CC BY
59
Т.А. Баталова, П.В. Бородавкин, В.А. Доровских, М.Л. Пластинин,
А.А. Сергиевич, М.П. Коротеев, Э.Е. Нифантьев, A.M. Коротеев
ВЛИЯНИЕ ВВЕДЕНИЯ АНТИОКСИДАНТОВ НА СПОСОБНОСТЬ КРЫС К ОБУЧЕНИЮ В МОДУЛЬНОМ УСТРОЙСТВЕ
Амурская государственная медицинская академия,
675000, ул. Горького, 95, тел.: 8-(4116)-52-68-28, e-mail: [email protected], г. Благовещенск
Одним из проявлений защитной реакции организма на воздействие различных негативных факторов окружающей среды, в частности эмоционального стресса, является чрезмерное образование свободных радикалов [8]. Поиск антиоксидантов, обладающих нейротропной активностью и способствующих адаптации организма к данным явлениям, на сегодняшний день является немаловажным для медицины.
Важнейший флавоноид — дигидрокверцетин (ДГК), выделенный из древесины дугласовой ели [15], а затем из древесных отходов заготовки даурской и сибирской лиственницы [3, 12], оказался эффективным антиоксидантом, в связи с чем было предложено его использование в качестве лекарственного средства [2] и пищевой добавки [14]. В дальнейшем начались работы по химической модификации ДГК [12].
Целью нашего исследования явилось изучение нейротропной активности нового антиоксиданта НК-2 (производного ДГК) в сравнении с ДГК, мексидолом и реамберином.
Методика исследования
Эксперимент проведен на 45 белых беспородных крысах-самцах массой 200-250 г. Животных содержали в стандартных условиях вивария в клетках по 5 особей, при естественном освещении и свободном доступе к воде и пище. В работе соблюдались принципы Хельсинкской декларации о гуманном отношении к животным. В эксперименте все особи были разделены на пять групп: контрольные, получающие плацебо (физраствор); подопытная группа, получавшая НК-2 (25 мг/кг); подопытная группа, получавшая ДГК (25 мг/кг); подопытная группа, получавшая раствор мексидола (25 мг/кг); подопытная группа (25 мг/кг). Все исследуемые фармакологические вещества и препараты вводились внутрибрюшинно.
Соединение НК-2 (6-диизопропиламинометил-2,3-ди-гидрокверцетин, C22H27NO7) получено в научной лаборатории кафедры органической химии химфака МПГУ (г. Москва). Данное соединение представляет собой производное ДГК, содержащее третичный атом азота. Для анализа способности достижения пищевого подкрепления использовали разработанное нами модульное устройство (МУ) [13]. Предлагаемое устройство (рисунок) включает в себя стартовый модуль (1) и 4 целевых модуля (2, 3, 4, 5). Стартовый модуль имеет размеры, необходимые для свободного размещения трех подопытных крыс. В боковых стенках стартового модуля вырезаны по два отверстия: вход (6) и выход (7). Выходы (7) прикрыты дверцами
(8), открывающимися только вовнутрь стартового модуля (1). Целевые модули (2, 3, 4, 5) идентичной конструкции
Резюме
С помощью модульного устройства изучено влияние известных антиоксидантов (мексидол, реамберин, дигидрокверцетин) и нового соединения (НК-2), производного дигидрокверцетина, на процессы обучения в модульном устройстве. Показана нейротропная активность антиоксиданта НК-2. Подтверждена валидность используемого устройства для психофармакологических и психофизиологических экспериментов.
Ключевые слова: антиоксиданты, нейротропные свойства, дигидрокверцетин, модульное устройство, когнитивные способности.
