Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Одеський державний медичний університет

УДК: 616.831:547.728.2.001.5

14.03.05 - фармакологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Церебропротекторні властивості вінборону (експериментальне дослідження)

Побережець Оксана Леонідівна

Одеса - 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Вінницькому національному медичному університеті ім. М.І. Пирогова МОЗ України, м. Вінниця.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Степанюк Георгій Іванович, Вінницький національний медичний університет ім. М.І. Пирогова МОЗ України, м. Вінниця, завідувач кафедри фармакології.

Офіційні опоненти:

- доктор медичних наук, професор Рожковський Ярослав Володимирович, Одеський державний медичний університет МОЗ України, м. Одеса, завідувач кафедри фармакогнозії;

- доктор медичних наук, професор Мамчур Віталій Йосипович, Дніпропетровська державна медична академія МОЗ України, м. Дніпропетровськ, завідувач кафедри фармакології, клінічної фармакології та фармакоекономіки.

Захист відбудеться "27" квітня 2010 р. о 11.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.600.01 при Одеському державному медичному університеті МОЗ України за адресою: 65082, м. Одеса, пров. Валіховський, 2.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Одеського державного медичного університету МОЗ України за адресою: 65082, м. Одеса, пров. Валіховський, 3.

Автореферат розісланий "26" березня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д 41.600.01, д.мед.н., професор В.В. Годован.

Анотація

Побережець О.Л. Церебропротекторні властивості вінборону (експериментальне дослідження). - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.05 - фармакологія. - Одеський державний медичний університет МОЗ України Одеса, 2010.

На моделях гострого порушення мозкового кровотоку (двобічна перев'язка сонних артерій) у ненаркотизованих дорослих та старих щурів встановлено, що вінборону (1 та 3 мг/кг) притаманна церебропротекторна дія. 14-денне лікування щурів з ГПМК (однобічна оклюзія загальної сонної артерії) вінбороном (3 мг/кг), так само як і пірацетамом (200 мг/кг), послаблювало прояви енергодефіциту, нормалізувало показники оксидантно-антиоксидантної рівноваги ішемізованої ділянки мозку. Зазначені зміни метаболічних процесів корелювали із позитивною динамікою морфологічної картини, що проявлялась зменшенням ознак дистрофічних та деструктивних процесів в ішемізованій півкулі головного мозку. Доведено наявність у вінборону антиамнестичних властивостей при ішемії головного мозку та на моделях експериментальних амнезій.

Встановлено, що механізм церебропротекторної дії вінборону пов'язаний з його здатністю стимулювати церебральну гемодинаміку, нормалізувати метаболічні процеси в ішемізованому мозку, здатністтю частково блокувати NMDA-рецептори та покращувати реологічні властивості крові.

Ключові слова: гостре порушення мозкового кровотоку, вінборон, церебропротекторний ефект.

Анотация

Побережец О.Л. Церебропротекторные свойства винборона (экспериментальное исследование). - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности - 14.03.05 - фармакология. - Одесский государственный медицинский университет МЗ Украины Одесса, 2010.

Работа посвящена характеристике церебропротекторных свойств отечественного спазмолитика винборона. На модели острого нарушения мозгового кровообращения (ОНМК) (двусторонняя перевязка общих сонных артерий) у взрослых и старых крыс установлено, что винборону (0,5 - 6 мг/кг) присуща церебопротекторная активность как при профилактическом, так и при лечебном введении. Это проявлялось снижением показателя летальности экспериментальных животных и увеличением длительности их жизни. Наибольший по величине защитный эффект выявлен в дозах 1 мг/кг у взрослых и 3 мг/кг у старых крыс. Пи этом, за величиной терапевтического действия в выше указанных дозах, винборон был сопоставим с мексидолом (100 мг/кг).

Лечебное действие винборона (3 мг/кг) на модели односторонней оклюзии сонных артерий у наркотизированных котов сопровождалось и торможением активности раннего маркера ишемии головного мозга - нейронспецифической энолазы (NSE).

Экспериментальная терапия (14 дней) винбороном (3 мг/кг) крыс с ОНМК (односторонняя перевязка общей сонной артерии), как и пирацетамом (200 мг/кг), сопровождалась ослаблением признаков энергодефицита в ишемизированном полушарии головного мозга: восстанавливались уровни адениловых нуклеотидов, креатинфосфата и энергетического заряда, а также глюкозы. Оба вещества устраняли признаки лактатацидоза и улучшали энергетический метаболизм.

Лечения ОНМК винбороном подобно пирацетаму, способствовало нормализации оксидантно-антиоксидантного гомеостаза. На это указывало статистически значимое снижение в ишемизированном мозге содержания диеновых конъюгат и малонового диальдегида на фоне активации ферментов антиоксидантной защиты (СОД и каталазы).

Указанные изменения метаболических процессов под действием обоих веществ коррелировали с позитивной динамикой морфологической картины ишемизированного головного мозга, что проявлялось снижением в нем признаков дистрофических и деструктивных процессов.

Установлено, что винборону присущи антиамнестические свойства, о чем свидетельствовало возобновление памяти у подопытных крыс, нарушеной скополаминовой, атропиновой, электрошоковой амнезией, подобно пирацетаму.

Механизм церебропротекторного эффекта винборона связан с наличием у него стимулирующего действия на кровоснабжение головного мозга, способностью нормализовать нарушенные метаболические процесы в ишемизированном мозге, улучшать реологические свойства крови путем снижения содержания в плазме фибриногена, блокирования активности тканевого тромбопластина, наличием противосудорожного действия, способности частично блокировать NMDA-рецепторы.

Ключевые слова: острое нарушение мозгового кровотока, винборон, церебропротекторный эффект.

Summary

Poberezhets O.L. Cerebroprotective qualities of the vinboron (experimental research). - The manuscript.

Dissertation in order to obtain the level of kandidate of the medical sciences, according to the specialty 14.03.05 - Pharmacology. - Odesa State Medical University, Ministry of Health of Ukraine, Odesa, 2010.

