Експериментальне обґрунтування використання похідних вазопресину для регуляції просторової пам`яті і функціонального стану гіпокампа - Автореферат

), використання методик моно - та білатерального фармакологічного або хірургічного руйнування структур центральної нервової системи дозволило встановити мозкові утворення, які приймають участь в процесах навчання та памяті (Н.П.Бехтєрєва, 1985; В.О.Крауз, 1976 та ін.). В останній час активно вивчаються метаболіти, фрагменти та аналоги антидіуретичного гормону (АДГ) з переважно нейротропним ефектом (M.J.Neal et al., 2002) в плані пошуку сполук, переважаючих по силі ефект родоначальника, а також з метою розшифровки механізму їх дії. Подальше порівняльне вивчення ноотропних ефектів пептидів вазопресинового ряду показало наявність серед них сполук переважаючих, як антидіуретичний гормон, так і тетрапептидний частково захищений фрагмент АВП послідовності 4-9 по ефекту, наприклад, на відтворення памятного сліду (О.Л.Дроздов, 1992; S.Tanabe et al., 1997).Разом з тим, ще не встановленим залишається вплив аналогів та N - і С - кінцевих фрагментів вазопресину (ВП), виявляючих переважно нейротропну дію, на розлогову память у тварин.В ряді наукових праць була встановлена істотна роль ВП та його присутність в гіпокампі (I.J.Urban, 1998) в процесах збереження та відтворення інформації. Але, ще недостатньо вивченими являються зміни показників функціонального стану гіпокампу на фоні попереднього застосування вазопресину, його аналогів, С - і N - кінцевих фрагментів з переважно нейротропною дією в дозах, що стимулюють відтворення енграм памяті. У відповідності до мети було визначено такі основні задачі дослідження: Встановити вплив аргінін-вазопресина, його аналогів та С - і N - кінцевих фрагментів гормону та референтного ноотропного препарату пірацетама на просторову память у щурів;Платформа являла собою чорну пластину з радіусом 5,5 см, яка була розташована на 1 см нижче поверхні води, що заповнювала чорний басейн (діаметром 1,5 м, з температурою води 22 градусів С) На стіни басейну під кутом 90 градусів, відповідно сторонам світу, були нанесені геометричні фігури, що давали щурам змогу орієнтуватися у просторі лабіринту. Оцінка функціонального стану гіпокампа у порівнянні з фронтальною зоною неокортексу включала вимір їх біоелектричної активності по частоті та амплітуді реєструємих потенціалів. Одночасно визначали сумарну біоелектричну активність гіпокампу і фронтальної зони неокортекса шляхом її цифрової фільтрації, біопотенціали розділялися на 4 основних частотних піддіапазона (бета-, альфа-, тета - і дельта-), в межах кожного з яких визначали спектри потужності, частотну та амплітудну характеристики біопотенціалів. Про перебіг біохімічних процесів в гіпокампі на фоні дії досліджуємих речовин свідчили вміст вільних жирних кислот (ВЖК), концентрація проміжних продуктів різних шляхів біологічного окислення субстратів - ТБК активного продукту, молочної кислоти (МК), а також 2,3 - діфосфогліцеринової кислоти (2,3 - ДФГ). Для вивчення фармакологічної активності нами були використані наступні пептиди вазопресинового ряду: 8-аргінін-вазопресин (АВП) в дозі 1 мкг/ кг, дігліциновий аналог гормону - дігліцил - дез-9-гліцинамід - (8-аргінін)-вазопресин (2Г-ДГА-АВП) - 20 мкг/кг, аналог фрагмента нейроростового фактора послідовності 52-57, позбавлений в 54 положенні фенілаланіну (НРФ), тетрапептидний С-кінцевий фрагмент вазопресину послідовності 2-5 (АВП-2-5) обидва по 5 мкг/кг, тетрапептидний частково захищений N-кінцевий фрагмент вазопресину послідовності 4-9 (АВП-4-9) в дозі 40 мкг/кг.Комплексне дослідження показників просторової памяті, нейрофізіологічних параметрів функціонального стану гіпокампа, в порівнянні з фронтальною зоною неокортекса, шляхів біологічного окислення, вмісту насичених та ненасичених вільних жирних кислот дозволяє розташувати пептиди вазопресинового ряду з переважною нейротропною активністю у наступній послідовності: аналог аргінін-вазпресина - фрагмент нейроростового фактора > аналог аргінін-вазопресина - дігліцил-дез-9-гліцинамід - (8-аргінін)-вазопресин > тетрапептидний фрагмент вазопресину послідовності 2-5 > тетрапептидний фрагмент вазопресину послідовності 4-9. Пірацетам, аргінін-вазопресин, його аналоги та N-і С-кінцеві фрагменти з переважним нейротропним ефектом в дозах, що стимулюють відтворення умовних захисних навичок, істотно впливають на просторову память у щурів. Дігліцил-дез-9-гліцинамід-(8-аргінін)-вазопресин вірогідно збільшує латентний період виконання реакції в 3 та 4 спробах, відповідно на 53,0% і 62,9%, тоді як аналог вазопресину - фрагмент нейростового фактору, зменшує в 1-й спробі на 33,3 % в порівнянні з вихідними величинами, а в 4-й спробі вірогідно подовжує на 31,5%. N-і С-кінцеві фрагменти гормона (аргінін-вазопресин - 4-9 і аргінін-вазопресин-2-5) істотно не впливають на час пошуку тваринами платформи у водному лабіринті. Аналог гормону - фрагмент нейроростового фактора та фрагмент аргінін-вазопресин-2-5 збільшували частоту домінуючої компоненти в фронтальній зоні неокортексу, через 5 хв (відповідно на 61,2% та 74,9%, р<0,05), а в гіпокампі на пізніших етапах досліді

