Спектр психотропного действия новых производных гамма-аминомасляной и глутаминовой кислот, имеющих сходные ароматические и гетероциклические заместители
Анализ церебропротекторного механизма производных глутаминовой кислоты при экспериментальном судорожном и стрессорном воздействии. Нейропротекция - одна из важных составляющих фармакологического действия многих психотропных лекарственных препаратов.
Рубрика | Медицина |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.07.2018 |
Размер файла | 337,8 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
Размещено на http://www.allbest.ru
Введение
Актуальность проблемы обусловлена тенденцией к нарастанию частоты разного рода психических нарушений в условиях современного общества с высоким темпом жизни и обилием стрессовых ситуаций, которые, как известно, могут провоцировать и усугублять течение психических расстройств. Область применения фармакологических средств для коррекции психических функций чрезвычайно широка: помимо собственно психиатрии препараты с психотропной активностью используются специалистами различных отраслей медицины, включены в стандарты терапии многих соматических заболеваний. На российском и зарубежном фармацевтических рынках данный класс лекарственных средств представлен огромным количеством препаратов различных производителей. Тем не менее, даже на современном уровне развития фармакологии и фармацевтической промышленности остается высокой потребность в разработке новых психотропных средств, поскольку многие из имеющихся препаратов обладают недостаточной эффективностью, низкой избирательностью действия и большим количеством побочных эффектов. Поскольку главной научной основой для направленного поиска психотропных средств является представление о том, что эффекты всех препаратов данного класса реализуется за счет взаимодействия с нейромедиаторными системами головного мозга, поиск новых психотропных средств в ряду производных гамма-аминомасляной и глутаминовой кислот можно считать весьма перспективным, что и послужило основанием к проведению данного исследования.
Цель исследования сравнительное изучение спектра психотропного действия новых производных гамма-аминомасляной (ГАМК), глутаминовой кислот (ГК), имеющих одинаковые заместители по углероду в бета положении и изучение возможных механизмов действия.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести скрининг в ряду новых ароматических и гетероциклических производных ГАМК и глутаминовой кислоты соединений, обладающих психотропной активностью.
2. Определить острую токсичность наиболее активных веществ и провести изучение зависимости их психотропного действия от дозы.
3. Изучить нейропротекторное действие наиболее активных веществ на различных экспериментальных моделях судорог, острого и хронического стресса с использованием стандартных психофармакологических тестов, отражающих функциональное состояние ЦНС.
4. Изучить возможный нейрохимический механизм психотропного действия наиболее активных веществ с использованием агонистов и антагонистов основных медиаторных систем.
5. Изучить влияние наиболее активных веществ на обмен моноаминов и нейроактивных аминокислот в структурах мозга.
Научная новизна исследования:
Впервые проведено сравнительное исследование спектра психотропного действия новых производных ГАМК и глутаминовой кислоты и выявлены вещества с высоким антидепрессивным, анксиолитическим, ноотропным эффектом, перспективные для дальнейшего доклинического изучения.
Впервые получены данные о церебропротекторном действии новых производных глутаминовой кислоты при экспериментальном судорожном и стрессорном воздействии.
Впервые определены возможные механизмы нейрохимического действия нового производного глутаминовой кислоты соединения РГПУ-135, оказывающего антидепрессивное, анксиолитическое, активирующее и неропротекторное действие. Изучено его влияние на обмен моноаминов и нейроактивных кислот в структурах мозга.
Научно-практическая ценность работы и реализация результатов исследования.
Тема диссертации является составной частью плана научно-исследовательской работы кафедры фармакологии и биофармации факультета усовершенствования врачей Волгоградского государственного медицинского университета и утверждена на заседании Ученого совета (Протокол №6 от 14 ноября 2007 года).
Полученные результаты исследования нейропсихотропной активности новых производных гамма-аминомасляной и глутаминовой кислот указывают на перспективность дальнейшего поиска веществ с психотропным действием в ряду структурных аналогов данных нейроактивных аминокислот, имеющих ароматические и гетероциклические заместители.
Выделенное новое производное ГК соединение РГПУ-135 с выраженным антидепрессивным, анксиолитическим, нейропротекторным и активирующим действим является перспекивным для дальнейшего углубленного изучения.
Результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе на кафедре фармакологии и биофармации ФУВ и на кафедре фармакологии ВолГМУ Полученные данные используются химиками-синтетиками Российского государственного педагогического университета им. А.М. Герцена для проведения дальнейшего целенаправленного поиска в ряду новых производных ГАМК и ГК новых веществ с психотропным действием, а также в научно-исследовательской работе кафедры фармакологии и биофармации ФУВ ВолГМУ и лаборатории психофармакологии НИИ фармакологии ВолГМУ.
Положения, выносимые на защиту:
1. Новые структурные аналоги ГАМК и ГК, имеющие одинаковые заместители в бета-положении существенно отличаются по спектру психотропного действия.
2. Соединение РГПУ-135 обладает выраженной антидепрессантной активностью, не уступающей действию мелипрамина и значительно превосходящей эффекты коаксила и флуоксетина.
3. Соединения РГПУ-135, РГПУ-160 и РГПУ-202 обладают анксиолитической активностью сопоставимой между собой. РГПУ-135 и РГПУ-202 при сравнении с препаратами позитивного контроля не уступали диазепаму и статистически значимо превосходили афобазол.
4. Соединение РГПУ-135 как при однократном, так и при курсовом лечебно-профилактическом энтеральном введении проявляет выраженную нейропротекторную активность в условиях действия различных экстремальных факторов: хемоиндуцированных генерализованных судорог, острого эмоционально-болевого стресса и хронического, вызванного путем депривации парадоксальной фазы сна.
5. Психотропная активность соединения РГПУ-135 вероятно связана со стимулирующим действием на дофаминергическую и серотонинергическую нейропередачу и, в меньшей мере, стимулирующим влиянием на центральную адренергическую нейропередачу.
Апробация работы.
