Антидепрессивная активность и аспекты механизма действия новых производных аминоурацила
Анализ зависимости "химическая структура - психотропная активность" в ряду производных аминоурацила. Определение острой суточной активности соединения - "лидера". Механизм антидепрессивного действия наиболее активного соединения ряда аминоурацила.
Рубрика | Медицина |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.07.2018 |
Размер файла | 470,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Антидепрессивная активность и аспекты механизма действия новых производных аминоурацила
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Аффективные и тревожные расстройства по-прежнему остаются наиболее распространенными нарушения психики, хотя этиология возникновения многих из них не известна. Некоторые из этих распространенных расстройств могут сопровождаться психотическими проявлениями. Социальная цена аффективных и тревожных расстройств огромна и выражается в экономических потерях в результате заболеваемости и преждевременной смерти (Kessler J. et al., 2008). В связи с этим потребность в создании новых препаратов, влияющих на настроение, улучшающих качество жизни представляется очевидным.
Из литературных данных известно, что производные пуриновых и пиримидиновых оснований проявляют выраженную антидепресссивную активность (Debi M., 1997; Connoly G.P., Duley J.A., 1999; Озеров А.А., Новиков М.С., 1999; Носко Е.В., 2001; Новиков М.С. и др., 2004), описаны и другие эффекты пиримидинов - анксиолитический (Prakash C. et al., 1997, 1998) и ноотропный (Мягкова И.А., 2004).
Аденозиновая система мозга и ее функциональные связи с другими центральными медиаторыми системами в последнее время стали объектом пристального внимания исследователей (Pinna A. et al., 2007). Получены экспериментальные и клинические данные, свидетельствующие о модулирующем влиянии антагонистов аденозиновых рецепторов на катехоламинергические системы мозга и, в частности, на дофаминергическую нейротрансмиссию (Laasonen Balk T. et al., 1999). У некоторых из селективных антагонистов аденозиновых A2A рецепторов, включая производные пурина, на различных экспериментальных моделях депрессии уже доказано наличие антидепрессивного эффекта (El Yacoubi M. et al., 2003). Поэтому весьма перспективными представляются дальнейший поиск и изучение аспектов механизма действия потенциальных антидепрессивных средств на основе пиримидиновых производных.
Цель исследования. Целью работы явилось теоретическое обоснование возможности применения новых производных пиримидина для коррекции психических расстройств.
Для достижения указанной цели представляется необходимым решение следующих задач:
1. Выявить в ряду производных аминоурацила соединения, обладающие антидепрессивной активностью, и определить минимальные эффективные дозы этих соединений, в опытах на белых крысах.
2. Провести анализ зависимости «химическая структура - психотропная активность» в ряду производных аминоурацила.
3. Определить острую суточную активность соединения - «лидера».
4. Изучить аспекты механизма антидепрессивного действия наиболее активного соединения ряда аминоурацила с помощью методов анализа фармакологического взаимодействия с основными нейромедиаторными системами.
5. Провести углубленное изучение антидепрессивного эффекта наиболее активного соединения на экспериментальных моделях депрессии с использованием препаратов сравнения.
Научная новизна. Впервые проведено исследование психотропной активности новых производных аминоурацила, выявлены соединения, проявившие антидепрессивную активность, и определен диапазон их эффективных доз.
Впервые проведен анализ «химическая структура - психотропная активность» в ряду производных аминоурацила.
Впервые проведено изучение нейрофармакологической активности соединения ПИР-03-52 и получены данные о механизме его антидепрессивного действия.
Впервые проведено углубленное изучение антидепрессивной активности соединения ПИР-03-52 на моделях резерпиновой депрессии и стресс-индуцированного депрессивноподобного состояния в условиях 14-дневного введения.
Научно-практическая ценность и реализация результатов исследования. Тема диссертации является составной частью плана научно-исследовательской работы НИИ фармакологии Волгоградского медицинского университета и утверждена на заседании Ученого Совета ВолГМУ (протокол № 4 от 14 декабря 2005 года).
Представленные в работе данные об антидепрессивном эффекте производных аминоурацила, а также результаты изучения зависимости «химическая структура - психотропная активность» обосновывают перспективность поиска эффективных антидепрессивных средств среди соединений этого ряда. Основные положения работы используются в учебном процессе со студентами и слушателями факультета усовершенствования врачей (ФУВ): на кафедрах фармакологии, клинической фармакологии и интенсивной терапии, а также фармакологии и биофармации ФУВ Волгоградского государственного медицинского университета.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Исследование влияния однократного введения новых производных аминоурацила выявило наличие антидепрессивного эффекта у соединения ПИР-03-52.
2. При изучении зависимости «химическая структура - антидепрессивная активность» в ряду аминоурацила было установлено, что наиболее значительное и закономерное влияние на антидепрессивный эффект соединений ряда оказывает наличие пирролидонового заместителя в положении N5, бензоилметильного заместителя в положении N1 и отсутствие метильной группы в положении С6.
3.При углубленном изучении на моделях депрессии, вызванной введением резерпина и стресс-индуцированного депрессивноподобного состояния, ПИР-03-52 в дозе 10 мг/кг проявило выраженное антидепрессивное действие, более эффективно восстанавливая показатели поведения животных, чем препараты сравнения имипрамин (10 мг/кг) и ремерон (миртазапин) (20 мг/кг).
