Вплив бензимідазолу і його нових похідних на електричну активність нейронів Helix albescens Rossm. і поведінку щурів - Автореферат

Виходячи з того, що похідні бензимідазолу впливають на ЦНС, то, в очевидь, механізми нейротропної дії можуть бути розкриті при вивченні змін характеристик електричних потенціалів нейронів, а наявність і напрямок психотропної дії - при вивченні поведінки тварин. Метою роботи було визначити наявність, напрямок, концентраційну залежність і механізм дії бензимідазолу і деяких нових його похідних на електричні процеси в нейронах виноградного равлика, а також наявність і напрямок впливу тестованих речовин на поведінку щурів. Використовуючи метод внутрішньоклітинного відведення біопотенціалів виявити наявність, напрямок і особливості впливу бензимідазолу і деяких його похідних на електричну активність ідентифікованих і неідентифікованих нейронів виноградного равлика. За допомогою методу електричного диференціювання потенціалів дії (ПД) визначити іонні механізми дії бензимідазолу і його нових похідних при безпосередній їхній аплікації на нейрони ізольованного підглоткового комплексу гангліїв виноградного равлика. Вперше досліджено вплив 2-бензилбензимідазолу (1), 2-етилтіобензимідазолу (2), бензимідазолу (3), 2-метилбензимідазолу (4), 2-етилбензимідазолу (5), 2-амінометилбензимідазолу (6), 2-(1-гидроксиетил)бензимідазолу (7), 2-(3-гидроксипропіл)бензимідазолу (8), 2-трифторметилбензимідазолу (9) і 2-циклопропілбензимідазолу (10) на електричну активність нейронів виноградного равлика.У розділі „Огляд літератури” проаналізовано і узагальнено наукові дані про нервову систему молюска, особливості функціонування нейронів і параметри їх електричної активності, а також відомі дані про біологічний вплив речовин, що досліджені в дисертаційній роботі. Схема постановки експерименту була наступною: спочатку реєстрували фонові електричні параметри, які відображають початковий функціональний стан нейронів (контроль), потім через 0,5, одну, пять і 20 хв від моменту аплікації речовини і аналогічно від початку відмивання. Так, дибазол (1) у всіх застосованих концентраціях пригнічує електричну активність нейронів ППА1, а в концентрації 10-4 М - селективно активує электрогенез нейронів ППА2 і ППА7, тобто підвищує амплітуду ПД і ЧГІ, а при концентраціях 1 10-3 і 10-2 М спострерігається пригнічення електричної активності цих нейронів. Виявлено, що 1 в концентраціях 10-4 і 10-3 М значно сповільнює максимальну швидкість зростання ПД нейрона ППА1 (від 11,1 ±± 0,35 В/с в фоні до 9,1 ±± 1,1 і 7,14 ±± 0,25 В/с відповідно, р?0,05) (рис. Не виключено, що пригнічуючий ефект тестованої речовини на нейрон ППА1 може бути опосередкований впливом саме на синаптично повязані з ним нейрони ВГ, які збуджуються під впливом бензимідазолу.В дисертаційній роботі зясовано, що бензимідазол, 2-бензилбензимідазол, 2-етилтіобензимідазол, 2-метилбензимідазол, 2-етилбензимідазол, 2-амінометилбензимідазол, 2-(1-гидроксиетил)бензимідазол, 2-(3-гидроксипропіл)бензимідазол, 2-трифторметилбензимідазол і 2-циклопропілбензимідазол суттєво впливають на електробіогенез нейронів і поведінку тварин, тобто мають нейро-і психотропні властивості. Встановлено, що в оптимальних концентраціях (10-4 і 10-3 М) 2-амінометилбензимідазол, 2-(1-гидроксиетил)бензимідазол, 2-(3-гидроксипропіл)бензимідазол і 2-циклопропілбензимідазол активують електрогенез нейронів, а 2-етилтіобензимідазол, 2-метилбензимідазол, 2-етилбензимідазол, і 2-трифторметилбензимідазол пригнічують її. Встановлено, що механізми дії бензимідазолу і його похідних обумовлені активацією або пригніченням швидкості зростання Na -, Ca2 -, K -струмів, а в деяких випадках і активацією Cl-струмів. Зясовано, що аплікація бензимідазола і 2-трифторметилбензимідазола дозволяє визначити наявність постсинаптичних потенціалів на мембрані соми нейронів молюска, що може бути використано в якості методичного засобу для вивчення організації синаптичних входів на мембрані соми пейсмекерних і непейсмекерних нейронів.

2. Основний зміст роботи

В дисертаційній роботі зясовано, що бензимідазол, 2-бензилбензимідазол, 2-етилтіобензимідазол, 2-метилбензимідазол, 2-етилбензимідазол, 2-амінометилбензимідазол, 2-(1-гидроксиетил)бензимідазол, 2-(3-гидроксипропіл)бензимідазол, 2-трифторметилбензимідазол і 2-циклопропілбензимідазол суттєво впливають на електробіогенез нейронів і поведінку тварин, тобто мають нейро- і психотропні властивості.

