Опубликовано в журнале:
Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2006, приложение 1ОСОБЕННОСТИ И МЕХАНИЗМ НЕЙРОПРОТЕКТОРНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРЕПАРАТА "МЕКСИДОЛ" ПРИ ГЕМОРРАГИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
В.А.Крайнева
ГУ НИИ фармакологии им. В.В.Закусова РАМН, МоскваНа модели экспериментально вызванной интрацеребральной посттравматической гематомы (геморрагического инсульта) у крыс установлено, что препарат "Мексидол" эффективен в дозе 100 мг/кг (курс - 7 дней). Препарат статистически достоверно сокращал количество неврологических нарушений (парезы, манежные движения), повышал выживаемость животных, улучшал процессы обучения и памяти крыс с геморрагическим инсультом, а также их двигательную активность.
Ключевые слова: мексидол, геморрагический инсульт, неврологический статус, память
Нарушения интегративных функций ЦНС возникают в результате повреждений головного мозга, в частности, при ишемических и геморрагических инсультах (ГИ; инфарктах мозга), травмах, сопровождающихся стойким очаговым морфологическим дефектом мозговых структур.
Инсульт - сосудистое поражение головного мозга, обусловленное недостаточным кровоснабжением (ишемический инсульт) или кровоизлиянием в над- и подоболочные пространства мозга (ГИ) [8,14], возникает вследствие разрыва сосудов головного мозга (кровоизлияние в мозг, ГИ), а также их обструкции (инфаркт мозга, ишемический инсульт).
Терапия при инсульте направлена на восстановление проходимости артерии (тканевой активатор), предупреждение тромбообразования (фибринолитики, антикоагулянты, антиагреганты) и гибели жизнеспособных нейронов. Для предотвращения гибели нейронов в области "ишемической полутени" назначают нейропротекторные средства, использование которых особенно целесообразно в первые часы инсульта (в период так называемого "терапевтического окна"). Применяют как один, так и несколько нейропротекторных препаратов. Для этого используют церебролизин, холина альфосцерат, карнитина хлорид, эмоксипин, глицин и др. Церебропротекторным действием обладают и некоторые вазоактивные препараты (винпоцетин, ницерголин, циннаризин), которые назначают с целью увеличения кровоснабжения в ишемизированной ткани. Однако при этом нельзя исключить феномен "обкрадывания", проявляющийся уменьшением кровотока в зоне ишемии за счет его усиления в здоровых тканях [8,10].
Антиоксиданты считаются перспективными средствами терапии больных с острыми поражениями ЦНС. Эти предположения основаны на том, что свободные радикалы, появляющиеся в результате повреждающего воздействия, перегружают системы эндогенных антиоксидантов, к которым относятся дисмутаза супероксида водорода, каталаза, глутатион, аскорбиновая кислота, и играют значительную роль в развитии тканевого поражения.
Особое место среди антиоксидантов занимает отечественный синтетический оригинальный препарат "Мексидол", разработанный в ГУ НИИ фармакологии РАМН в середине 1980-х гг. [1-3, 5,12]. Препарат обладает выраженным антиоксидантным и мембранопротекторным действием. По химической структуре он представляет собой 2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцинат и, таким образом, имеет сходство с пиридоксином.
Мексидол является ингибитором свободно-радикальных процессов, ПОЛ, оказывает влияние на физико-химические свойства мембраны, повышает уровень содержания полярных фракций липидов в мембране, уменьшает вязкость липидного слоя, активирует энергосинтезирующие функции митохондрий, улучшает энергетический обмен в клетке и защищает структуру мембраны [9]. Данный препарат обладает широким спектром фармакологического действия, которое реализуется не менее чем на двух уровнях - нейрональном и сосудистом. Он оказывает церебропротекторное, антиалкогольное, ноотропное, противогипоксическое, анксиолитическое, противосудоржное, противопаркинсоническое, антистрессорное, вегетотропное действие, а также обладает способностью потенцировать эффекты других нейропсихотропных препаратов [2,3,16,17], улучшает мозговое кровообращение, ингибирует агрегацию тромбоцитов, снижает общий уровень холестерина, оказывает антиатеросклеротическое действие.
