Експериментальна оцінка нейропротективної дії похідних бензотіазолу при церебральній ішемії - Автореферат

Згідно міжнародним епідеміологічним дослідженням, щорічно від інсульту із 6 млн людей, які перенесли це захворювання, вмирає 4,7 млн. В Україні захворюваність інсультом складає 2,5-3 випадки на 1000 людей у рік, смертність - відповідно один випадок. Тому пошук ефективних засобів запобігання та лікування захворювань мозку - церебропротекторів набуває особливого значення. Спектр їх терапевтичного використання не обмежується гострою ішемією головного мозку, а включає цілий ряд інших нозологічних форм, виникнення та розвиток яких повязані з метаболічним порушенням функції ЦНС та дисбалансом регуляторних нейротрансміттерів (І.В. Наявність великої кількості нейромедіаторних амінокислот в різних відділах нервової системи, їх унікальна фізіологічна роль в роботі мозку, в механізмах нервово-психічної діяльності та пластичності можуть указувати на перспективність використання сполук, які впливають на глутаматергічну нейромедіаторну систему в якості лікарських засобів різного типу дії (протисудомних, протиішемичних, нейропротективних засобів, анальгетиків і т.і.) (А.Ю. Ця концепція свідчить, що некроз або апоптоз нервових клітин при фокальній чи загальній ішемії мозку обумовлений надмірною активністю глутаматергічних нейронів і надмірним зростанням внутрішньоклітинної концентрації іонів кальцію в нейронах мозку, які збуджуються глутаматом (J.Гостру токсичність похідних бензотіазолу вивчали при одноразовому введенні внутрішньошлунково мишам у зростаючих дозах згідно з Методичними рекомендаціями Фармцентру МОЗ України з експериментального вивчення токсичної дії потенційних лікарських засобів (Київ, 2000). Протисудомну активність досліджували у тесті коразолових судом; пролонгування похідними бензотіазолу снодійного ефекту оцінювали за властивістю збільшувати тривалість сну, викликаного введенням тіопенталу натрію; скринінг протигіпоксичної активності здійснювали на моделях гіпоксії замкнутого простору та гіпоксії змішаного типу; антиноцицептивну активність сполук досліджували на моделях „оцтовокислі корчі” і „гаряча пластина”. В наступних експериментах похідні бензотіазолу вводили з лікувальною метою після проведення оклюзії загальних сонних артерій у щурів, в дозі 1/10 ЛД50 внутрішньошлунково, щоденно. Серед 7 похідних бензотіазолу найбільшу антикоразолову активність показала сполука під шифром №2, яка у 2,5 рази збільшувала тривалість латентного періоду до початку конвульсій у порівнянні з контролем, та у 8 раз пролонгувала життя тварин в умовах коразолової інтоксикації; при цьому 50% мишей вижило. Дещо меншою активністю відзначилися похідні бензотіазолу під шифрами №4 і №5, які фактично у 1,5 рази продовжували латентний період до початку конвульсій у порівнянні з контролем, та в 7 раз збільшували тривалість життя тварин, при цьому 66,7% мишей вижило.На моделі гострої ішемії головного мозку білих щурів серед ряду похідних бензотіазолу виділили амдифлузол (речовина №4, 2-аміно-6-дифторометоксібензотіазол) як сполуку з найкращою церебропротективною активністю. При фармакопрофілактичному внутрішньошлунковому введенні щурам в дозі 14 мг/кг на 24 годину амдифлузол знижує летальність тварин з ГПМК на 50% відносно контролю, сприяє більш швидкому усуненню неврологічної симптоматики (на 2,5-5 балів); має антикоразолову - у 1,5 рази продовжує латентний період до початку конвульсій у порівнянні з контролем та в 7 разів збільшує тривалість життя мишей; протигіпоксичну - збільшує час життя тварин в умовах О2-дефіциту на 35,24% (р<0,05) і антитоксичну дію - збільшує час життя тварин у несприятливих умовах на 41,44% порівняно з контролем (р<0,05). Амдифлузол (14 мг/кг) та препарати порівняння - боризол (5 мг/кг) і рілутек (5 мг/кг) в умовах ГПМК при щоденному внутрішньошлунковому введенні з лікувальною метою на протязі 14 діб знижують горизонтальну рухову активність ішемізованих щурів (на 60-70%), дослідницьку (кількість заглядань у нірки зменшується на 60-75%), але не емоційно-вегетативну активність у гострий період (з 1 по 4 доби після оклюзії загальної сонної артерії) порівняно з контролем (щури з ГПМК). Сполуки позитивно впливають на відтворення реакції пасивного уникнення при наявності судинної патології мозку - на 50-70% більше щурів зі збереженою навичкою, ніж у контролі. Амдифлузол (як і препарати порівняння - боризол і рілутек) в умовах ГПМК запобігає виникненню структурних порушень у сенсомоторній зоні фронтальної кори мозку за рахунок активації компенсаторних механізмів над деструктивними змінами у тканинах ГМ, препарат поліпшує трофіку ішемізованих нейроцитів.

