Сравнительное изучение психотропной активной гетероциклических производных гамма-аминомасляной и глутаминовой кислот

    Соединения  растворялись в физиологическом  растворе и вводились в дозах, составляющих 1/10 от молекулярной массы (мг/кг): РГПУ-195,  РГПУ-197,  РГПУ-198 – 22 мг/кг; РГПУ-196 – 27 мг/кг; РГПУ-199,  РГПУ-200 – 29мг/кг; РГПУ-201 – 24 мг/кг. Пирацетам, фенибут и фенотропил применялись в терапевтически эффективных дозах –400 мг/кг, 25 мг/кг, 25 мг/кг соответственно. Контрольные группы животных получали физиологический раствор в эквивалентном объеме.

    *Приносим  искреннюю благодарность зав.  кафедрой органической химии  Российского государственного педагогического  университета им. А.М. Герцена  (Санкт-Петербург, Россия) ЗДН, д.х.н., профессору А.М. Берестовицкой и старшему научному сотруднику, к.х.н. О.С. Васильевой, предоставивших исследуемые вещества для нашей работы.

В качестве препаратов позитивного контроля на различных этапах исследования использовались: мелипрамин – 16 мг/кг, анальгин – 100мг/кг, диазепам – 1 мг/кг.

     С целью предварительной рандомизации по степени чувствительности/устойчивости к действию патологических факторов и фармакологических веществ в тесте-предикторе «эмоциональный резонанс» (И.В. Жданова, Р.Н. Кордзадзе, Ю.Г. Пляшкевич, 1991) животные разделялись на поведенчески низкоактивных (НА) – прогностически высокочувствительных, высокоактивных – прогностически низкочувствительных и среднеактивных (СА) –составляющих основную массу протестированных крыс и предположительно среднечувствительных к экзогенным воздействиям. (Судаков К.В., Петров В.И., 1997; Середенин С.Б., Бадыштов Б.А. и др., 2001; Коплик Е.В., 2002; И.В. Ганнушкина и др., 2004).

     Для изучения нейропсихотропной активности соединений использовались следующие  психофармакологические тесты: тест «открытое поле» (ОП) (Хаунина Р.А., Лапин И.П. 1976 г., Воронина Т.А. 1982; Гельман В.Я., Кременевская С.И., 1990); тест «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) (Pellow S. et al., 1985); тест «условная реакция пассивного избегания» (УРПИ) (Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П., 1991; Воронина Т.А., Островская Р.У., 2000), «тест экстраполяционного избавления» (ТЭИ) (Бондаренко Н.А., 1992.), тесты «вращающийся стержень» (Караев А. Л, Козлова Г.С. и др., 2004 г.) и «вертикальный экран-сетка» (Калуев А.В., 2002; Nagatani T. et al., 1987); «принудительное плавание с грузом» (Суркова В.В., Тюренков И.Н., 1979; Сейфулла Р.Д, 1998; Морозов И.С., Клейменова Н.Н. 1998; Воронина Т.А., Островская Р.У., 2000); «методика конфликтной ситуации» (вариант Vogel) (Воронина Т.А., Середенин С.Б., 2000); «модель пролонгирования снотворного действия барбитуратов» (Воронина Т.А., Неробокова Л.Н., 2000); тест термического раздражения хвоста путем погружения в воду температурой 58^оС (Судаков С.К. и др., 1995; Савельева К.В. и др., 1997); тест раздражения лап электрическим током до вокализации (Гузеватых Л.С., Валуйских Д.В., Воронина Т.А., 2005); тест подвешивания мышей за хвост (ПМХ) (Steru L. et al., 1985) и методика принудительного плавания по Порсолту (Porsolt R.D. et al., 1977).

    Изучение  нейропротекторного действия соединений проводилось с использованием следующих моделей нейропсихопатологии:

    - модели острой генерализованной  гипоксии: нормобарической гипоксии с гиперкапнией и гемической гипоксии, вызванной нитритной интоксикацией (нитрит натрия 250 мг/кг подкожно) (Воронина Т.А., Островская Р.У., 2000);

    - модели хемоиндуцированного эпилептогенеза вызванного введением пикротоксина (5 мг/кг) и коразола (90 мг/кг), (Воронина Т.А., Неробокова Т.Н., 2000).