Принципиальным отличием механизма действия мексидола от такового традиционных нейропсихотропных препаратов является отсутствие у него специфического связывания с известными рецепторами. Мексидол способен модулировать ГАМКА-рецепторы [12,18]. Его антигипоксическое действие обусловлено не только молекулой 3-оксипиридина, но и входящим в его состав сукцинатом, который в условиях гипоксии способен окисляться.
Эффекты мексидола при лечении больных с ишемическим инсультом хорошо изучены. Особенности применения препарата у больных с ГИ исследовались в значительно меньшей степени.
Целью настоящего исследования являлось изучение противоинсультного действия мексидола на модели ГИ у крыс и оценка спектра его фармакологического действия.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Эксперименты проводили на белых беспородных крысах-самцах массой 220-250 г. Животных содержали в стандартных условиях вивария при свободном доступе к воде и пище.
Моделирование локального кровоизлияния в головном мозге - ГИ (интрацеребральная посттравматическая гематома), проводили по методике [11].
Для создания инсульта крыс наркотизировали гидратом хлорала (400 мг/кг внутримышечно), затем проводили трепанацию черепа и осуществляли деструкцию мозговой ткани в области внутренней капсулы с последующим (через 2-3 мин) введением в место повреждения крови (0.02-0.03 мл), взятой из-под языка животного. Таким способом моделировали локальный аутогеморрагический билатеральный инсульт в области внутренней капсулы (диаметр - 2 мм, глубина - 3 мм) без существенных повреждений расположенных выше образований мозга и неокортекса.
Через 24 ч после операции регистрировали неврологический дефицит, изменения в координации движений, мышечный тонус, ориентировочно-исследовательское поведение крыс.
Наблюдения проводили в течение 14 сут после операции. Регистрировали особенности поведения и состояния животных на 1, 3, 7 и 14-е сутки.
Животные были разделены на 3 группы. В 1-ю вошли ложнооперированные (ЛО) крысы, которым проводилась только трепанация черепа, во 2-ю - животные с ГИ, в 3-ю крысы с ГИ, которым вводили мексидол (100 мг/кг внутримышечно через 3.5-4 ч после операции, затем ежедневно однократно в течение 7 сут). Животным 1-й и 2-й групп вводили физиологический раствор в эквивалентном объеме.
Нарушения поведения и состояния животных после ГИ оценивали традиционными методами: неврологический статус - методом оценки неврологического дефицита (по шкале оценки инсульта (stroke-index) МсGrow в модификации И.В. Ганнушкиной [7]); методом регистрации мышечного тонуса и координации движений [5]; когнитивные функции - по условному рефлексу пассивного избегания (УРПИ) в темной и светлой камере [4]; ориентировочно-исследовательское поведение - с помощью методики открытого поля. Оценивали влияние препарата на выживаемость крыс.
Статистическую обработку данных проводили с вычислением средних арифметических и их доверительных интервалов при p<0.05. Для оценки достоверности результатов использовали t критерий Стьюдента и критерий χ2.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В 1-е сутки после операции почти у всех (90100%) животных с ГИ (2-я группа) наблюдались неврологические нарушения (вялость, замедленность движений, слабость конечностей), тогда как у крыс 1-й группы эти нарушения были отмечены в 30-40% случаев. Сильных неврологических нарушений, проявляющихся в виде манежных движений по кругу, парезов и параличей конечностей, в 1-й группе крыс не наблюдалось, а у животных 2-й и 3-й групп они были зарегистрированы в 40 и 30% случаях соответственно.