Основний зміст роботи

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове рішення наукового завдання, що полягає у експериментальному обгрунтуванні доцільності застосування з профілактичною та лікувальною метою амдифлузолу (найактивнішої сполуки серед ряду похідних бензотіазолу) в умовах гострого порушення мозкового кровообігу (ГПМК) ішемічного генезу.

На моделі гострої ішемії головного мозку білих щурів серед ряду похідних бензотіазолу виділили амдифлузол (речовина №4, 2-аміно-6-дифторометоксібензотіазол) як сполуку з найкращою церебропротективною активністю. При фармакопрофілактичному внутрішньошлунковому введенні щурам в дозі 14 мг/кг на 24 годину амдифлузол знижує летальність тварин з ГПМК на 50% відносно контролю, сприяє більш швидкому усуненню неврологічної симптоматики (на 2,5-5 балів); має антикоразолову - у 1,5 рази продовжує латентний період до початку конвульсій у порівнянні з контролем та в 7 разів збільшує тривалість життя мишей; протигіпоксичну - збільшує час життя тварин в умовах О2-дефіциту на 35,24% (р<0,05) і антитоксичну дію - збільшує час життя тварин у несприятливих умовах на 41,44% порівняно з контролем (р<0,05).

Амдифлузол (14 мг/кг) та препарати порівняння - боризол (5 мг/кг) і рілутек (5 мг/кг) в умовах ГПМК при щоденному внутрішньошлунковому введенні з лікувальною метою на протязі 14 діб знижують горизонтальну рухову активність ішемізованих щурів (на 60-70%), дослідницьку (кількість заглядань у нірки зменшується на 60-75%), але не емоційно-вегетативну активність у гострий період (з 1 по 4 доби після оклюзії загальної сонної артерії) порівняно з контролем (щури з ГПМК). Речовини не мають виражених міорелаксантних властивостей. Сполуки позитивно впливають на відтворення реакції пасивного уникнення при наявності судинної патології мозку - на 50-70% більше щурів зі збереженою навичкою, ніж у контролі. Досліджені речовини не справляють негативного впливу на мнестичні функції мозку в умовах ГПМК.