2. Основний зміст роботи

Комплексне дослідження показників просторової памяті, нейрофізіологічних параметрів функціонального стану гіпокампа, в порівнянні з фронтальною зоною неокортекса, шляхів біологічного окислення, вмісту насичених та ненасичених вільних жирних кислот дозволяє розташувати пептиди вазопресинового ряду з переважною нейротропною активністю у наступній послідовності: аналог аргінін-вазпресина - фрагмент нейроростового фактора > аналог аргінін-вазопресина - дігліцил -дез-9-гліцинамід - (8-аргінін)-вазопресин > тетрапептидний фрагмент вазопресину послідовності 2-5 > тетрапептидний фрагмент вазопресину послідовності 4-9.

Пірацетам, аргінін-вазопресин, його аналоги та N- і С-кінцеві фрагменти з переважним нейротропним ефектом в дозах, що стимулюють відтворення умовних захисних навичок, істотно впливають на просторову память у щурів. Пірацетам подовжує в 1,5-2 рази ( р<0,05) виконання плавального тесту, а аргінін-вазопресин скорочує виконання тесту на всьому перебігу наглядів. Дігліцил-дез-9-гліцинамід-(8-аргінін)-вазопресин вірогідно збільшує латентний період виконання реакції в 3 та 4 спробах, відповідно на 53,0% і 62,9%, тоді як аналог вазопресину - фрагмент нейростового фактору, зменшує в 1-й спробі на 33,3 % в порівнянні з вихідними величинами, а в 4-й спробі вірогідно подовжує на 31,5%. N- і С-кінцеві фрагменти гормона (аргінін-вазопресин - 4-9 і аргінін -вазопресин-2-5) істотно не впливають на час пошуку тваринами платформи у водному лабіринті.

Сполуки в дозах, що покращують відтворення енграм умовно-захистних реакцій, неоднаково впливають на нейрофізіологічні та біохімічні показники функціонування гіпокампа. Аргінін-вазопресин збільшує амплітуду переважно в ?-піддіапазоні в перші 5 хв дослідів на 29,5 %. Аналог гормону - фрагмент нейроростового фактора та фрагмент аргінін-вазопресин-2-5 збільшували частоту домінуючої компоненти в фронтальній зоні неокортексу, через 5 хв ( відповідно на 61,2% та 74,9%, р<0,05), а в гіпокампі на пізніших етапах дослідів. Аргінін-вазопресин-4-9 через 20 хв після застосування, підвищував частоту біоелектричних коливань у Гп і ФК та сприяв переходу домінуючої складової біоелектричних коливань ( на 87,8% та 67,2%,р<0,05 ) до більш високочастотних ( відповідно, альфа- і тета - ) піддіапазонів, що є проявом десінхронізуючої активності.

