Временная организация Н2-рецепторов головного мозга в механизмах хроночувствительности к блокаторам гистаминовых рецепторов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Временная организация Н₂-рецепторов головного мозга в механизмах хроночувствительности к блокаторам гистаминовых рецепторов

14.03.06 - фармакология, клиническая фармакология

Годоражи Ольга Юльевна

Уфа - 2010

Работа выполнена на кафедре фармакологии №2 Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Валеева Лилия Анваровна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Ларионов Леонид Петрович

доктор медицинских наук, профессор Муфазалова Наталья Альбертовна

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из важных задач клинической фармакологии является оптимизация назначения лекарственных средств, разработка рациональных схем их применения с учетом фармакокинетических и фармакодинамических особенностей. Большой интерес исследователей вызывает хронофармакологический подход, при помощи которого можно уменьшить суточные дозы препаратов, повысить эффективность терапии и снизить побочные реакции. Ряд авторов отмечает, что эффект антагонистов Н₁-рецепторов максимален при введении их вечером, так как наибольшая концентрация гистамина отмечается в 21-24 часа, что и объясняет повышенную частоту аллергических проявлений именно в вечернее время (Комаров Ф.И., 2000). Однако по препаратам, блокирующим Н₂- и Н₃-рецепторы, в доступной нам литературе аналогичных данных нет.

Гистамин является важным нейромедиатором в ЦНС и контролирует целый ряд процессов, включая цикл сон-бодрствование, а также биологические ритмы (Сергеев П.В., 1999; Спасов А.А., 2007). Доказана роль гистамина в патогенезе некоторых заболеваний ГМ, механизмах действия психотропных препаратов (Сергеев П.В., 1999; Спасов А.А., 2002). Все типы гистаминовых рецепторов присутствуют в ЦНС, что делает перспективным применение гистаминергических лигандов в терапии различных болезней ГМ. Однако хронобиологическая организация гистаминергической системы изучена недостаточно. Нет целостной картины ритмической организации различных подтипов гистаминовых рецепторов, их участия в суточных и сезонных биоритмах поведенческих реакций, механизмах хроночувствительности к лекарственным препаратам.

В клинической практике довольно часто используются лекарственные препараты, влияющие на гистаминергическую систему. К ним относятся Н₁-блокаторы, применяемые в основном для лечения аллергических заболеваний, Н₂-блокаторы, используемые в гастроэнтерологии с антисекреторной целью, а также антагонист Н₃-рецепторов бетагистин, имеющий доказанный клинический эффект при головокружении различного генеза (Сергеев П.В., 1999; Спасов А.А., 2002). По данным ряда авторов, Н₂-антагонисты повышают консолидацию памяти (Zarrindast M-R., 2002). Фамотидин способен улучшать состояние больных шизофренией, устойчивой к типичным антипсихотическим препаратам, влияя на негативные симптомы (Martinez M.C., 1999). Н₃-блокаторы обладают антидепрессивной, противосудорожной активностью, возможно их применение при нарушении сна и бодрствования (Parmentier R., 2007; Guo R.X., 2009). Н₃-антагонисты способны усиливать когнитивно-мнестические функции, они исследуются для лечения больных деменцией и болезнью Альцгеймера (Bertoni S., 2008; Jin C.Y., 2009). Бетагистин улучшает слух, повышает мозговой кровоток, обладает выраженной ноотропной активностью, что делает перспективным его применение в качестве ноотропного средства (Gordon C.R., 2003; Kazmierczak H., 2004). Некоторые авторы отмечают его эффективность при шизофрении, вертебробазилярной недостаточности и деменции (Kazmierczak H., 2004; Poyurovsky M., 2005). Однако в целом, влияние Н₂- и Н₃-антагонистов, в частности фамотидина и бетагистина, на ГМ изучено недостаточно.

Цель исследования. Определение суточных и сезонных колебаний функциональной активности Н₂-рецепторов головного мозга, их роли в биоритмах индивидуального поведения и хроночувствительности к блокаторам гистаминовых рецепторов.

Задачи исследования

1. Изучить суточные колебания уровня связывания [³Н]-циметидина в головном мозге крыс и его зависимость от сезона года.

2. Исследовать сезонные биоритмы количества сайтов связывания [³Н]-циметидина в головном мозге крыс.

3. Определить суточные и годовые колебания параметров свободного поведения интактных крыс в тесте «открытое поле».

