50 м/сек. время пребывания на «высоте» - 30 мин. Регистрировали время жизни на «высоте», а также количество выживших животных.
Гипоксию с гиперкапнией [10] моделировали помещением животных в стеклянные банки объемом 250 мл с герметичными крышками, которые опускали под воду
ЫН,
N11;
Ас
2
ОН
он
"'Я
Ас ■ НВг
4
Рис. 1. Структурные формулы исследованных веществ
1 - 2-аминобензтиазол (соединение 1); 2 - 2-а-мино-4-ацетилтиазоло[5,4-Ь]индол; 3 - гидробромид 2-амино-4-ацетил-8б-гидрокси-3а,8б-дигидротиазоло [5,4-Ь]индола (соединение 2); 4 - гидробромид 2-ами-но-4-ацетил-7-бром-8б-гидрокси-3а,8б-дигидротиазоло [5,4-Ь]индола (соединение 3); 5 - амтизол.
для избежания подсоса воздуха. Препараты вводили внутрибрюшинно в объеме 0,2 мл за 30 мин до гипоксии. Регистрировали время жизни животных.
Г емическую гипоксию [10] моделировали внутрибрю-шинным введением 2%-ного раствора нитрита натрия в дозе 200 мг/кг. Регистрировали время жизни животных.
Все соединения исследовались в эквимолярных дозах. Препаратом сравнения служил известный антиги-поксант амтизол.
Исследование мембранотропной активности. При изучении влияния антигипоксантов на ионные каналы объектом исследования были нейроны брюхоногого моллюска прудовика большого ^утпаеа stagnalis). Из тела моллюска вырезали окологлоточное кольцо нервных ганглиев, которое затем обрабатывали 0,25%-ным раствором трипсина в течение 40 мин [4]. После обработки ганглии помещали в раствор без фермента и через 15 мин подвергали механическому разделению под бинокулярным микроскопом при помощи вольфрамовых игл и полиэтиленовой пипетки.
Таблица 1
Ионный состав (в ммоль) растворов для нейронов прудовика
Регистрируемые токи NaCl СбС! СаСІ2 МдСІ2 КСІ трис-ОН рн
Внеклеточные (перфузирующие) растворы
Суммарный входящий 100 - 2 1,5 5 2 7,5
Кальциевый входящий - 100 10 1,5 - 2 7,5
Натриевый входящий 110 - - 1,5 - 2 7,5
Калиевые выходящие 100 - 2 1,5 5 2 7,5
Внутриклеточные (диализирующие) растворы
Входящие - 120 - - - 2 7,4
Калиевые выходящие - - - - 120 2 7,4
Для измерения трансмембранных ионных токов применяли метод внутриклеточного диализа и фиксации мембранного потенциала изолированных нейронов [6, 14]. Перфузирующий раствор (табл. 1), в который добавляли исследуемые вещества, подавался в камеру, где находился нейрон на полиэтиленовой микропипетке, а диализирующий - внутрь этой пипетки. Все вещества были взяты в виде субстанции, растворялись и изучались в концентрациях 1, 10, 100 мкмоль и 1 и 10 ммоль.
Кривые ионных токов оценивали визуально на экране осциллографа, вводили в компьютер и распечатывали на принтере. На основании полученных данных с помощью компьютера были построены зависимости «концентрация - эффект». Результаты были обработаны статистически с использованием t-критерия Стью-дента и статистического пакета «Excel».
Результаты исследования
Антигипоксические свойства амтизола и новых соединений. Изучение антигипоксической активности исследуемых соединений на различных моделях гипоксии (табл. 2) показало, что все они в той или иной степени обладают данным видом активности.
На модели гипобарической гипоксии все соединения проявляют антигипоксическую активность: соединение 2 проявляет свойства на уровне эталона как по продолжительности жизни, так и по выживаемости животных; соединение 1 несколько уступает эталону по показателю выживаемости (66,7% против 77,8%); соединение 3 уступает эталону по обоим показателям, однако защищает от гибели 62,5% особей при гибели всех в контроле. По активности на этой модели соединения можно расположить в следующем порядке: 2 = амтизол > 1 > 3.
