Патогенетичні особливості експериментальної черепно-мозкової травми за умов модуляції системи цитокінів та дофамінергічної системи мозку - Автореферат

Враховуючи ріст травматизму, важкі наслідки травми, які нерідко призводять до інвалідності осіб працездатного віку, значну резистентність проявів до лікувальних заходів, проблема дослідження патогенезу ЧМТ, а також патогенетичне узагальнення методів лікування наслідків є вельми актуальним завданням сучасної патофізіології [Волохова Г.О., 1996; Шандра О.А. та співавт., 1993; 1999; Bauer R.,Fritz H., 2004; Bayir H. et al., 2005; Heida J.G., Quentin., 2005] Проте до теперішнього часу не досліджувалися особливості імунної системи тварин з ЧМТ на тлі застосування препаратів, що знижують рівень прозапальних цитокінів, зокрема пентоксифіліну [Noel P.et al., 1990], а також L-депренілу-інгібітору моноамінооксидази типу А [Newburn G., Newburn D., 2005], що володіє антиоксидантними властивостями [Wu R.M.et al., 1996]. Тому виглядає доцільним дослідити стан імунологічної реактивності, особливості динаміки посттравматичного періоду у щурів, які перенесли ЧМТ середнього ступеня тяжкості, за умов комбінованого застосування пентоксифіліну та L-депренілу, що і склало основний напрям нашого дослідження. Дослідити показники клітинного і гуморального імунітету в посттравматичному періоді у щурів з ЧМТ середнього ступеня тяжкості, а також зясувати динаміку даних показників на тлі застосування пентоксифіліну та L-депренілу. Дослідити динаміку ЕЕГ-показників у щурів з ЧМТ середнього ступеня тяжкості, рухову активність в тесті “відкрите поле”, а також особливості вказаних проявів за умов застосування пентоксифіліну та L-депренілу.ЧМТ у щурів відтворювали шляхом дії падаючим вантажем масою 30 г з висоти 50 см на тимяну частину черепа щура, якого за умов ефірного рауш-наркозу фіксували таким чином, що траєкторія падіння вантажу була перпендикулярною до поверхні черепа тварини [Finnie J. et al., 2001]. У тварини відтворювалися порушення, які класифікували у відповідності з їх тяжкістю на три групи [Шандра А.А. та співавт., 1993]: 1) легкий ступінь тяжкості - у тварин мали місце порушення координації і пози, що зберігалися впродовж перших двох годин з моменту механічної травми, після чого реєструвалося поступове відновлення рухової активності (10-15% всіх щурів); У групі тварин з ЧМТ, яким вводили L-депреніл (5,0 мг/кг, в/очер) у 8 з 11 тварин під впливом пікротоксину реєструвалися судомні сіпання окремих груп мязів, а тяжкість судом склала 0,8 0,2 балів, що було достовірно меншим, ніж у щурів з ЧМТ і пошкодженням дофамінергічної системи середнього мозку (P<0,05). У інтактних тварин тяжкість судом була на 8,7% меншою, ніж у щурів з ЧМТ (P>0,05), а у щурів з деструкцією дофамінергічної системи на 9,8% вищою, ніж у щурів з однією тільки ЧМТ (P>0,05). У групі щурів з ЧМТ, яким застосовували L-депреніл, у всіх експериментальних тварин відзначались інтенсивні клонічні судоми мязів тулуба, - тяжкість судом в групі була на 34,8% меншою, ніж у щурів з однією ЧМТ (P<0,05).У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукового завдання, що полягає в обґрунтуванні підходів до розробки методів запобігання тяжких наслідків черепномозкової травми. Встановлено ефективність комбінованого застосування пентоксифіліну та L-депренілу, а також імуноглобуліну G на підставі оцінки динаміки посттравматичних поведінкових, метаболічних, електрографічних та імунологічних порушень. У ранньому посттравматичному періоді (8 годин з моменту ЧМТ середнього ступеня тяжкості) в крові у щурів спостерігалося збільшення відносного вмісту Т-лімфоцитів і їх абсолютного числа відповідно на 13,2% і 12,4% , менш виражене збільшення В-лімфоцитів, зниження рівня G і М імуноглобулінів відповідно на 16,9% і на 15,6%, циркулюючих імунних комплексів - на 17,1% на тлі збільшення вмісту ФНП-альфа, а також зниження функціональної активності нейтрофілів. ЧМТ середнього ступеня тяжкості викликала у експериментальних тварин редукцію дослідницької активності в тесті “відкрите поле”, підвищення дофамінергічної активності введенням L-депренілу перешкоджало, а деструкція компактної частини чорної речовини, навпаки, сприяла розвитку відповідних рухових розладів. У тварин з ЧМТ відмічалось посилення чутливості структур гіпокампу до дій агоністів збуджувальних амінокислот - каїнової кислоти і NMDA, прискорення формування пікротоксин-індукованих киндлінгових судом, що посилювалося під впливом пошкодження дофамінергічної системи середнього мозку.