The models with accute damage of the cerebral blood stream (bilateral carotid artery occlusion) in adult and old rats found, that vinboron (1 and 3 mg/kg) demonstrates cerebroprotective qualities. Experimental therapy (14 days) of the rats with the acute ditrubance of cerebral blood flow by means of vinboron (3 mg/kg), similarly to piracetam (200 mg/kg), was accompanied by easing of the signs of energy shortage in ischemic cerebral hemisphere. The treatment of the accute damage of the cerebral blood stream by vinboron, as well as piracetam promoted to the improving oxidant-antioxidant homeostasis. The specified changes of metabolic processes under the action of both substances correlated with the positive dynamics of a morphological picture of the ischemic cerebral hemisphere, which was indicated by the decrease of symptoms of dystrophic and destructive processes in it. Found, that vinboron demonstrate antiamnesic qualities in experimental rats with amnesia.

The mechanism of the cerebroprotective effect of the vinboron is connected with its stimulating influence on the cerebral blood flow, as well as with its ability to improve rheological properties of blood by decreasing the content of fibrinogen in plasma, by blocking the activity tissue thromboplastin, having an ability to improve metabolic processes in ischemic cerebral hemisphere, and partially to block N-methyl-D-aspartate receptors, also having an anticonvulsant action.

Key words: the acute ditrubance of a cerebral blood flow, vinboron, cerebroprotective quality.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність проблеми. Проблема лікування цереброваскулярних захворювань (ЦВЗ) є однією з найбільш актуальних проблем сучасної медицини в багатьох країнах світу, в тому числі і в Україні [Дамулин И.В., 2008; Gunduz B., Erhan B., 2008; Гринчишин Н.З., Рибак Н.В., 2009; Ключникова О.А. и др., 2009]. У 2007 році в Україні від ЦВЗ померли понад 102 тис. жителів, серед них більше 40% - внаслідок мозкового інсульту [Міщенко Т.С., 2008].

Стрімкий розвиток та впровадження в практичну медицину новітніх технологій заклали основу формування принципово нових концепцій патогенезу гострих порушень мозкового кровообігу та, відповідно, нових підходів до їх запобігання та лікування. Визнано, що головним у терапії цереброваскулярних розладів є відновлення гемоперфузії та нейропротекція [Гуляев Д.В., 2007; Віничук С.М., 2008].

Сучасні церебропротектори, а саме, вазоактивні препарати зі спазмолітичним ефектом (серміон, вінпоцетин), фібринолітики (актилізе, стрептокіназа), антикоагулянти (гепарин, фраксипарин), дезагреганти (кислота ацетилсаліцилова, клопідогрель), ноотропні засоби (пірацетам, аміналон), антигіпоксанти (гліцин, емоксипін), антагоністи іонів кальцію (німодіпін), антиоксиданти (вітамін Е, мексидол) [Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001; Яворская В.А. и др., 2006], не завжди задовільняють потреби клініцистів через недостатню ефективність та наявність небажаних ефектів [Верткин А.Л., Наумов А.В., 2007; Shuaib A., Lees K.R., 2007; Бурчинский С.Г. 2008, 2009]. Разом з цим, одночасне застосування кількох лікарських засобів небезпечне виникненням їх взаємодії, появою негативних реакцій, зниженням терапевтичного ефекту препаратів [Викторов А.П., Мальцев В.И., 2007; Туманов В.А., 2008; Бурчинский С.Г., 2009].

Варто відмітити зростання зацікавленості до наукового та практичного пошуку нових лікарських засобів захисту ішемізованого мозку [Верткин А.Л., Наумов А.В., 2007; Strong K., Mathers C., 2007; Віничук С.М., 2008]. Багато експериментальних та клінічних випробувань присвячені апробації нових нейропротекторів [Ricci S., Celani M.G., 2006; Кушнир Г.М., Микляев А.А., 2007; Shuaib A., Lees K.R., 2007]. Отож, питання фармакотерапії ЦВЗ ще далеке від вирішення, тому сьогодні ведеться активний пошук нових речовин з церебропротекторними властивостями [Віничук С.М., 2008, 2009; Ricci S., Celani M.G., 2006; Shuaib A., Lees K.R., 2007].

Враховуючи багатогранність етіопатогенезу ЦВЗ, на наш погляд, з метою захисту ішемізованого мозку доцільне застосування препаратів з поліфункціональними фармакологічними ефектами. До числа таких лікарських засобів, на нашу думку, можна віднести вітчизняний спазмолітик вінборон, який має широкий спектр фармакологічних властивостей:

протиішемічна, антигіпоксична, антиагрегантна, протизапальна, спазмолітична, імуномодулююча, антиоксидантна, стимулюючий вплив на мікроциркуляторні та репаративні процеси [Степанюк Г.І. та ін., 2007; Скоромная Н.Н., Скоромный Н.А., 2007]. Ці властивості добре співставляються з патогенезом ЦВЗ. Перспективність використання в клініці препаратів з політропними властивостями співпдає з точкою зору і інших дослідників [Бурчинський С.Г., 2003; Кушнир Г.М., Микляев А.А., 2007].

Дані про церебропротекторну активність вінборону в літературі відсутні, що і стало підставою для проведення даного дослідження. Комплекс цінних фармакологічних ефектів, притаманних вінборону, дає підстави очікувати наявність у нього захисної дії на ішемізований мозок.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в рамках НДР МОЗ України кафедри фармакології Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова (ВНМУ) за темою "Експериментальне дослідження нейро- та кардіопротекторних властивостей аліциклічних, ароматичних та гетероциклічних сполук" (№ держреєстрації 0109U004812). Дисертант є співвиконавцем даної теми.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи - експериментально обгрунтувати доцільність застосування вінборону як церебропротекторного засобу.

Для досягнення зазначеної мети розв'язувались такі задачі:

1. Виявити та охарактеризувати ступінь церебропротекторної активності вінборону на моделі гострого порушення мозкового кровообігу.

2. Дослідити церебропротекторну дію вінборону на моделі порушення мозкового кровообігу в субхронічному експерименті.

3. Дослідити ноотропну дію вінборону в інтактних тварин та у тварин з експериментальними моделями амнезій.

4. Охарактеризувати наявність та ступінь антиконвульсивної дії вінборону в експерименті.

5. Дослідити ймовірні механізми церебропротекторної дії вінборону.