4. Проследить характер действия бетагистина и фамотидина на паттерны индивидуального поведения крыс в зависимости от циркадианной фазы их введения.

5. Оценить влияние длительного введения бетагистина и фамотидина на циркадные биоритмы параметров свободного поведения крыс в тесте «открытое поле».

Научная новизна. Итогом проведенных исследований явилось получение новых данных о временной организации Н₂-рецепторов ГМ. Установлено, что суточная динамика уровня связывания [³Н]-циметидина имеет в основном два повышения, причем осенью и зимой отмечалось преобладание ночного пика, а весной и летом - дневного. Исключение составили декабрь, февраль и сентябрь, когда мы регистрировали лишь ночное возрастание количества сайтов связывания радиолиганда. Годовая динамика выявила два пика - в феврале и ноябре, максимум функциональной активности Н₂-рецепторов определялся в феврале, минимум - в декабре.

Получены новые сведения о суточных и сезонных колебаниях параметров свободного поведения интактных крыс в тесте «открытое поле». Характер циркадных биоритмов паттернов и интегральных показателей зависел от времени года. Максимум активности грызунов наблюдался в основном в 16 часов, однако в некоторые месяцы он смещался на 12 или 20 часов. Годовая динамика характеризовалась повышением уровня большинства паттернов и суммарных критериев в марте-мае, сентябре-октябре и декабре.

Впервые установлено, что характер действия бетагистина изменяется в зависимости от циркадианной фазы его введения. Утром данный препарат вызывает угнетение параметров свободного поведения животных, вечером - их повышение. Фармакологический эффект фамотидина также зависит от времени его введения. Утром препарат не влияет на паттерны и интегральные критерии, вечером - их подавляет. Наиболее чувствительной к бетагистину является двигательная и ориентировочно-исследовательская активность крыс, к фамотидину - двигательная активность и эмоциональная тревожность. При длительном введении бетагистина и фамотидина происходит перестройка биологических ритмов двигательной, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной тревожности грызунов, что в ряде случаев приводит к изменению характера суточной кривой и смещению акрофазы ритма с 8 часов на 24 часа.

Научно-практическая значимость. В результате проведенных исследований представлена целостная картина хронобиологической организации Н₂-рецепторов ГМ. Расширены представления о суточных и годовых колебаниях показателей свободного поведения интактных крыс. Получены новые данные об участии гистаминовых рецепторов второго типа во временной организации параметров индивидуального поведения. Раскрыты аспекты хроночувствительности к бетагистину и фамотидину при однократном и длительном введении, что позволяет разрабатывать рациональные схемы фармакотерапии данными препаратами.

Положения, выносимые на защиту

1. Функциональная активность Н₂-рецепторов центральной нервной системы изменяется в течение суток. Характер циркадных колебаний зависит от времени года.

2. Количество сайтов связывания [³Н]-циметидина в головном мозге крыс подвержено сезонным биоритмам.

3. Показатели индивидуального поведения интактных крыс в тесте «открытое поле» изменяются на протяжении суток и года.

4. Эффект бетагистина и фамотидина зависит от циркадианной фазы их назначения.

5. Бетагистин и фамотидин при длительном введении приводят к изменению биоритмов паттернов свободного поведения, сроков регистрации акрофаз.

Внедрение результатов в практику. Полученные данные используются в учебном процессе на кафедрах фармакологии №1 с курсом клинической фармакологии и фармакологии №2 ГОУ ВПО «БГМУ Росздрава».