4.Антидепрессивный эффект соединения ПИР-03-52 обусловлен его стимулирующим действием на моноаминергические системы мозга.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на 62-й итоговой научно-практической конференции студентов и молодых ученых ВолГМУ (Волгоград 2004), на 63-й итоговой научной конференции студентов и молодых ученых ВолГМУ (Волгоград 2005), на 8-й региональной конференции ECNP (Москва 2005), на 4-й международной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам» (Москва 2006).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 143 страницах машинописного текста и включает следующие разделы: введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, 3 главы собственных исследований, обсуждение результатов, научно-практические рекомендации, выводы, список литературы, содержащий 361 источник, из них 102 отечественных и 259 зарубежных. Диссертация иллюстрирована 14 рисунками и содержит 13 таблиц.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперименты были выполнены на 750 белых беспородных крысах-самцах массой 180-250г и 120 белых беспородных мышей обоего пола массой 25-30г, содержащихся в стандартных условиях вивария. До начала эксперимента все животные содержались в стандартных условиях вивария с естественным световым режимом на полнорационной сбалансированной диете (ГОСТ Р 50258-92) с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1997), а также правил лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ З 51000.3-96 и 51000.4-96). Все исследования были одобрены комитетом по этической экспертизе испытаний (протокол № 10-2005 от 8.11.2005 г).
В настоящей работе изучены 20 производных аминоурацила, синтезированных доктором химических наук профессором А.А.Озеровым в лаборатории синтеза противовирусных средств НИИ Фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета.*
Структурные формулы изученных соединений приводятся в таблице 1.
Изучение активности новых производных аминоурацила осуществлялось в три этапа.
На первом этапе среди исследуемых веществ были выявлены соединения с психотропной активностью, изучен спектр их психотропного действия при однократном введении, определенны минимальные эффективные дозы этих соединений, проведен анализ «химическая структура - антидепрессивная активность» производных аминоурацила. На основании данных, полученных на этом этапе, перспективным для дальнейшего исследования было определено соединение ПИР-03-52.
На втором этапе проводилось изучение аспектов механизма действия соединения ПИР-03-52 с использованием метода анализа фармакологического взаимодействия с различными медиаторными системами мозга.
На третьем этапе проводилось углубленное изучение антидепрессивных свойств этого соединения в условиях парного взаимодействия и при экспериментальной депрессии при однократном и хроническом (14 дней) введении.
При проведении фармакологического скрининга психотропной активности все исследуемые вещества вводились животным внутрибрюшинно в дозах 10 и 50 мг/кг растворяемых изотоническим раствор, содержащий хлорид натрия и твин, в соотношении 10:1. Животным контрольной группы вводился растворитель того же состава.При углубленном исследовании психотропной активности в качестве препаратов сравнения использовались трициклический антидепрессант имипрамин (Мелипрамин, «Egis», Венгрия) в дозе 10мг/кг (West C.H.K., Weiss J.M., 1998), а также норадренергический и специфический серотонинергический антидепрессант миртазапин (ремерон, «Органон», Нидерланды) в дозе 20 мг/кг (Reneric J.P. et al., 2002).
Таблица 1 ПРОИЗВОДНЫЕ 5-АМИНОУРАЦИЛА
Соединение |
X |
R1 |
R2 |
|
ПИР-03-54 |
связь |
H |
CH3-O-CH2 |
|
ПИР-03-51 |
связь |
H |
C2H5-O-CH2 |
|
ПИР-03-57 |
связь |
H |
C6H5-CH2 |
|
ПИР-03-52 |
связь |
H |
C6H5-C(O)-CH2 |
|
ПИР-03-48 |
связь |
H |
C6H5-CH2-O-CH2 |
|
ПИР-03-53 |
связь |
H |
4-(C6H5O)-C6H4-CH2 |
|
ПИР-03-55 |
связь |
CH3 |
CH3-O-CH2 |
|
ПИР-03-45 |
связь |
CH3 |
C2H5-O-CH2 |
|
ПИР-03-56 |
связь |
CH3 |
(CH3)2CH-O-CH2 |
|
ПИР-03-46 |
связь |
CH3 |
C6H5-CH2-O-CH2 |
|
ПИР-03-43 |
CH3-N |
H |
H |
|
ПИР-03-44 |
CH3-N |
H |
C6H5-CH2-O-CH2 |
|
ПИР-03-58 |
CH3-N |
CH3 |
C2H5-O-CH2 |
|
ПИР-03-47 |
CH3-N |
CH3 |
C6H5-CH2-O-CH2 |
|
ПИР-03-50 |
С6Н5-N |
H |
H |
|
ПИР-03-49 |
С6Н5-N |
H |
C6H5-CH2-O-CH2 |
ПРОИЗВОДНЫЕ 2-АМИНОУРАЦИЛА
Соединение |
X |
R1 |
R2 |
|
ПИР-03-63 |
связь |
H |
H |
|
ПИР-03-59 |
CH2 |
H |
H |
|
ПИР-03-57 |
O |
H |
H |
|
ПИР-03-52 |
O |
H |
CH3 |
|
ПИР-03-48 |
O |
CH3 |
CH3 |
Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью пакета программ Microsoft Excel XP, программ Biostatistics 4.03 и Origin Pro 7.0 с использованием методов однофакторного дисперсионного анализа, критерия Стьюдента с поправкой Бонферрони для множественных сравнений, непараметрических критериев Крускала-Уоллиса и Манна-Уитни, а также критериев Даннета и Дана для множественных сравнений; при проведении корреляционного анализа применяли коэффициент корреляции Пирсона; для анализа различий между группами при повторных измерениях - двухфакторный дисперсионный анализ с повторениями и последующим тестом Тьюки (Гланц С., 1998, Зайцев В.М. и др., 2003).
