Delist.ru

Фармакотерапия нарушений высшей нервной деятельности при дисбалансе эстрогенов (экспериментальное исследование) (09.01.2008)

Автор: Федотова Юлия Олеговна

Научная новизна. Проведенное исследование позволило уточнить характер взаимодействия моноаминергических и холинергической систем с гипоталамо-гипофизарно-овариальной системой, нарушения которых определяют развитие когнитивных расстройств при аномальном функционировании указанной гормональной системы. Впервые проведено комплексное сравнительное изучение роли нейромедиаторных систем в патогенезе развития нарушений высшей нервной деятельности в условиях естественного колебания уровня эстрогенов в крови в течение полового цикла и при экспериментально созданном дефиците эстрогенов у самок крыс. Обоснован новый подход к фармакотерапии когнитивных нарушений при дисбалансе эстрогенов, который заключается в минимизации доз нейротропных препаратов и 17(-эстрадиола при их комбинированном использовании.

В процессе исследования было впервые установлено, что:

1/ стимуляция 5-ГТ1А-подтипа или блокада 5-ГТ2А/2С-подтипа серотониновых рецепторов корректирует мнестические процессы у ОЭ самок и ОЭ самок, получавших 17(-эстрадиол;

2/ стимуляция Д1-типа или Д2-типа дофаминовых рецепторов нормализует высшую нервную деятельность и уменьшает выраженность тревожного поведения у ОЭ самок и ОЭ самок, получавших 17(-эстрадиол;

3/ блокада Д2-типа дофаминовых рецепторов восстанавливает мнестический статус и оказывает антидепрессивный эффект у ОЭ самок и ОЭ самок, получавших 17(-эстрадиол;

4/ повышение уровня ацетилхолина, стимуляция М- или блокада Н-холинорецепторов корректирует условнорефлекторную память у ОЭ самок и ОЭ самок, получавших 17(-эстрадиол;

5/ блокада 5-ГТ1А-подтипа серотониновых рецепторов или Д1-типа дофаминовых рецепторов нарушает мнестические функции мозга у ОЭ самок и ОЭ самок, получавших 17(-эстрадиол.

Приоритетный характер носят полученные в работе данные об эффектах серотонинотропных, дофаминотропных и холинотропных веществ в низких дозах на гормональный статус, обмен моноаминов и экспрессию генов рецепторов нейромедиаторов и рецептора 17(-эстрадиола в структурах головного мозга, вовлеченных в механизмы реализации высших функций мозга.

Научно-практическое значение работы. Представленная работа, посвященная анализу важнейшего аспекта проблемы взаимодействия нейромедиаторных и гормональной овариальной систем при дисбалансе эстрогенов в патогенезе мнестических расстройств, носит фундаментальный характер. Основное теоретическое значение работы состоит в раскрытии нейро-эндокринных взаимодействий, включающих модуляцию гормонального статуса, обмена биогенных аминов и экспрессии генов рецепторов нейромедиаторов и 17(-эстрадиола. Полученные в работе данные позволяют говорить о существовании конкурентных или синергичных взаимоотношений в ряде случаев между эстрогенами и нейромедиаторами в контроле высшей нервной деятельности при дефиците эстрогенов в эксперименте.

Вместе с тем, проведенное исследование создает экспериментальный базис для разработки и внедрения новых подходов к фармакотерапии когнитивных расстройств при дефиците эстрогенов в клинической практике. Предложен способ лечения нарушений мнестических функций при гипоэстрогенном синдроме (патент № 2268726). Полученные в работе результаты могут быть использованы и в разработке новых подходов для коррекции гормонального статуса при различных эндокринных патологиях, сопровождающихся дисфункцией гипофизарно-овариальной системы.

Результаты исследования способствуют выбору оптимальной терапии конитивных расстройств при дефиците эстрогенов с учетом всех негативных и позитивных эффектов монотерапии нейротропными веществами в низких дозах или комбинированной терапии нейротропными препаратами совместно с 17(-эстрадиолом в низкой дозе и создают необходимые условия для разработки специальных гендерных схем назначения веществ с целью повышения их эффективности и ограничения побочных реакций.

