Нейротропні ефекти координаційних сполук на основі оксіетилідендифосфонату германію з нікотиновою кислотою, нікотинамідом і магнієм (МІГУ-4, 5, 6)

Результати досліджень ефектів БАР на активність поодиноких вогнищ, створених за допомогою аплікації бензилпеніциліну-натрію на кору головного мозку, свідчали про те, що жоден з досліджуваних БАР не мав істотного впливу на тривалість генерування ЕпА в бензилпеніциліновому осередку (табл. 2). Нові БАР викликали зменшення тривалості існування стрихнінових і ацетилхолінових осередків. При цьому найбільш виразну протисудомну дію мав МІГУ-5. МІГУ-4 і 6 не викликали статистично достовірного скорочення тривалості існування ацетилхолінових осередків. Таким чином, виразність протиепілептичних ефектів МІГУ-5 залежала від природи механізмів епілептогенної дії конвульсантів, які обумовлюють формування осередків ЕпА.

Таблиця 2. Вплив БАР на ЕпА в одиночному осередку, створеному за допомогою стрихніну, бензилпеніциліну і ацетилхоліну в корі головного мозку щурів

Примітка: * - Р < 0,05 порівняно з контролем (критерій достовірності ANOVA)

При дослідженні можливості розвитку толерантності до протисудомної дії МІГУ-5 в умовах його повторного застосування протисудомний ефект МІГУ-5 реєструвався з 1-го і до 14-го днів введення. Після припинення введення МІГУ-5 не відзначалася поява гіперзбудливості внаслідок, так званого, феномена «віддачі», а навпаки, відзначався незначний «слідовий» протисудомний ефект протягом 24 год після останнього введення цієї сполуки.

При розвиненому корнеальному кіндлінгу МІГУ-4 і 6 не мали істотного впливу на виразність судомної активності. На відміну від них МІГУ-5 дозою 45 мг/кг зменшував число щурів з генералізованими клоніко-тонічними нападами, затримував розвиток як перших судомних реакцій, так і генералізованих клоніко-тонічних нападів, однак їх тривалість істотно не змінював. У групі тварин, яким вводили МІГУ-5 дозою 100 мг/кг, для формування нападів інтенсивністю 5 балів було потрібно (22,4±2,6) електричних стимуляцій, що достовірно більше, ніж у тварин контрольної групи (13,6 ± 0,7; Р < 0,05). Таким чином, МІГУ-5 мав протисудомну дію як в умовах сформованого кіндлінгу, так і при його розвитку.

При вивченні впливу одноразового введення МІГУ-4, 5, 6 і протиепілептичних препаратів порівняння (вальпроєва кислота, левітирацетам) на виразність судомних реакцій у тварин з розвиненим ПТЗ кіндлінгом встановлено, що МІГУ-5 у дозі 90 мг/кг (еквівалент ЕД₅₀ на моделі МЕС) істотно зменшував середню виразність судом з 4,8 балів у контролі до 3,3 балів у досліді (Р<0,05). При введенні МІГУ-5 у дозі 120 мг/кг відзначався такий самий ефект, що й при введенні вальпроєвої кислоти (300 мг/кг) або левітирацетаму (25 мг/кг). При розвитку ПТЗ-кіндлінгу у тварин, яким вводився МІГУ-5, відзначалася статистично достовірно менша виразність судомних реакцій порівняно з контролем, починаючи з 6-го введення тестуючої дози ПТЗ. Після припинення введення МІГУ-5 протягом 10 днів, наступне перше введення тестуючої дози ПТЗ викликало швидке зростання інтенсивності судомних реакцій. Таким чином, МІГУ-5 мав протисудомну дію як на моделі ПТЗ-кіндлінгу, що розвивається, так і затримував розвиток судомних реакцій в умовах формування кіндлінгу. Разом з тим, як і більшість протиепілептичних препаратів, МІГУ-5 не мав антиепілептогенної дії, тому що припинення введення МІГУ-5 супроводжувалося швидким наростанням інтенсивності судомних реакцій при ПТЗ-кіндлінгу.

У цілому, вищенаведені дослідження показали, що МІГУ-5 має досить широкий спектр протисудомної дії в умовах експериментальних моделей in vivo і in vitro, включаючи моделі, що дозволяють передбачати ефективність при генералізованих клоніко-тонічних формах нападів, таких як МЕС і аудіогенних судомах, а також в умовах моделі абсансної форми епілепсії – ПТЗ – викликаних судом. Крім того, МІГУ-5 мав протисудомні ефекти на моделях осередків епілепсії, релевантних клінічним формам осередкової, парціальної епілепсії, а також був ефективний на моделі кіндлінгу, що дозволяє передбачити ефекти ПЕП стосовно комплексних парціальних форм судом [TemkinN.R., 2001; Шандра А.А., Годлевский Л.С., 2005].