Т.А. Batalova, P.V. Borodavkin, V.A. Dorovskich,
M.L. Plastinin, A.A. Sergievich, M.P. Koroteev,
E.E. Nifantyev, A.M. Koroteev
THE ABILITY OF EDUCATION TO ACHIEVE CONFIRMATION IN MODULE DEVICE AT THE BACKGROUND OF ANTIOXIDANTS INTRODUCTION
Amur State Medical Academy, Blagoveshchensk Summary
The influence of well known antioxidants (mexidol, ream-berin, dehydroquercetin) and new substance (NK-2), derivative of dehydroquercetin, on processes of education to achieve the confirmation was studied with modal equipment. The neu-rotropical activity of antioxidant NK-2 was shown. The validity of using equipment for pharmacological and psychophysiologi-cal experiments was confirmed.
Key words: antioxidants, neurotropical properties, dehydroquercetin, cognitive abilities.
включают в себя разделительную стенку (9), целевую часть (10), в которой размещается подкрепление, входной тоннель (11) с аверзивным препятствием и выходной коридор (12). Перед входом в тоннель в стартовом модуле (1) размещается педаль (13), ярко окрашенная, соединенная с дверцей (8). При нажатии на педаль (13) происходит открытие затвора (14) дверцы (8). Дверца (8) открывается вовнутрь стартового модуля (1).
В стартовый модуль (1) помещается животное. В целевую часть (10) кладется подкрепление. Это может быть, в зависимости от сформированной у животного мотивации, еда, вода, половой партнер. Во входном тоннеле (11) располагается аверзивное препятствие. Это может быть вода, решетка под электрическим током, острые предме-
Показатели обучаемости лабораторных животных в модульном устройстве под влиянием НК-2, дигидрокверцетина, мексидола и реамберина
Показатель Подопытные группы
контроль НК-2 дигидро- кверцетин мексидол реамберин
ЛП(с) 297,4 ±44,3 177,8 ±21,6* 181,3 ±33,7* 169,4 ±31,2* ±2 2 8 9
ВДП(с) 187,3 ±27,8 154,2 ±17,9 143,0 ±24,3 131,4 ±13,3* 141,1 ±10,3*
ПББ (%) 59,3 ±13,8 31,1 ±8,5* 44,8 ±7,7 30,5 ±10,1 * 47,1 ±6,2
Примечание. * — достоверные различия между контрольными и опытными особями.
ты. Животное видит (обоняет, слышит) подкрепление и пытается добраться до него по входному тоннелю (11). Аверзивное препятствие мешает ему. В попытках достичь подкрепления животное методом «проб и ошибок»
[9] нажимает на педаль (оперантное поведение). Дверца (8) выхода падает вовнутрь целевого модуля и открывает доступ к подкреплению. Животное по выходному коридору (12), как по обходному пути, добирается до подкрепления, минуя аверзивное препятствие (воду).
В МУ фиксировали следующие показатели: латентный период (ЛП), равный периоду времени с момента помещения животного в устройство до первой побежки (правильной или ошибочной); время достижения подкрепления (ВДП), состоящее из среднего временного периода от момента первой побежки (правильной или ошибочной) до нахождения подкрепления в последнем модульном отсеке; показатель безошибочности побежек (ППБ), отражающий процентное соотношение доли правильных побежек к ошибочным. При достижении подкрепления через тоннель с аверзивным раздражителем побежка расценивалась как ошибочная и соответственно через выход, открываемый после нажатия на педаль,
— правильной.
Предварительно перед экспериментом животные, испытывающие голод, помещались в МУ, в котором все выходы были открыты. Подопытные особи имели возможность оценить обстановочную афферентацию и воспользоваться любым выходом. Данная процедура проходила троекратно, после чего у животных контрольной и подопытных групп перед экспериментом производилась депривация пищи (в течение 3 сут). На следующий день начинался эксперимент, проводимый один раз.
Статистическую обработку результатов проводили с использованием 1-критерия Стьюдента [5].