Материалы диссертации докладывались и обсуждались на следующих научно-практических конференциях: 62-ой, 65-ой юбилейной и 66-ой открытых итоговых конференциях студентов и молодых ученых ВолГМУ, 2004, 2007, 2008 гг.; ХII, XIII Региональных конференциях молодых исследователей Волгоградской области, «Экспериментальные аспекты медицины», ноябрь 2007, ноябрь 2008 г, ; Симпозиуме: Результаты фундаментальных и прикладных исследований для создания новых лекарственных средств, Москва, 9 -11 июня 2008 г.
1. Материалы и методы исследования
Исследование выполнено на 510 крысах-самцах линии Вистар массой 180-220 г и 274 мышах-самцах линии BALB/C массой 20-25 г.
В настоящем исследовании изучена психотропная активность 7 новых производных нейромедиаторных аминокислот - ГАМК и глутаминовой, соединений с лабораторными шифрами: РГПУ-135, РГПУ-136, РГПУ-146, РГПУ-160, РГПУ-202, РГПУ-204 и РГПУ-205, а также фенибут, толибут и баклофен. Все вещества синтезированы на кафедре органической химии Российского государственного педагогического университета им. А.Н. Герцена (Санкт-Петербург, Россия).
Скрининг осуществлен с применением доз, составляющих 1/10 от молекулярной массы (мг/кг): РГПУ-135 - 25,95 мг/кг, РГПУ-136 - 21,8 мг/кг, РГПУ-146- 29,4 мг/кг, РГПУ-160 - 30,8 мг/кг, РГПУ-202 - 27,35 мг/кг, РГПУ-204 - 29,8 мг/кг РГПУ-205 - 31,2 мг/кг. В качестве препаратов позитивного контроля использовались: фенибут и фенотропил -25 мг/кг (синтезированы на кафедре органической химии Российского государственного педагогического университета им. А.Н. Герцена (Санкт-Петербург, Россия)), мелипрамин - 15 мг/кг (Egis Pharmaceuticals, Венгрия), флуоксетин - 20 мг/кг (ЗАО-Здоровье, Россия), коаксил - 12,5 мг/кг (Лаборатория Сервье, Франция), афобазол - 10 мг/кг («Мастерфарм», Россия), диазепам - 1 мг/кг (Simplex pharma Pvt. Ltd.). Исследуемые вещества, препараты сравнения, а также 2% крахмальная слизь контрольным группам животных вводились внутрижелудочно за 45 минут до проведения экспериментов.
Для изучения нейропсихотропной активности соединений использовались следующие психофармакологические тесты: тест «открытое поле» (ОП) (Хаунина Р.А., Лапин И.П. 1976 г., Воронина Т.А. 1982; Гельман В.Я., Кременевская С.И., 1990); тест «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) (Pellow S. et al., 1985); тест «условная реакция пассивного избегания» (УРПИ) (Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П., 1991; Воронина Т.А., Островская Р.У., 2000), «тест экстраполяционного избавления» (ТЭИ) (Бондаренко Н.А., 1992.), «вертикальный экран-сетка» (Калуев А.В., 2002; Nagatani T. et al., 1987); «принудительное плавание с грузом» (Суркова В.В., Тюренков И.Н., 1979; Воронина Т.А., Островская Р.У., 2000); «методика конфликтной ситуации» (вариант Vogel) (Воронина Т.А., Середенин С.Б., 2000); «модель пролонгирования снотворного действия барбитуратов» (Воронина Т.А., Неробокова Л.Н., 2000); тест термического раздражения хвоста путем погружения в воду температурой 58оС (Судаков С.К. и др., 1995); тест раздражения лап электрическим током до вокализации (Гузеватых Л.С., Валуйских Д.В., Воронина Т.А., 2005); тест подвешивания мышей за хвост (ПМХ) (Steru L. et al., 1985) и методика принудительного плавания по Порсолту (Porsolt R.D. et al., 1977).
Изучение нейропротекторного действия соединений проводилось с использованием следующих моделей нейропсихопатологии:
- модели хемоиндуцированного эпилептогенеза вызванного введением пикротоксина (5 мг/кг) и коразола (90 мг/кг), (Воронина Т.А., Неробокова Т.Н., 2000).
- модели острого эмоционально-болевого стресса, вызываемого путем подвешивания животных за дорсальную шейную кожную складку длительностью 24 часа (Островский О.В., Дудченко Г.П., 1985);
- модели хронического стресса, вызванного пятикратной 24-х часовой депривацией парадоксальной фазы сна. Животные на 24 часа лишались полноценного сна с перерывом 24 часа, цикл повторяли 5 раз, общая продолжительность стрессирования составила 10 суток. В перерывах между помещениями животных в стрессовые условия, крысы находились в индивидуальных клетках со свободным доступом к воде и пище (Воронина Т.А. и др., 1990; Jouvet et al. 1964).
Стресспротекторное действие соединений оценивалось по влиянию на психоневрологический статус животных и по «стрессорной триаде» - гипертрофии надпочечников, инволюции тимуса и селезенки (в мг/100 гр. веса животного) и степени изъязвления слизистой желудка (по шкале Перцова С.С., 1995). Кроме перечисленных тестов был проведен анализ влияния соединений на резистентность эритроцитов методом кислотного гемолиза.
- противогипоксическое действие веществ изучалось на моделях острой генерализованной гипоксии: нормобарической гипоксии с гиперкапнией и гемической гипоксии, вызванной нитритной интоксикацией (нитрит натрия 250 мг/кг подкожно) (Воронина Т.А., Островская Р.У., 2000);
Нейрофармакологический анализ возможных механизмов действия соединения РГПУ-135 проведен в соответствии с требованиями "Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ" - Фармакологический государственный комитет, МЗ РФ, Москва, 2005".
Нейрохимический анализ влияния вещества РГПУ-135 на содержание моноаминов и их метаболитов определялось методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с электрохимической детекцией (ВЭЖХ/ЭД) на хроматографе LC-304T (BAS, West Lafayette, США) с инжектором Rheodyne 7125 c петлёй на 20 мкл для нанесения образцов (И.И.Мирошниченко, 1988).
Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием непараметрического U-критерия Манна-Уитни, рангового однофакторного анализа Крускала-Уоллиса, критерия Дана для множественных сравнений, двухфакторного дисперсионного анализа с повторениями, теста Тьюки, критерия Хи-квадрат, пробит-анализ выживаемости. Обработка данных производилась с помощью пакетов программ Microsoft Excel XP, STATISTICA 6.0, BioStat 2008 Professional 5.1.3.1. Статистически значимыми расценивались эффекты при p<0,05.
2. Результаты и их обсуждение
Данные о направленности и выраженности психотропного действия новых производных ГАМК и ГК в суммированном виде представлены в таблице 1 и на рисунке 1, они свидетельствуют о различных спектрах психотропного действия исследуемых веществ.
Таблица 1. Анализ результатов скринингового изучения нейропсихотропных свойств новых производных ГАМК и ГК
Показатели психофармакологических тестов |
Новые производные ГАМК |
Новые производные ГК |
||||||
РГПУ-136 |
РГПУ-160 |
РГПУ-204 |
РГПУ-205 |
РГПУ-135 |
РГПУ-146 |
РГПУ-202 |
||
Тест «Открытое поле» (ОП) |
||||||||
Двигательная активность |
+ (v) |
- |
+ (^) |
+ (^) |
++ (^) |
- |
++ (v) |
|
Ориентировочно-исследовательская активность |
+ (v) |
- |
- |
- |
++ (^) |
+ (v) |
++ (v) |
|
Число выходов в центр |
+ (^) |
++ (^) |
+ (^) |
+ (v) |
++ (^) |
+ (^) |
+ (v) |
|
Количество актов кратковременного груминга |
+ (v) |
+ (v) |
+ (^) |
+ (^) |
+ (^) |
+ (v) |
++ (v) |
|
Тест «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) |
||||||||
Время в открытых рукавах,с. |
+ (^) |
++ (^) |
- |
+ (^) |
+ (^) |
+ (^) |
++ (^) |
|
Количество выходов в открытые рукава |
- |
+ (^) |
- |
+ (^) |
++ (^) |
+ (^) |
+ (^) |
|
Сумма переходов между рукавами |
++ (^) |
- |
+ (^) |
+ (^) |
++ (^) |
+ (^) |
+ (v) |
|
Время в центре ПКЛ |
++ (^) |
+ (v) |
+ (^) |
+ (^) |
++ (v) |
+ (v) |
++ (v) |
|
Тест «условная реакция пассивного избегания» (УРПИ) |
||||||||
ЛП при воспроизведении через 24 часа |
+ (^) |
- |
+ (^) |
+ (^) |
+ (v) |
- |
+ (^) |
|
ЛП при воспроизведении через 7 суток |
++ (^) |
+ (^) |
+ (^) |
+ (^) |
- |
- |
++ (^) |
|
ЛП при воспроизведении через 14 суток |
++ (^) |
+ (^) |
- |
- |
- |
- |
++ (^) |
|
Тест «тест экстраполяционного избавления» (ТЭИ) |
||||||||
Процент снижения времени решения экстраполяционной задачи, Д %. |
+ (v) |
++ (^) |
+ (v) |
++ (^) |
+ (v) |
++ (^) |
++ (^) |
|
Тест конфликтной ситуации по Вогель |
||||||||
ЛП первого наказуемого взятия воды из поилки |
++ (v) |
++ (v) |
+ (v) |
+ (^) |
++ (v) |
++ (^) |
++ (v) |
|
Количество наказуемых попыток утолить жажду |
+ (^) |
++ (^) |
+ (^) |
- |
++ (^) |
+ (v) |
++ (^) |
|
Сон, вызванный введением тиопентала натрия |
||||||||
Количество заснувших животных |
+ (^) |
++ (^) |
- |
- |
+ (^) |
+ (^) |
+ (v) |
|
ЛП наступления сна |
++ (^) |
++ (^) |
+ (v) |
+ (^) |
+ (v) |
++ (^) |
+ (^) |
|
Длительность сна |
- |
+ (^) |
- |
- |
+ (v) |
- |
- |
|
Тест ПМХ |
||||||||
ЛП иммобилизации |
+ (v) |
- |
- |
- |
- |
+ (^) |
+ (^) |
|
Длительность иммобилизации |
- |
+ (^) |
- |
+ (^) |
++ (v) |
+ (v) |
+ (v) |
|
Тест принудительного плавания по Порсольту |
||||||||
ЛП иммобилизации |
+ (^) |
- |
- |
- |
++ (^) |
++ (^) |
++ (^) |
|
Длительность иммобилизации |
- |
- |
- |
- |
++ (v) |
++ (v) |
++ (v) |
|
Количество прыжков |
- |
- |
- |
- |
++ (^) |
+ (^) |
++ (^) |
|
Тест термического раздражения хвоста |
||||||||
ЛП отдергивания хвоста |
++ (^) (однокр на 180 мин) |
- |
- |
- |
- |
++ (^) (однокр на 180 мин) |
++ (v) (однокр на 120 мин) |
|
Тест электроболевого раздражения лап |
||||||||
ЛП вокализации |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
++ (v) (однокр на 180 мин) |
|
Тест принудительного плавания с грузом (20% от массы тела) |
||||||||
Продолжительность плавания |
+++ (^) |
++ (v) |
- |
- |
++ (v) |
++ (v) |
+ (^) |
|
Тест подвешивание на горизонтальную сетку |
||||||||
ЛП первого падения |
+ (^) |
+++ (v) |
- |
+ (v) |
- |
+++ (v) |
- |
|
Общее время удержания при 3-х кратном подвешивании |
++ (^) |
+ (v) |
- |
- |
+ (^) |
+++ (v) |
- |
|
Фармакологическая активность по результатамскрининговых тестов для выявления психотропной активности. |
||||||||
Психотропные свойства |
Ноотр Актив физ раб |
Анкс; Сниж физ раб |
- |
- |
АДД Анкс Актив. |
АДД; миорел |
Седат. Анкс; АДД Ноотр. |
Обозначения: + - изменения показателя не имеют статистической значимости.