Исследование влияния изучаемых соединений на спонтанную двигательную активность (СДА), исследовательскую активность и эмоциональность проводилось с использованием модели «открытое поле» (Гельман В.Я., Кременевская С.И., 1990), анксиолитической активности - с использованием теста приподнятого крестообразного - лабиринта (Pellow S.,1982), антидепрессивной активности - с использованием теста принудительного плавания (Роrsolt R.D. et al., 1978), антиамнестической активности - на модели выработки условной реакции пассивного избегания (Вигез, Вигезоуа, 1979). Анальгетическую активность по изменению порога вокализации при постепенном переменного тока до возникновения электроболевого вокализации (Гацура В.В., 1974).
Изучение аспектов механизма действия проводилось с использованием методов нейрофармакологического взаимодействия с различными системами мозга: теста гипотермии, вызванной введением центрального адреномиметика клофелина и агониста Д1/Д2 дофаминовых рецепторов апоморфина; модели фенаминовой стереотипии; судорог, вызванных введением антагониста ГАМКА-рецепторов пикротоксина; 5-окситриптофаниндуцированного гиперкинеза; тремора, вызванного введением М-холиномиметика ареколина.
Углубленное изучение антидепрессивной активности соединения ПИР-03-52 проводилось с использованием модели экспериментальной депрессии, вызванной введением резерпина, модели «выученной беспомощности», теста «принудительного плавания», а также изучение психотропной активности в тесте зоосоциального взаимодействия (Петров В.И. и др., 1996).
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1. Сравнительное изучение психотропной активности производных аминоурацила.
Изучение психотропной активности новых производных аминоурацила с использованием моделей фармакологического скрининга позволило определить спектр психотропной активности, установить диапазон доз, в котором она проявляется, определить суточную токсичность и выбрать для дальнейшего изучения соединения с наиболее сбалансированным спектром психотропной активности.
Проведенный анализ «структура - психотропная активность» показал, что спектр фармакологической активности определяется химическим строением радикалов, введенных в их молекулу и их взаимным расположением.
Наличие продепрессивной активности определяется, по-видимому, совместным наличием метильной группы во 2 положении и пирролидоновым заместителем в 5 положении, а структура и роль заместителя в положении N1 не так принципиальна. Удаление же метильной группы значительно ослабляет продепрессивную активность соединений. Соединения с пирролидоновым заместителем в целом более активны, чем с пиперазиновым. Замена же алкоксигруппы на заместитель ароматического характера приводит к проявлению к психотропной (анальгетической, альгетической) активности. Из различных ароматических заместителей только наличие бензоилметильного радикала определяет наличие мощной антидепрессивной активности.
Таким образом, проявление антидепрессивной активности у соединения ПИР-03-52 обусловлено наличием пирролидонового заместителя в положении N5, бензоилметильного заместителя в положении N1 и отсутствием метильной группы у шестого углеродного атома ядра.
Так, в эксперименте, соединение ПИР -03-59 не проявило психотропной активности. Замена пиперидинового цикла на пирролидиновый (ПИР-03-63) привела к появлению выраженной продепрессивной активности, тогда как замещение пиперидинового цикла на морфолиновый привело к появлению транквилизирующей активности (ПИР-03-60). Введение дополнительного метильного радикала в молекулу бензильного заместителя (ПИР-03-62) устраняло транквилизирующее действие и приводило к появлению психодепримирующего эффекта, а введение второй метильной группы в молекулу бензильного заместителя (ПИР-03-61) полностью устраняло психодепримирующий эффект.
Таким образом, подтверждаются данные, полученные ранее о том, что морфолиновые производные более активны по сравнению с пиперидиновыми, а введение в молекулу пирролидинового заместителя может вызывать продепрессивное действие. Необходимо отметить, что наличие метильной группы в положении 6 у 2- аминозамещенных производных пиримидина, также как и у 5- аминозамещенных пиримидина ведет к усилению продепрессивного эффекта. Все это свидетельствует о важной роли данного заместителя в проявлении фармакологических ответов.
Сравнительный анализ 2- и 5- аминозамещенных производных пиримидина, позволяет сделать вывод о том, что перемещение азотсодержащего цикла из положения 2 в положение 5 приводит появлению выраженных психотропных и, в частности, антидепрессивных свойств.
На основании данных, полученных по результатам фармакологического скрининга новых 2- и 5-аинозамещенных производных пиримидина наиболее сбалансированный спектр психотропной активности был выявлен у соединения ПИР-03-52. Это соединение проявило выраженную антидепрессивную активность в дозах 10 и 50 мг/кг, которая не сопровождалась психостимулирующим действием, что свидетельствует о наличии у него специфической антидепрессивной, а не общей психостимулирующей активности. Кроме того, указанное соединение не проявляло анксиогенного действия, не влияло на фиксацию следа памяти в тесте УРПИ и не понижало порог болевой чувствительности относится к категории умеренно токсичных.
Изучение острой токсичности соединения ПИР-03-52 показало, что LD50 ПИР-03-52 равна 814,36 мг/кг. Это позволяет отнести это соединение к группе умеренно токсичных веществ по классификации, предложенной Саноцким И.В. и Улановой И.П. (1975).
На основании вышеизложенных данных, наиболее перспективным для дальнейшего исследования было признано соединение ПИР-03-52.
2.Изучение влияния соединения ПИР-03-52 на некоторые медиаторные системы мозга.
С целью выяснения аспектов механизма действия соединения ПИР-03-52, проявившего на этапе первичного скрининга антидепрессивный эффект, был изучен спектр нейрофармакологической активности этого соединения. Комплекс поведенческих тестов, использованных в работе для оценки нейротропной активности исследуемого вещества, является достаточно чувствительным и позволяет с высокой степенью достоверности определить основные аспекты механизма действия этого вещества (Андреева Н.И., 2000).