При двукратном введении мексидола неврологические нарушения у крыс 3-й группы ослабевали (табл. 1): слабые нарушения регистрировались у 40-60% животных.
Таблица 1. Влияние мексидола на неврологический дефицит у крыс в 1-е сутки после операции (% по шкале McGrow)
Симптом 1-я группа (ЛО) ГИ 2-я группа 3-я группа Вялость, замедленные движения 40 100 60 Слабость конечностей 30 90 40* Манежные движения 0 40 10* Парез 1-4 конечностей 0 40 20 Паралич 1-4 конечностей 0 30 0* Примечание. *p<0.05 (χ2) по сравнению со 2-й группой.Таким образом, мексидол снижал выраженность неврологических нарушений через сутки после ГИ.
На 3-и сутки после инсульта ослабление мышечного тонуса отмечалось в среднем у 4345% крыс 2-й группы, а на 7-14-е - у 33%. У животных 3-й группы на 1-3-и сутки мышечный тонус снижался в 33% случаев, на 7-е - в 25%, а к 14-м - до 9% и был статистически достоверен по сравнению с показателями у крыс 2-й группы (табл. 2).
Таблица 2. Влияние мексидола на мышечный тонус животных с ГИ в тесте горизонтальной перекладины*
Группа животных Время наблюдения, сут 1-е 3-и 7-е 14-е абс. % абс. % абс. % абс. % 1-я (ЛО) 1 (10) 10 2 (10) 20 1 (10) 10 0 (9) 0 2-я (ГИ) 6 (14) 43* 5 (1) 45* 3 (9) 33 2 (6) 33* 3-я (ГИ+мексидол) 4 (12) 33 4 (12) 33 3 (12) 25 1 (11) 9+
Примечание. *Указано количество животных, не подтянувшихся на горизонтальной перекладине. Здесь и в табл. 2-5: в скобках - общее количество животных.
Здесь и в табл. 3: p≤0.05 (χ2) по сравнению *с 1-й группой, +со 2-й группой.На 1-3-и сутки нарушения координации движений отмечались у 50-54% крыс с ГИ, а на 7-14-е - у 50-33% выживших животных. Мексидол ослаблял нарушения координации движений: его действие наиболее отчетливо и статистически достоверно проявлялось на 7-14-е сутки (табл. 3).
Таблица 3. Влияние мексидола на координацию движений животных после ГИ в тесте вращающегося стержня*
Группа животных 1-е сутки 3-и сутки 7-е сутки 14-е сутки абс. % абс. % абс. % абс. % 1-я (ЛО) 2 (10) 20 3 (10) 30 2 (10) 20 1 (9) 11 2-я (ГИ) 7 (14) 50* 6 (11) 54 4 (9) 44* 2 (6) 33* 3-я (ГИ+мексидол) 5 (12) 42 4 (12) 33 1 (12) 8+ 0 (11) 0+ Примечание. *Указано количество животных, не удержавшихся на вращающемся стержне (3 об/мин) в течение 2 мин.При обучении у животных всех групп норковый рефлекс (время захода в темную камеру при обучении) не нарушался. В 1-е сутки после операции этот показатель составлял в 1-й группе - 10.03±0.90, во 2-й - 31.4±9.1, в 3-й - 28.5±5.9. У крыс 2-й группы увеличилось латентное время выполнения.
В 1-й группе через сутки после операции 70% животных помнили об ударе током в темной камере и не заходили в нее. У 72% крыс 2-й группы наблюдались нарушения памяти: только 28% животных помнили об ударе током. При воспроизведении УРПИ на 14-й день после операции только у 17% животных 2-й группы сохранялся памятный след, в то время как в 1-й группе этот показатель составлял 56%. Кроме того, у крыс 2-й группы достоверно уменьшилось латентное время захода в темную камеру, что также свидетельствует о нарушениях памяти. Мексидол оказывал недостоверное влияние на воспроизведение УРПИ через сутки после обучения. Однако через 14 сут у животных 3-й группы наблюдалось статистически достоверное увеличение латентного времени (табл. 4).