Об'єкти дослідження: пошук нових високоефективних лікарських засобів для профілактики і лікування цереброваскулярних розладів.

Предмет дослідження: церебропротекторні властивості вінборону в експерименті.

Методи дослідження: фармакологічні, патофізіологічні, біохімічні, морфологічні та статистичні.

Наукова новизна дослідження. В роботі вперше експериментально доведено наявність церебропротекторного ефекту у вінборону, виявлено особливості його дії при гострому порушенні мозкового кровообігу (ГПМК) та переваги перед пірацетамом. Доведено, що при профілактичному введенні в організм вінборон вірогідно зменшує показник летальності щурів з гострим порушенням мозкового кровотоку, збільшує тривалість життя тварин. Лікувальна дія вінборону при ішемії мозку супроводжується нормалізуючим впливом на біоенергетичні процеси та оксидантно-антиоксидантний гомеостаз, що корелює з позитивною динамікою морфологічної картини. Лікування ГПМК вінбороном сприяє усуненню когнітивного дефіциту. У вінборону вперше виявлено ноотропну дію, що проявлялось відновленням мнестичних процесів у щурів з експериментальними амнезіями. Встановлено, що механізм церебропротекторної дії вінборону пов'язаний із стимулюючим впливом на кровопостачання ішемізованого головного мозку, усуненням у ньому енергодефіциту, нормалізацією порушених показників оксидантно-антиоксидантної рівноваги, частковою блокадою NMDA-рецепторів мозку, покращенням реологічних властивостей крові та наявністю антиконвульсивного ефекту.

Практична цінність дослідження. Розширено та поглиблено знання про фармакодинаміку та механізми дії вінборону. Отримані данні можуть бути використані при клінічній апробації вінборону як церебропротекторного засобу. Нові дані про церебропротекторну дію вінборону впроваджено в навчальний процес кафедр фармакології Вінницького національного медичного університету ім. М.І. Пирогова (ВНМУ), Луганського, Тернопільського державного медичних університетів, кафедри загальної та клінічної фармакології Одеського державного медичного університету та кафедри фармакології та медичної рецептури Харківського національного та Запорізького державного медичних університетів, кафедри фармакології, клінічної фармакології та фармакоекономіки Дніпропетровської державної медичної академії.

Особистий внесок дисертанта. Автором особисто проведено патентно-інформаційний пошук літературних джерел. Опрацьовано моделі порушень мозкового кровотоку, амнезій, згідно з якими самостійно виконано всі експериментальні дослідження. Дослідження впливу вінборону на NMDA-рецептори виконано у відділі фізико-хімічної біології клітинних мембран Інституту фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України (завідувач відділом - академік НАН України, д.б.н. О.О. Кришталь). Біохімічні дослідження в ішемізованому мозку виконано за консультативної допомоги завідувача кафедри біоорганічної хімії ВНМУ проф. О.О. Пентюка, морфологічні - за консультативної допомоги доцента кафедри гістології ВНМУ А.П. Короля. Окремі серії біохімічних досліджень виконано за консультативної допомоги співробітників лабораторії експериментальної терапії ДУ "Інститут фармакології та токсикології АМН України", за що автор роботи їм щиро вдячна. Автором самостійно проведена статистична обробка отриманих даних, які оформлено у вигляді таблиць, проаналізовано результати досліджень, сформульовано висновки дисертації.

Апробація матеріалів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались на ХІІ університетській науково-практичній конференції молодих учених та фахівців (Вінниця, 2006), на ІІІ Національному з'їзді фармакологів України "Фармакологія 2006 - крок у майбутнє" (Одеса, 2006), на ІV міжнародній науковій конференції студентів та молодих вчених "Молодь та перспективи сучасної медичної науки" (Вінниця, 2007), на ІІІ з'їзді фармакологів Росії "Фармакология - практическому здравоохранению" (Санкт-Петербург, 2007), на науково-практичній конференції "Здобутки клінічної та експериментальної медицини" (Тернопіль, 2009).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 11 наукових робіт, із них у співавторстві 1 монографія, 4 статті у фахових журналах, рекомендованих ВАК України, 1 патент України, 5 тез.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 180 сторінках комп'ютерного тексту і складається зі вступу, огляду літератури, розділу "Матеріали та методи дослідження", чотирьох розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків та списку літературних джерел, який містить 318 найменувань, з них 215 - кирилецею, 103 - латиницею). Робота ілюстрована 20 рисунками та 19 таблицями.

2. Основний зміст роботи

Матеріали і методи досліджень. Експериментальні дослідження проведено на 692 нелінійних білих щурах обох статей масою 160-470 г та на 27 котах-самцях масою 2,6-5,0 кг. Усі тварини утримувались на стандартному водно-харчовому раціоні при вільному доступі до води та їжі.

Досліди проводились з урахуванням вимог належної лабораторної практики (GLP) згідно з Методичними рекомендаціями Державного фармакологічного центру МОЗ України [Стефанов О.В., 2001] та відповідно до вимог комісії з біоетики ВНМУ (протокол №9 від 06 травня 2009 р.). Евтаназію тварин проводили шляхом передозування ефіру.

Предметом дослідження був вітчизняний лікувальний засіб вінборон - 2-феніл-3-карбетокси-4-диметиламінометил-5-оксибензофурану гідрохлорид (рис. 1) у вигляді ліофілізованого порошку в ампулах по 0,01 (Борщагівський ХФЗ, Україна).

Рис. 1. Хімічна структура вінборону

вінборон церебропротекторний ноотропний амнезія

Як препарати порівняння на різних за генезом патологічних станах використовувались ампульні розчини пірацетаму 20% ("Дарниця", Україна), мексидолу 5% (ЗАТ "МИР-ФАРМ", Росія), кавінтону 0,5% (Gedeon Richter, Угорщина), верапамілу 0,25% ("Борщагівский ХФЗ", Україна) та таблетки карбамазепіну 0,2 г ("Здоров'я", Україна).