++ - изменение показателя статистически значимое, р<0,05.
+++ - изменение показателя статистически значимое, р<0,01.
- - изменение показателя отсутствуют.
(^) - увеличение показателя.
(v) - уменьшение показателя.
Ноотр - ноотропные свойства; Анкс - анксиолитические свойства; Актив - психостимулирующие свойства; Седат - седативные свойства; Актив физ раб - стимулирует физическую работоспособность; Сниж физ раб- снижает физическую работоспособность; Миорел -миорелаксирующее действие; АДД - антидепрессивное действие.
Рисунок 1. Сравнительный спектр психотропного действия производных ГАМК и глутаминовой кислоты, имеющих фенильный (а), толильный (б) и парахлорфенильный (в) радикалы в бета положении
Таким образом, из представленных данных наибольший интерес представляют соединения РГПУ-135 и РГПУ-202, являющиеся новыми производными глутаминовой кислоты. Первое оказывает психоактивирующее действие с преимущественно локомоторным компонентом, поскольку статистически значимо увеличивает количество пересеченных квадратов в тесте ОП и количество переходов между рукавами в тесте ПКЛ. Соединение РГПУ-135 уменьшало продолжительность иммобилизации и увеличивало количество прыжков у животных в тесте ТЭИ, статистически значимо снижало латентный период иммобилизации в тесте ПМХ и тесте неизбегаемого принудительного плавания по Порсольту. Помимо этого в последнем тесте указанное вещество статистически значимо уменьшало длительность иммобилизации и увеличивало количество прыжков и продолжительность активного плавания, что можно трактовать, как антидепрессивное действие. Указанное вещество обладает анксиолитическими свойствами, поскольку достоверно снижало латентный период первого наказуемого взятия воды из поилки и повышало количество наказуемых попыток утолить жажду в тесте конфликтной ситуации по Вогель и увеличивало количество выходов в открытые рукава ПКЛ и количество заходов в центр ОП.
Второе соединение РГПУ-202 обладает анксиоседативными свойствами, поскольку статистически значимо снижало двигательную и ориентировочно-исследовательскую активность, а также число актов кратковременного груминга у крыс в тесте ОП, при этом достоверно увеличивало продолжительность пребывания животных в открытых рукавах ПКЛ, снижало латентный период первого наказуемого взятия воды из поилки и повышало количество наказуемых попыток утолить жажду в тесте конфликтной ситуации по Вогель. Кроме того, указанное соединение проявляет ноотропные свойства, что выражалось в статистически значимом увеличении латентного периода первого захода в тёмный отсек и уменьшении количества животных в группе, зашедших в него при воспроизведении навыка на 7 и 14 сутки после обучения в тесте УРПИ, а также проявляет антидепрессивные свойства, так как статистически значимо уменьшало продолжительность иммобилизации у животных в тесте ТЭИ, увеличивало латентный период иммобилизации, количество прыжков и снижало длительность иммобилизации животных в тесте принудительного плавания по Порсольту.
Изучение острой токсичности.
При энтеральном пути введения соединений РГПУ-135 и РГПУ-202 не выявлено случаев острой (суточной) и отдаленной (в течение 7 дней) летальности в дозах до 3000 мг/кг включительно. Дальнейшее увеличение испытуемой дозы не представлялось возможным, из-за плохой растворимости веществ в воде и согласно существующим нормативным требованиям по ограничению объема жидкости, вводимого в желудок.
ЛД50 веществ РГПУ-135 и РГПУ-202 при внутрибрюшинном введении составил 802,4892,64 и 760 81 мг/кг соответственно. Разница ЛД50 при двух путях введения, вероятно, обусловлена медленным или неполным всасыванием веществ при энтеральном введении.
По результатам проведенных исследований можно заключить, что вещества РГПУ-135 и РГПУ-202 относятся к классу малотоксичных (Саноцкий И.В., Уланова И.П.,1975).
Изучение зависимости доза-эффект соединения РГПУ-135 проводилось в дозах 13, 26, 52 и 80 мг/кг, а вещества РГПУ-202 в дозах 13,27,54 и 75 мг/кг с использованием стандартных психофармакологических тестов: ОП, ПКЛ, тест конфликтной ситуации в модификации Вогель и тест принудительного плавания по Порсольту, в которых указанные вещества проявили наиболее выраженную активность.
У соединения РГПУ-135 во всех дозах отмечалось однонаправленное действие (рис. 2, 3, 4, 5), но с различной степенью выраженности (психостимулирующее, анксиолитическое и антидепрессивное), при этом в низкой дозе (13 мг/кг) преобладало активирующее и антидепрессивное действие, в средних (26 и 52 мг/кг) психоактивирующий эффект становился умеренным, антидепрессивное действие сохранялось, добавлялись анксиолитические свойства, выраженность последних 2-х эффектов уменьшалась по мере дальнейшего увеличения дозы. В высокой дозе оставался лишь психоактивирующий эффект.
Таким образом, изучение зависимости доза-эффект для вещества РГПУ-135 показало, что наиболее перспективной для дальнейшего изучения является доза 26 мг/кг, в которой вещество обладает наиболее оригинальным спектром фармакологической активности: сочетание выраженного антидепрессивного действия, анксиолитической активности и умеренного активирующего эффекта.
Рисунок 2. Влияние РГПУ-135 и РГПУ-202 в различных дозах на спонтанное поведение животных в тесте «открытое поле»
Обозначения:* - p<0,05 - достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Дана для множественных сравнений).