Таблица 4. Влияние мексидола на воспроизведение УРПИ у крыс с ГИ
Время наблюдения, показатель Группа 1-я (ЛО) 2-я (ГИ) 3-я (ГИ+мексидол) Через 24 ч после обучения ЛВ, с 144.8±13.5 68.7±38.4+ 97.6±21.4 не вошли в камеру, %* 70 28+ 50 Через 3 сут после обучения ЛВ, с 141.1±16.2 72.6±27.1+ 85.3±17.9 не вошли в камеру, %* 60 27 54 Через 7 сут после обучения ЛВ, с 131.8±19.1 45.4±12.9+ 109.6±17.3x не вошли в камеру, %* 60 22+ 58x Через 14 сут после обучения ЛВ, с 122.7±22.4 31.6±13.4+ 121.2±19.6x не вошли в камеру, %* 56 17+ 64x Примечание. ЛВ - латентное время захода в темную камеру. *Указано количество крыс, которые не вошли в темную камеру (% от общего числа в группе). p≤0.05 (t критерий Стьюдента, χ2) по сравнению +с 1-й группой, xсо 2-й группой.Через 24 ч после обучения и введения мексидола у 50% животных навык не утрачивался (во 2-й группе у 28%). Через 3 сут в 3-й группе также отмечено позитивное влияние препарата на память. Однако эти эффекты мексидола были статистически недостоверны.
Через 7 и 14 сут животные 1-й группы хорошо помнили о негативной ситуации и выполняли УРПИ. На 7-14-й день у крыс 2-й группы нарушения памяти на болевое раздражение были достоверны и наблюдалось уменьшение латентного времени по сравнению с таковым на 1-е и 3-и сутки после операции (табл. 4). Мексидол восстанавливал нарушения памяти в постинсультный период на 7-й и 14-й дни наблюдения. Под влиянием препарата в 3-й группе статистически достоверно увеличилось число крыс, помнивших о болевом раздражителе. Латентное время захода в темную камеру у животных 3-й группы увеличилось примерно в 4 раза по сравнению с показателем у крыс 2-й группы (табл. 4).
Таким образом, с помощью модели УРПИ установлено, что мексидол при повторном введении способен восстанавливать нарушенную при ГИ память.
В тесте "открытое поле" в 1-е сутки после операции у крыс 2-й группы отмечалось значительное, почти в 2 раза, снижение суммарных показателей двигательной активности и исследовательского поведения. Аналогичные изменения наблюдались и на 14-й день после ГИ, однако на этом этапе наблюдения животные были активнее. Применение мексидола через сутки после ГИ способствовало увеличению суммарных показателей поведения крыс до уровня, зарегистрированного у животных 1-й группы.
Во время операции и непосредственно после нее погибло 30% крыс. С 1-х по 7-е сутки после операции в 1-й группе выжили все животные, к 14-м суткам 1 крыса из 10 погибла.
Во 2-й группе в течение первых суток погибло 22% животных, а к 14-му дню этот показатель достиг 67%. Мексидол, который вводили ежедневно в течение 7 дней, почти полностью предупреждал гибель крыс в 3-й группе (табл. 5).