    - модели острого стресса: модель острого эмоционально-болевого стресса, вызываемого путем подвешивания животных за дорсальную шейную кожную складку на высоте 1,5м от пола длительностью 12 часов (Островский О.В., Дудченко Г.П., 1985; Аряев В. Л., Кресюн В. И. 1990); модель острого гипергравитационного стресса., вызываемого путем вращения на специальной центрифуге в горизонтальной плоскости в краниокаудальном векторе при величине перегрузки 6g. (Гаевый М.Д., 2000).

    - модель хронического стресса:  48-часовой депривации парадоксальной фазы сна (Вознесенский А.Г. и др., 1989; Воронина Т.А. и др., 1990; Jouvet et al. 1964)

    Стресспротекторное  действие соединений оценивалось по влиянию на психоневрологический статус животных в тестах ОП, УРПИ, ПКЛ и  ТЭИ. На модели гипергравитационного стресса  данные психофармакологические тесты сочетались с оценкой выраженности неврологического дефицита по шкале McGraw и «стрессорной триады»- гипертрофии надпочечников, инволюции тимуса (на торсионных весах проводилось взвешивание органов с определением относительной массы в мг/100г веса животного) и степени изъязвления слизистой желудка (по шкале Перцова С.С., 1995).

    Нейрофармакологический  анализ возможных механизмов действия соединений РГПУ-195 и РГПУ-201 проведен в соответствии с требованиями "Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ" - Фармакологический государственный комитет, МЗ РФ, Москва, 2005".

    Статистическая  обработка результатов исследования проводилась с использованием параметрического t-критерия Стьюдента, непараметрического U-критерия Манна-Уитни, точного критерия Фишера, методом однофакторного дисперсионного анализа, критерия Стьюдента с поправкой Бонферони для множественных сравнений, а также критериев Ньюмена-Кейлса и Данна для множественных сравнений. Обработка данных производилась с помощью пакетов программ Microsoft Excel XP, STATISTICA 5.0, Biostatistics 4.03. Статистически значимыми расценивались эффекты при p<0,05.

ОБСУЖДЕНИЕ  РЕЗУЛЬТАТОВ 

     Данные  о влиянии исследуемых веществ  на двигательную и ориентировочно-исследовательскую активность животных представлены на рис.1.

Рис 1. Влияние однократного введения соединений на параметры поведения  животных в тесте "открытое поле". Обозначения: * - p<0,05– достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений). 

Помимо  этого соединения РГПУ-197, РГПУ-201 достоверно повышали количество заходов в центральную зону ОП, уменьшали число актов груминга и фекальных болюсов - проявляли анксиолитическое действие. Результаты теста ОП позволяют сделать выводы о наличии психостимулирующего действия у соединений РГПУ-198 и РГПУ-199, о наличии анксиоседативных свойств у соединений РГПУ-195, РГПУ-196, РГПУ-201 и анксиоактивирующих – у соединения РГПУ-197.

     В тесте «Условная реакция пассивного избегания» у животных, получавших перед обучением РГПУ-195, РГПУ- 197, РГПУ-198, РГПУ-201, латентный период захода в темный отсек был достоверно больше, а количество заходов – меньше, чем у животных контрольной группы на всех этапах воспроизведения (через 24 часа, на 7-й, 30-й и 60-й день после обучения), что говорит о положительном влиянии на память и наличии ноотропных свойств (Рис.2.). Соединения РГПУ-195, РГПУ-197 и РГПУ-201 достоверно превосходили по выраженности ноотропного эффекта «эталонный ноотроп» пирацетам.

Рис 2. Влияние соединений на латентный период первого захода в  темный отсек у  подвергшихся гравитационной ишемии животных в  тесте УРПИ.

Обозначения: * - p<0,05; ** - p<0,01 – достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений). 

     Результаты теста «приподнятый крестообразный лабиринт» подтвердили наличие анксиолитической активности у соединений РГПУ-195, РГПУ-197 и РГПУ-201, поскольку перечисленные соединения и препараты достоверно увеличивали продолжительность времени, проводимого животными в открытых рукавах лабиринта по сравнению с показателем животных контрольной группы (Рис.3.).

Рис.3. Влияние соединений на продолжительность времени, проводимого животными в открытых рукавах в тесте "приподнятый крестообразный лабиринт"

Обозначения: * - p<0,05– достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений).