Нейропептиди та пірацетам істотно змінювали співвідношення між шляхами біологічного окислення в гіпокампі щурів. Пірацетам та С-кінцевий фрагмент аргінін-вазопресин-2-5 приводили до накопичення молочної кислоти на 19,0% і 22,6% ( р<0,05) відповідно, дігліцил-дез-9-гліцинамід-(8-аргінін)-вазопресин - підвищував рівень ТБК активного продукту на 34,8%, а аргінін-вазопресин - як лактату, так і ТБК. Фрагмент нейроростового фактору та аргінін-вазопресин-4-9 в Гп збільшували вміст 2,3-діфосфогліцерату на 96,6% та 150% ( р<0,05);

На фоні дії пірацетаму відзначається зростання концентрації в гіпокампі пальмітинової (на 36,1%), стеаринової (на 31,9%), олеїнової та арахідонової вільних жирних кислот на 37,2% та 39,3% відповідно. Аргінін-вазопресин, його аналоги та N- і С-кінцеві фрагменти гормону приводили до підвищення вмісту в гіпокампі в 2-2,5 раза насичених, порівняно низькомолекулярних, та зменшенню на 76,6% - 99,6% рівня ненасичених ВЖК;

Використання пептидів сімейства аргінін-вазопресину з переважним нейротропним ефектом в дозах, які покращують відтворення енграм памяті, приводить до зменшення концентрації в гіпокампі такого вторинного мессенджера, як арахідонова вільна жирна кислота (на 80% - 95%; р<0,05) , що може свідчити про їх протекторну дію на мембрани нервових клітин.

О.Л.Дроздов, О.С.Кошелєв. Зміни рівня жирних кислот в гіпокампі та фронтальному неокортексі на фоні дії аналогів вазопресину // Медичні перспективи .- 2001. - Т.6, №1.- С.7-9.

О.Л.Дроздов, О.С.Кошелєв. Здвиги нейрохімічних показників в умовах фармакологічної стимуляції відтворення енграм памяті // Одеський медичний журнал .- 2001.- Т.68, № 6.- С.35-38.

О.Л.Дроздов, О.С.Кошелєв. Зміни рівня арахідонової кислоти при поліпшенні відтворення енграм памяті під впливом аналогів вазопресину у фронтальному неокортексі та гіпокампі // Ліки.- 2001.- № 5-6.-С.16-18.

Спосіб кількісної оцінки функціонального стану головного мозку /О.Л.Дроздов., Л.А.Дзяк, О.Г.Доронін, О.С.Кошелєв, Е.В.Мізякіна // Патент 44397 A Україна A 61 B 5 / 00, A 61 B5/ 0476. - 2002. - 2 с.

А.Л.Дроздов, О.С.Кошелев. Как оказывают свое влияние аналоги вазопрессина на условнорефлекторную память у крыс // Актуальные вопросы морфологии и клинической медицины: Тезисы докладов. - Днепропетровск, 1994.- С.63.

А.Л.Дроздов, О.С.Кошелев. Влияние аналогов вазопрессина на условнорефлекторную память у крыс // Школа академіка О.І.Черкеса: Ідеї, розвиток, перспективи: Тези доповідей конф. присвяченої 100 - річчю з дня народження ак. О.І.Черкеса.- Київ, 1995.- С.9-10.

Кошелев О.С. Дезглициновые и дезглицинамидные производные вазопрессина и их влияние на показатели рабочей памяти у крыс // Актуальные вопросы медицины и биологии: Тезисы докладов.-Днепропетровск, 1996.- С.32.

О.Л.Дроздов, Л.А.Дзяк, І.О.Йовенко, О.С.Кошелєв, Д.О.Матвеєв. Вплив вазопресинергічних механізмів на відтворення енграм памяті у щурів в умовах екстремальних впливів //Актуальные вопросы медицины и биологии: Тезисы докладов.-Днепропетровск, 1996.- Вип.7, Ч.II.-С.31.

А.Л.Дроздов, О.С.Кошелев. Влияние аналогов аргинин-вазопрессина на концентрацию молочной кислоты, как показателя энергообмена в гиппокампе // Збірка тез V міжнародної конф. “Франція та Україна, науково-практичний досвід у контексі діалогу національних культур”.- Дніпропетровськ, 1998.-Т.2.- С.78.

Зубковская А.Г., Дроздов А.Л., Кошелев О.С. Влияние вазопрессинергических механизмов на извлечение энграмм условнорефлекторной памяти в условиях действия экопатологических факторов // Збірка тез V міжнародної конф. “Франція та Україна, науково - практичний досвід у контексті діалогу національних культур”.- Дніпропетровськ, 1998.- Т.2.- С.80-81.

О.С.Кошелев. Роль арахидоновой кислоты на воспроизведение энграмм памяти на фоне действия аргинин-вазопрессина и его аналогов в гиппокампе // Актуальные проблемы медицины: Сборник тезисов.- Дн-ск, 2000.-Т.1.- С.9-10.

О.С.Кошелєв. Вплив пірацетама та аналога вазопресину 2Г-ДГА-АВП на функціональний стан фронтального неокортекса та гіпокампа // IV міжнародна конф. “Наука і освіта”: тези доповідей. - Дніпропетровськ, 2001.- С.26-27.