Исследование влияния ПИР-03-52 на моноаминергические системы мозга представлялось наиболее важным для установления механизма антидепрессивного действия изучаемого соединения и проводилось с использованием тестов фенаминовой стереотипии, апоморфиновой и клофелиновой гипотермии, 5-окситриптофанового гиперкинеза, а также в тестах оценки влияния изучаемого соединения на каталептогенное действие галоперидола и эффекты малых доз L-ДОФА; для оценки влияния ПИР-03-52 на другие нейромедиаторные системы использовались методики ареколинового тремора и судорожного эффекта пикротоксина.
При изучении влияния ПИР-03-52 на стереотипию, вызванную введением психостимулятора фенамина, отмечалось статистически достоверное увеличение количества стереотипных движений в группе крыс, получавших экспериментальное соединение (рис. 1). В этом тесте усиление эффекта фенамина при введении антидепрессантов различных групп обусловлено их стимулирующим действием на процесс высвобождения дофамина и, в меньшей степени, норадреналина, или торможением обратного захвата этих медиаторов в синапсах ЦНС (Машковский М.Д., 1993).
Рис. 1. Влияние соединения ПИР -03-52 на выраженность фенаминовой стереотипии. *-изменения, достоверные по сравнению с контролем (p<0,05). Критерий МаннаУитни n=10.
Однако, соединение ПИР-03-52 в дозе 2,5 и 10 мг/кг не вызывало статистически значимого ослабления гипотермического эффекта агониста постсинапических дофаминовых рецепторов апоморфина, что указывает на отсутствие у данного соединения влияния на постсинаптические дофаминовые рецепторы. В то же время, при оценке влияния ПИР-03-52 на гипотермическое действие центрального 2-адреномиметика клофелина было обнаружено достоверное ослабление гипотермии в группе крыс (рис. 2), получавших изучаемое соединение, что свидетельствует об усилении под влиянием ПИР-03-52 норадренергической нейротрансмиссии, обусловленном, возможно, блокадой пресинаптических б2-адренорецепторов или торможением обратного захвата норадреналина.
Развитие тремора при введении 5-окситриптофана связано c увеличением серотонинергической нейртрансмиссии и стимуляцией постсинаптических 5-HT2 и 5-HT3 серотониновых рецепторов (Green A.R. et al., 1983; Smith L.M., Peroutka S.J., 1986; Shearman G.T., Tolcvai L., 1987; Pranzatelli M.R. et al., 1989). Усиление кивательного синдрома вызывают ингибиторы МАО и антидепрессанты из группы селективных ингибиторов обратного захвата серотонина (Ortmann et al., 1980; Nakagawasai O. et al., 2004), в то время как антидепрессанты с атипичным механизмом действия уменьшают выраженность вызванного 5-окситриптофаном тремора (Blackburn T.P. et al., 1990; Leitch I.M. et al., 1992; Kleven M.S. et al., 1997). При введении ПИР-03-52 отмечалось статистически достоверное уменьшение количества «встряхиваний» головой у мышей (рис. 3), что может указывать на блокирующее действие этого соединения на постсинаптические 5-HT2 и 5-HT3 серотониновые рецепторы. Усиление вызываемых L-ДОФА эффектов наблюдается под влиянием антидепрессантов-ингибиторов МАО и является маркером их МАО- ингибирующего действия in vivo (Kato M. et al., 1998). Введение ПИР-03-52 не приводило к статистически значимому усилению эффектов малых доз L-ДОФА (табл.2), что свидетельствует об отсутствии в механизме антидепрессивного эффекта этого соединения ингибирующего влияния на активность МАО.
Рис 2. Влияние соединения ПИР-03-52 на вызванную клофелином гипотремию * - изменения, достоверные по сравнению с контрольной группой №1.
Рис. 3. Влияние соединения ПИР-03-52 на выраженность 5-ОТФ гиперкинеза * - изменения, достоверные по сравнению с контрольной группой (p<0,05). Критерий Манна-Уитни. n = 10.
При изучении влияния ПИР-03-52 на центральную М-холинергическую передачу было обнаружено, что в дозе 2,5 и 10 мг/кг это вещество не оказывало влияния на тремор, вызванный введением М-холиномиметика ареколина, что позволяет сделать вывод об отсутствии у данного соединения центрального М-холинергического действия.
В тесте оценки влияния ПИР-03-52 на судорожный эффект пикротоксина было установлено, что введение изучаемого соединения не изменяло латентный период и продолжительность вызванных пикротоксином судорог в сравнении с показателями контрольной группы животных, что свидетельствует об отсутствии влияния этого вещества на ГАМК-ергическую систему мозга.
Таблица 2 Влияние ПИР-03-52 на эффекты L-ДОФА (100 мг/кг)
Показатель |
Время после введения L-ДОФА, минуты |
|||
30 |
60 |
90 |
||
Контроль 1 (0,9% NaCl + L-ДОФА, 100 мг/кг) |
||||
Экзофтальм (баллы) |
0,9 ± 0,4 |
1,2 ± 0,3 |
1,6 ± 0,3 |
|
Количество двигательных актов |
0,1 ± 0,1 |
0,1 ± 0,1* |
0,1 ± 0,1* |
|
Количество животных со стереотипией |
0,0 ± 0,0 |
0,0 ± 0,0 |
0,0 ± 0,0 |
|
ПИР-03-52, 2,5 мг/кг + L-ДОФА, 100 мг/кг |
||||
Экзофтальм (баллы) |
0,5 ± 0,2 |
1,6 ± 0,4 |
1,6 ± 0,3 |
|
Количество двигательных актов |
0,0 ± 0,0 |
0,1 ± 0,1* |
0,1 ± 0,1* |
|
Количество животных со стереотипией |
0,0 ± 0,0 |
0,0 ± 0,0 |
0,0 ± 0,0 |
|
ПИР-03-52, 10 мг/кг + L-ДОФА, 100 мг/кг |
||||
Экзофтальм (баллы) |
0,4 ± 0,2 |
1,5 ± 0,3 |
1,5 ± 0,3 |
|
Количество двигательных актов |
0,0 ± 0,0 |
0,1 ± 0,1* |
0,1 ± 0,1* |
|
Количество животных со стереотипией |
0,0 ± 0,0 |
0,0± 0,0 |
0,0 ± 0,0 |
Примечание: * - изменения, достоверные по сравнению с контрольной группой №2 (P<0,05). Критерий Крускала-Уоллиса, критерий Даннета для множественных сравнений. n = 8.