Основний зміст роботи

У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукового завдання, що полягає в обґрунтуванні підходів до розробки методів запобігання тяжких наслідків черепномозкової травми. Встановлено ефективність комбінованого застосування пентоксифіліну та L-депренілу, а також імуноглобуліну G на підставі оцінки динаміки посттравматичних поведінкових, метаболічних, електрографічних та імунологічних порушень. Отримані результати дозволяють зробити такі висновки: 1. У ранньому посттравматичному періоді (8 годин з моменту ЧМТ середнього ступеня тяжкості) в крові у щурів спостерігалося збільшення відносного вмісту Т-лімфоцитів і їх абсолютного числа відповідно на 13,2% і 12,4% , менш виражене збільшення В-лімфоцитів, зниження рівня G і М імуноглобулінів відповідно на 16,9% і на 15,6%, циркулюючих імунних комплексів - на 17,1% на тлі збільшення вмісту ФНП-альфа, а також зниження функціональної активності нейтрофілів.

2. У ранньому періоді ЧМТ знижувалася активність лімфоцитів селезінки, що проявлялося гальмуванням реакції бласттрансформації лімфоцитів, яка стимулюється ліпополісахаридом у 3,8 рази і фітогемаглютиніном у 3,1 рази. Вказані порушення були більш виразними при тяжкому ступені травми. Зниження бласттрансформації попереджувалося використанням пентоксифіліну, ефект якого потенціювався L-депренілом.

3. ЧМТ середнього ступеня тяжкості викликала у експериментальних тварин редукцію дослідницької активності в тесті “відкрите поле”, підвищення дофамінергічної активності введенням L-депренілу перешкоджало, а деструкція компактної частини чорної речовини, навпаки, сприяла розвитку відповідних рухових розладів. Пентоксифілін надавав доза-залежні коригуючі ефекти, які адитивно посилювалися L-депренілом.

4. У тварин з ЧМТ відмічалось посилення чутливості структур гіпокампу до дій агоністів збуджувальних амінокислот - каїнової кислоти і NMDA, прискорення формування пікротоксин-індукованих киндлінгових судом, що посилювалося під впливом пошкодження дофамінергічної системи середнього мозку. L-депреніл і пентоксифілін надавали доза-залежні протисудомні ефекти, а також потенційовану протисудомну дію при їх комбінованому застосуванні.

5. Застосування препарату імуноглобуліну G супроводжувалося зниженням нейротоксичної дії агоніста рецепторів збуджувальних амінокислот - NMDA. На тлі застосування імуноглобуліну G комплекс L-депреніл і пентоксифілін надавав потенційовану протисудомну дію як відносно клонічних, так і тонічних судом, викликаних внутрішньогіпокампальною мікроінєкцією NMDA щурам з ЧМТ.

6. Відтворення ЧМТ середнього ступеня тяжкості супроводжувалося змінами спектральних характеристик ЕЕГ. Протягом найближчого посттравматичного періоду (1- 2 год) у тварин реєструвалось зростання десинхронізованої активності бета- і гамма-діапазонів на тлі редукції потужності альфа-ритму, помірного зниження активності дельта-діапазону, а також зниження тета-активності переважно в структурах фронтальної кори і вентрального гіпокампу. Протягом подальших 1-3 годин у тварин розвивалася виражена синхронізація ритмів ЕЕГ, що виявлялося в переважанні активності дельта-діапазону, помірному посиленні потужності альфа-ритму, редукції тета-, бета- і гамма-активності. Вказані зміни ЕЕГ доза-залежно усувалися пентоксифіліном і даний ефект препарату посилювався за умов застосування L-депренілу.