Дослідження фармакопрофілактичної та лікувальної дії вінборону у щурів різних вікових груп виконано на моделі ГПМК (двобічна оклюзія загальних сонних артерій (СА) у ненаркотизованих щурів) [Бєленічев І.Ф. та ін., 2001]. З профілактичною метою досліджувані речовини вводили внутрішньоочеревинно (в/о) одноразово за 60 хв. до моделювання ГПМК. Із лікувальною метою - через 5-7 хв. після оклюзії судин, а надалі через кожні 6 год. до загибелі тварини. Ефективність терапії оцінювали за динамікою показника летальності щурів з ГПМК відносно контролю.

Перебіг біоенергетичних процесів в ішемізованому мозку (однобічна оклюзія СА) [Кравченко К.О., 2005] на тлі лікування вінбороном (3 мг/кг в/о) та пірацетамом (200 мг/кг в/о) оцінювали за вмістом АТФ, АДФ, АМФ, лактату, пірувату, креатинфосфату (КФ), глікогену та глюкози [Ergliton P., Eldsen S.R. 1954; Atkinson D.E., 1968; Захарова Н.Б., Рубин В.И., 1980; Прохорова М.И., 1982; Меньшиков В.В., 1987].

Перебіг процесів перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) оцінювали за вмістом початкових (дієнові кон'югати - ДК) та кінцевих (малоновий диальдегід - МДА) продуктів ліпідпереокиснення [Андреева Л.И., Кожемякин Л.А., 1998]. Стан антиоксидантної системи (АОС) - за активністю ключових ферментів - каталази [Королюк М.А., 1988] та супероксиддисмутази (СОД) [Костюк В.А. и др., 1990].

Дослідження морфологічної структури ішемізованого мозку (фронтальні зрізи сенсомоторної кори) проводили за допомогою гістологічних методів з використанням світлової мікроскопії [Пірс Е., 1962].

Когнітивно-мнестичні функції у тварин на 5-ту та 15-ту добу визначали на моделі однобічної перев'язки СА у тесті умовної реакції пасивного уникання (УРПУ) та за орієнтувально-дослідницькою поведінкою в тесті "відкрите поле" [Головенко М.Я., 2002]. Антиамнестичну дію вiнборону порiвнянно з пiрацетамом оцінювали за його впливом на перебіг УРПУ у щурів з експериментальними (скополамінова, атропінова та електрошокова) амнезіями [Громов Л.А. и др., 1993; Головенко М.Я., 2002; Ярош O.К та ін., 2005]. Збереження УРПУ оцінювали через 24 год. за показниками сумарної тривалості (с) перебування щурів у темному відсіку установки. Вплив вінборону на внутрішньоклітинну концентрацію іонів кальцію Са2+ вивчено на кільцях грудного відділу аорти щурів з використанням флуоресцентного методу вимірювання внутрішньоклітинної концентрації Са2+ [Grynkiewicz G. et al., 1985].

Вплив вінборону на NMDA рецептори досліджували на щурах віком 7 та 14 діб. Реєстрацію іонних струмів через мембрану нейронів проводили методом внутрішньоклітинної перфузії [Kostyuk P.G., et al., 1981] із використанням скляних мікропіпеток, які мали опір 2-5 МОм [Hamill et all., 1981].

Вплив вінборону (3 мг/кг) та мексидолу (100 мг/кг) на кровопостачання головного мозку досліджували за умов ГПМК у наркотизованих котів (однобічна оклюзія СА). Препарати вводили тричі протягом доби з інтервалом 8 год. у оптимальних судинно-розширюючих дозах, перше введення - через 1 год після моделювання ГПМК [Дякова О.В., 2005; Ходаківський О.А., 2009]. Об'ємну швидкість мозкового кровотоку (ОШМК) вимірювали флоуметром Transonik Animal Research Floowmeters Т-106 Sегіеs (USА). Артеріальний тиск (АТ) в стегновій артерії котів - датчиком Ргеssure Тгаnsduсеr. Ступінь насичення киснем крові (SaO2) - пульсоксиметром UTASOXI Pulse Oximeter 200 (Україна).

Перебіг нейродеструктивних змін у головному мозку котів з ГПМК оцінювали за динамікою активності специфічного маркера ішемії головного мозку, нейронспецифічної енолази - NSE (DAI USA).

Вплив вінборону порівнянно з вінпоцетином на реологічні властивості крові у щурів з ГПМК [Плотников М.Б. и др., 2005] оцінювали за вмістом фібриногену в плазмі крові [Балуда В.П. и др., 1980] та активністю тромбопластину в тканині мозку [Липкан Г.Н. и др., 1990]. Протисудомну активність вінборону вивчали за динамікою латентного періоду конвульсій та їх тривалістю на моделях кордіамінових (300 мг/кг підшкірно (п/ш)) та коразолових (80 мг/кг п/ш) судом [Матвийчук А.В. и др., 2004].

Статистичну обробку цифрових даних проводили за методами варіаційної статистики (з визначенням t-крітерія Ст'юдента) та ч2 [Беленький М.Л., 1963], а при нульовому та 100% значеннях показників - за методом Р.Б. Стрєлкова (1982).

Результати дослідження. Оцінка фармакопрофілактичної та лікувальної дії вінборону на моделі ГПМК (двобічна перев'язка СА). При превентивному введенні вінборону (0,5-6 мг/кг), як і мексидолу (100 мг/кг) та вінпоцетину (5 мг/кг) в/о, спостерігався чіткий дозозалежний церебропротекторний ефект, який проявлявся вірогідним зменшенням показника летальності та подовженням тривалості життя як дорослих, так і старих щурів з ГПМК. При цьому більш чутливими до досліджуваних препаратів виявились дорослі тварини. Найбільш виразний захисний ефект вінборону у дорослих щурів спостерігався у дозі 1 мг/кг, що проявлялось повним запобіганням летальності у критичний період експерименту (2-а год, коли в контролі гинуло 60 % піддослідних щурів), та подовження тривалості життя тварин у 9 разів порівняно з контролем. При цьому, за ефективністю вінборон співставлявся з мексидолом, перевершуючи вінпоцетин. У старих тварин з ГПМК вінборон, як і референс-препарати, виявився менш ефективним, ніж у молодих. Його захисна дія ліпше всього проявлялась у дозі 3 мг/кг.