Таким образом, полученные в результате изучения нейротропной активности данные позволяют говорить о стимулирующем влиянии соединения ПИР-03-52 на моноаминергические системы мозга при отсутствии центрального М-холинергического действия (табл.3). При этом усиление норадренергической и, возможно, может быть обусловлено блокадой пресинаптических б2-адренорецепторов и возможно нарушением обратного захвата норадреналина, а усиление серотонинергической передачи происходит, вероятно, при участии двух синергичных механизмов - блокады б2-адренергических гетерорецепторов расположенных на терминалях серотонинергических нейронов и повышения 5-HT1-медиаторной трансмиссии за счет блокады 5-HT2 и 5-HT3 рецепторов.
Выявленные аспекты нейрофармакологической активности ПИР-03-52 определили выбор в качестве препаратов сравнения для дальнейшего исследования традиционно используемого трициклического антидепрессанта имипрамина, механизм действия которого связан с блокадой обратного захвата моноаминов, и миртазапина, обладающего норадренергическим и специфическим серотонинергическим действием (De Boer T. et al., 1995, 1996; Davis R., Wilder M.I., 1996; Rogoz Z. et al., 2002).
3. Исследование фармакологической активности соединения ПИР-03-52.
3.1. Углубленное изучение антидепрессивной активности ПИР-03-52.
На этапе углубленного исследования антидепрессивный эффект соединения ПИР-03-52 был изучен на моделях фармакологически (резерпиновая депрессия) и стресс - индуцированного («выученная беспомощность») депрессивноподобного состояния.
3.1.1. Изучение антидепрессивной активности ПИР-03-52 на модели резерпиновой депрессии.
В тесте принудительного плавания, проведенном после 2-х дневного введения резерпина, ПИР 03-52 и препарат сравнения имипрамин в дозе 10 мг/кг достоверно сокращали время иммобилизации, приближая показатели активности животных к уровню интактных крыс. Действие соединения ПИР-03-52 и имипрамина в данном тесте было сходным. Согласно литературным данным, активность имипрамина в тесте принудительного плавания на фоне введения резерпина связана с уменьшением выраженности вызванной резерпином акинезии и обусловлена ингибированием обратного захвата дофамина, хотя в механизме действия этого антидепрессанта преобладает блокада обратного захвата норадреналина и серотонина (Bourin M. et al., 1983; Baldessarini R.J, 1983). Таким образом, обнаруженное сходство эффектов ПИР-03-52 и имипрамина косвенно подтверждает полученные на этапе изучения нейрофармакологической активности изучаемого соединения данные о наличии в спектре его нейротропной активности стимулирующего влияния на моноаминергическую, в том числе, дофаминергическую нейротрансмиссию.
По результатам теста принудительного плавания, проведенного после 2-х дневного введения резерпина, в группе интактных крыс (контроль 2) время иммобилизации составило 111,3 ± 9,1 секунд, а в группе животных, получавших резерпин (контроль 1) 170,1 ± 12,9 секунд, что превышало время иммобилизации «здоровых» животных и свидетельствовало о развитии под влиянием резерпина депрессивноподобных изменений в поведении животных.
Таблица 3. Нейрофармакологическая активность соединения ПИР-03-52 в опытах на мышах и крысах
Название теста |
Эффект VMA-99-82, 10 мг/кг |
Возможный механизм эффекта |
|
Фенаминовая стереотипия |
^ |
Усиление дофаминергической и норадренергической нейротрансмиссии |
|
Гипотермический эффект клофелина |
v |
Блокада пресинаптических 2-адренорецепторов и (или) торможение обратного захвата норадреналина |
|
Гиперкинез, вызванный 5- окситриптофаном |
v |
Блокада 5-HT2 и 5-HT3 постсинаптических серотониновых рецепторов |
|
Влияние на эффекты малых доз L-ДОФА |
0 |
Отсутствие ингибирующего влияния на активность МАО |
|
Ареколиновый тремор |
0 |
Отсутствие влияния на центральные М-холинорецепторы |
|
Судорожный эффект пикротоксина |
0 |
Отсутствие влияния на ГАМК-ергическую нейротрансмиссию |
Примечание: 0 - отсутствие эффекта;
^ - статистически достоверное усиление эффекта;
v - статистически достоверное ослабление эффекта.
Введение ПИР-03-52 в дозе 10 мг/кг приводило к достоверному сокращению времени иммобилизации животных до 99,8 ± 17,1 секунд, в то время как продолжительность иммобилизации в группе животных, получавших имипрамин, составила 84,8 ± 11,4 секунд. Таким образом, эффект ПИР-03-52 в дозе 10 мг/кг на модели резерпиновой депрессии в данном тесте превосходил действие препарата сравнения имипрамина (рис. 4).