7. У посттравматичному періоді патогенетичні зміни при ЧМТ обумовлені залученням стрес-компетентних органів, що проявляється в збільшенні маси надниркових залоз: лівої на 43,0% і правої - на 38,1%, а також зниження маси селезінки і тимусу: відповідно на 31,7% і на 30,2%. Застосування L-депренілу і пентоксифіліну викликало потенційовані коригуючі ефекти на морфометричні показники стану стрес-компетентних органів.

8. У посттравматичному періоді відзначалось зрушення функціонального стану тіолдисульфідної і аскорбатної окислювально- відновлювальних систем крові у бік переважання дисульфідних груп на 38,4% і окислених форм аскорбінової кислоти в 2,2 рази . Пентоксифілін і L-депреніл викликають підвищення вмісту тіолових груп і відновлених форм аскорбінової кислоти. Дані ефекти посилювалися при поєднаному застосуванні препаратів.

1. Результати хірургічного лікування в гострому періоді розривів артеріальних аневризм передніх відділів артеріального кола великого мозку у хворих з артеріальною гіпертензією/ Сон А.С., Хрущ О.В., Петелкакі О.В., Гуменюк В.Я. // Український нейрохірургічний журнал.- 2001.- Т. 1, № 13.- С.123-125. (внесок дисертанта: аналіз клінічного матеріалу та підготовка статті до друку).

2. Шандра О.А., Годлевський Л.С., Петелкакі О.В. Патогенетичне обґрунтування терапії експериментальної черепномозкової травми// Інтегративна антропологія.- 2005.- № 1-2.- С.18-24. (внесок дисертанта: аналіз клінічного матеріалу, виконання морфологичних досліджень).

3. Петелкакі О.В., Шандра О.А. Зміни чутливості вентрального гіпокампу щурів, які перенесли черепно-мозкову травму (ЧМТ) по відношенню до впливу епілептогенів// Одеський медичний журнал.- 2006.- № 2.- С.22-24. (внесок дисертанта: аналіз експериментального матеріалу, підготовка статті до друку).

4. Петелкакі О.В. Морфометричні порушення імунокомпетентних органів та надниркових залоз, викликаних черепно-мозковою травмою, та ефекти пентоксифіліну і L- депренілу// Одеський медичний журнал.- 2006.- № 3.- С.25-29.

5. Петелкакі О.В. Зміни бластної трансформації лімфоцитів у щурів, які перенесли черепно-мозкову травму, та ефекти пентоксифіліну// Запорізький медичний журнал.- 2006.- №2.- С.114-116.

6. Особливості перебігу гострого періоду розриву артеріальних аневризм каротидного басейну у хворих з артеріальною гіпертензією / Сон А.С., Хрущ О.В., Петелкакі О.В., Гуменюк В.Я. // мат. Х конгресу СФУЛТ.- Луганськ-Київ-Чікаго, 2002.- С. 328. (внесок дисертанта: аналіз клінічного матеріалу та підготовка тез)

7. Petelkaki A.V., Shandra A.A. Usage of immunoglobulines combined with suppression of proinflammatory cytokines in brain trauma treatment // Chinese Journal of Pathophysiology. - 2006, P.333 (Abstracts of V-th World Pathophysiology Congress) Pekin, 2006. (внесок дисертанта: аналіз експериментального матеріалу, написання тез)

8. Petelkaki A. V., Shandra A.A. Immunological basic of the brain trauma treatment // In: 4th Internat. Congress on the improvement of quality of life on Dementia, Epilepsy, MS and Perihperal Neuropathies . - Odessa, 2006 - P. 48. (внесок дисертанта: аналіз експериментального матеріалу, написання тез).

9. Петелкаки А.В. Изменения перекисного окисления липидов (ПОЛ) и уровня цитокинов в условиях экспериментальной черепно-мозговой травмы и резистентности к противосудорожному действию бензодиазепинов у крыс // Вісник епілептології. - 2006. - № 1 (15-16). - С.78.

10. Петелкакі О. В. Особливості судом, що викликані агоністами рецепторів збуджуючих амінокислот у щурів з черепно-мозковою травмою (ЧМТ) // Тези доповідей науково-практичної конференції молодих вчених з міжнародною участю „Вчені майбутнього”.- Одеса, 2006 - C. 34-35.

11. Петелкакі О.В. Ефективність використання фармакологічної блокади системи прозапальних цитокінів за умов експериментальної черепномозкової травми // Тези доповідей ІІІ національного зїзду фармакологів України „Фармакологія 2006 - крок у майбутнє”. - Одеса, 2006. - С. 134.