а) число пересеченных квадратов
б) ОИА - сумма стоек и заглядываний в отверстия
В скобках указаны дозы для РГПУ-202
Рисунок 3. Влияние РГПУ-135 и РГПУ-202 в различных дозах на эмоциогенное поведение животных в тесте «приподнятого крестообразного лабиринта»
Обозначения: как на рис. 2.
Рисунок 4. Влияние РГПУ-135 и РГПУ-202 в различных дозах на психоэмоциональный статус животных в тесте «конфликтной ситуации по Vogel».
Обозначения: как на рис. 1.
Рисунок 5. Влияние РГПУ-135 и РГПУ-202 в различных дозах на выраженность поведенческой депрессии у животных в тесте «неизбегаемого, принудительного плавания по Порсольту»
Обозначения: как на рис. 2.
У соединения РГПУ-202 (рис. 2, 3, 4, 5) средних дозах (27 и 54 мг/кг) отмечалось анксиоседативное действие, а в высокой дозе (75 мг/кг) к анксиолитическому добавлялось. Во всех дозах отмечались антидепрессивные свойства.
Таким образом, у производного ГК с фенильным заместителем (РГПУ-135) преобладало антидепрессивное и психостимулирующее действие, а у производного с толильным радикалом (РГПУ-202) - анксиолитическое и антидепрессивное.
Оба вещества оказывали наиболее выраженное психотропное действие в дозе 1/30 от ЛД50.
Сравнительное изучение психотропного действия соединений РГПУ-135, РГПУ-202 и препаратов позитивного контроля.
При 14-дневном введении вещества РГПУ-135, РГПУ-202 и препаратов позитивного контроля, у первого соединения отмечалось выраженное антидепрессивное действие, не уступающее мелипрамину, и значительно превосходящее эффекты коаксила и флуоксетина; по анксиолитической активности оно превосходило коаксил и афобазол, а по активирующему действию было сопоставимо с мелипрамином (рис. 6,7).
Рисунок 6. Влияние курсового введения новых производных ГК и препаратов позитивного контроля на на эмоциогенное поведение животных в тесте конфликтной ситуации по Vogel
Обозначения:* - p<0,05, ** - p<0,01 - достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Дана для множественных сравнений, непараметрический U- критерий Мана-Уитни).
Рисунок 7. Влияние курсового введения новых производных ГК и препаратов позитивного контроля на выраженность поведенческой депрессии у животных в тесте неизбегаемого принудительного плавания по Порсольту
Второе вещество - РГПУ-202 обладало выраженной анксиолитической активностью, которая сопоставима с активностью диазепама и превосходит активность афобазола; оказывало седативное действие, менее выраженное, чем у диазепама, а также проявляло антидепрессивные свойства, сопоставимые по выраженности с аналогичным эффектом коаксила и флуоксетина. (рис 6, 7).
Нейропротекция является важной составляющей фармакологического действия многих психотропных препаратов. Нами изучено нейропротекторное действие новых производных глутаминовой кислот на модели хемоиндуцированного судорожного повреждения мозга и при остром и хроническом стрессорном воздействии.
Не оказывая противосудорожного действия, соединение РГПУ-135 выражено предотвращало постсудорожные изменения спонтанного поведения и мнестических функций у животных, что проявлялось в статистически значимом увеличении двигательной активности и ориентировочно-исследовательской активности у животных, подвергавшихся генерализованным судорогам и снижение количества животных с амнезией рефлекса пассивного избегания (УРПИ). РГПУ-202 не оказывал достоверного влияния на показатели поведения животных в тестах ОП и УРПИ. Таким образом, представленные данные позволяют считать, что соединение РГПУ-135 проявляет нейропротекторное действие при судорожном повреждении мозга (табл. 2).
нейропротекция глутаминовый психотропный
Таблица 2. Влияние исследуемых соединений на постсудорожные изменения поведения и мнестических функций
ДА в ОП |
ОИА в ОП |
амнезия в УРПИ |
||
контроль-интакт |
41,1±4,00 |
10,1±0,93 |
0/8 (0%) |
|
контроль-судороги |
17,1±1,35# |
3,2±0,52# |
5/7 (71%)# |
|
РГПУ-135 |
26,2±2,26* |
6,7±0,61* |
1/10 (10%)* |
|
РГПУ-202 |
19,8±1,47 |
3,6±0,37 |
4/8 (50%) |
Обозначения: ДА в ОП - двигательная активность в тесте «открытое поле» ОИА в ОП - ориентировочно-исследовательская активность в тесте «открытое поле» амнезия в УРПИ - количество животных, посетивших темный отсек в тесте УРПИ # - p<0,05 - достоверность различий по сравнению с группой контроль-интакт (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Дана для множественных сравнений, непараметрический U- критерий Мана-Уитни). * - p<0,05 - достоверность различий по сравнению с группой контроль-судороги (то же).
При моделировании острого и хронического стресса соединение РГПУ-135 оказывает выраженное нейропротективное действие сопоставимое по выраженности с фенибутом и несколько уступающее фенотропилу, которое проявлялось в уменьшении выраженности постстрессорных психоневрологических и морфосоматических нарушений: улучшении когнитивных функций в тестах УРПИ и ТЭИ; увеличении скорости ориентировочных реакций и устранении тревожности в ПКЛ; препятствии инволюции лимфоидных органов - тимуса и селезенки в сравнении с животными контрольной группы. Помимо перечисленного РГПУ-135 способствовало стабилизации мембран эритроцитов в условиях стресс-обусловленной активации ПОЛ, что может являться одним из механизмов его нейропротективного действия в условиях острого эмоционально-болевого стресса (табл.3).