У тварин з розвиненим ПТЗ-кіндлінгом відзначалося значне зниження порога виникнення викликаних судомних розрядів (ВСР) у системі гіпокампальних пірамід поля СА1 при стимуляції колатералей Шафера. Під впливом МІГУ-5 відзначалося дозозалежне зниження амплітуди першого популяційного спайка, що свідчить про зниження ступеня синхронної активності пірамідних нейронів, а також про те, що МІГУ-5, можливо, посилював пряме гальмування в гіпокампі. Водночас МІГУ-5 знижував амплітуду додаткових популяційних спайків і викликавав блокаду ВСР, що також свідчить про протисудомні властивості МІГУ-5 і може слугувати аргументом на користь участі МІГУ-5 у зворотному гальмуванні, а також дає можливість проводити порівняльний аналіз протисудомних ефектів у ряді нових БАР. Крім того, при додаванні МІГУ-5 у концентрації від 500 до 1000 мкмоль без істотної зміни амплітуди значно зменшувалася частота розрядів у зрізах гіпокампу (протягом 60 хв спостереження), що обумовлена низькою концентрацією кальцію. За умови видалення магнію з омиваючого розчину МІГУ-5 дозозалежно змінював активність спонтанних розрядів, блокуючи генерацію ЕпА у двох зрізах з чотирьох, у концентрації 500 мкмоль ЕпА протягом (52,0 ± 1,0) хв. При додаванні МІГУ-5 у більшій концентрації 1000 і 2000 мкмоль ЕпА пригнічувалася протягом (48,0 ± 3,2) і (24,0 ± 2,7) хв відповідно. Таким чином, дослідження зміни електричної активності зрізів гіпокампу кіндлінгових і інтактних тварин виявили, що МІГУ-5 має протисудомну дію на різні форми ЕпА гіпокампальних зрізів. Виражені ефекти МІГУ-5 на моделі ЕпА, викликаної низькою концентрацією кальцію, очевидно, обумовлені активацією під впливом МІГУ-5 калієвих каналів. Разом з тим протисудомні ефекти МІГУ-5 на моделі ЕпА, викликаної низькою концентрацією магнію, можуть слугувати аргументом на користь участі МІГУ-5 у підтримці балансу збудливих і гальмівних нейромедіаторних механізмів.

Ізоболографічний аналіз взаємодії МІГУ-5 з протиепілептичними препаратами (рис. 1). продемонстрував просте підсумовування протисудомних ефектів МІГУ-5 з вальпроєвою кислотою, топіраматом і габапентином (індекс взаємодії від 0,72 до 1,26). Комбіноване застосування МІГУ-5 з фенітоїном, карбамазепіном і ламотриджином супроводжувалося значним потенціюванням їх протисудомних ефектів (індекс взаємодії від 0,59 до 0,73). Виходячи з отриманих результатів і даних літератури [NickelB., 1997], можна припустити, що антиепілептичні ефекти МІГУ-5 обумовлені його взаємодією з системою ГАМК-бензодіазепін-рецепторного комплексу. Становить істотний інтерес той факт, що в жодній комбінації МІГУ-5 з ПЕП, не відзначалося взаємодії за антагоністичним типом, а також посилення нейротоксичної дії ПЕП у тесті “обертового стрижня”. Останнє має особливе значення для характеристики нового БАР, тому що показує, що в умовах сумісного застосування МІГУ-5 і класичних ПЕП можна зменшити дозу ПЕП без істотного зниження виразності їх протисудомних ефектів, що дозволить значно зменшити побічну дію ПЕП.

На оксотремориновій моделі МІГУ-5 дозою 50 мг/кг мав більш виразний вплив на ЦНС-опосередкований тремор, ніж на периферично обумовлену салівацію. Причому за протитреморною дією МІГУ-5 не поступався скополаміну гідроброміду. МІГУ-4 і 6 також зменшували інтенсивність тремору, однак в меншому ступеню, ніж МІГУ-5 і референс-препарати, та істотно не впливали на салівацію. Досліджувані БАР спричинювали і зниження резерпін-викликаної м'язової ригідності (табл. 3). Найбільш виразну дію мав МІГУ-6, який дозою 45 мг/кг викликав відповідне зниження тонусу згиначів і розгиначів на 34,6 і на 12,5%. При цьому, за активністю практично не відрізнявся від препаратів порівняння.