Результаты и обсуждение
Показатели, полученные в МУ, свидетельствуют о наличии вторичных ноотропных свойств у всех исследуемых нами препаратов (таблица). Наиболее высокая разница по всем регистрируемым параметрам отмечена у экспериментальных особей, получающих мексидол. В данной группе значение ЛП уменьшилось на 128,0 с (р<0,05) по сравнению с контрольными особями. Значение ВДП также имело достоверно значимую разницу, уменьшившись на 55,9 с (р<0,05). ПББ, отражающий когнитивную составляющую процесса обучения, достоверно снизился практически в 2 раза.
Модульное устройство для анализа способности достижения пищевого подкрепления
В менее выраженной форме в группе подопытных животных, получавших реамберин, наблюдалась тенденция к снижению всех фиксируемых показателей, среди которых достоверно значимая разность выявлена только между ВДП у экспериментальных особей на фоне введения плацебо (контроль) и реамберина (46,2 с; р<0,05). У животных, получавших ДГК, значительно, но без достоверной разницы снизилось ВДП на 44,3 с и ПББ на 14,5%. ЛП у данной исследуемой группы снизился, в отличие от контрольной, на 116,1 с (р<0,05).
В группе экспериментальных животных, получавших НК-2, аналогично снизились все показатели. Достоверно значимое уменьшение отмечалось в ЛП и ПББ. ВДП, характеризующий в большей степени энергетическую (физическую) сферу обучения животных, значительно снизился (на 28,2%), не имея при этом достоверности.
Полученные результаты доказывают, что все исследуемые антиоксиданты, в том числе и новое соединение НК-2, имеют выраженную ноотропную активность, о чем свидетельствуют наблюдаемые нами значения когнитивного показателя ПББ. Кроме этого, мы предполагаем, что данное соединение, достоверно снижая показатель ЛП, проявляет анксиолитический эффект (аналогично с известными сравниваемыми препаратами). Нейротропная активность антиоксидантов мексидола и реамберина, на сегодняшний день, является общеизвестным фактом, о чем свидетельствуют как данные других исследователей [1, 11], так и наши предыдущие работы [4, 6, 7].
Рассматривая полученные данные с позиции функциональных систем П.К. Анохина, животные, неоднократно присутствующие в МУ, неожиданно сталкиваются с новой когнитивной задачей. У особей, получавших НК-2, ДГК, мексидол и реамберин, этап принятия решения в большей степени имел правильные характеристики (в когнитивном плане), в отличие от животных контрольной группы. Используемые в эксперименте антиоксиданты улучшают функциональное состояние мозга, что проявляется в улучшении количественных и качественных показателей поведения животных в проблемной ситуации.
Также следует отметить, что эксперимент проводился однократно. В соответствии с работами Л.В. Крушин-
ского [10] показателями способности биологических объектов к экстраполяции являются результаты первой постановки задачи, а последующие многократные тестирования сопровождаются накоплением индивидуального опыта и постепенным обучением. Поэтому результаты при первой постановке являются важнейшей характеристикой уровня элементарной рассудочной деятельности.
Ноотропная и анксиолитическая активность НК-2 в этом отношении незначительно уступает только мексидо-лу. Природный флавоноид ДГК проявляет нейротропность сильнее, чем реамберин, но менее выраженно, чем НК-2. Учитывая показатель времени ЛП, анксиолитический эффект у ДГК более выражен, чем ноотропный. Следовательно, как применение ДГК, так и его производных может иметь место в клинической практике в качестве регуляторов и модификаторов сложных поведенческих реакций.
Выводы
1. Внутрибрюшинное введение НК-2, дигидрокверце-тина, мексидола и реамберина в дозах по 25 мг/кг оказывает стимулирующее воздействие на элементарную рассудочную деятельность животных, улучшая способность к обучению в модульном устройстве.
2. Производное дигидрокверцетина НК-2 (6-диизоп-ропиламинометил-2,3-дигидрокверцетин, С22Н27Ы07) обладает ноотропным и анксиолитическим свойствами. По параметру, характеризующему когнитивную сферу, НК-2 превосходит дигидрокверцетин и реамберин.
3. Модульное устройство валидно для всестороннего изучения нейротропных свойств у фармакологических препаратов.