     В тесте «Экстраполяционного избавления»  соединения РГПУ-195, РГПУ-197, РГПУ-201 достоверно по сравнению с показателем группы контроля уменьшали латентный период двигательной активности (скорость ориентировочных реакций) и латентный период подныривания (скорость решения экстраполяционной задачи) – как на этапе обучения навыку избавления, так и на этапе его воспроизведения, что свидетельствует о положительном влиянии указанных соединений на обучаемость и память, характеризующих состояние когнитивной функции, и подтверждают наличие ноотропной активности, которая у соединений РГПУ-195, РГПУ-197, РГПУ-198, РГПУ-201 выражена в большей степени, чем у препарата сравнения пирацетама, а у РГПУ-201 – чем у фенибута и фенотропила, что подтверждает результаты теста УРПИ. Под влиянием однократного введения РГПУ-195, РГПУ-197, РГПУ-201 время иммобилизации (поведенческий коррелят депрессии) на этапе обучения достоверно уменьшалось, а количество прыжков (активных попыток избежать угрожающей ситуации) возрастало по сравнению с показателями животных группы контроля, что говорит об антидепрессантных свойствах данных соединений. В тестах «подвешивания мышей за хвост» (Рис.4.) и принудительного плавания по Порсолту эти вещества также достоверно уменьшали у животных продолжительность иммобилизации, что подтверждает наличие антидепрессантных свойств. В наибольшей степени этот эффект был выражен у соединения РГПУ-201 и РГПУ-197, при этом РГПУ-201 превосходило по активности специфический антидепрессант мелипрамин.

Рис.4. Влияние соединений на продолжительность иммобилизации животных в тесте подвешивания мышей за хвост. Обозначения: * - p<0,05– достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений).

     Животные, которым вводились производные  глутаминовой кислоты РГПУ-198 и РГПУ-199, избегали открытых рукавов в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт», а в «тесте экстраполяционного избавления» увеличивали продолжительность иммобилизации и латентный период подныривания (замедляли решение экстраполяционной задачи), что вероятно связано с усилением тревожности под влиянием указанных веществ, которая, как известно, снижает скорость реакции и затрудняет целенаправленную деятельность.

     Соединения РГПУ-195, РГПУ-197, РГПУ-201 проявляют специфическую ноотропную активность, что выражается в улучшении под их влиянием процессов запоминания, сохранения и воспроизведения информации как в динамике, так и в условиях амнезирующего действия холинолитика скополамина и острого эмоционально-болевого стресса.

     Соединения РГПУ-195 и, в большей мере, соединение РГПУ-201 значительно повышали физическую работоспособность и ускоряли адаптацию к повторяющимся форсированным физическим нагрузкам в тесте принудительного плавания с грузом.

Рис.5. Влияние соединений на физическую работоспособность в «тесте принудительного плавания с грузом», вес которого составляет 20% от массы тела животного. Обозначения: * - p<0,05; ** - p<0,01– достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений).

     Соединения  РГПУ195, РГПУ-196, РГПУ-197, РГПУ-201 в тесте конфликтной ситуации по Вогелю устраняли явления страха и тревожности перед действием наказующего болевого фактора и приводили, тем самым, к растормаживанию мотивации удовлетворения жажды, увеличивая число наказуемых взятий воды из поилки, что доказывает наличие у них специфической анксиолитической активности (Рис.6.).

     Косвенно  наличие такого рода активности подтверждается наличием у данных соединений способности потенцировать и пролонгировать снотворный эффект производного барбитуровой кислоты тиопентала натрия, свойственной большому числу специфических анксиолитических и седативных средств и наиболее выраженной у РГПУ-195.

Рис.6. Влияние соединений на поведение животных в тесте «конфликтная ситуация, вариант Vogel» Обозначения: * - p<0,05; ** - p<0,01– достоверность различий по сравнению с контрольной группой животных (ранговый однофакторный анализ Крускала-Уоллиса, критерий Данна для множественных сравнений).

     Соединения РГПУ-195, РГПУ-197 и РГПУ-201 в условиях острой генерализованной гипоксии проявили противогипоксическую активность (Таблица 1)

Таблица 1.

Влияние соединений на продолжительность  жизни животных в  условиях гиперкапнической и гемической гипоксии