Изучение антидепрессивной активности ПИР-03-52 на модели «выученной беспомощности» при 14-дневном введении
Данная модель использовалась большинством исследователей для изучения эффекта 3-х дневного введения антидепрессантов (Drugan R.C. et al., 1987; Martin P. et al., 1986; Sherman A.D. et al., 1982; Kato M., 1998), однако ее эффективность была доказана и при более длительном введении изучаемых соединений (Giral P. et al., 1988). Кроме того, в клинической практике эффект антидепрессантов разных групп развивается также через 3-4 недели от начала терапии (Duman R. et al., 2000; Leonard B., 2000; Wong M.L., Licinio J., 2001). Поэтому мы посчитали целесообразным провести изучение антидепрессивного эффекта ПИР-03-52
Рис. 4 Антидепрессивная активность соединения ПИР-03-52 в тесте принудительного плавания на модели резерпиновой депрессии.
Примечание: * - достоверные изменения по сравнению с группой интактных животных
** -достоверные изменения по сравнению с контрольной группой, р ? 0,05 (критерий Стюдента с поправкой Бонферони
в условиях 14-дневного введения соединения. В качестве препарата сравнения на данном этапе исследования был использован антидепрессант имипрамин, который по данным, полученным при изучении нейрофармакологического профиля ПИР-03-52, обладает сходным с ним механизмом действия.
Согласно полученным результатам, эффект двухнедельного введения соединения ПИР-03-52 при коррекции стресс-индуцированного депрессивноподобного превосходил эффект препарата сравнения имипрамин. В тесте принудительного плавания, проводившегося без предварительного обучения, в группе животных, получавших физиологический раствор, через 14 дней после стрессорного воздействия время иммобилизации было достоверно больше, чем в группе интактных животных, что подтверждает сохранение у них депрессивноподобного состояния. В группах животных, которым в течение 14 дней вводили имипрамин и соединение ПИР-03-52, время иммобилизации было достоверно меньше, чем в контрольной группе. Статистически достоверные различия между группами животных, получавших имипрамин и ПИР-03-52, было выявлено, при этом соединения ПИР-03-52 проявило большую антидепрессивную активность по сравнению с препаратом сравнения имипрамином. В тесте принудительного плавания было отмечено статистически значимое увеличение продолжительности периода иммобилизации в группе животных, подвергавшихся неизбегаемому стрессорному воздействию, что подтверждает формирование у животных депрессивноподобного состояния (табл.4, рис.5).
Таблица 4 Влияние 14-ти дневного введения соединения ПИР-03-52 на поведение животных, подвергнутых предварительному неизбегаемому стрессорному воздействию в тесте принудительного плавания (M ± m)
Группы животных |
Длительность иммобилизации, с |
Количество прыжков |
|
Интактные |
131,4 ± 11,6 |
0,4 ± 0,3 |
|
Физ. раствор |
172,7± 23,3 * |
0,1± 0,1 |
|
Имипрамин10 мг/кг |
103,3 ± 12,5** |
0,84± 0,3 |
|
ПИР-03-52 10 мг/кг |
94,7 ± 15,4** |
0,5 ± 0,4 |
Примечание: * - достоверные изменения по равнению с группой интактных животных; ** - достоверные изменения по сравнению с контрольной группой, р ? 0,05 (критерий z, критерий Крускала-Уоллиса и критерий Ньюмена-Кейлса).
Таким образом, соединение ПИР-03-52 при однократном и 14-дневном введении на моделях депрессивноподобного состояния более эффективно восстанавливает показатели поведения животных, чем препараты сравнения имипрамин и ремерон (миртазапин), что позволяет сделать заключение о перспективности дальнейшего фармакологического изучения этого соединения.
3.1.3. Изучение спектра психотропной активности соединения ПИР-03-52 при 7-дневном введении в условиях парного взаимодействия.
В ходе проведенных экспериментов было установлено, что соединение ПИР-03-52 в дозе 10 мг/кг при введении его интактным животным статистически достоверно уменьшало агрессивность (0,33) и
Рис. 5 Антидепрессивная активность соединения ПИР-03-52 в тесте принудительного плавания на модели «выученной беспомощности» при 14-дневном введении. Примечание: * - достоверные изменения по сравнению с группой интактных животных ** -достоверные изменения по сравнению с контрольной группой, р ? 0,05 (критерий Стюдента с поправкой Бонферони конфликтность при контакте (0,33), при этом увеличивало доброжелательность при контакте (1,11). Введение соединения ПИР-03-52 интактным животным не оказывало влияния на остальные категории поведения, такие как тревожность, негативность, исследовательское поведение, самообеспечение, доброжелательность, комфорт, выраженность мотивации, неадекватность поведения и соматомоторные элементы поведения.
При введении имипрамина интактным животным было отмечено, что препарат сравнения уменьшает негативность (0,2) и самообеспечение (0,92), при этом, не влияя на остальные категории поведения.
При введении второго препарата сравнения ремерона (миртазапин) интактным животным отмечалась тенденция к уменьшению тревожности (0,7), неадекватности поведения (0,67) и снижение конфликтности при контакте (0,33). При этом ремерон (миртазапин) не оказывал влияния на другие категории поведения.
Графическое изображение результатов представлено на рисунке 7.
Рис. 7. Спектр эмоционально-поведенческих реакций крыс на модели зоосоциального взаимодействия. ПИР-03-52(10 мг/кг), Имипрамин (10мг/кг), Ремерон (20мг/кг).
Величина показателя по каждой сессии соответствует отношению суммарного балла второй сессии экспериментов к первой
ВЫВОДЫ
аминоурацил антидепрессивный химический
1. Производное аминоурацила соединение ПИР-03-52, в дозе 10 мг/кг при однократном внутрибрюшинном введении крысам проявляет выраженную антидепрессивную активность в тесте принудительного плавания.