Застосування вінборону в лікувальному режимі щурам з ГПМК в оптимальних терапевтичних дозах (за попередніми дослідженнями), супроводжувалось вірогідним зменшенням показника летальності та подовженням тривалості життя щурів обох вікових груп (див. табл. 1). При цьому вінборон, як і препарти порівняння, більш ефективно діяв у дорослих тварин. У критичний період експерименту (2-а год. після моделювання ГПМК) вінборон повністю запобігав летальності дорослих щурів, співставляючись при цьому з мексидолом та вінпоцетином (див. табл. 1).

Таблиця 1

Лікувальна дія вінборону, вінпоцетину та мексидолу на летальність щурів різних вікових груп при ГПМК (n=10)

Примітки у табл. 1:

1. * - р?0,05 відносно контролю;

2. # - р?0,05 відносно вінпоцетину (5 мг/кг в/о).

Характеристика лікувальної дії вінборону при ішемії головного мозку в субхронічному експерименті. Про наявність церебропротекторної дії у вінборону (1-6 мг/кг), як і у пірацетаму (200 мг/кг), вказував, перш за все, їх позитивний вплив на орієнтовно-дослідницьку активність щурів з однобічною оклюзією загальної сонної артерії у досліді "відкрите поле". Виявлено, що обидва препарати здатні відновлювати порушену орієнтовно-дослідницьку активність щурів в умовах ГПМК. Так, на 15-ту добу після моделювання ГПМК у тварин на тлі лікування вінбороном (оптимальна доза - 3 мг/кг в/о) кількість горизонтальних, вертикальних рухів та кількість заглядань в "нірки" вірогідно збільшилась відносно контролю (ГПМК без лікування) у 3,4; 5,5 та 6,2 рази, а відносно тварин, які отримували терапію пірацетамом, у 1,8; 1,5 та 2,8 рази (р<0,05). Дана властивість вінборону свідчить на користь наявності у нього спроможності відновлювати порушені емоційно-поведінкові реакції у тварин в умовах ГПМК, які можуть бути складовою церебропротекторного та ноотропного ефектів препарату.

Курсове лікування щурів з однобічною оклюзією СА вінбороном (3 мг/кг), як і пірацетамом (200 мг/кг), супроводжувалось відновленням процесів пам'яті у тварин: вірогідно збільшувався латентний період УРПУ та зменшувався час перебування тварин в темному відсіку на 5-ту та 15-ту добу експерименту порівняно з нелікованими тваринами. Отримані дані дають підставу стверджувати, що вінборону, як і пірацетаму, притаманні властивості відновлювати порушені ішемічним пошкодженням головного мозку процеси пам'яті, тобто наявність ноотропної дії. За величиною вказаної ефективності вінборон співставлявся з пірацетамом.

Церебропротекторна дія вінборону (3 мг/кг), як і пірацетаму (200 мг/кг), при лікуванні ГПМК (однобічна оклюзія) проявлялась гальмуванням виникнення енергодефіциту в ішемізованих тканинах головного мозку: на це вказувало вірогідне збільшення рівнів АТФ та КФ на 5-ту та 15-ту добу експерименту відносно нелікованих тварин. Разом з цим, терапія ГПМК у щурів за допомогою вінборонукраще, ніж з пірацетамом, викликала зниження метаболічного ацидозу в тканинах ішемізованої півкулі головного мозку. Так, вже на 5-ту добу експерименту рівень молочної кислоти на тлі дії вінборону вірогідно знизився, в той час як під впливом пірацетаму мав тенденцію до зростання (р>0,05). На 15-ту добу досліду обидва лікарські засоби викликали вірогідне послаблення лактатацидозу. Концентрація піровиноградної кислоти у щурів з ГПМК під дією вінборону зростала більш активно, ніж на фоні препарату порівняння.

Про спроможність вінборону більш ефективно за пірацетам усувати прояви метаболічного ацидозу вказувала також і динаміка співвідношень лактат/піруват. Разом з цим, в ішемізованих тканинах головного мозку на тлі вінборону, як і пірацетаму, спостерігалось зростання рівня глюкози, що корелювало із підвищенням вмісту глікогену. Зазаначена дія досліджуваних препаратів при ГПМК, особливо у критичний період, згідно з точкою зору й інших дослідників [Гусев Е.И. и др., 1999] свідчить про наявність у них нейропротекторного ефекту.

Таблиця 2

Вплив вінборону (3 мг/кг в/о) та пірацетаму (200 мг/кг в/о) на біоенергетичний метаболізм в ішемізованому мозку у щурів із ГПМК (М±m, n=7)

Примітки:

1. - р? 0,05 відносно інтактних тварин;

2. - р? 0,05 відносно відповідного періоду контролю;

3. - р? 0,05 відносно відповідного періоду у пірацетаму.

Нормалізуюча дія вінборону, як і пірацетаму, на біоенергетичні процеси в ішемізованому мозку корелювала з їх впливом на стан оксидантно-антиоксидантної рівноваги. В ході проведених досліжень нами доведено, що при ішемічному пошкодженні мозкової тканини у нелікованих тварин відбувалось зростання рівнів продуктів ПОЛ (ДК та МДА) та зниження активності ключових ферментів АОС (СОД та каталази). Зазначені зміни були більш вираженими на 5-ту, ніж на 15-ту добу експерименту. Курсове лікування ішемії головного мозку вінбороном, як і пірацетамом, гальмувало зростання рівнів ДК та МДА в обидва терміни експерименту. Пригнічення процесів ліпідпероксидації в ішемізованій півкулі головного мозку обома препаратами вказувало на наявність у них антиоксидантних властивостей. Підтвердженням цього було також підвищення СОД та каталази на тлі лікування ГПМК вінбороном та пірацетамом. При цьому вінборон виявився більш ефективним, ніж препарат порівняння. Так, у критичний період ГПМК (5-та доба), активність СОД під дією вінборону відносно нелікованих щурів зросла на 68% проти 29% під дією пірацетаму. Ця перевага зберігалась і наприкінці досліду, при цьому під дією вінборону, на відміну від пірацетаму, активність СОД досягла практично величини показника інтактних щурів. Вінборон мав також перевагу над дією пірацетаму за впливом на активність каталази.