Таблица 3. Влияние соединений на когнитивные и мнестические функции стрессированных животных в тестах УРПИ и ТЭИ
группы |
Воспроизведение УРПИ |
Воспроизведение ТЭИ |
|||||
ЛПз (М±m) |
Число животных с амнезией |
ЛПп (М±m) |
Число животных, не решивших задачу |
||||
n/N |
% |
n/N |
% |
||||
контроль-интакт |
180 |
0/8 |
0 |
17± 1,13 |
0/8 |
0 |
|
контроль-стресс |
136,37± 17,96# |
6/8 |
75 |
84,12± 24,76# |
2/8 |
25 |
|
РГПУ-135 |
154± 9,42 |
4/8 |
50 * |
35,5*± 3,33 |
0/8 |
0 |
|
РГПУ-202 |
147,87± 12,04 |
5/8 |
62,5 |
56,62± 21,02 |
1/8 |
12,5 |
|
фенибут |
160,12± 10,95 |
4/8 |
50 * |
31,12± 2,65* |
0/8 |
0 |
|
фенотропил |
175± 3,61* |
3/8 |
37,5 * |
22,37± 2,41* |
0/8 |
0 |
Обозначения: % - % животных посетивших темный отсек УРПИ, не решивших экстраполяционную задачу.
* - p<0,05 - достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Дана для множественных сравнений, критерий Хи-квадрат).
Соединение РГПУ-202 противодействовало растормаживающему влиянию острого стресса на двигательную и ориентировочно-исследовательскую активность, гипертрофии надпочечников при хроническом стрессе, на остальные стрессиндуцированные нарушения показателей психоневрологического и морфосоматического статуса соединение не влияло. По полученным данным можно сделать заключение, что РГПУ-202 осуществляет пассивное нейропротекторное действие только в условиях острого стресса.
На модели гемической гипоксии вещество РГПУ-135 проявляло умеренные противогипоксические свойства.
Исходя из изложенного нами для дальнейшего углубленного изучения было выбрано соединение РГПУ-135, с которым был выполнен анализ возможных нейрохимических механизмов психотропного действия с использованием нейрофармакологических и нейрохимических методов. Данное вещество, вероятно, оказывает стимулирующее действие на дофаминергическую систему, поскольку проявляло синергическое взаимодействие с апоморфином (агонистом дофаминовых рецепторов), снижая латентный период (ЛП) стереотипных движений, увеличивая интенсивность стереотипии и достоверно снижая выраженность каталепсии, вызванной галоперидолом (блокатором дофаминовых рецепторов). Стимулирующее действие на серотонинергическую нейропередачу, проявлялось в достоверном увеличении интенсивности гиперкинеза, вызванного введением 5-окситриптофана (предшественником серотонина). Совокупность стимулирующего действия на дофаминергическую и серотонинергическую нейропередачу и стимулирует центральную адренергическую нейропередачу, что проявлялось в статистически значимом усилении гипотермического эффекта клофелина (агониста центральных пресинаптических б-адренорецепторов).
Выявлено отчетливое влияние РГПУ-135 на обмен дофамина во фронтальной коре и гиппокампе головного мозга крыс, т.е. в структурах, задействованных в формировании эмоционального поведения. Кроме того, данное вещество статистически значимо изменяет обмен дофамина, главным образом в стриатуме (табл. 4, 5).
Таблица 4. Эффекты соединений РГПУ-135 на содержание моноаминов и их метаболитов в структурах мозга крыс (% к контролю)
НА |
ДА |
ДОФУК |
ГВК |
5-ОТ |
5-ОИУК |
ДОФУК/ДА |
ГВК / ДА |
5- ОИУК / 5-ОТ |
|||
Фронтальная кора |
контроль |
100,0 + 7,0 |
100,0 + 9,3 |
100,0 + 6,0 |
100,0 + 19,1 |
100,0 + 3,6 |
100,0 + 3,8 |
100,0 + 5,6 |
100,0 + 13,9 |
100,0 + 5,7 |
|
РГПУ-135 |
94,9 + 7,6 |
115,1 + 10,7 |
126,3 + 7,9* |
107,4 + 13,2 |
92,7 + 5,9 |
106,6 + 4,7 |
110,5 + 8,5 |
101,4 + 15,4 |
117,1 + 9,3 |
||
Стриатум |
контроль |
100,0 + 14,7 |
100,0 + 8,4 |
100,0 + 10,6 |
100,0 + 10,7 |
100,0 + 3,6 |
100,0 + 3,3 |
100,0 + 3,0 |
100,0 + 7,2 |
100,0 + 5,4 |
|
РГПУ-135 |
79,1 + 12,1 |
107,5 + 9,8 |
124,4 + 10,9 |
143,9 + 15,8 |
103,0 + 5,3 |
109,8 + 5,7 |
117,2 + 2,1** |
133,3 + 9,2* |
106,8 + 6,0 |
||
Гиппокамп |
контроль |
100,0 + 6,3 |
100,0 + 13,7 |
100,0 + 16,4 |
100,0 + 25,0 |
100,0 + 3,1 |
100,0 + 5,5 |
100,0 + 16,9 |
100,0 + 29,1 |
100,0 + 6,2 |
|
РГПУ-135 |
87,5 + 7,1 |
123,5 + 9,8 |
126,9 + 32,6 |
219,8 + 25,2* |
87,8 + 5,7 |
93,0 + 5,6 |
91,9 + 23,4 |
179,8 + 38,0 |
106,6 + 6,3 |
Таблица 5. Влияние соединения РГПУ-135 на содержание нейротрансмиттерных аминокислот во фронтальной коре крыс (% к контролю)
Препарат |
Аsp |
Glu |
Gly |
Tau |
GABA |
||
Фронтальная кора |
контроль |
100,0 + 2,336 |
100,0 + 13,882 |
100,0 + 4,005 |
100,0 + 2,228 |
100,0 + 2,713 |
|
РГПУ-135 |
94,213 + 4,657 |
113,463 + 5,809 |
106,442 + 2,298 |
102,757 + 4,232 |
96,756 + 4,241 |
||
Стриатум |
контроль |
100,0 + 3,773 |
100,0 + 2,357 |
100,0 + 3,6 |
100,0 + 1,122 |
100,0 + 4,646 |
|
РГПУ-135 |
97,157 + 4,961 |
103,413 + 5,034 |
110,069 + 5,448 |
112,119 + 5,885 |
99,52 + 5,698 |
||
Гиппокамп |
контроль |
100,0 + 2,081 |
100,0 + 1,822 |
100,0 + 1,992 |
100,0 + 2,225 |
100,0 + 2,6 |
|
РГПУ-135 |
91,227 + 7,718 |
100,079 + 6,733 |
107,762 + 8,351 |
107,262 + 8,979 |
100,793 + 5,762 |
Обозначения: НА-норадреналин, ДА-дофамин, ДОФУК-3,4- диоксифенилуксусной кислоты, ГВК-гомованилиновая кислота,5-ОИУК-5-оксииндолуксусная кислота.