Показано, що порогові концентрації бензимідазолу і його похідних складають 10-5 і 10-4 М. Встановлено, що в оптимальних концентраціях (10-4 і 10-3 М) 2-амінометилбензимідазол, 2-(1-гидроксиетил)бензимідазол, 2-(3-гидроксипропіл)бензимідазол і 2-циклопропілбензимідазол активують електрогенез нейронів, а 2-етилтіобензимідазол, 2-метилбензимідазол, 2-етилбензимідазол, і 2-трифторметилбензимідазол пригнічують її. Концентрація 10-2 М всіх тестованих сполук є токсичною, а в деяких випадках і летальною для нейронів молюска.

Встановлено, що механізми дії бензимідазолу і його похідних обумовлені активацією або пригніченням швидкості зростання Na -, Ca2 -, K -струмів, а в деяких випадках і активацією Cl-струмів.

Зясовано, що аплікація бензимідазола і 2-трифторметилбензимідазола дозволяє визначити наявність постсинаптичних потенціалів на мембрані соми нейронів молюска, що може бути використано в якості методичного засобу для вивчення організації синаптичних входів на мембрані соми пейсмекерних і непейсмекерних нейронів. Використання аплікації 2-трифторметилбензимідазола дозволяє визначити як ендогенну (пейсмекерну), так і екзогенну (транссинаптичну) природу потенціалів дії пейсмекерних нейронів.

Встановлено, що бензимідазол, 2-бензилбензимідазол, 2-етилтіобензимідазол, 2-метилбензимідазол, 2-етилбензимідазол в дозах 50, 100 і 150 мг/кг пригнічують рухову активність і психоемоційний стан щурів, що обумовлено бензимідазольним фрагментом молекули і не залежить від радикалу. Протилежні ефекти спостерігаються при введенні 2-амінометилбензимідазолу, 2-(гидроксиетил)бензимідазолу і 2-(3-гидроксипропіл)бензимідазолу в дозі 50 мг/кг, які виражалися в активації рухової і дослідницької активності, однак в дозах 100 і 150 мг/мг ці речовини пригнічують всі поведінкові показники. У даному випадку активуюча дія сполук обумовлена не бензимідазольним фрагментом, а -NH2 і -ОН функціональними групами.

Встановлено, що бензимідазол і тестовані його похідні односпрямовано діють як на електричну активність нейронів, так і на поведінку тварин. Даний факт вказує на те, що використовуючи методи позаклітинної аплікації і внутрішньоклітинного відведення біопотенціалів, можливо прогнозувати дію похідних бензимідазолу на поведінку ссавців.

1. Гамма Т.В., Раваева М.Ю., Хусаинов Д.Р., Кизилов А.Е. Влияние биологически активных соединений на параметры электрической активности идентифицированных нейронов моллюска Helix albescens // Ученые записки ТНУ, серия “Биология”, 2001, Т. 14. - №2. - С. 21-26.

Особистий внесок. Особистий внесок автора полягає у самостійному вивченні і узагальненні літературних даних, підготовці та проведені експериментальної частини стосовно бензимідазолу, а також статистичній обробці даних. Підготовка публікації по означеній темі була виконана разом зі співавторами.

2. Gamma T.V., Korenyuk I.I., Baevsky M.Yu., Ravaeva M.Yu., Pavlenko V.B. The Effect Of The Influence Of Some Benzimidazole Derivatives On The Components Of Molluscs Neuron Potentials // Neurophysiology, 2002. - V. 34. - № 2/3. - P.147-149.

Особистий внесок. Особистий внесок автора полягає у самостійному вивченні і узагальненні літературних даних, підготовці та проведені експериментальної частини, а також статистичнійї обробці даних. Підготовка публікації по означеній темі була виконана разом з науковим керівником і співавторами.

3. Гамма Т.В., Коренюк И.И. Баевский М.Ю., Замотайлов А.А., Кобылянская Л.А. Эффекты воздействия бензимидазола и некоторых его производных на параметры электрических потенциалов нейронов моллюска // Ученые записки ТНУ, серия “Биология, Химия”, 2003, Т. 16 (55). - №1. - С. 20-27.

Особистий внесок. Особистий внесок автора полягає у самостійному вивченні і узагальненні літературних даних, підготовці, проведені експериментальної частини та статистичній обробці даних. Підготовка публікації по означеній темі була виконана разом з науковим керівником і співавторами.

4. Гамма Т.В., Коренюк И.И., Баевский М.Ю. Функциональное состояние нейронов ППА1 под влиянием дибазола и бемитила // Ученые записки ТНУ, серия “Биология, Химия”, 2003, Т. 16 (55). - №4. - С. 20-27.

Особистий внесок. Особистий внесок автора полягає у самостійному вивченні і узагальненні літературних даних, підготовці та проведені експериментальної частини, а також статистичній обробці даних. Підготовка публікації по означеній темі була виконана разом з науковим керівником і співавторами.

5. Коренюк И.И., Гамма Т.В., Баевский М.Ю., Подмарева И.Р. Влияние бемитила на физиологическую реакцию крыс // Ученые записки ТНУ. Серия “Биология, химия”, 2005, Т. 18 (57). - №1. - С. 161 - 166.