Публикации. По материалам исследования опубликовано 11 работ, в том числе 1 - в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Апробация работы. Материалы диссертации представлены на Международной заочной конференции молодых ученых «Инновации молодых ученых - основа устойчивого развития регионов» (Уфа, 2009), Российском симпозиуме с международным участием «Патофизиология и клиника экстремальных и терминальных состояний» (Уфа, 2009), 73-й итоговой Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2008), 74-й итоговой Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2009), Ежегодной конференции «Фармация и общественное здоровье» (Екатеринбург, 2009), XVII международной конференции «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» (Гурзуф, 2009), 1-й конференции Российской ассоциации психонейроэндокринологии (Санкт-Петербург, 2008), на совместном заседании кафедр фармакологии №1 и 2 ГОУ ВПО «БГМУ Росздрава» 9.12.2009 г.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 159 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы, отражающей результаты собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 44 таблицами и 91 рисунком. Библиография представлена 38 отечественными и 84 иностранными источниками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. Опыты проводились на 600 белых нелинейных крысах-самцах массой 140-160 г, содержавшихся в условиях вивария при естественном фотопериоде. Для изучения биологических ритмов количества сайтов связывания [³Н]-циметидина животных забивали декапитацией, выделяли мозг, измельчали ножницами, продавливали через поршневой измельчитель тканей. Навеску полученного биологического материала помещали в стеклянный гомогенизатор Поттера-Эльвейма, добавляли суспендирующую среду, в качестве которой использовали 0,25 М раствор сахарозы, приготовленный на 50 мМ трис - НСl буфере (рН=7,4) (гидроксиметиламинометан, Merk, Germany). Соотношение массы ткани к объему среды составляло 1:9. Ткань гомогенизировали с помощью электрического измельчителя тканей в течение двух минут при скорости вращения тефлонового пестика 2000 об/мин. Учитывая высокую чувствительность рецепторов гистамина к повышению температуры, все манипуляции, связанные с выделением и гомогенизацией мозга, проводились быстро, строго на холоде (Покровский А.А., 1976). Полученый гомогенат фильтровали через 4 слоя марли для освобождения от неразрушенных клеток и использовали для выделения мембранной фракции гомогената мозга. С целью получения биологического материала, содержащего наибольшее количество рецепторов нейромедиаторов, частично очищенную мембранную фракцию получали методом дифференциального ультрацентрифугирования в гомогенной среде (Koshikawa N.M., 1988). Полученную фракцию гомогената мозга разводили 50 мМ трис-НСl буфером (рН=7,4), в соотношении 1:2 и использовали для определения участков связывания [³Н]-циметидина. Для определения уровня общего связывания радиолиганда с тканями мозга аликвоты мембранных препаратов с конечным содержанием белка в инкубационной смеси 0,3-1,0 мг/мл инкубировали в триплете с [³Н]-циметидином в концентрации 1 нМ (22,2 Ci/ммоль, Amerchan, Англия). Объем инкубационной смеси составлял 1 мл. Связывание [³Н]-циметидина проводили при 0°С в течение 40 минут в 50 мМ трис-НСl буфере (рН=7,4) (Subramanian N., 1981). Для определения уровня неспецифического связывания реакцию проводили так же, но в присутствии 1000-кратного избытка немеченого лиганда. Реакция была остановлена путем фильтрации проб через фильтры GFC (Watman, Англия). Фильтры дважды промывались трис-НСl буфером, просушивались и помещались в сцинтилляционные флаконы с 5 мл сцинтилляционной жидкости на основе диоксана (Сергеев П.В., 1987). Содержание мест связывания выражали в фемтомолях (10^-15 М) лиганда, специфически связанного с 1 мг белка. Белок определяли по Лоури (Lowry O.H., 1951).

Для выявления биоритмов индивидуального поведения интактных крыс тестировали по методу «открытое поле» в одни и те же числа каждого месяца через 4 часа в течение суток на протяжении года. Изучали параметры свободного поведения грызунов - «перемещение» (П), «обнюхивание» (О), «заглядывание в норку» (Н), «вертикальная стойка» (Вс), «груминг» (Г), «движение на месте» (ДнМ), «стойка с упором» (Су), «сидит» (С) и «дефекация» (Д). Затем рассчитывали объем каждого паттерна и интегральные критерии: коэффициент подвижности (Кп) - Кп=П/C, ориентировочно-исследовательскую активность (ОИА) - ОИА=П+О+Н и эмоциональную тревожность (ЭТ) - ЭТ=Вс+ДнМ+Су. Вычисляли среднесуточные значения (Вальдман А.В., 1984; Атрошенко О.Н., 1999).

При исследовании однократного введения препаратов утром за 2 часа до опыта одной группе животных вводили per os бетагистин в дозе 24 мг/кг (Szelag A., 1998), группа контроля получала дистиллированную воду в то же время. Эксперимент по методу «открытое поле» был поставлен в 8⁰⁰. Вечером исследование проводили по аналогичному принципу на опытных и контрольных группах крыс, которых тестировали в 20⁰⁰. Так же изучали хронобиологические особенности действия фамотидина. Данный препарат назначали per os в дозе 40 мг/кг (Farzin D., 2000) за 1 час до опыта, контрольной группе в этом случае вводили физиологический раствор. Для изучения влияния длительного назначения бетагистина и фамотидина на параметры индивидуального поведения животных данные препараты вводили в тех же дозах в течение 10 дней. Затем крыс тестировали по методике «открытое поле».