Таблиця 3. Вплив БАР на резерпін-викликану м'язову ригідність

Примітка: * - Р < 0,05; ** - Р < 0,01 порівняно з п. 2 (критерій достовірності ANOVA)

При вивченні впливу МІГУ-6 на поведінкові прояви паркінсонічного синдрому, викликані мікроін'єкцією у хвостаті ядра різних доз каїнової кислоти (30-100 нг), виявлено зменшення числа пересічених квадратів і вертикальних стійок у «відкритому полі».

На моделі паркінсонічного синдрому, викликаного мікроін'єкцією в компактну частину чорної речовини 6-ГДА, системне введення МІГУ-6 дозами 45 і 60 мг/кг викликало вже через 1 год зниження виразності брадикінезії і ригідності та істотно не впливало на інтенсивність птозу. Таким чином, проведені дослідження показали, що системне введення МІГУ-6 спричинювало дозозалежне зниження виразності брадикінезії і ригідності, обумовлене руйнуванням нігро-стріарного дофамінергічного шляху за допомогою 6-ГДА.

Загалом результати дослідження ефектів комплексних сполук оксіетилідендифосфонатогерманату з нікотиновою кислотою, нікотинамідом і магнієм в умовах моделювання різних нейропатологічних синдромів свідчать, що ці сполуки мають нейротропну активність, виразність і спрямованість якої залежить як від хімічної структури сполуки, так і особливостей моделювання синдромів. Так, при системному введенні МІГУ-5 в цілому мав протисудомну активність і посилював дію стандартних протиепілептичних препаратів, а МІГУ-6 зменшував м'язову ригідність та інші поведінкові прояви паркінсонічного синдрому.

Таким чином, результати проведеного комплексного нейрофармакологічного дослідження нових БАР дозволяють зробити деякі узагальнення про механізми їх нейротропної дії і свідчать про перспективність їх подальшого дослідження для створення на їх основі ефективних протисудомних лікарських засобів.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено нове вирішення актуальної проблеми фармакології та медицини, яке полягає у пошуку нових потенційних високоефективних і безпечних протисудомних лікарських засобів. У роботі експериментально встановлено, що координаційні сполуки оксіетилідендифосфонатогерманатів з різними біолігандами мають виразну нейрофармакологічну активність, яка полягає в зміні поведінкових і електрофізіологічних реакцій тварин в умовах експериментальних моделей епілепсії та паркінсонізму, реактивності нейронів кори головного мозку і зрізів гіпокампу, що обумовлює доцільність їх подальшого поглибленого вивчення як перспективних антиконвульсантів.

1. Серед досліджених координаційних сполук оксіетилідендифосфонатогерманатів з різними біолігандами (МІГУ-4, 5, 6) виявлено біологічно активні речовини, які мають широкий нейротропний спектр, що включає анксіолітичну, седативну, протисудомну, адаптогенну активність.

2. За виразністю і широтою спектра протисудомної дії сполука МІГУ-5 значно перевищує відповідні ефекти сполук МІГУ-4 і 6. Середньоефективні протисудомні дози (ЕД₅₀ ) на моделі максимальних електрошокових судом для МІГУ-4, 5 і 6 відповідно складають: для мишей > 300,0 мг/кг, 92,0 мг/кг і 164,0 мг/кг; для щурів > 300,0 мг/кг, 78,0 мг/кг і 191,0 мг/кг; на моделі пентилентетразол-викликаних судом – для мишей: > 200,0 мг/кг, 64,9 мг/кг, 182,0 мг/кг. Захисний індекс (ТД₅₀ /ЕД₅₀ ) для МІГУ-5 складає 1,7, що відповідає такому для вальпроєвої кислоти.

3. Встановлено, що сполука МІГУ-5 має дозозалежні протисудомні ефекти на моделях осередків епілептичної активності та їхніх комплексів, а також на моделях аудіогенних і 6-Гц-викликаних судом. Разом з тим, МІГУ-5 є не ефективний на моделях судом, викликаних пікротоксином, бікукуліном і стрихніном.