2. Наиболее значимое и закономерное влияние на антидепрессивный эффект в ряду производных аминоурацила оказывает наличие пирролидонового заместителя в положении N 5, бензоилметильного заместителя в положении N 1 и отсутствие метильной группы в положении 6.
3. На модели резерпиновой депрессии соединение ПИР-03-52 в дозе 10 мг/кг при однократном внутрибрюшинном введении крысам в данном тесте проявляет равную эффективность сходным с действием препарата сравнения имипрамина (10 мг/кг).
4. На модели стресс-индуцированного депрессивноподобного состояния в условиях 14-дневного внутрибрюшинного введения, соединение ПИР-03-52
(10 мг/кг) более эффективно восстанавливает показатели поведения животных, чем препарат сравнения имипрамин (10 мг/кг).
5. Соединение ПИР-03-52 в дозе 10 мг/кг достоверно уменьшало агрессивность и конфликтность животных по сравнению с препаратами сравнения имипрамином (10 мг/кг) и ремероном (миртазапином) (10 мг/кг) в тесте «парного взаимодействия».
6. Антидепрессивное действие соединения ПИР-03-52 обусловлено активирующим влиянием на моноаминергические системы мозга.
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Полученные сведения об аннтидепрессивных и психотропных свойствах, зависимости между химической структурой и фармакологической активностью новых производных 2- и 5-аминоурацила позволяют рекомендовать продолжение поиска веществ с антидепрессивной активностью среди производных 2- и 5-аминоурацила и могут использоваться для целенаправленного синтеза производных 2- и 5-аминоурацила с заданным типом фармакологической активности.
2. Полученные сведения об антидепрессивных свойствах, зависимости между химической структурой и фармакологической активностью позволяет рекомендовать соединение ПИР-03-52 к дальнейшему углубленному доклиническому изучению
3. Считать целесообразным дальнейшее углубленное изучение влияния ПИР-03-52 на медиаторные системы в мозге крыс in vivo и iv vitro.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Лысенко Т.М. Результаты фармакологического скрининга новых производных метилурацила / Лысенко Т.М. // Материалы 61-й научной конференции студентов и молодых ученых ВолГМУ 21-25 апреля 2003. - С. 129-130.
2. Лысенко Т.М. Измерение артериального давления у мелких лабораторных животных в хроническом опыте // Лысенко Т.М., Демченко Е.Ю., Голосеев Ю.А.// Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины. Материалы 62-й итоговой конференции студентов и молодых ученых ( 19-23 апреля 2004.) Волгоград ВолГМУ, 2004 - C. 6-7.
3. Лысенко Т.М. Результаты фармакологического скрининга новых производных аминоурацила / Лысенко Т.М., Дербенцев М.А. Стекольников В.А.// Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины. Материалы 62-й итоговой конференции студентов и молодых ученых ( 19-23 апреля 2004.) Волгоград ВолГМУ, 2004 - C.
4. Лысенко Т.М. Методы изучения спектра психотропной активности
/ Лысенко Т.М., Николаенко Н.А. // Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины. Материалы 63-й итоговой конференции студентов и молодых ученых ВолГМУ (26-29 апреля 2005.) Волгоград, ВолГМУ, 2005- С.86-87.
5. Лысенко Т.М. Изучение психотропной активности новых производных метилурацила / Лысенко Т.М. // Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины. Материалы 63-й итоговой конференции студентов и молодых ученых ВолГМУ (26-29 апреля 2005.) Волгоград, ВолГМУ, 2005- С.96-97.
6. Lysenko T.M. Nootropic activity and mechanism of action of the new 4-aminouracyl derivative / T.M. Lysenko, I.A. Myagkova, D.G. Kovalev// European Neuropsychopharmakology. Abstract of the 8 the ECNP Regional Meeting Moscow, Russia, April 14-16, 2005-С 235.
7. Лысенко Т.М. Изучение психотропной активности новых производных аминоурацила / Лысенко Т.М., Никитин С.А/ Состояние здоровья населения Волгоградской области и современные медицинские технологии его коррекции. Материалы научно-практической конференции. Волгоград, 2005. -С. 231-232.
8. Lysenko T.M. Toxic influence of the new adenine derivate VMA-98-17 on neurologic status of rats / T.M. Lysenko, I.A. Myagkova, D.G. Kovalev, N. A. Nikolaenko //4-я Международная конференция "Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам " Материалы конференции 13-16 марта 2006, д/о "Подмосковье".- Москва, 2006. - С.39, 115.
9. Лысенко Т.М Психотропная активность новых производных аминоурацила / Лысенко Т.М., Щербакова К.В.// 64 - открытая научно-практическая конференция молодых ученых и студентов ВолГМУ "Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины" (25-28 апреля 2006) Волгоград, 2006. С. 96-97.
10. Лысенко Т.М Изучение антидепрессивной активности и механизма действия нового соединения ПИР-03-52 / Лысенко Т.М., Ковалев Д.Г.// Вестник Волгоградского Государственного Медицинского Университета 1(21) 2007 Волгоград, 2007,- С. 16-18.
11. Лысенко Т.М. Антидепрессивные аспекты механизма действия новых производных аминоурацила / Лысенко Т.М., Никитин С.А.// Материалы научно-практической конференции, посвященной 60-летию Государственного учреждения здравоохранения «Волгоградский Областной центр медицинской профилактики» «Современные здоровьесберегающие технологии в обеспечении здоровья населения Волгоградской области». Волгоград, 2008,-С. 338-340.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Открытие фармакологической активности N-замещенных производных фенотиазина. Применение в фармацевтической практике лекарственных средств на основе производных фенотиазинового ряда. Классификация производных фенотиазина, их химические, физические свойства.