На модели гиперкапнии соединение 1 превосходит амтизол по продолжительности жизни опытных животных и увеличивает срок жизни в 1,82 раза против 1,61 раза соответственно; соединение 2 - на 25% (не достоверно по отношению к контролю); соединение 3 - не изменяет продолжительности жизни. По активности на этой модели соединения можно расположить в таком порядке: 1 > амтизол > 2 > 3.
На модели гемической гипоксии соединение 1 увеличивает время жизни животных в 1,92 раза, а амтизол -в 1,44 раза. Кроме того, соединение 1 еще и защищает от гибели 16,7% особей. Соединение 3 имеет тенденцию к увеличению продолжительности жизни
Таблица 2
Исследование соединений 1-3 на различных моделях гипоксии
Группа животных Доза, мг/кг, в/бр Число животных Выживаемость животных, % Продолжительность жизни, мин Продолжительность жизни, % по отношению к контролю КЗ
Гипобарическая гипоксия
Физ. раствор - 10 20,0 14,04±7,02 - -
Амтизол 25,0 9 77,8 22,21±8,07 158 1,48
Соединение 1 32,5 б 66,7 22,61±4,87 161 1,39
Физ. раствор - 10 - 3,92±2,12 - -
Амтизол 25,0 9 89,0** 10,16** 259 1,89
Соединение 2 71,4 9 89,0** 10,58** 270 1,89
Соединение 3 88,5 8 62,5* 4,83±1,01 123 1,63
Гиперкапническая гипоксия
Физ. раствор - б 27,95±5,92 - -
Амтизол 25,0 7 - 44,90±8,57** 161 -
Соединение 1 32,5 б - 61,63±14,24*** 182 -
Соединение 3 88,5 б - 22,07±4,01 79 -
Физ. раствор 9 - 21,78±6,88 - -
Амтизол 25,0 8 - 42,05±9,42 193 -
Соединение 2 71,4 10 - 27,32±7,90 125 -
Гемическая гипоксия
Физ. раствор 7 - 29,83±10,09 - -
Амтизол 25,0 б - 43,07±7,21* 144 -
Соединение 1 32,5 б 16,7 57,17±12,21** 192 1,17
Соединение 3 88,5 б - 35,61±16,57 119 -
Физ. раствор 9 - 24,67±7,82 - -
Амтизол 25,0 9 - 44,94±10,53 182 -
Соединение 2 71,4 10 - 19,63±2,96 80 -
Примечание: * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001 по отношению к контрольным животным.
Кубанский научный медицинский вестник № 8 (113) 2009
Кубанский научный медицинский вестник № 8 (113) 2009
в 1,19 раза (не достоверно), а соединение 2 - ее не изменяет. По активности на этой модели соединения можно расположить таким образом: 1 > амтизол > 3 > 2.
Таким образом, суммируя все полученные результаты по антигипоксической активности на трех моделях, исследованные соединения можно выстроить в следующий ряд: 1 > амтизол > 2 > 3.
Изменения калиевых ионных токов под влиянием антигипоксантов. Исходные средние величины калиевого медленного тока нейронов были около 75 нА, а калиевого быстрого - около 30 нА, что свидетельствует об их хорошем функциональном состоянии. Результаты влияния антигипоксантов на медленные калиевые токи представлены на рис. 2. Из представленных зависимостей «концентрация - эффект» видно, что существенных различий в характере действия всех четырех веществ не наблюдается (рис. 2,
А). Видно, что в концентрациях 1-1000 мкмоль все вещества незначительно и примерно в одинаковой степени увеличивают ток. При повышении же концентрации до 10 ммоль проявляется подавляющее действие на каналы (рис. 2, Б). При этом по силе подавления токов их можно расположить в ряд: 2 > 1
> 3 > амтизол. Эффекты увеличения и подавления токов развивались быстро (за десятки сек.) и снимались при отмывании так же быстро (за 1-2 мин), что указывает, с одной стороны, на их высокую способность подводиться к структурам ионных каналов и, с другой стороны, - на невысокую степень связывания. После действия антигипоксантов наблюдалось увеличение калиевого тока на 10-20% от исходных значений. Следует отметить, что в отличие от соединений 1-3 после действия амтизола такого увеличения токов практически не наблюдалось.