Статистическую обработку полученных результатов проводили c помощью пакета программ STATISTICA 6.0. Данные представлены в виде медианы и межквартильного размаха - Ме [Q₂₅;Q₇₅]. При вычислении достоверности различий в экспериментах по исследованию биоритмов интактных крыс использовали методы непараметрической статистики ANOVA: зависимых групп - критерий Фридмана, независимых групп - критерий Крускала-Уоллиса. При изучении действия бетагистина и фамотидина использовали U-критерий Манна-Уитни. В опытах по связыванию [³Н]-циметидина были вычислены медианы, а результаты экспериментов представлены в виде относительных величин (% от максимального значения), достоверность различий вычисляли при помощи непараметрического критерия Крускала-Уоллиса. Мы проводили также корреляционный анализ и выявляли связь между колебаниями функциональной активности рецепторов и биоритмами параметров индивидуального поведения интактных крыс, для чего применяли коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Значимыми во всех случаях считали различия при р < 0,05 (Гланц С., 1998; Реброва О. Ю., 2002).

Результаты исследования и их обсуждение

Важную роль для деятельности ЦНС имеет гистаминергическая система. Подтипы гистаминовых рецепторов найдены в различных образованиях ГМ, изучены их функции (Сергеев П.В., 1999; Спасов А.А., 2007). Так, высокая плотность Н₁-рецепторов определяется в гипоталамусе, где их стимуляция вызывает повышение нейрональной активности, а также в гиппокампе, где наблюдается противоположный эффект. Низкая плотность данных рецепторов отмечена в стриатуме. Гистаминовых рецепторов второго типа много обнаружено в гиппокампе, миндалине, базальных ганглиях, их стимуляция угнетает электрическую активность нейронов. Мало Н₂-рецепторов находится в гипоталамусе. Н₃-рецепторы найдены в стриатуме, гиппокампе, гипоталамусе, базальных ядрах, где они снижают высвобождение гистамина посредством Н₃-ауторецепторов и модулируют выброс других медиаторов через Н₃-гетерорецепторы (Спасов А.А., 2002). Однако хронобиологическая организация гистаминергической системы изучена недостаточно. В доступной нам литературе нет данных о суточных и сезонных биоритмах гистаминовых рецепторов.

Нами была исследована суточная и годовая динамика количества мест связывания [³Н]-циметидина в ГМ крыс (рис. 1, 2). В зимние месяцы кривая циркадных колебаний уровня связывания радиолиганда была одногорбой с максимумом в 24 часа, за исключением января, когда она приобретала двугорбый характер с пиками в 16 часов и 4 часа, однако ночной пик преобладал над дневным. Весной суточная динамика специфического связывания [³Н]-циметидина описывалась уже двугорбыми кривыми с большим дневным повышением значений, наиболее ярко выраженным в марте и мае (в марте и мае - 16 часов, в апреле - 20 часов) и меньшим - ночным (в марте и апреле - в 4 часа, в мае - 24 часа). В летние месяцы кривые колебаний количества сайтов связывания радиолиганда также имели двугорбый вид. В июне и июле суточная динамика данного показателя была одинаковой - два уровня повышения специфического связывания в 12 часов и 24 часа и акрофаза в 12 часов, в августе регистрировались пики в 12 и 20 часов, максимум приходился на 20 часов, но от пика 12 часов он отличался незначительно. Осенью кривая специфического связывания [³Н]-циметидина была различной - в сентябре она напоминала суточную динамику зимой - отмечался один пик в 4 часа, в октябре данная кривая меняла свой характер на двугорбый с пиками в 8 и 24 часа, в ноябре наблюдалось два повышения сайтов связывания лиганда - в 12 и 20 часов. Таким образом, в октябре и ноябре суточная динамика была похожа на летние колебания данного показателя. Ночной пик в осенние месяцы преобладал над дневным, за исключением ноября. Резюмируя все вышесказанное, можно прийти к выводу, что суточная динамика специфического связывания [³Н]-циметидина с МФГМ интактных крыс зависит от сезона года. Почти во все месяцы имеется два повышения уровня связывания [³Н]-циметидина, причем осенью и зимой преобладает ночной пик, весной и летом - дневной. В зимние и весенние месяцы первый пик приходится в основном на 16 часов (в апреле на 20 часов), второй пик - на 24 или 4 часа (в случае одногорбых кривых отмечается только ночной пик). Летом и осенью происходит сдвиг дневного повышения специфического связывания лиганда на 12 часов (в октябре на 8 часов), а ночного - на 20 или 24 часа.