курсовая работа [515,9 K], добавлен 08.10.2015Эволюция процесса поиска биологически активных молекул. Рациональное конструирование и создание синтетической модификации соединения-лидера. Разработка лекарственного препарата. Направления в компьютерном моделировании биологической активности веществ.
курсовая работа [33,2 K], добавлен 03.12.2015Классификация антибиотиков по спектру биологического действия. Свойства бета-лактамных антибиотиков. Бактериальные осложнения при ВИЧ-инфекции, их лечение. Природные соединения, обладающие высокой антибактериальной активностью и широким спектром действия.
реферат [23,9 K], добавлен 20.01.2010Общая классификация противоопухолевых препаратов. Направления развития терапии. Алкилирующие средства, антиметаболиты, противоопухолевые антибиотики, антагонисты гормонов. Практическое значение, механизм противоопухолевого действия тиазольных производных.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 19.05.2012Цефалоспорины: объективная оценка возможностей антибиотиков в клинической практике, классификация, химическая структура, механизм действия, антибактериальная активность. Точка приложения и действие микроцида, циклоспорина, трихотецина; их фармакокинетика.
презентация [378,9 K], добавлен 25.05.2016Наименование, синонимы, химическая формула и физические свойства тиоамида изоникотиновой кислоты и ее производных. Связь структуры с фармакологическим действием. Определение подлинности и доброкачественности. Количественное определение и хранение.
курсовая работа [550,6 K], добавлен 23.12.2012Электрография и ее задачи. Оценка функционального состояния органа по его электрической активности. Примеры использования метода эквивалентного генератора. Метод регистрации биологической активности головного мозга посредством записи биопотенциалов.
презентация [1,6 M], добавлен 30.09.2014Механизм действия сульфаниламидов; преимущества их применения: малая токсичность, низкие цены, бактериостатический противомикробный эффект. Назначение, побочные действия и противопоказания производных нитрофурана, оксихинолина и тиосемикарбазона.
презентация [359,4 K], добавлен 02.11.2014Физико-химические и токсические свойства ипритов, люизита, фенола и его производных. Механизм токсического действия и патогенез интоксикации. Дифференциальная диагностика поражений. Антидотная и симптоматическая терапия. Объем медицинской помощи при ОВ.
курсовая работа [45,9 K], добавлен 18.02.2009Исследования о возможном влиянии фуросемида на активность аденилат-циклазы. Влиянии фуросемида на почечное кровообращение. Особенность действия этакриновой кислоты.Опыты с микроперфузией дистального отдела канальца. Опыты с перфузией почек крыс.
реферат [25,9 K], добавлен 19.06.2010ОВ удушающего действия - химические соединения, способные оказывать на организм патологическое воздействие, приводящее к отеку легких. Клиническая картина поражения удушающими ОВ. Механизм действия. Лечение и профилактика.
лекция [4,3 K], добавлен 25.02.2002Действие мочевой кислоты как ключевого соединения в синтезе производных пурина на организм. Пуриновые алкалоиды, их влияние на центральную нервную систему. Фармакологические свойства кофеина. Спазмолитические, сосудорасширяющие и гипотензивные средства.
курсовая работа [108,7 K], добавлен 13.02.2010Роль физической активности в жизни человека. Физическая активность и контроль массы тела. Понятие умеренной или выраженной физической активности. Рак и сердечно-сосудистые заболевания: факторы риска их развития при понижении физической активности.
реферат [30,5 K], добавлен 20.10.2009Изучение гормонов - производных аминокислот, особенностей их синтеза и механизма действия клетки. Физиологическая роль катехоламинов и их функции - мобилизации защитных сил организма в условиях стрессового воздействия. Анализ из влияния на секрецию.
контрольная работа [20,5 K], добавлен 27.02.2010Молекулярно-биохимические основы терапевтического действия пептидных препаратов. Механизм действия нейропротекторов. Молекулярный механизм действия актовегина, нимодипина. Ферментные и неферментные антиоксиданты. Общие принципы действия ноотропов.
курсовая работа [500,3 K], добавлен 23.11.2010Классификация и механизм антикоагулянтного действия кумаринов, а также производных индандиона. Скорость, с которой снижаются в плазме концентрации зависимых от витамина К факторов свертывания. Профилактика заболеваний, обусловленных тромбообразованием.
реферат [139,6 K], добавлен 17.12.2013Изучение механизма действия осмотических диуретиков: увеличение объема внеклеточной жидкости. Характеристика производных ксантина, пиримидина, триазина. Исследование влияния ртутных препаратов на реабсорбцию натрия (снижение гликоза) и выделения калия.
реферат [26,9 K], добавлен 10.06.2010Изучение химиотерапевтического спектра действия при опухолевых заболеваниях ряда средств из группы антибиотиков, алкалоидов и гормональных препаратов. Анализ химической структуры, основных свойств и механизма действия противоопухолевых антибиотиков.
реферат [1,3 M], добавлен 26.05.2012Классификация противовирусных лекарственных препаратов-производных адмантана. Синтез озельтамивира. Биотрансформация в организме и механизм действия. Способы получения римантадина гидрохлорида. Лекарственные формы оригинального препарата и дженериков.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 10.11.2014Латинское, русское название производных хинолина (хинин гидрохлорид). Формула, история открытия, фармакологическое действие. Синтез, контроль качества лекарственного сырья. Определение подлинности, применение в медицине. Противопоказания, побочный эффект.
реферат [176,8 K], добавлен 25.11.2016