Здатність вінборону подібно до пірацетаму нормалізувати метаболічні процеси в ішемізованому мозку щурів корелювала з позитивною динамікою морфологічних показників. Так, курсове лікування (14 діб) експериментального ГПМК вінбороном (3 мг/кг), як і пірацетамом (200 мг/кг), супроводжувалось значним зниженням негативного впливу пошкоджуючої дії фактору ішемії. Під впливом обох препаратів підвищувались регенеративні процеси в макроглії шляхом збільшення числа астроцитів. На 15 добу на фоні лікування ішемії мозку вінбороном загибель нейроцитів відбувалась шляхом апоптозу, на що вказувала відсутність перехідної зони та лейкоцитарної інфільтрації. Зважаючи на те, що при дії вінборону переважали саме процеси апоптозу, а не некрозу, його протитоксичний та енергостабілізуючий вплив був більше виражений, ніж у референс-препарату. Слід підкреслити, що вінборон подібно до пірацетаму сприяв і ангіогенезу: на це вказувало збільшення чисельності капілярів в ішемізованій ділянці мозку. На тлі вінборону це явище спостерігалось вже на 5-ту добу лікування ГПМК, а під дією пірацетаму - лише на 15 день терапії. Зазначені відмінності в дії препаратів вказують на те, що вінборону притаманний більш ранній, порівняно з пірацетамом, стимулюючий вплив на ангіогенез ішемізованої ділянки головного мозку. Це співпадає з виявленою нами більшою ефективністю вінборону, ніж пірацетаму нормалізувати порушені метаболічні показники в ішемізованому мозку в ранньому періоді ГПМК. Ця особливість дії препаратів свідчить про доцільність використання вінборону в гострому періоді ішемії головного мозку, а пірацетаму - у більш відстрочені терміни.

Таким чином, застосування вінборону, як і пірацетаму, при ГПМК є доцільним, оскільки обидва препарати мають виражену нейропротекторну дію і значно зменшують негативний вплив ішемії на морфологічну картину сенсомоторної ділянки кори головного мозку.

Наявність ноотропної дії вінборону знайшла підтвердження у дослідах на моделях експериментальних амнезій. Доведено, що лікування амнезій, викликаних скополаміном, атропіном та максимальним електрошоком у щурів за допомогою вінборону (3 мг/кг), так як і пірацетаму (200 мг/кг), призводило до відновлення пам'яті в експериментальних тварин. На це вказувало статистично вірогідне, як і в інтактних щурів, скорочення часу перебування тварин у темному відсіку камери на другу добу досліду.

У дослідах на наркотизованих котах з однобічною оклюзією СА доведено наявність у вінборону стимулюючої дії на ОШМК, спроможність корегувати негативні зміни в центральній гемодинаміці (АТ) та покращувати насичення крові киснем (SaO2) за умов ГПМК. Лікувальне введення вінборону (3 мг/кг), як і мексидолу (100 мг/кг), протидіяло зниженню рівнів ОШМК, АТ та SaO2 у піддослідних тварин з ГПМК на 12 та 24 год, а також запобігало летальності експериментальних тварин.

Спроможність вінборону, так само, як і мексидолу, викликати відносне зростання рівня ОШМК може бути ознакою наявності в нього судинно-розширюючого ефекту. Відносне збільшення насичення крові киснем на тлі застосування вінборону, як і мексидолу, можна розцінювати як ознаку здатності препаратів зменшувати утилізацію кисню тканинами, зокрема, головного мозку. Зазначений вплив вінборону на кровопостачання та кисневий режим ішемізованого мозку цілком узгоджується із аналогічною дією його структурного аналога фенікаберану [Степанюк Г.И., 1989].

У дослідах in vitro доведено, що вазодилатуючий ефект вінборону пов'язаний із пригніченням кальцієвої чутливості скорочувального арпарату та/або регуляторних білків гладеньких м'язів (ГМ) судин. На це вказувала відсутність синхронного зниження концентрації іонів Са2+ на фоні розслаблення ГМ при їх гіперкалієвій контрактурі, а також при скороченні фенілефрином.

Можна припустити, що спроможність вінборону зменшувати чутливість клітин до Са2+ сприятиме зменшенню збудливості нервових клітин, що в кінцевому результаті призведе до переривання певних ланок глутамат-кальцієвого каскаду в ішемізованому мозку. На це, ймовірно, будуть спрямовані також і антиоксидантні властивості вінборону, оскільки виникнення оксидативного стресу є провідною ланкою глутамат-кальцієвого каскаду [Белєнічев І.Ф. та ін., 2002; Турпаев К.Т., 2002; Губський Ю.І. та ін., 2004].

Одним із доведених нами механізмів захисної дії вінборону на ішемізований мозок є його здатність впливати на канали, асоційовані з NMDA-рецепторами. Вінборон виявив спроможність частково блокувати іонний струм через NMDA-рецептор в середньому на (72,0±11,0)%, (крайні показники становили 66 та 80%). Така здатність вінборону може створювати перешкоду до накопичення іонів Са2+ в нервових клітинах та сприяти перериванню глутамат-кальцієвого каскаду, оскільки активація NMDA-рецепторів сприяє накопиченнню Са2+ в нервових клітинах ішемізованого мозку, що призводить до посилення глутаматної ексайтотоксичності [Мattson еt al., 2002; Гомазков О.А., 2003]. Спроможність вінборону частково блокувати NMDA-рецептори ймовірно лежить в механізмі його антиамнестичної дії, оскільки відомо, що NMDA-рецептори відіграють важливу роль в процесах навчання та пам'яті, вони беруть участь в формуванні довготривалої потенціації в гіпокампі. Існують данні про залучення NMDA-рецепторів до процесів просторового навчання [Карабань И.Н. и др., 2004].

Важливим механізмом нейропротекторної дії вінборону є також його сприятливий вплив на реологічні властивості крові в умовах експериментальної цереброваскулярної патології. Як показали проведені дослідження, курсова 5-ти денна терапія піддослідних щурів з ГПМК за допомогою досліджуваного препарату (3 мг/кг), як і вінпоцетину (5 мг/кг), викликає вірогідне зниження в плазмі крові вмісту фібриногену відповідно на 25 та 31% відносно нелікованих тварин та блокування активності тромбопластину мозку. Згідно з літературними даними [Kiss B., Karpati Е., 1996; Сусліна З.А. и др., 2003] здатність вінпоцетину покращувати реологічний стан крові у хворих з порушеннями мозкового кровотоку є однією із провідних властивостей його нейропротекторного ефекту.