Аsp-аспартат, Glu-глутамат, Gly-глицин, Tau-таурин, GABA-ГАМК.
Заключение
ВЫВОДЫ.
1. Новые производные ГАМК и ГК, имеющие в бета-положении ароматические и гетероциклические заместители имеют различный спектр психотропного действия: антидепрессивное (соединения РГПУ-135, РГПУ-146, РГПУ-202), анксиолитическое (соединения РГПУ-135, РГПУ-160 и РГПУ-202), активирующее (соединение РГПУ-135), седативное (соединение РГПУ-202), ноотропное (РГПУ-160, РГПУ-202) действие, а также повышают физическую работоспособность (РГПУ-136) у животных.
2. Соединения РГПУ-135 и, в меньшей мере, РГПУ-202 и РГПУ-146 оказывают выраженное антидепрессивное действие. Соединение РГПУ-135 статистически значимо превосходит по активности коаксил и флуоксетин и не уступает мелипрамину. Соединение РГПУ-202 проявляет антидепрессивные свойства, сопоставимые по выраженности с аналогичным эффектом коаксила и флуоксетина, но уступает мелипрамину и соединению РГПУ-135.
3. Соединения РГПУ-202, РГПУ-135 и РГПУ-160 оказывают анксиолитическое действие, не уступающее по выраженности действия диазепаму и превосходящее эффект афобазола.
4. В условиях острого эмоционально-болевого стресса и хронического, вызванного путем депривации парадоксальной фазы сна, а также генерализованного судорожного воздействия, соединение РГПУ-135 как при однократном профилактическом, так и при курсовом лечебно-профилактическом пероральном введении проявляет выраженную нейропротекторную активность, уменьшая выраженность психоневрологических нарушений. По выраженности нейропротекторного эффекта соединение РГПУ-135 сопоставим с препаратом сравнения фенибутом и несколько уступает фенотропилу.
5. Новое производное глутаминовой кислоты с лабораторным шифром РГПУ-135 по данным нейрохимического и нейрофармакологического анализа оказывает стимулирующее влияние на дофамин- и серотонинергическую нейропередачу, что вероятно объясняет наличие у него антидепрессантной и анксиолитической активности; усиливает адренергическую нейротрансмиссию, что может объяснять наличие у него активирующего эффекта.
6. Соединение РГПУ-135, оказывающее антидепрессивное, анксиолитическое, психоактивирующее и нейропротекторное действие относится к классу малотоксичных веществ, т.е. имеет большую терапевтическую широту и является перспективным для дальнейшего углубленного доклинического изучения.
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
1. Полученные данные указывают на перспективность дальнейшей разработки соединения РГПУ-135 в качестве антидепрессанта с выраженной анксиолитической и нейропротекторной активностью, а также активирующим действием.
2. Полученные данные могут являться полезными для химиков, осуществляющих целенаправленный синтез веществ с определенным спектром психотропной и нейротропной активности.
Литература
1. Епишина В.В., Багметов М.Н., Бородкина Л.Е., Воронков А.В., Воловик О.В. Изучение влияния новых производных ГАМК на когнитивные функции и двигательную активность животных в условиях острого стресса. // Актуальные проблемы эксперим. и клин. медицины: материалы 62-ой открытой итоговой конференции студентов и молодых ученых / ВолГМУ - Волгоград, 2004. - С. 97-98.
2. Меркушенкова О.В., Епишина В.В. Экспериментальное изучение психотропных свойств новых производных глутаминовой кислоты - соединений РГПУ-135 и РГПУ-202 // Актуальные проблемы эксперим. и клин. медицины: материалы 65-ой юбилейной открытой научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием / ВолГМУ. - Волгоград, 2007. - С. 150-151.
3. Епишина В.В., Меркушенкова О.В. Сравнительное экспериментальное изучение психотропных свойств новых производных глютаминовой кислоты - соединений РГПУ-135 и РГПУ-202 // Бюллетень Волгоградского Научного Центра РАМН и Администрации Волгоградской области - Волгоград, 2007. - №2. - С.11-13.
4. Меркушенкова О.В., Епишина В.В., Тюренков И.Н., Остроглядов Е.С. Изучение влияния новых производных глутаминовой кислоты на сон у животных, вызванный введением тиопентала натрия. // Матер. науч. межд. конф. «Фундаментальные и прикладные исследования в медицине», Китай (Пекин). - / Фундаментальные исследования. - 2007. - №12. - С.523-524.
5. Меркушенкова О.В., Епишина В.В., Тюренков И.Н. Изучение влияния нового гетероциклического производного ГАМК на физическую работоспособность, мышечный тонус и координацию движений у животных. // Матер. науч. межд. конф. «Фундаментальные и прикладные проблемы медицины и биологии», Объединенные Арабские Эмираты (Дубаи). - / Фундаментальные исследования. - 2007. - №12 (часть 2). - С.290-291.
6. Меркушенкова О.В., Епишина В.В.. Изучение ноотропной активности нового производного глутаминовой кислоты. // ХII Регион. конф. молодых исследователей Волгоградской области, направление «Актуальные проблемы экспериментальной медицины»: Тезисы докладов / Волгоградский государственный медицинский университет. Изд-во ВолГМУ: Волгоград, 2008. - С. 26-27.