4. Курсове, протягом 14-ти днів, введення МІГУ-5 у дозі 45,0 мг/кг не змінює судомний поріг і не викликає розвитку толерантності, а припинення введення МІГУ-5 не обумовлює виникнення синдрому віддачі. Щоденне введення МІГУ-5, перед тестуючою епілептогенною стимуляцією, затримує розвиток хімічного і електростимуляційного кіндлінгу, але має незначну протисудомну дію в умовах сформованого кіндлінгу.

5. Зниження, під впливом сполуки МІГУ-5, амплітуди популяційного спайка, який відображає моносинаптичну активацію пірамідних нейронів поля СА₁ гіпокампальних зрізів, а також додаткових популяційних спайків, обумовлених полісинаптичною активацією нейронів, дає можливість припустити, що МІГУ-5 потенціює як пряме, так і зворотне гальмування в системі колатералей Шафера.

6. Ізоболографічний аналіз взаємодії сполуки МІГУ-5 із загальноприйнятими і новими протиепілептичними препаратами показав, що комбінації МІГУ-5 з фенітоїном, карбамазепіном і ламотриджином приводять до розвитку синергізму їх протисудомної дії, а в умовах сумісного застосування МІГУ-5 і вальпроєвої кислоти, топірамату і габапентину відзначається просте підсумовування їх протисудомних ефектів. У жодній комбінації МІГУ-5 з протиепілептичними препаратами не відзначалося взаємодії за антагоністичним типом, а також посилення нейротоксичного ефекту препаратів у тесті «обертового стрижня».

7. Показано, що досліджувані сполуки, при їхньому системному введенні, також мають протипаркінсонічну дію, виразність якої залежить від способу моделювання паркінсонічного синдрому. Так, на моделі оксотреморин-викликаного тремору найбільш виразну дію має МІГУ-4, а на моделі резерпін-викликаної м'язової ригідності – МІГУ-6. Останній також має протипаркінсонічну дію на моделі каїнат-викликаного паркінсонічного синдрому, однак був менш ефективний на моделі 6-ГДА-викликаного синдрому.

8. Результати комплексного дослідження ефектів нових похідних оксіетилидендифосфонатогерманатів з біолігандами на інтактних тваринах, а також в умовах моделювання різних нейропатологічних синдромів, переконливо показують перспективність їхнього подальшого дослідження в експериментальній фармакології для створення відповідних нейротропних лікарських засобів.

ПЕРЕЛІК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Волошенков Д.Б. Эффекты производных дифосфоната германия с никотиновой кислотой, никотинамидом и магнием на активное избегание у крыс / Д.Б. Волошенков, О.А. Кащенко // Інтегративна антропологія. - 2005.- № 1-2 (5-6) – С. 51-54. Дисертантом проведен о анал і з експериментального матер і алу, оформлення статт і до друку.

2. Волошенков Д.Б. Вплив нової сполуки германію з нікотинамідом на різні форми судомного синдрому / Д.Б. Волошенков, О.А. Шандра, В.В. Годован // Одеський медичний журнал.- 2005.- № 2 (88).- С.22-25. Дисертантом проведен о експериментальні дослідження, аналіз результатів і підготовка статті до друку.

3. Волошенков Д.Б. Вплив похідних дифосфонату германію з нікотинамідом, нікотиновою кислотою та магнієм на ригидність м’язів, тремор і салівацію у щурів та мишей / Д.Б. Волошенков, О.А. Кащенко, В.В. Годован, О.А. Шандра // Одеський медичний журнал.- 2005.- № 4 (90).– С.21-24. Дисертантом проведений аналіз і інтерпретація результатів, підготовка статті до друку.

4. Волошенков Д.Б. Изоболографический анализ взаимодействия МИГУ-5 с общепринятыми и новыми противоэпилептическими препаратами в условиях модели 6-Гц-вызванных судорог у мышей / Д.Б. Волошенков, П.А. Шандра, О.А. Кащенко // Одеський медичний журнал.- 2007.- № 1 (99) – С. 30-35.Дисертантом обґрунтовані мета наукового дослідження та висновки, проведенні експериментальні дослідження.

5. Волошенков Д.Б. Особенности развития коразолового киндлинга у крыс разного возраста /А.А. Шандра,Д.Б. Волошенков // Проблемы старения и долголетия: IV Національний конгрес геронтологів України, 11-13 жовтня 2005 р.: тези доп. - Київ, 2005.- Т. 14.- С.62-63.Дисертантом проведений аналіз експериментального матеріалу і оформлення тез до друку.