Проведенный в работе анализ эффектов комбинированной терапии нейротропными веществами с 17(-эстрадиолом открывает перспективы для создания новых фармакологических препаратов, сочетающих в себе одновременно гормональной и нейромедиаторный агенты. На основе экспериментальных данных могут быть предложены новые подходы к применению нейротропных средств и/или их комбинациий с гормональными препаратами для эффективной фармакокоррекции расстройств высших функций мозга при дисбалансе эстрогенов в организме.

Основные положения, выносимые на защиту:

Направленность фармакологических эффектов нейротропных веществ, введенных изолированно или в комбинации с 17(-эстрадиолом в низкой дозе, зависит от типа расстройств высших функций мозга и функционального состояния гипофизарно-овариальной системы.

При выборе оптимальной схемы фармакокоррекции мнестических нарушений при дисфункции гипофизарно-овариальной системы в эксперименте следует учитывать гормональный фон и тип патологии высшей нервной деятельности.

Фармакологические воздействия на холинергическую, дофаминергическую или серотонинергическую системы могут потенцировать или ингибировать поведенческие эффекты экзогенно введенного 17(-эстрадиола в зависимости от стимуляции или блокирования типа нейромедиаторных рецепторов.

Использование холинотропных веществ, активирующих М-холинореактивные структуры или блокирующих Н-холинореактивные структуры головного мозга, оказывает универсальное корректирующее влияние при нарушениях высшей нервной деятельности независимо от гормонального статуса самок крыс.

Нормализация эмоциональных форм поведения при применении нейротропных средств, стимулирующих 5-ГТ1А-подтип серотониновых рецепторов или блокирующих 5-ГТ2А/2C-подтип серотониновых рецепторов, не детерминируется состоянием гипофизарно-овариальной системы.

Позитивные эффекты дофаминотропных веществ на мнестические процессы и тревожно-депрессивное поведение зависят от гормонального статуса и характера нарушений высших функций головного мозга.

Личный вклад автора. Автором лично проведены все опыты с использованием различных поведенческих методик, выполнены биохимические исследования по определению уровня тропных и периферических половых гормонов в крови in vitro и оценке обмена биогенных аминов в структурах головного мозга. Часть исследований, посвященных изучению экспрессии генов рецепторов в разных образованиях головного мозга, проделана совместно с Н.А. Платоновой, Н.В. Цымбаленко и Л.В. Пучковой (Отдел молекулярной генетики ГУ НИИЭМ РАМН).

Апробация работы. Результаты работы докладывались на различных международных и всероссийских конгрессах и конференциях. Из числа важнейших форумов, на которых были представлены материалы диссертации, следует отметить: Пленум правления Российского научного общества фармакологов «Фармакология и современная медицина» (Санкт-Петербург, 1999); 1-ый, 2-ой и

3-ий Региональные конгрессы Международного общества психонейроэндокринологов (Санкт-Петербург, 2001; Бухарест, Румыния, 2002; Капподокия, Турция, 2004); 33-ий и 35-ый Ежегодные конгрессы Международного общества психонейроэндокринологов (Пиза, Италия, 2003; Глазго, Шотландия, 2004); 2-ой Съезд Российского общества фармакологов (Москва, 2003); Всероссийская конференция с международным участием «Нейроэндокринология – 2003» (Санкт-Петербург, 2003); 1-ый Международный экологический форум (Санкт-Петербург, 2003); 24-ый конгресс Международной коллегии нейропсихофармакологии (Париж, Франция, 2004); Региональный конгресс Международной коллегии нейропсихофармакологии (Брно, Чехия, 2004); 17-ый, 18-ый и 20-ый конгрессы Европейской коллегии нейропсихофармакологии (Стокгольм, Швеция, 2004; Амстердам, Нидерланды, 2005; Вена, Австрия, 2007); 8-ой Региональный конгресс Европейской коллегии нейропсихофармакологии (Москва, 2005); 8-ой Всемирный конгресс биологической психиатрии, (Вена, Австрия, 2005); 3-ий Съезд фармакологов России (Санкт-Петербург, 2007), а также на научных заседаниях отдела нейрофармакологии НИИЭМ РАМН (Санкт-Петербург (2004 – 2007 гг).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 53 работы, из них 22 статьи в центральных отечественных и зарубежных реферируемых журналах.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 342 страницах машинописного текста, включая 36 таблиц и 83 рисунка. Диссертация содержит разделы «Введение», «Обзор литературы», «Материалы и методы исследования», «Результаты», «Обсуждение результатов» и «Выводы». Список литературы насчитывает 344 источника, из них 28 работ на русском языке, 316 ( на иностранном.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на 3800 половозрелых cамках крыс линии Вистар массой 180-200 г, получаемых из питомника «Рапполово». Все исследования проводились в утренние часы (10.00 ( 13.00). Для выполнения каждой методики крыс разделяли на группы по 8-10 особей в каждой.