□ -с1 п-сгп-сЗи - амтизол
□ 1 ■ 10 ммоль
120
100
80
Б 40
20
Вещества
Рис. 2. Влияние антигипоксантов на калиевый медленный ионный ток нейронов прудовика
А - зависимости «доза - эффект»; по оси абсцисс - концентрация, по оси ординат - калиевый медленный ионный ток (отношение I - контроля к 10 - при действии, в %), поддерживаемый потенциал - -100 іт^, тестирующий - 30 ^. Доверительные интервалы при р = 95%; Б - влияние антигипоксантов в концентрациях 1 и 10 ммоль; В - влияние амтизола на инактивацию калиевых медленных токов нейронов прудовика, поддерживаемый потенциал - -60 мВ, сдвиги деполяризации - цифры справа возле кривых токов. Контроль (а - кривые токов и б - вольт-амперные характеристики для пиковых значений токов - 1 и достигаемых в конце 6-с смещения потенциала - 2), влияние амтизола в концентрации 3 мМ (соответственно в и г); Г - сравнение влияния антигипоксантов на кинетику инактивации калиевого медленного тока: 2 - контроль, 1 - амтизол, 3 - отмывание, 4 - соединение 1.
Под влиянием всех препаратов в концентрациях 1-100 мкмоль кинетика развития ионного тока не изменялась, что указывает на отсутствие взаимодействия их молекул с воротными структурами каналов. Характер изменения кинетики медленного калиевого тока при более высоких концентрациях показан на рисунке 2, В, б - для амтизола и 2, Г - для других соединений. Обращает на себя внимание, что амтизол в концентрациях 1-10 ммоль практически полностью и трудно обратимо устранял инактивацию калиевого медленного тока.
Нарушение инактивации наблюдалось и при внутриклеточном приложении амтизола. Оно не зависело от ионов кальция в наружном растворе и сохранялось при удалении ионов кальция из наружного раствора, при добавлении в наружный раствор кальциевых антагонистов -раствора Д-600, ионов кадмия или внутрь клетки - ЭДТА.
Еще одной интересной особенностью в действии на калиевый медленный ток обладает соединение 1. В противоположность амтизолу только под его влиянием наблюдалось обратимое ускорение процесса инактивации тока (рис. 2, Г, 4).
Неспецифические токи утечки мембраны под влиянием всех веществ незначительно возрастали, что указывает на стабилизацию мембраны. Под влиянием амтизола в концентрации 1-10 мкмоль неспецифические токи утечки в большинстве случаев незначительно повышались, что указывает на увеличение дестабилизации мембраны, но при более высоких также происходило снижение токов утечки.
Влияние антигипоксантов на быстрые калиевые токи представлено на рисунке 3. Характер их действия на амплитуду быстрого калиевого тока, кроме соединения 1, внешне напоминал влияние на медленный калиевый (рис. 3, А, 2). Отмывание нейронов также быстро приводило к полному восстановлению токов. Кинетика развития быстрого калиевого тока при действии антигипоксантов практически не изменялась. Специфи-
ческое более избирательное подавляющее действие соединения 1, сходное с избирательным действием 4-аминопиридина на эти токи, видно на рисунке 3, А -на кривой зависимости «доза - эффект» (кривая 2) и на рисунке 3, Б, 2, где часть быстрого тока была обратимо подавлена. Амтизол и другие исследованные соединения подобным действием не обладали (рис. 3, В).