6. VoloshenkovD.B. Germaniumdyphosphonatecompoundwithnicotiniamideinfluenceondifferentformsofseizureactivity / D.B. Voloshenkov, V.V. Godovan, V.I. Kresuyn, A.A.Shandra, R.S.Vastyanov // Epilepsia.- 2005.- Vol. 46, Suppl. 6.- P. 362 (Epilepsia: 26^th International Epilepsy Congress, 28 August -1 September 2005: abstracts. – Paris, 2005.) Дисертантом проведений анал і з експериментального матер і алу і оформлення тез і в до друку.

7. Волошенков Д.Б. Влияние производных дифософоната германия с никотинамидом и никотиновой кислотой на оксотреморин-вызванную саливацию и тремор у мышей / Д.Б. Волошенков, В.В.Годован, О.А. Кащенко, О.А. Шандра // Гомеостаз: физиология, патология, фармакология и клиника: IIміжнародна наукова конференція, 28-29 вересня 2005 р.: тези доп. - Одеса, 2005. - С. 112-114. Дисертантом проведена статистична обробка отриманих результатів і оформлення тез до друку.

8. VoloshenkovD.B. Diphoshonategermanium with nicotinic acid, nicotinamide and magnesium compounds influence on the 6Hz model of partial epilepsy / O.A. Kaschenko, D.B. Voloshenkov// The Improvement of the Quality of life on Dementia, Epilepsy, MS and Peripheral Neuropathies: 4^th International Congress, 27-30 January 2006:abstracts.- Odessa, 2006. - P.105. Дисертантом проведений аналіз і інтерпретація експериментального матеріалу та написання тез.

9. Волошенков Д.Б. Влияние соединения дифосфоната германия с никотинамидом на противосудорожные эффекты противоэпилептических препаратов в условиях модели максимальных электрошоковых судорог у мышей / Д.Б.Волошенков, О.А.Кащенко, П.А.Шандра // Проблемы, достижения, перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения: Труды Крымского государственного медицинского университета им. С.И. Георгиевского.- Симферополь, 2006.- Т. 142, Ч. 3. – С. 205-206.Дисертантом проведено узагальнення отриманих результатів і написання тез.

10. VoloshenkovD. Influence of Diphosphonate Germanium with nicotinamide (MIGU-5) on the Anticonvulsive Activity of Conventional Antiepileptic Drugs in mice/ D. Voloshenkov, O. Kaschenko, V. Godovan, V. Kresyun //Epilepsia.- 2006.- Vol. 47, Suppl. 536.- P. 76-77 (Epilepsia: 7^th Europeancongressonepileptology, 2-8 july 2006: abstracts.- Helsinki, 2006.) Дисертантом проведений аналіз експериментальних даних і написання тез.

11. Волошенков Д.Б. Вплив сполуки діфосфонату германію з нікотинамідом на електричну активність пірамідних нейронів гіпокампу invitro // Психофізіологічні та вісцеральні функції в нормі та патології: III Всеукраїнська наукова конференція, присвячена 70-річчю з дня народження Г.М. Чайченка, 4-6 жовтня 2006 р.: тези доп.- К: Знання України, 2006.- С. 20-21.

12. Волошенков Д.Б. Протисудомна дія нових координаційних сполук германію і дифосфонової кислоти в умовах 6-Гц моделі епілепсії / Д.Б. Волошенков, О.А. Кащенко, П.О. Шандра // Фармакологія 2006 – крок у майбутнє: III національний з’їзд фармакологів України, 17-20 жовт. 2006 р.: тези доп. - Одеса, 2006. - С. 34-35. Дисертантом проведений аналіз і інтерпретація результатів дослідження, офоромлення тез до друку.

13. Волошенков Д.Б. Дослідження взаємодії сполук дифосфоната германію з протиепілептичними препаратами за допомогою метода ізоболографії / Д.Б. Волошенков, О.А. Кащенко, П.О. Шандра // Вчені майбутнього: науково-практична конференція молодих вчених з міжнародною участю, 25-26 жовт. 2006 р.: тези доп. – Одеса: ОДМУ, 2006.- С. 35-36. Дисертантом проведений аналіз отриманих результатів і написання тез.

14. Волошенков Д.Б.Противосудорожное действие нового соединения германия с никотинамидом (МИГУ-5) на модели киндлинга / Д.Б. Волошенков, О.А. Кащенко, А.А. Шандра// Вісник епілептології.- 2007.- №1 (54). - С. 70. (XI конференція Української протиепілептичної Ліги,


8-09-2015, 19:29