Застосування амдифлузола (14 мг/кг), боризола (5 мг/кг) і рілутека (5 мг/кг) в умовах ГПМК при щоденному внутрішньошлунковому введенні з лікувальною метою на протязі 4-х діб нормалізує біоенергетичні процеси у тканинах головного мозку. При цьому співвідношення АТФ/АДФ у групі інтактних щурів становить 6, у щурів з ГПМК - 3,7, а у щурів, яких лікували дослідженими речовинами - 4,5 - 4,9. Можливий механізм підвищення фонду АТФ - за рахунок стимуляції СДГ-залежного шляху, опосередкованого активацією шунта Робертса (сполуки вірогідно збільшують вміст сукцинату в 2,5 - 3 рази у порівнянні з контролем). Препарати знижують активність вільно-радикальних процесів і реактивують антиоксидантну систему ферментів. Найбільшу активність проявляє амдифлузол, який знижує вміст основних продуктів ПОЛ - ДК - у корі - на 14,51%, у гіпокампі - на 35,05%, і у стовбурі - на 29,63%; МДА - у корі - на 63,78%, у гіпокампі - на 37,12% і у стовбурі - на 44,44% (р<0,05). При цьому спостерігається підвищення активності антирадикальних ферментів СОД - у корі - на 16,08%, у гіпокампі - на 23,11%, у стовбурі - на 27,35%; і каталази - у корі - на 20,16%, у гіпокампі - на 21,27%, у стовбурі - на 21,76% (р<0,05).

Амдифлузол (як і препарати порівняння - боризол і рілутек) в умовах ГПМК запобігає виникненню структурних порушень у сенсомоторній зоні фронтальної кори мозку за рахунок активації компенсаторних механізмів над деструктивними змінами у тканинах ГМ, препарат поліпшує трофіку ішемізованих нейроцитів. Так, амдифлузол згідно індексу нейродегенерації послаблює нейрональну загибель втричі, він значно збільшує швидкість елімінації загиблих нейронів, ймовірно, унаслідок стимуляції активності мікрогліальних клітин мозку (індекс відносної активності мікроглії = 1,02). Застосування амдифлузола викликає посилення сателітозу, що є ведучим чинником забезпечення життєдіяльності нейронів при розвитку ішемічних уражень ГМ.

Амдифлузол ефективніше, ніж препарати рилузола блокує проведення збудження до інтернейронів спинного мозку - до 70%. Амдифлузол, боризол і рілутек ефективно зменшують рефлекторне збудження мотонейронів у моносинаптичній рефлекторній дузі. Амдифлузол та боризол на перших етапах дії дещо менше впливають на пригнічення моносинаптичних рефлексів; але при розвитку дії їх ефективність зрівнюється. Можливо, зменшення моносинаптичних рефлекторних відповідей при застосуванні досліджених препаратів виникає перш за все через блокаду синаптичної передачі (переважно глутаматергічної природи), в другу чергу - через блокаду проведення збудження по аферентним волокнам групи 1а, які мають моносинаптичні звязки з мотонейронами.

Механізм церебропротективної дії амдифлузолу, ймовірно, пов‘язаний із властивістю гальмувати глутамат-кальцієву ексайтотоксичність, яка виникає при ішемії головного мозку та пригніченням надмірної активації процесів вільнорадикального окислення та нормалізацією показників енергетичного обміну.

Перелік робіт, опублікованих за темою дисертації

В.Й. Мамчур, О.Г. Родинський, О.В. Мозгунов, К.О. Кравченко Вплив блокаторів глутаматергічної трансмісії на активацію пресинаптичних терміналей та інтернейронів спинного мозку у щурів // Медичні перспективи. - 2005. - Т. Х, №1. - С.24-28. (Особистий внесок здобувача: пошук літературних даних, участь у проведенні експерименту, аналіз результатів, підготовлено матеріал до друку).

Е.А. Макий, В.И. Мамчур, А.Г. Родинский, К.А. Кравченко Действие рилузола на проведение возбуждения в периферических нервных волокнах, афферентных пресинаптических терминалях и в моносинаптической рефлекторной дуге спинного мозга // Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. - 2005. - Т.1, №1. - С.40-42. (Особистий внесок здобувача: участь у проведенні експерименту, аналіз результатів).