Рис. 1. Суточная динамика специфического связывания [³Н]-циметидина с МФГМ в зависимости от месяца года

Примечание: множественные сравнения по методу Крускала-Уоллиса выявили достоверные различия во все месяцы года

Рис. 2. Годовая динамика специфического связывания [³Н]-циметидина

Примечание: множественные сравнения по методу Крускала-Уоллиса - р=0,004

хроночувствительность блокатор гистаминовый рецептор

Кривая годовых биоритмов числа сайтов связывания [³Н]-циметидина установила два пика - в феврале и ноябре. С июня по сентябрь, а также в марте функциональная активность Н₂-рецепторов ГМ была достаточно высокой. Низкие значения уровня связывания [³Н]-циметидина отмечались в декабре-январе, апреле-мае и октябре. Максимальный уровень данного параметра наблюдался в феврале, минимальный - в декабре.

Гистаминовые рецепторы присутствуют в структурах ЦНС, отвечающих за регуляцию биологических ритмов двигательной активности, эмоционального статуса и других функций. К таким структурам ГМ относятся СХЯ, гиппокамп, миндалина, базальные ганглии, эпифиз, ряд образований ствола, некоторые из которых находятся в реципрокных отношениях с основным осциллятором биологических ритмов. Ряд авторов указывает на наличие в СХЯ двух водителей ритма - дневного и ночного (Водолажская М.Г., 2001; Арушанян Э.Б., 2004). В настоящее время недостаточно исследована роль гистаминергической системы ГМ в процессе адаптации различных видов активности к суточным и сезонным изменениям окружающей среды.

Исходя из этого, мы изучили циркадную и годовую динамику параметров свободного поведения интактных крыс и сопоставили ее с колебаниями Н₂-рецепторов. Подводя итоги проведенных нами исследований, можно заключить, что параметры индивидуального поведения подвержены суточным колебаниям, динамика которых зависит от сезона года. По многим паттернам и интегральным критериям мы регистрировали один пик повышения активности грызунов, однако в некоторые месяцы кривая суточных значений приобретала двугорбый вид. Акрофаза параметров свободного поведения животных приходилась в основном на 16 часов, однако в декабре, августе и апреле происходил ее сдвиг на 20 часов, а в январе и феврале - на 12 часов. Батифаза паттернов и суммарных показателей в большинстве случаев определялась в ночные, ранние утренние и утренние часы.

Годовая динамика показала рост двигательной, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной тревожности грызунов в марте, мае, сентябре-октябре и декабре. Низкие значения данных параметров регистрировались в январе, феврале, апреле (кроме показателей эмоционального статуса), июне (за исключением параметров двигательной активности), июле, августе и ноябре (рис. 3). Полученные нами результаты согласуются с данными других исследователей, которые отмечали, что активность крыс повышается весной, снижается к лету, вновь возрастает осенью и уменьшается зимой (Агаджанян Н.А., 1987), однако в наших экспериментах в декабре отмечался рост активности грызунов. Некоторые авторы объясняют весенний пик возрастанием половой активности, осенний - расселением молодняка (Ердаков Л.Н., 1984).

Рис. 3. Годовая динамика интегральных критериев в тесте «открытое поле»

Изучив суточную и годовую динамику функциональной активности Н₂-рецепторов ЦНС интактных крыс, а также паттернов и суммарных критериев, мы провели корреляционный анализ между этими параметрами. Зависимости циркадных биоритмов показателей индивидуального поведения грызунов от колебания уровня связывания [³Н]-циметидина в ГМ мы не выявили. Однако нами была установлена сильная обратная корреляционная связь между сезонными биоритмами количества сайтов связывания радиолиганда и следующими параметрами: паттерном «движение на месте» (коэффициент ранговой корреляции Спирмена с = - 0,788) и интегральным критерием ЭТ (с= - 0,914). Таким образом, чем больше функциональная активность Н₂-рецепторов в годовой динамике, тем ниже эмоциональный статус крыс, особенно это заметно в ноябре и феврале.