Захисна дія вінборону (3 мг/кг), як і мексидолу (100 мг/кг), на ішемізований мозок супроводжувалась вірогідним зниженням активності NSЕ - раннього маркера ішемії. Так, на 12 год. експерименту активність вказаного ферменту на тлі перерахованих препаратів зросла відносно початкового рівня лише на 77,6 та 104,8% відповідно, проти 416,8% у контролі (р?0,05), а на 24 год. - відповідно на 108,2 і 297,0% проти 622,0% у контролі (р?0,05). При цьому за величиною гальмівного впливу на NSE на 24 год. спостереження вінборон майже втричі переважав референс-препарат. Оскільки NSE міститься переважно в мембранах нейронів, зазначений гальмівний вплив вінборону та мексидолу на активність NSE може бути ознакою їх цитопротекторного ефекту.

Вінборону (1-6 мг/кг), як і вінпоцетину (5-40 мг/кг), притаманний протисудомний ефект, на це вказувало збільшення тривалості латентного періоду появи кордіамінових та коразолових судом, скорочення їх тривалості. При цьому за ефективністю обидва препарати поступалися еталонному антиконвульсанту карбамазепіну (62 мг/кг), що може бути свідченням неспецифічності даного ефекту.

Таким чином, на підставі результатів проведеного дослідження можна зробити заключення про те, що вінборону притаманна достатньо виразна церебропротекторна дія. В умовах ГПМК це проявлялось зменшенням летальності щурів з двобічною оклюзією сонних артерій та відстроченням загибелі тварин. При цьому за величиною захисного ефекту вінборон в оптимальних дозах (1 мг/кг у дорослих та 3 мг/кг у старих тварин) співставлявся з мексидолом (100 мг/кг), перевершуючи вінпоцетин (5 мг/кг).

Курсове (14 днів) лікування вінбороном (3 мг/кг) щурів з ГПМК сприяє відновленню порушеної орієнтовно-дослідницької активності тварин та процесів пам'яті, нормалізації біоенергетичних процесів та оксидантно-антиоксидантної рівноваги в ішемізованому мозку, що корелює з позитивною динамікою морфологічної картини сенсомоторної зони кори.

Механізм захисної дії вінборону на ішемізований мозок пов'язаний із спроможністю усувати енергодефіцит, пригнічувати процеси ПОЛ та активізувати АОС, покращувати реологічні властивості крові, наявністю стимулюючого впливу на кровопостачання ішемізовного головного мозку та властивістю частково блокувати NMDA-рецептори.

Висновки

В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове експериментальне вирішення наукового завдання, спрямованого на підвищення ефективності фармакотерапії порушень мозкового кровотоку шляхом застосування вінборону (2-феніл-3-карбетокси-4-диметиламінометил-5-оксибензофурану гідрохлориду) за новим призначенням.

1. Превентивне внутрішньоочеревинне введення вінборону (0,5-6 мг/кг), як і мексидолу (100 мг/кг) та вінпоцетину (5 мг/кг) щурам з ГПМК сприяє зниженню показника летальності та подовженню тривалості життя як дорослих, так і старих тварин з двобічною перев'язкою загальних сонних артерій. Захисна дія вінборону, як і мексидолу, краще проявлялась у дорослих тварин: у критичний період експерименту (2-а год) віборон оптимальною дозою 1 мг/кг, як і мексидол (100 мг/кг), повністю запобігав летальності щурів з ГПМК (у контролі загинули 60% піддослідних тварин). Тривалість життя на тлі обох препаратів збільшилась відповідно у 9 разів.

2. Щоденне лікувальне внутрішньоочеревинне введення вінборону оптимальними дозами дорослим (1 мг/кг) та старим (3 мг/кг) щурам з ГПМК вірогідно знижувало показник летальності тварин у критичний період експерименту: у дорослих тварин цей показник становив відповідно 0 та 10% проти 70% у контролі. У старих тварин на тлі обох препаратів він був у два рази меншим порівняно з нелікованими тваринами.

3. Курсове (14 днів) лікування щурів з ГПМК (однобічна перев'язка) вінбороном (3 мг/кг), як і пірацетамом (200 мг/кг), сприяє відновленню порушених біоенергетичних процесів в ішемізованій тканині головного мозку. На 5-ту добу експерименту вміст АТФ вірогідно збільшився відповідно на 17,3 та 30,6%, концентрація КФ виросла відповідно на 27,4 та 35,9%. Вміст глюкози збільшився відповідно на 51 та 41,4% (р<0,05) відносно нелікованих тварин. Зазначена динаміка вказаних показників зберігалась і на 15-ту добу експерименту. Рівень лактату в ішемізованому мозку під впливом вінборону вірогідно зменшувався в обидва терміни спостереження, в той час як пірацетам вірогідно знижував рівень цього показника лише в кінці досліду.

4. Курсове (14 днів) введення вінборону (3 мг/кг), як і пірацетаму (200 мг/кг), на тлі ГПМК сприяє нормалізації порушених показників оксидантно-антиоксидантної системи. На 5-ту добу експерименту рівень дієнових кон'югатів достовірно знижувався відповідно на 32 та 19%, малонового диальдигіду - на 29 та 11% при одночасному вірогідному зростанні активності супероксиддисмутази (відповідно на 68 та 29%) та каталази (відповідно на 78 та 45%) відносно нелікованих тварин.

5. Курсове лікування щурів з ГПМК вінбороном (3 мг/кг), як і пірацетамом (200 мг/кг), сприяє відновленню цитоархітектоніки сенсомоторної зони кори головного мозку, послабленню ознак дистрофічних та деструктивних змін в ішемізованому мозку.

6. Вінборону (3 мг/кг), як і пірацетаму (200 мг/кг), притаманна ноотропна активність: обидва препарати відновлюють порушені скополаміном, атропіном та максимальним електрошоком процеси пам'яті, про що свідчило вірогідне скорочення часу умовного рефлексу пасивного уникання.