7. Меркушенкова О.В., Епишина В.В. Экспериментальное сравнение анксиолитической активности нового производного ГАМК соединения РГПУ-160 и диазепама. // Материалы межрегиональной научно-практической конф. студентов и молодых ученых с международным участием «Молодежь и наука: итоги и перспективы»- Изд-во СГМУ. - Саратов, 2007. - С.97-98.
8. Тюренков И.Н., Меркушенкова О.В., Епишина В.В., Берестовицкая В.М., Васильева О.С. Анксиолитические свойства нового производного глутаминовой кислоты // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. трудов. - Пятигорск, 2008. - Вып.63. С.506-508.
9. Меркушенкова О.В., Епишина В.В., Тюренков И.Н. Изучение анксиолитических свойств нового соединения РГПУ-206 // Человек и лекарство: тезисы докладов XV Российского нац. конгресса, - Москва, 2008. - С.666-667.
10. Меркушенкова О.В., Епишина В.В. Влияние нового производного глутаминовой кислоты на эмоциональный статус животных. // Актуальные проблемы эксперим. и клин. медицины: материалы 66-ой открытой научно-практической конференции молодых ученых и студентов с международным участием /Изд-во ВолГМУ. - Волгоград, 2008. - С. 159-160.
11. Тюренков И.Н., Епишина В.В., Багметов М.Н., Меркушенкова О.В., Берестовицкая В.М., Васильева О.С. Изучение фармакологических свойств нового вещества с антидепрессантным и психостимулирующим действием // Результаты фундаментальных и прикладных исследований для создания новых лекарственных средств. Материалы симпозиума. Москва, 9-11 июня 2008 г. - М.: Фирма «Слово», 2008. - С.210-211
12. Тюренков И.Н., Меркушенкова О.В., Багметова В.В. Психофармакологические свойства новых производных ГАМК с гетероциклическим заместителем в в-положении // Вестник ВолГМУ - 2008, №4, с.83-86.
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 08.10.2015Молекулярно-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 23.11.2010Общая 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 19.05.2012Изучение 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 10.06.2010Понятие сульфаниламидных препаратов - противомикробных средств, производных амида сульфаниловой кислоты. Показания к применению норсульфазола, побочные действия и противопоказания. Применение фталазола при дезинтерии. Назначение бисептола при инфекции.
презентация [377,4 K], добавлен 02.05.2015Классификация 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 10.11.2014Общая характеристика лекарственных средств, производных нитрофенилалкиламинов. Специфические реакции левомицетина стеарата. Хранение и применение фармацевтических лекарств. Анализ лекарственных форм, содержащих левомицетин и его основных производных.
курсовая работа [464,2 K], добавлен 13.10.2017Основные причины эпилепсии. Ассортимент как набор товаров, объединенных по какому-либо признаку, его виды и особенности формирования. Классификация противоэпилептических средств по механизму действия. Описание препаратов и их фармакологического действия.
курсовая работа [52,0 K], добавлен 14.12.2011Исследование основных особенностей воспалительного процесса. Характеристика фармакологического действия лекарственных препаратов нестероидных противовоспалительных средств. Изучение показаний и способа применения, противопоказаний, побочных действий.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 10.03.2014Наименование, 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 23.12.2012Гистамин и его роль в организме. Фармакологическая характеристика антигистаминных препаратов. Фрагменты молекулярной структуры лекарственных средств. Связь структуры и фармакологического действия антигистаминных препаратов. Производные различных структур.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 10.04.2013Ноотропил и другие лекарственные средства. Химический состав Ивадала. Предполагаемые механизмы действия: влияние на систему ГАМК. Центральные эффекты ГОМК, изученные в исследованиях на животных. Лечение наркотической зависимости, бутиратных интоксикаций.
курсовая работа [586,4 K], добавлен 04.12.2010Создание первых современных психотропных препаратов. Краткая характеристика транквилизаторов, нейролептиков и антидепрессантов, наступление терапевтического эффекта, осложнения и их терапия. Побочные действия препаратов и методы сестринского ухода.
реферат [26,2 K], добавлен 18.10.2010Анализ механизма действия антигипертензивных (гипотензивных) лекарственных средств. Классификация и общая характеристика препаратов. Антиадренергические средства центрального и периферического действия. Средства, влияющие на водно-электролитный баланс.
презентация [4,5 M], добавлен 30.03.2015Изучение современных лекарственных препаратов для контрацепции. Способы их применения. Последствия взаимодействия при совместном применении контрацептивов с другими препаратами. Механизм действия негормональных и гормональных лекарственных препаратов.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 24.01.2018Механизм действия антагонистов кальция (ионные каналы, ингибиторы кальциевых каналов), их классификация. Особенности разных групп препаратов. Селективные антагонисты кальция I, II и III типов. Характеристика препаратов и их фармакологического действия.
реферат [52,0 K], добавлен 03.05.2012Анализ классификации лекарственных средств, группирующихся по принципам терапевтического применения, фармакологического действия, химического строения, нозологического принципа. Системы классификации лекарственных форм по Ю.К. Траппу, В.А. Тихомирову.
контрольная работа [28,4 K], добавлен 05.09.2010Классификация психотропных препаратов стимулирующего действия. Основные клинические эффекты психостимуляторов, показания для их применения. Характеристика, классификация и применение антидепрессантов, аналептиков, общетонизирующих и ноотропных препаратов.
презентация [639,0 K], добавлен 02.04.2015Организация постсинаптических рецепторов. Значение глутамата в деятельности полосатого тела. Строение и функции кортикальных клеток. Зависимость собственной ноотропной активности препаратов гамма-аминомасляной кислоты от их метаболических свойств.
реферат [23,1 K], добавлен 06.11.2012Общая характеристика сапонинов, спектр их фармакологического действия. Характеристика лекарственных растений, содержащих сапонины: астрагал шерстистоцветковый, женьшень, заманиха, аралия. Лекарственные растения и фитопрепараты, содержащие сапонины.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 26.08.2017