Є.А. Макій, В.Й. Мамчур, О.Г. Родинський, А.С. Шаламай, К.О. Кравченко Вплив блокаторів глутаматергічної передачі на моносинаптичні розряди вентральних корінців у щурів // Одеський медичний журнал. - 2005. - №2 (88). - С.30-33. (Особистий внесок здобувача: пошук літератури, участь у проведенні експерименту, статистична обробка і аналіз результатів).

К.О. Кравченко Вплив блокаторів глутаматергічної передачі на тривожно-емоційну поведінку білих щурів з експериментальною підгострою ішемією головного мозку // Одеський медичний журнал. - 2005. - №6 (92). - С.26-28.

К.О. Кравченко Нейро- та психотропні властивості нових вітчизняних неселективних антагоністів NMDA-рецепторів // Одеський медичний журнал. - 2006. - №1 (93). - С.19-22.

Мамчур В.И., Кравченко К.А., Слесарчук В.Ю., Подплетняя Е.А., Нефедов А.А. Противосудорожная активность производных бензотиазола // Матеріали ІІІ міжнародної науково-практичної конференції “Динаміка наукових досліджень”. - Дніпропетровськ. - 2004. -Т. 59. - С.7-8.

Мамчур В.Й., Кравченко К.О., Слєсарчук В.Ю., Подплєтня О.А., Макаренко О.В., Коваленко О.Ю. Антиішемічна активність у ряду похідних бензотіазолу // Тези доповідей Х Конгресу СФУЛТ. - Чернівці - Київ - Чикаго. - 2004. - С.514.

Мамчур В.Й., Шаламай А.С., Макитрук В.Л., Кравченко К.О., Слєсарчук В.Ю., Бондар Д.А., Варламова Ж.В. Експериментальна оцінка анальгетичної дії похідних 2-аміно-6-бензотіазолу // Матеріали І Міжнародної науково-практичної конференції „Науковий потенціал світу”. - Дніпропетровськ. - 2004. - С.9-10.

Кравченко К.О. Біотестування рілузола, рілутека та амдифлузола на антитоксичні властивості // Міжнародний медико-фармацевтичний конгрес „Ліки та життя”. - Київ. - 2005. - С.43.

Кравченко К. Перспективи створення нового протисудомного лікарського засобу на основі 2-аміно-6-дифторометоксибензотіазолу // 9-й Міжнародний медичний конгрес студентів і молодих вчених. - Тернопіль. - 2005. - С.186.

Кравченко К.О. Протиішемічні властивості 2-аміно-6-дифторометоксібензотіазолу // Матеріали VIII міжнародної науково-практичної конференції “Наука і освіта”. - Дніпропетровськ. - 2005. - Т. 26. - С.11-12.

Кравченко К.О., Короленко О.В., Чернов Є.О. Вплив блокаторів глутаматергічної передачі на поведінкові реакції білих щурів після однобічної оклюзії сонної артерії // Матеріали IV міжнародної науково-практичної конференції “Динаміка наукових досліджень”. - Дніпропетровськ. - 2005. - Т. 30. - С.3-4.

Кравченко К.О. Вплив блокаторів глутаматергічної передачі на інтенсивність процесів ПОЛ у тварин з церебральним інсультом // Матеріали VI Національного зїзду фармацевтів України „Досягнення та перспективи розвитку фармацевтичної галузі України”. - Харків. - 2005. - С.536-538.

Кравченко К.О. Вплив рилутека, боризола та амдифлузола на поведінку та інтегративні функції мозку тварин з експериментальною підгострою ішемією головного мозку // Тези ІІ науково-практичної конференції молодих вчених та спеціалістів “Актуальні проблеми фармакології та токсикології”. - Київ. - 2005. С.30.

К.О. Кравченко, В.Й. Мамчур, В.І. Опришко Морфологічні показники церебропротективної дії похідних бензотіазолу при ішемічному ушкодженні // Матеріали III Всеукраїнської морфологічної наукової конференції “Карповські читання”. - Дніпропетровськ. - 2006. - С. 36-37.