Изменения кальциевых токов под влиянием антигипоксантов. Результаты о влиянии антигипоксантов на кальциевые токи представлены на рисунке 4. Из представленных зависимостей «концентрация - эффект» (рис. 4, А) видно, что достоверных различий в характере действия всех соединений не наблюдается. Если эти данные сравнивать с данными о влиянии на калиевые токи, то видно, что в концентрациях 1-100 мкмоль все вещества незначительно и примерно в одинаковой степени также увеличивают ток, а при повышении концентрации до 1000 мкмоль уже проявляется подавляющее действие на каналы, в то время как калиевые токи подавлялись в концентрации 10 ммоль. При этом по силе подавления токов их можно расположить в ряд: 3
> 1 > 2. Эффекты увеличения и подавления токов развивались быстро, как и при действии на калиевые токи. Под влиянием всех препаратов в концентрациях 1-100 мкмоль кинетика развития ионного тока не изменялась, а при более высоких концентрациях (1000 мкмоль) под влиянием только соединения 1 происходило обратимое ускорение инактивации кальциевого тока (рис. 4, Б, кривая 2). В противоположность ему под влиянием амтизола наблюдалось замедление процесса инактивации. Сдвига вольт-амперных характеристик кальциевых каналов по оси потенциалов не происходило, т. е. изменения потенциала фиксированных зарядов на мембране под влиянием антигипоксантов не происходило. Неспецифические токи утечки мембраны под влиянием всех веществ незначительно снижались, что указывает на стабилизацию мембраны.
С, 1*10 п, М
Рис. 3. Влияние антигипоксантов на калиевый быстрый ионный ток нейронов прудовика
А - зависимости «доза - эффект»; по оси абсцисс - концентрация, по оси ординат - калиевый быстрый ионный ток (отношение I - контроля к 10 - при действии, в %). Б - влияние соединения 1 в концентрации 10 ммоль на быстрый калиевый ток - начальную часть общего калиевого тока: 1 - контроль, 2 - соединение 1, 3 - отмывание. Поддерживаемый потенциал - -80 тМ, тестирующий - 30 тМ; В - влияние амтизола в концентрации 10 ммоль. В - отсутствие влияния амтизола (2) на кинетику тока (1 - контроль, 3 - отмывание).
Кубанский научный медицинский вестник № 8 (113) 2009
Кубанский научный медицинский вестник № 8 (113) 2009
130 125 120 115 * 110 О Ю5
з 100
95
90
85
80
□ с 1 □с 2 □с 3
1 мкМ ЮмкМ 100 мкМ 1000
мкМ
о
Рис. 4. Влияние антигипоксантов на кальциевый ток нейронов прудовика
А - зависимости «доза - эффект»; по оси абсцисс - концентрация, по оси ординат - ионный ток (отношение I - контроля к 10 - при действии, в %). Б - влияние соединения 1 в концентрации 1000 мкмоль: 1 - контроль, 2 -ускорение инактивации под влиянием соединения 1, 3 - отмывание. Поддерживаемый потенциал - -100 тМ, тестирующий - 10 тМ.
120
100
80
60
40
20
0
□ с1 □ с 2 □ с 3
1 мкМ 10 мкМ
100
мкМ
1000
мкМ
Рис. 5. Влияние антигипоксантов на натриевый ток нейронов
А - зависимости «доза - эффект»; по оси абсцисс - концентрация, по оси ординат - ионный ток (отношение
1 - контроля к 10 - при действии, в %). Б - влияние соединения 3 в концентрации 1000 мкмоль: 1 - контроль,
2 - соединение 3 - отмывание. Поддерживаемый потенциал - -100 тМ, тестирующий - 0 тМ.
Изменения натриевых токов под влиянием антигипоксантов. Результаты влияния антигипоксантов на натриевые токи представлены на рисунке 5. Из представленных зависимостей «концентрация - эффект» (рис. 5, А) видно, что, как и для ранее упомянутых токов, достоверных различий в характере действия всех соединений не наблюдается. Если эти данные сравнивать с данными о влиянии на калиевые и кальциевые токи, то видно, что в концентрациях 1-100 мкмоль все вещества не увеличивают натриевый ток, а при повышении концентрации до 1000 мкмоль - подавляют его, и сильнее, чем подавлялись кальциевые токи. По силе подавления токов их можно расположить в ряд: 1 > 3 >
2. Эффекты увеличения и подавления токов развивались быстро, как и при действии на калиевые и каль-
циевые токи. Под влиянием всех препаратов кинетика развития ионного тока не изменялась (рис. 5, Б, кривая 2) и сдвига вольт-амперных характеристик натриевых каналов по оси потенциалов не происходило. Изменения токов были также обратимыми.