Операция удаления яичников. Операционное вмешательство осуществляли с соблюдением правил асептики. В качестве наркоза использовали диэтиловый эфир. Методические особенности и детали операции подробно описаны у Я. Д. Киршенблата (1969). Отсутствие эстрального цикла у самок подтверждали анализом влагалищных мазков в течение 4-х дней до начала эксперимента.

Цитологический метод определения стадии полового цикла у самок. Для анализа влияния разного уровня эндогенных эстрогенов нами были выбраны три наиболее характерные фазы полового цикла: диэструс, проэструс и эструс (Розен, 1994). Определение фаз полового цикла (диэструс, проэструс, эструс) у интактных крыс проводили с использованием характерных морфологических признаков по мазкам согласно описанию у Я. Д. Киршенблата (1969).

Вещества

Серотонинотропные вещества. 8-OH-DPAT ([(]-8-гидрокси-2-дипропиламинотетралина гидробромид) ( селективный агонист 5-ГТ1А-рецепторов растворяли в 0,9% растворе NaCl и вводили подкожно в дозе 0,05 мг/кг. NAN-190 (1-(2-метоксифенил)-4-(4-фталимидобутил) пиперазина гидробромид) ( селективный антагонист 5-ГТ1А-рецепторов растворяли в смеси, состоящей из 5 частей дистиллированной воды, 4 частей пропиленгликоля и 1 части 96% этилового спирта, и вводили внутрибрюшинно в дозе 0,1 мг/кг. m-CPP (1-(3-хлорфенил)пиперазина гидрохлорид) ( селективный агонист 5-ГТ2В/2C-рецепторов растворяли в 0,9% растворе NaCl и вводили внутрибрюшинно в дозе 0,5 мг/кг. Кетансерин (R 41468/3-[2-[4-(4-флюоробензоил)-1-пиперидинил]этил]-2,4[1Н,3Н]-квиназоли нэдиона тартрат) ( селективный антагонист 5-ГТ2А/2C-рецепторов растворяли в 0,9% растворе NaCl и вводили внутрибрюшинно в дозе 0,1 мг/кг.

Дофаминотропные вещества. SKF-38393 ([(]-1-фенил-2,3,4,5-тетрагидро-(1Н)-3-бензазепин-7,8-диол гидробромид) ( агонист Д1-типа рецепторов растворяли в 0,9% растворе NaCl и вводили внутрибрюшинно в дозе 1,0 мг/кг. SCH-23390 ([R]-(+)-7-хлор-8-гидрокси-3-метил-1-фенил-2,3,4,5-тетрагидро-1Н-3-бенза зепин гидрохлорид) ( антагонист Д1-типа рецепторов растворяли в смеси, состоящей из 5 частей дистиллированной воды, 4 частей диметилсульфоксида и 1 части 96% этилового спирта, и вводили внутрибрюшинно в дозе 0,1 мг/кг. Квинпирол ([4а-транс]-4,4а,5,6,7,8,8а,9-октагидро-5-пропил-1Н-пиразол[3,4-g]квинол ина гидрохлорид) ( агонист Д2-типа рецепторов растворяли в 0,9% растворе NaCl и вводили внутрибрюшинно в дозе 0,1 мг/кг. Сульпирид ([RS]-(()-5-аминосульфонил-N-[(1-этил-2-пирролидинил]-2-метоксибензамид) ( антагонист Д2-типа рецепторов растворяли в смеси, состоящей из 5 частей дистиллированной воды, 4 частей диметилсульфоксида и 1 части 96% этилового спирта и вводили внутрибрюшинно в дозе 10,0 мг/кг.