Особистий внесок. Особистий внесок автора полягає у самостійному вивченні і узагальненні літературних даних, підготовці та проведені експериментальної частини, а також статистичній обробці даних. Підготовка публікації по означеній темі була виконана разом з науковим керівником і співавторами.

6. Коренюк И.И., Гамма Т.В. Эффекты воздействия 2-трифторметилбензимидазол гидрохлорида на параметры биоэлектрической активности нейронов моллюска // Ученые записки ТНУ. Серия “Биология, химия”, 2005, Т. 18 (57). - №3. - С. 145- 153.

Особистий внесок. Особистий внесок автора полягає у самостійному вивченні і узагальненні літературних даних, підготовці та проведені експериментальної частини, а також статистичній обробці даних. Підготовка публікації по означеній темі була виконана разом з науковим керівником.

Тези: 1. Коренюк И.И., Гамма Т.В., Раваева М.Ю., Хусаинов Д.Р., Козенцева Ю.А., Гончарова Е. Электрическая активность нейронов моллюска при аппликации бензимидазола и его производных // Архив клин. и эксп. медицины, 2001, Т. 10. - №2. - С. 168.

Особистий внесок. Особистий внесок автора є достатнім і полягає у самостійному аналізі і узагальненні результатів дослідження, написанні тексту тез.

2. Коренюк І.І., Гамма Т.В., Баєвський М.Ю., Раваєва М.Ю., Павленко В.Б., Костюченко О.В., Хусаїнов Д.Р., Коренюк О.І., Козенцева Ю.А. Вплив бензимідазолу та його похідних на біоелектричні параметри ідентифікованих нейронів молюска Helix albescens // Фізіологічний журнал, 2002, Т 48. - №2. - С. 25.

Особистий внесок. Особистий внесок автора є достатнім і полягає у самостійному аналізі і узагальненні результатів дослідження, написанні тексту тез.

3. Korenyuk I., Gamma T., Ravaeva M., Baevsky M., Kuryanov V., Kizilov A., Husainov D., Chupahina T., Kostyuchenko O., Korenyuk O., Kozentseva Yu.The influence of connections of benzimidazoles, kumarines and bicyclourea classes on membrane potential and separate components of mollusc neurons potentials / Of International Conference “New technologies of obtaining and application of biologically active substances’, Alushta, Crimea, Ukraine, 2002. - Р. 154.

Особистий внесок. Особистий внесок автора є достатнім і полягає у самостійному аналізі і узагальненні результатів дослідження, написанні тексту тез стосовно бензимідазолу.

4. Коренюк И.И., Гамма Т.В., Баевский М.Ю. Реакции идентифицированных нейронов моллюска на аппликацию производных бензимидазола // Матеріали міжнародної конференції, присвяченої памяті професора Шостаковської І.В., 2002. - С. 100.

Особистий внесок. Особистий внесок автора є достатнім і полягає у самостійному аналізі і узагальненні результатів дослідження, написанні тексту тез.

5. Гамма Т.В., Коренюк И.И. Баевский М.Ю. Характеристика параметров электрических потенциалов нейронов моллюска под действием бензимидазола и некоторых его производных // Материалы Всеукраинской конференции молодых ученых “Актуальные вопросы современного естествознания - 2003”, Симферополь, 2003. - С. 23-24.

Особистий внесок. Здобувачеві належить проведення експериментальних досліджень, аналіз літературного і експериментального матеріалу та деякі висновки.

6. Korenyuk I.I., Gamma T.V., Baevsky M.Yu. The responses in molluscan neurons on the action of benzimidazole end some of its derivatives // Of International Conference Chemistry Of Nitrogen Containing Heterocycles CNH -2003, Kharkiv, Ukraine, 2003. - P. 242.

Особистий внесок. Особистий внесок автора є достатнім і полягає у самостійному аналізі і узагальненні результатів дослідження, написанні тексту тез.

7. Гамма Т.В., Коренюк И.И. Влияние бемитила на поведенческие реакции крыс // Материалы III конференции Украинского общества нейронаук. - Донецк, 2005 // Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти, 2005, Т. 1. - №1. - С.21-22.

Особистий внесок. Особистий внесок автора є достатнім і полягає у самостійному аналізі і узагальненні результатів дослідження, написанні тексту тез.

8. Гамма Т.В., Коренюк И.И., Шилина В.В. Влияние бензимидазола гидрохлорида (БГ) на электрофизиологические показатели нейронов молюска // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції “Проблеми вікової фізіології”, Луцьк - Шацькі озера, 2005. - С. 22-24.

Особистий внесок. Особистий внесок автора є достатнім і полягає у самостійному аналізі і узагальненні результатів дослідження, написанні тексту тез.

9. Гамма Т.В., Коренюк И.И. Действие бензимидазола и некоторых его производных на электрическую активность моллюска и поведенческие реакции крыс // Физиологический журнал, 2006, Т 52. - №2. - С. 29.

Особистий внесок. Особистий внесок автора є достатнім і полягає у самостійному аналізі і узагальненні результатів дослідження, виконанні розрохунково-графічних робіт, написанні тексту тез.