Обсуждение
Полученные результаты о влиянии антигипоксантов на ионные каналы нейронов свидетельствуют, что все они являются активными мембранотропными соединениями, способными менять проводимость ионных каналов нервных клеток [1-3, 12, 15]. Доказательством этому служат обратимые активация и подавление ионных токов при концентрациях 1-100 мкмоль и 1-10 ммоль, а для соединения 1 - вплоть до полного подавления кали-
евых быстрых токов в концентрации 10 ммоль. При этом по силе подавления калиевых ионных токов их можно расположить в ряд: 2 > 1 > 3 > амтизол. Весьма интересной является активация токов при действии антигипок-сантов в малых концентрациях 1-100 мкмоль и при их отмывании после действия (кроме амтизола). В основе подобных эффектов может лежать активация процессов фосфорилирования - дефосфорилирования канальных белков, стабилизация мембран, способствующая более быстрым конформационным взаимопереходам ионных каналов [6, 13, 18] между состояниями (закрытое - открытое - инактивированное). Не исключается также влияние на экспрессию ионных каналов и встраивание их в плазматическую мембрану [17]. По способности активировать ионные токи вещества можно расположить в иной ряд: 2
> 1=3 > амтизол. Быстрое восстановление ионных токов при отмывании свидетельствует о слабой степени связывания со структурами мембраны. Кроме того, обращает на себя внимание и то, что все соединения изменяли неспецифические токи утечки мембраны, т. е. обладали стабилизирующе-дестабилизирующей активностью. Следует еще отметить, что в целом мембранотропная активность всех препаратов была примерно равноэффективной, хотя тенденции к их различиям прослеживаются. Правда, на этом основании пока нельзя оценить антигипоксическую эффективность исследованных анти-гипоксантов. Эффекты амтизола были обусловлены ещё одним интересным фактом - блокированием так называемого выходящего потенциалозависимого протонного тока, что было показано ранее в совместной работе [5]. В условиях исключения протонного тока (когда в нейроне рН поддерживался на уровне 8,2 и протонный ток отсутствовал) амтизол не вызывал замедления инактивации кальциевого тока. На устранении инактивации калиевого медленного тока блокирование протонного тока не сказывалось. Можно считать, что эффекты амтизола на импульсную активность нейронов скорее всего связаны с его блокированием протонного тока. Амтизол и другие антигипоксанты не сдвигали максимума вольт-амперных и инактивационных характеристик мембраны нейронов по оси потенциалов, т. е. не влияли на потенциал фиксированных зарядов мембраны.
Вместе с тем, анализируя результаты о мембра-нотропной активности всех изученных антигипоксан-тов, можно предположить, что их защитные реакции на системном уровне организма, вероятно, могут быть связаны с тем, что в малых концентрациях они способны гиперполяризовать мембрану клеток и активировать работу ионных каналов, стабилизировать генерацию потенциалов действия в гипоксических условиях, а в более высоких концентрациях - блокировать ионные токи, снижать возбудимость клеток и оказывать при этом защитное от перегрузок действие. Так, блокирование калиевых ионных каналов может приводить к увеличению длительности потенциалов действия нейронов, усиленному выбросу медиаторов в синаптических структурах и активации межнейронных отношений, повышая надежность работы и способствуя сохранению и закреплению следов активности. Активация натриевых и кальциевых каналов может приводить к увеличению амплитуды ПД возбудимых мембран и повышать надежность их функционирования. Блокирование же натриевых и кальциевых токов, напротив, - к снижению амплитуды ПД, снижению возбудимости, защите клеток от перегрузок. Амтизол, блокируя протонный ток и влияя через него на инактивацию кальциевого тока, устраняя инактивацию
калиевых медленных каналов, и соединение 1, преимущественно блокируя быстрый калиевый ток, могут оказаться полезными фармакологическими веществами (инструментами) для изучения мембранных механизмов деятельности нервных клеток.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вислобоков А. И., Игнатов Ю. Д. Цитофармакологическое исследование механизмов действия мембранотропных средств // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. -2003. - Т. 2. № 1. - С. 14-22.