Холинотропные вещества. Галантамина гидробромид растворяли в 0,9% растворе NaCl и вводили внутрибрюшинно в дозе 1,0 мг/кг. Метамизил растворяли в 0,9% растворе NaCl и вводили внутрибрюшинно в дозе 0,5 мг/кг. Ганглерон растворяли в 0,9% растворе NaCl и вводили внутримышечно в дозе 5,0 мг/кг. При сочетанном введении метамизила и галантамина, последний вводили через 20 минут после введения метамизила.

Гормональный препарат. 17(-Эстрадиол (17(-Е2) растворяли в стерильном персиковом масле и вводили внутримышечно в дозе 0,5 мкг на каждое животное. Необходимо отметить, что в данном исследовании была использована низкая доза 17(-эстрадиола (Wise, 2000).

Необходимо подчеркнуть, что все нейротропные вещества были использованы в низких поведенческих дозах, полностью соответствующих данным литературы (Diaz-Veliz et al., 1995, 1997, 1999; Лосев,. 2001; Bethea et al., 2002). Фармакологические вещества вводили в объеме 0,1 мл на животное ежедневно в течение 14 дней, через 2 недели после овариоэктомии. Поведенческие тесты проводили через 1 час после последнего введения фармакологических веществ.

Поведенческие тесты

Условную реакцию пассивного избегания (УРПИ) вырабатывали на основе однократного электрокожного подкрепления в установке, состоящей из двух камер ( большой (освещенной) и малой (темной) с электрифицированным полом, сообщающихся между собой круглым отверстием (Любимов, 1965). Методическая особенность эксперимента заключалась в использовании высоких значений электрического тока (6 мA) для выработки прочно сформированного навыка пассивного избегания (Sandi, Rose, 1997). Регистрировали латентный период захождения животного в темную камеру. Воспроизведение УРПИ определяли через 24 часа. Незахождение в темную камеру расценивали как воспроизведение навыка пассивного избегания, а укорочение времени нахождения в освещенной камере ( как амнезию навыка.

Водный лабиринт Морриса. Для выявления способности животных к пространственной ориентации в работе использовали бассейн диаметром 130 см и высотой 50 см, заполненный водой на глубину 35 см (Пономарев, Виноградова, 2000). В течение 7 дней животных обучали поиску этой платформы, которая располагалась на периферии бассейна в 15 см от борта. В день тестирования (8-ой день эксперимента) животному предоставлялись две попытки ( тренировочная и опытная, интервал между которыми составлял 60 с. В течение 3 мин регистрировали время обнаружения платформы в течение тренировочной и опытной попыток.

Уровень тревожности у животных определяли с использованием общепринятого теста приподнятого «крестообразного» лабиринта (Воронина, Середенин, 2000). Поведение животных регистрировали в течение 5 мин и оценивали следующие параметры: время нахождения в открытых и закрытых рукавах, число заходов в открытые и закрытые рукава.

Тест Порсолта. Суть метода состоит в том, что крыс помещают в сосуд 30-40 см в диаметре и глубиной 60 см, заполненный водой с температурой 25 ( 20С. Животные, попадая в воду, стараются выбраться из сосуда. Убедившись в тщетности своих попыток, крысы оставляют их и зависают в воде в характерной позе (Porsolt et al., 1978). Показателем выраженности депрессивноподобного состояния по данному тесту является длительность неподвижности, которую оценивали визуально. Через 24 часа проводили тестирование выраженности депрессивноподобного состояния. Животное снова помещали в сосуд с водой и в течение 5 мин регистрировали время неподвижности.

Биохимические методы

загрузка...