Ряд авторов изучали зависимость сезонной динамики болезней ГМ, таких как шизофрения, депрессия, острые нарушения мозгового кровообращения, от годового колебания различных рецепторов и выявили определенную зависимость между этими явлениями (Сергеев П.В., 1999). Так, некоторые исследователи отмечали участие Н₂-рецепторов в патогенезе шизофрении и указывали на эффективность Н₂-блокатора фамотидина в отношении негативной симптоматики данного заболевания, в частности, аутизма (Martinez M.C., 1999). Мы проанализировали проведенные ранее исследования по заболеваемости шизофренией и выяснили, что пики обострения болезни приходятся по разным источникам на ранний весенний (март) и поздний осенний - начало зимнего периоды (октябрь-ноябрь-декабрь) (Торри Э.Ф., 1996). Поэтому можно предположить, что пики заболеваемости связаны также с повышением функциональной активности Н₂-рецепторов в феврале-марте и ноябре. Однако исследователи доказали участие в патогенезе шизофрении и других нейромедиаторных систем (дофаминовой, серотониновой), что связывали с повышением количества соответствующих рецепторов (Сергеев П.В., 1999).

Многими авторами отмечалось, что эффект нейролептиков, антидепрессантов, анксиолитиков и других лекарственных средств зависит от суточного периодизма, что связано с циркадной динамикой рецепторов нейромедиаторов. При длительном назначении препаратов наблюдали определенные изменения в структуре биологических ритмов (Арушанян Э.Б., 2004). Поэтому мы изучили эффекты бетагистина и фамотидина, влияющих на разные типы гистаминовых рецепторов. Фармакологический эффект данных препаратов при однократном введении зависел от времени их назначения в течение суток. Характер действия бетагистина изменялся в зависимости от циркадианной фазы его введения. Утреннее назначение данного препарата угнетало двигательную и ориентировочно-исследовательскую активность крыс, вечернее же - наоборот их повышало (таблица 1, 2). Фамотидин утром не влиял на параметры свободного поведения грызунов. Вечернее же введение препарата вызывало подавление двигательной активности крыс и их эмоционального статуса (таблица 3, 4). В целом, бетагистин и фамотидин при однократном введении оказали большее влияние на двигательную активность животных.

Таблица 1 - Действие бетагистина на интегральные критерии индивидуального поведения крыс при утреннем назначении

* сравнение групп по методу Манна-Уитни (U-критерий)

Таблица 2 - Действие бетагистина на интегральные критерии индивидуального поведения крыс при вечернем назначении

* сравнение групп по методу Манна-Уитни (U-критерий)

Таблица 3 - Действие фамотидина на интегральные критерии индивидуального поведения крыс при утреннем назначении

* сравнение групп по методу Манна-Уитни (U-критерий)

Таблица 4 - Действие фамотидина на интегральные критерии индивидуального поведения крыс при вечернем назначении

* сравнение групп по методу Манна-Уитни (U-критерий)

Результаты, полученные после однократного введения бетагистина и фамотидина, свидетельствуют об участии гистаминовых рецепторов второго типа в регуляции суточных биоритмов индивидуального поведения крыс. Исходя из данных литературы о наличии в СХЯ двух водителей ритма (Арушанян Э.Б., 2004), мы можем предположить, что Н₂-рецепторы, по-видимому, участвуют преимущественно в деятельности ночного водителя ритма. Об этом говорит рост двигательной и ориентировочно-исследовательской активности грызунов при вечернем введении бетагистина, который является непрямым Н₂-агонистом, а также подавление двигательной активности и эмоциональной тревожности животных при вечернем назначении Н₂-блокатора фамотидина. Угнетение параметров индивидуального поведения крыс при утреннем введении бетагистина, очевидно, не связана с действием на Н₂-рецепторы дневного водителя ритма, так как фамотидин утром не оказывал влияния на паттерны и интегральные критерии животных в тесте «открытое поле». Данный эффект бетагистина мы можем объяснить действием на различные структуры ГМ и другие рецепторы. Этот препарат, блокируя Н₃-ауторецепторы, стимулирует выброс гистамина, который в свою очередь косвенно активирует постсинаптические Н₁- и Н₂-рецепторы, есть и небольшое прямое влияние на Н₁-рецепторы. Блокада Н₃-гетерорецепторов приводит к повышению выброса дофамина, ГАМК, высвобождение же ацетилхолина модулируется обоими подтипами Н₃-рецепторов (Спасов А.А., 2002).