2. Вислобоков А. И., Марышева В. В., Шабанов П. Д. Мембранные механизмы действия антигипоксантов бемитила и алмида на нейроны моллюсков // Экспер. и клин. фарм. - 2003. - Т. 66. № 6. - С. 9-11.
3. Вислобоков А. И., Мельников К. Н., Марышева В. В. и др. Мембранотропные эффекты антигипоксантов с тиомочевинной группировкой // Психофарм. и биол. наркол. - 2003. - Т. 3. № 1-2. -С.522-525.
4. Костенко М. А. Выделение одиночных клеток моллюска (Lymnaea stagnalis) для дальнейшего культивирования // Цитология. - 1972. - Т. 4. № 28. - С. 1274-1278.
5. Костюк П. Г., Вислобоков А. И., Дорошенко П. А. и др. Действие 3,5-диамино-1-тиа-2,4-диазола на электровозбудимую мембрану нервных клеток моллюсков // Биол. мембраны. - 1988. -Т. 5. № 12. - С. 1297-1303.
6. Костюк П. Г., Крышталь О. А. Механизмы электрической возбудимости нервной клетки. - М., 1981. - 204 с.
7. Марышева В. В., Шабанов П. Д. Гидробромид 2-амино-4-ацетил-7-бром-8б-гидрокси-3а,8б-дигидротиазоло[5,4-Ь]индола, защищающий от гипоксии и отравления четыреххлористым углеродом. Заявка на патент № 2004128102.
8. Марышева В. В., Шабанов П. Д. Гидробромид 2-амино-4-ацетил-8б-гидрокси-3а,8б-дигидротиазоло[5,4-Ь]индола, защищающий от гипоксии. Заявка на патент № 2003135558.
9. Марышева В. В., Шабанов П. Д. Исследование антигипок-сических свойств в гомологическом ряду 2-аминотиазола // Экс-пер. и клин. фарм. - 2005. - Т. 68. № 1. - С. 67-70.
10. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - М., 2000. - С. 153-158.
11. Сергеев П. В., Шимановский Н. Л. Рецепторы физиологически активных веществ. - М.: Медицина, 1987. - 400 с.
12. DecherN., Pirard B., Bundis F. et. al. Molecular basis for Kv1.5 channel block: conservation of drugs binding sites among voltage-gated K+ channels // J. Biol. Chem. - 2004. - Vol. 279. № 1. - P. 394-400.
13. Doyle D. A., Morais-Cabral J., Pfuetzner R. A. et. al. The structure of the potassium channel: molecular basis of K+ conduction and selectivity // Science. - 1998. - Vol. 280. - P. 69-77.
14. Lee K. S., Akaike N., Brown A. M. Properties of internally perfused, voltage-clamped, isolated nerve cell bodies // J. Gen. Physiol. -1978. - Vol. 71. - P. 489-507.
15. Mitcheson J. S., Chen J., Lin M. et. al. A structural basis for drug-induced long QT syndrome // PNAS. - 2000. - Vol. 97. № 22. -P. 12329-12333.
16. Nilsson J., Madeja M., Arhem P. Local anesthetic block of Kv channels: role of the S6 helix and the S5-S6 linker for bupivacaine action // Mol. Pharmacol. - 2003. - Vol. 63. - P. 1417-1429.
17. Paul A. A., Witchel H. J., Hancox J. C. Inhibition of the current of heterologously expressed HERG potassium channels by flecainide and comparison with quinidine, propafenone and lignocaine // Br. J. Pharmacol. - 2002. - Vol. 136. № 5. - P. 717-729.
18. Pellegrini-Giampietro D. E., Moroni F. Voltage-sensitive ion channels: modulation by neurotransmitters and drugs. Press, Springer Verlag. - 1988. - 265 p.
Поступила 12.08.2009
Кубанский научный медицинский вестник № 8 (113) 2009