Литература
1. Александровский Ю.А., Аведисова А.С., Серебрякова Т.В. Применение мексидола при тревожных расстройствах // Новые направления в создании лекарственных средств: конгресс «Человек и лекарство». - М., 1997. - С. 242-244.
2. Бабкин В.А., Остроухова Л.А., Малков Ю.А. и др. Биологически активные экстрактивные вещества из древесины и лиственницы // Химия в интересах устойчивого развития. - 2001. - №3. -С. 75-77.
3. Бабкин В.А., Тюкавкина Н.А., Остроухова Л.А. Способ выделения дигидрокверцетина // Патент России № 2000797, 1993. Бюл. №37.
4. Вертинский В.В., Евсеева А.Н., Гордеева Н.В. Коррекция сложных поведенческих реакций у белых крыс-самцов посредством антиоксиданта // Дальнев. мед. журнал. - 2006. - №4. - С. 90-93.
5. Гланц С. Медико-биологическая статистика. - М.: Практика, 1999. - 459 с.
6. Доровских В.А., Баталова Т.А. Поведенческие параметры приобретенного поведения при информационно-эмоциональном стрессе у крыс на фоне применения мексидола // Дальнев. мед. журнал. - 2005. - № 3. - С. 123125.
7. Доровских В. А., Баталова Т. А., Григорьев Н.Р. Влияние мексидола на некоторые формы врожденного поведения // Дальнев. мед. журнал. - 2005. - № 1. - С. 70-72.
8. Журавлев А.И., Зубкова С.М. Антиоксиданты. Свободнорадикальная патология. - М.: МИКО-ПРИНТ. - М., 2008. - 272 с.
9. Зорина З.А., Полетаева И.И. Элементарное мышление животных. - М.: Аспект-пресс, 2003. - 73 с.
10. Крушинский Л.В. Биологические основы рассудочной деятельности. Эволюционный и физиолого-гене-тический аспекты поведения. - М.: МГУ, 1977. - 271 с.
11. Молодавкин Г.М., Воронина Т. А., Ларенцова Л.И. Изучение комбинированного действия мексидола и ненаркотических анальгетиков на поведение в условиях эмоционального стресса и на болевые пороги // Эксперим. и клин. фармакология. - 2007. - Т. 70, № 2. - С. 16-19.
12. Нифантьев Э.Е., Коротеев М.П., Казиев Г.З. и др. К вопросу об идентификации флавоноида дигидроквер-цетина // Журнал общей химии. - 2006. - Т. 76, вып. 1.
- С. 164-166.
13. Пластинин М. Л., Дутов Ю.Г., Доровских В. А. Модульное устройство для изучения способности животных к достижению подкрепления // Патент России № 2311763, 2007. Бюл. № 5.
14. Тюкавкина Н.А., Руленко И.А., Колесник Ю.А. Природные флавоноиды как пищевые антиоксиданты и биологически активные добавки // Вопросы питания. -1996. - №4. - С. 33-36.
15. Pew J.C. A Flavonon from Douglas-Fir Heatwood // J. Am. Chem. Soc. - 1948. - Vol. 354, №15.-P. 3031.
Координаты для связи с авторами: Баталова Татьяна Анатольевна — зав. кафедрой общей химии АГМА, тел.: 8-(4162)-44-63-32, e-mail: batalova_ta@ mail.ru; Бородавкин Петр Владимирович — старший преподаватель кафедры ВиЭМ АГМА, тел.: 8-(4162)-44-63-87; Доровских Владимир Анатольевич — ректор, зав. кафедрой фармакологии АГМА, тел.: 8-(4162)-52-25-52; Пластинин Михаил Львович — старший преподаватель кафедры нормальной физиологии АГМА, тел.: 8-(4162)-44-63-87; Сергиевич Александр Александрович
— ассистент кафедры нормальной физиологии АГМА, тел.: 8-(4162)-44-63-87.
□□□