При введении бетагистина и фамотидина животным на протяжении 10 дней происходит перестройка биологических ритмов. Бетагистин подавляет параметры индивидуального поведения крыс в 8 и 12 часов и повышает их уровень в 24 и 4 часа (рис. 4). По большинству паттернов и интегральным критериям наблюдается сдвиг акрофазы ритма с 8 часов на 24 часа. Фамотидин угнетает активность грызунов в 8 часов и повышает ее в 20, 24 и 4 часа, что также в ряде случаев приводит к смещению максимума с 8 часов на 24 часа (рис. 5). Подводя итоги полученных результатов, мы видим, что наибольшее влияние продолжительное назначение бетагистина оказывает на двигательную активность животных, а фамотидина - на эмоциональную, что согласует наши результаты с данными ряда авторов о связи Н₂-рецепторов с эмоциональным статусом (Martinez M.C., 1999), а также объясняет эффективность фамотидина в плане купирования негативной симптоматики шизофрении.

Результаты, полученные нами после длительного введения бетагистина и фамотидина, подтверждают важную роль Н₂-рецепторов в деятельности ночного водителя ритма. Бетагистин, также как и при однократном назначении, косвенно возбуждая Н₂-рецепторы, повышает ночную активность грызунов, вследствие чего акрофаза ритма сдвигается на ночные часы. Аналогичное действие фамотидина мы объясняем способностью этого препарата при продолжительном введении вызывать ап-регуляцию гистаминовых рецепторов. Данный эффект, в частности, описан в литературе при лечении Н₂-блокаторами язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки и лежит в основе синдрома отмены (Сергеев П.В., 1999). Иными словами, при назначении фамотидина на протяжении 10 дней увеличивается количество Н₂-рецепторов ГМ, а так как гистаминовые рецепторы второго типа участвуют в работе ночного водителя ритма, возрастает активность крыс именно в ночное время.

Коэффициент подвижности Ориентировочно-исследовательская активность

Эмоциональная тревожность

Рис. 4. Суточная динамика интегральных критериев при длительном введении бетагистина

· - достоверность различий по сравнению с контролем (р < 0,05)

Коэффициент подвижности Ориентировочно-исследовательская активность

Эмоциональная тревожность

Рис. 5. Суточная динамика интегральных критериев при длительном введении фамотидина

· - достоверность различий по сравнению с контролем (р < 0,05)

ВЫВОДЫ

1. Число мест связывания [³Н]-циметидина в головном мозге крыс подвержено суточным колебаниям. Суточная динамика специфического связывания лиганда характеризуется наличием двух пиков, время появления которых зависит от сезона года. Зимой и весной первый пик приходится на 16 часов (в апреле на 20 часов), второй - на 24 или 4 часа. В летние и осенние месяцы происходит сдвиг дневного пика на 12 часов (в октябре на 8 часов), а ночного - на 20 или 24 часа.

2. Количество сайтов связывания [³Н]-циметидина в мозге крыс изменяется на протяжении года. Годовая динамика характеризуется высокими значениями специфического связывания лиганда в феврале и ноябре и низкими - в декабре-январе, апреле-мае и октябре. Максимальный уровень связывания отмечается в феврале, минимальный - в декабре.

3. Параметры индивидуального поведения крыс подвержены суточным и сезонным колебаниям. Характер суточной кривой паттернов и интегральных критериев зависит от времени года. Максимум двигательной, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной тревожности грызунов приходится на 16 часов, однако в декабре и августе происходит ее сдвиг на 20 часов, январе и феврале - на 12 часов. Годовая динамика характеризуется увеличением значений интегральных критериев в марте-мае, сентябре-октябре и декабре.

4. Действие бетагистина и фамотидина на параметры свободного поведения грызунов зависит от циркадианной фазы их введения. Бетагистин утром вызывает угнетение паттернов и интегральных критериев, вечером - их повышение. Фамотидин при утреннем введении не влияет на параметры индивидуального поведения крыс, при вечернем - их подавляет. Наиболее чувствительной к бетагистину является двигательная и ориентировочно-исследовательская активность животных, к фамотидину - двигательная активность и эмоциональная тревожность.