7. Вінборону (1-6 мг/кг), як і вінпоцетину (5-40 мг/кг) притаманна антиконвульсивна дія на моделі коразолових та кордіамінових судом у щурів. При цьому за величиною тривалості латентного періоду судом вінборон переважає вінпоцетин відповідно у 27 та 12 разів. Обидва препарати за ефективністю протисудомної дії поступаються карбамазепіну.

8. Механізм церебропротекторної дії вінборону пов'язаний із його спроможністю стимулювати кровопостачання ішемізованого головного мозку, покращувати реологічні властивості крові, здатністю частково блокувати NMDA-рецептори, наявністю протисудомного ефекту.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Степанюк Г.І. Вінборон - лікарський засіб з політропними фармакологічними ефектами / Г.І. Степанюк, О.О. Пентюк, Р.П. Піскун, О.Л. Побережець. - Вінниця: Континент ПРИМ, 2007. - 243 с. - ISBN 978-966-516-271-1. (Внесок здобувача - огляд літературних джерел щодо церебропротекторних властивостей вінборону, провела експериментальні дослідження, узагальнення результатів дослідження).

2. Нейротропні властивості вінборону / Г.І. Степанюк, О.Л. Побережець, Н.Г. Степанюк, О.А. Ходаківський // Ліки. - 2004. - №3-4. - С. 17-19. (Внесок здобувача - аналіз джерел літератури, експериментальне дослідження нейротропних властивостей вінборону, опис та проведення аналізу отриманих результатів, висновки, підготовка матеріалу до друку).

3. Побережець О.Л. Вплив вінборону на процеси пам'яті у щурів з експериментальною ішемією головного мозку / О.Л. Побережець, Г.І. Степанюк, Д.Є. Пак // Вісник Вінницького національного медичного університету. - 2007. - №11(2/1). - С. 517-520. (Внесок здобувача - аналіз джерел літератури, проведення експериментів, статистична обробка отриманих результатів, описання та аналіз результатів).

4. Побережець О.Л. Ефективність вінборону при експериментальних амнезіях / О.Л. Побережець, Г.І. Степанюк // Вісник Вінницького національного медичного університету. - 2008. - №12(2). - С. 311-313. (Внесок здобувача - огляд літератури, моделювання експериментальних амнезій у щурів та проведення експериментів, висновки, щодо наявності та величини антиамнестиичної дії у вінборону, аналіз, написання та оформлення роботи).

5. Побережець О.Л. Динаміка морфологічних змін в сенсо-моторній корі при ішемії та її корекції вінбороном в експерименті / О.Л. Побережець, Г.І. Степанюк, А.П. Король // Вісник морфології. - 2009. - №15(2). - С. 238-243. (Внесок здобувача - огляд літератури, моделювання експериментальних амнезій у щурів та проведення експериментів, висновки, аналіз, написання та оформлення роботи).

6. Пат. 36281 UA, (51) МПК(2006) А61К 31/00. Застосування вінборону як засобу для лікування порушень пам'яті / Степанюк Г.І., Побережець О.Л., Чорноіван Н.Г., Безпалько Л.В., Шаламай А.С.; власник Вінницький Національний медичний університет ім. М.І. Пирогова; заявл. 03.04.08; опубл. 27.10.2008, бюл. №20. (Внесок здобувача - огляд літератури, змоделювання експериментальних моделей амнезій у щурів, проведення дослідження спрямованості дії вінборону в заданих умовах, описання та аналіз отриманих результатів, оформлення роботи для друку).

7. Побережець О.Л. Визначення напрямку дії вінборону на скоротливу активність та концентрацію внутрішньоклітинного кальцію в гладеньких м'язах судин / О.Л. Побережець, Г.І. Степанюк, С.М. Зеленський, Д.С. Зеленський // ХІІ університетська (ХХХХІІ вузівська) науково-практична конференція молодих вчених та фахівців, 18 травня 2006 р.: тези доп. - Вінниця, 2006. - С. 37-38. (Внесок здобувача - огляд літературних джерел, описання та аналіз одержаних результатів, виконання, редагування та оформлення рукопису).

8. Побережець О.Л. Характеристика впливу вінборону та верапамілу на скорочувальну активність і внутрішньоклітинну концентрацію Са2+ у гладеньких м'язах судин / О.Л. Побережець, Г.І. Степанюк, Л.В. Безпалько, А.С. Шаламай, С.М. Зеленський // Фармакологія 2006 - крок у майбутнє: ІІІ нац. з'їзд фармакологів України, 17-20 жовтня, 2006 р.: тези доп. - Одеса, 2006. - С. 136. (Внесок здобувача - огляд літературних джерел, проведення статистичної обробки та аналізу одержаних результатів).

9. Побережець О.Л. Характеристика антиамнестичної дії похідного 5-оксибензофурану / О.Л. Побережець // Молодь та перспективи сучасної медичної науки: ІV наук. конф. студентів та молодих вчених з міжнар. участю, 5-6 квітня 2007: тези доп. - Вінниця, 2007. - С. 160. (Внесок здобувача - ідея роботи, експериментальне виконання, статистична обробка та аналіз одержаних результатів, оформення до друку).

10. Побережец О.Л. Антиамнестические свойства производного 5-оксибензофурана. О.Л. Побережец, Г.И. Степанюк // Фармакология - практическому здравоохранению: III съезд фармакологов России, 23-27 сентября 2007 г.: тезисы докл. - Санк-Петербург, 2007. - Т. 7, Ч. 2. - С. 1899. (Внесок здобувача - проведення експериментів, статистична обробка отриманих результатів, описання та проведення аналізу одержаних результатів, оформлення до друку).

11. Побережець О.Л. Морфологічні зміни в сенсо-моторній корі при експериментальній ішемії та її корекції вінбороном / О.Л. Побережець, Г.І. Степанюк, А.П. Король // Здобутки клінічної та експериментальної медицини - Збірник матеріалів підсумкової науково - практичної конференції 4 червня 2009 року: тези доп. - Тернопіль, 2009. - С. 134-135. (Внесок здобувача - проведення експериментів, оцінка та аналіз отриманих результатів, оформлення до друку).

Размещено на Allbest.ru