5. При длительном введении бетагистина и фамотидина происходит перестройка биологических ритмов, что приводит к изменению характера суточной кривой и смещению акрофазы с 8 часов на 24 часа. Оба препарата повышают двигательную, ориентировочно-исследовательскую активность и эмоциональную тревожность крыс в ночные часы. Бетагистин больше влияет на двигательную активность грызунов, а фамотидин - на эмоциональный статус.

Практические рекомендации

1. Исследования гистаминергической системы головного мозга и влияющих на нее препаратов необходимо проводить с учетом суточных и годовых биоритмов функциональной активности гистаминовых рецепторов.

2. Рекомендуется учитывать колебания параметров свободного поведения животных при скрининге лекарственных средств в тесте «открытое поле».

3. Хронофармакологические аспекты действия бетагистина и фамотидина необходимо учитывать при фармакотерапии различных заболеваний головного мозга.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Валеева, Л. А. Хронофармакологические эффекты бетагистина дигидрохлорида и фамотидина / Л.А. Валеева, О.Ю. Годоражи, Э.М. Нургалина // Фармация. - 2009. - №6. - С. 42-44.

2. Годоражи, О.Ю. Влияние Н₂-антагониста фамотидина на суточные биоритмы параметров индивидуального поведения / О.Ю. Годоражи, Л.А. Валеева, Э.М. Нургалина // Медицинский вестник Башкортостана. - 2009. - №4. - С. 67-70.

3. Валеева, Л. А. Сезонные биоритмы коэффициента подвижности, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной тревожности крыс / Л.А. Валеева, О.Ю. Годоражи // Медицинский вестник Башкортостана. - 2009. - №2. - С. 186-188.

4. Влияние Н₃-антагониста бетагистина на суточные биоритмы параметров индивидуального поведения / Л.А. Валеева, О.Ю. Годоражи, Г. В. Белалова, Э.М. Нургалина // Материалы ежегодной конференции «Фармация и общественное здоровье». - Екатеринбург, 2009. - С. 45-47.

5. Валеева, Л. А. Действие Н₃-антагонистов на циркадные биоритмы паттернов свободного поведения крыс при длительном назначении / Л.А. Валеева, О.Ю. Годоражи, // Материалы международной заочной конференции молодых ученых «Инновации молодых ученых - основа устойчивого развития регионов». - Уфа, 2009. - С. 20-25.

6. Хронофармакологические закономерности влияния бетагистина на индивидуальное поведение крыс при однократном назначении / О.Ю. Годоражи, Р.Т. Сафаргалиева, М.А. Улитина, И.Р. Исхаков // Вопросы теоретической и практической медицины: Материалы 74-й Республиканской конференции студентов и молодых ученых. - Уфа, 2009. - С. 149-151.

7. Хронофармакологические закономерности влияния фамотидина на индивидуальное поведение крыс при однократном назначении / О.Ю. Годоражи, Р.Т. Сафаргалиева, М.А. Улитина, И.Р. Исхаков // Вопросы теоретической и практической медицины: Материалы 74-й Республиканской конференции студентов и молодых ученых. - Уфа, 2009. - С. 151-152.

8. Годоражи, О.Ю. Временная организация двигательной активности грызунов / О.Ю. Годоражи // Вопросы теоретической и практической медицины: Материалы 73-й Республиканской конференции студентов и молодых ученых. - Уфа, 2008. - С. 125-129.

9. Годоражи, О.Ю. Временная организация ориентировочно-исследовательской активности грызунов / О.Ю. Годоражи, А.Н. Сиражданова // Вопросы теоретической и практической медицины: Материалы 73-й Республиканской конференции студентов и молодых ученых. - Уфа, 2008. - С. 36-39.

10. Действие фамотидина и бетагистина на параметры свободного поведения крыс в зависимости от циркадианной фазы их введения / Л.А. Валеева, О.Ю. Годоражи, Э.М. Нургалина, Г. В. Белалова // Вестник новых медицинских технологий. - 2009. - №1. - С. 78-80.

11. Годоражи, О.Ю. Сезонные колебания коэффициента подвижности, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной тревожности крыс-самцов / О.Ю. Годоражи, Э.М. Нургалина, Л.А. Валеева // Психофармакология и биологическая наркология. - 2008. - Т. 8. - №1. - С. 2357.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ГАМК - гамма-аминомасляная кислота

ГМ - головной мозг

МФГМ - мембранная фракция гомогената мозга

СХЯ - супрахиазматическое ядро

ЦНС - центральная нервная система

Размещено на Allbest.ru