Таблица 5. Влияние мексидола на выживаемость животных после ГИ
Группа животных Время наблюдения, сут 1-е 3-и 7-е 14-е абс. % абс. % абс. % абс. % 1-я (ЛО) 0 (10) 0 0 (10) 0 0 (10) 0 1 (9) 10 2-я (ГИ) 4 (18) 22* 3 (14) 21* 2 (11) 18* 3 (9) 33* 3-я (ГИ+мексидол) 0 (12) 0+ 0 (12) 0+ 0 (12) 0+ 1 (12) 8+ Примечание. p≤0.05 (χ2) по сравнению *с 1-й группой, +со 2-й группой.Таким образом, по сравнению с ложнооперированными животными (1-я группа) у крыс с ГИ (интрацеребральная посттравматическая гематома, 2-я группа) наблюдались выраженный неврологический дефицит, нарушение координации движений, ослабление процессов обучения и памяти и увеличение летальности к 14-му дню эксперимента. Установлено, что мексидол при введении животным в дозе 100 мг/кг внутримышечно через 3.5-4 ч после операции, а затем ежедневно в течение 7 дней значительно снижает выраженность постинсультных нарушений. Препарат улучшает показатели неврологического статуса уже через сутки после ГИ, а при курсовом применении повышает мышечный тонус и улучшает координацию движений на 7-е и 14-е сутки. При повторном применении препарат улучшает нарушенную память и воспроизведение УРПИ на 7-е и 14-е сутки после ГИ. Мексидол почти полностью предупреждает гибель животных с ГИ.
Таким образом, мексидол обладает отчетливым противоинсультным действием у крыс с ГИ. Важной особенностью действия данного препарата является его способность оказывать комплексное влияние на нарушения, возникающие после ГИ. Мексидол улучшает выживаемость животных, неврологический статус, ориентировочно-исследовательское поведение, устраняет постинсультные нарушения памяти, оказывает анксиолитическое действие. Эффект препарата наблюдается при введении непосредственно после ГИ и при курсовом применении в постинсультный период. Полученные данные подтверждают эффективность мексидола как средства лечения больных с ГИ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вальдман А.В., Воронина Т.А., Смирнов Л.Д. и др. // Бюл. экспер. биол. 1985. Т. 99, № 1. С. 60-62.
2. Воронина Т.А. Антиоксидант мексидол. Основные эффекты и механизм действия // Психофармакол. и биол. наркол. 2001. № 1. С. 2-12.
3. Воронина Т.А., Гарибова Т.Л., Смирнов Л.Д. и др. // Бюл. экспер. биол. 1986. Т. 102, № 9. С. 307-310.
4. Воронина Т.А., Островская Р.У. // Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. 2000. С. 153-158.
5. Воронина Т.А., Середенин С.Б. // Там же. С. 126-130.
6. Воронина Т.А., Смирнов Л.Д., Дюмаев К.М. // Бюл. экспер. биол. 1985. Т. 99, № 5. С. 519-522.
7. Ганнушкина И.В. Функциональная ангиоархитектоника головного мозга. М., 1977.
8. Гусев Е.И., Скворцова В.И. Ишемия головного мозга. М., 2001.
9. Дюмаев К.М., Воронина Т.А., Смирнов Л.Д. Антиоксиданты в профилактике и терапии патологий ЦНС. М., 1995.
10. Комиссаров И.В. Синаптические ионотропные рецепторы и познавательная деятельность. Донецк, 2001. С. 99-110.
11. Макаренко А.Н, Косицын Н.С., Пасикова Н.В. // Журн. высш. нервн. деят. 2002. Т. 52, № 6. С. 765-768.
12. Середенин С.Б., Бледнов Ю.А., Гордей М.Л. и др. // Хим.-фарм. журн. 1987. № 2. С. 134-137.
13. Jackowski A., Crockard A., Burnstock G. et al. // J. Cerebr. Blood Flow Metab. 1990. Vol. 10. P. 835-849.
14. Robinson R.G. The clinical neuropsychiatry of stroke. Cognitive, behavioral and emotional disorders following vascular brain injury. Cambridge, 1998. P. 30-41.
15. Smith S., Hodges H., Sowinski P. // Neuroscience. 1997. Vol. 77, N 4. P. 1123-1135.
16. Voronina T.A. Present-day problems in experimental psychopharmacology of nootropic drugs. Harwood, 1992. Vol. 2. P. 51-108.
17. Voronina T.A. Nootropic drugs in Alzheimer disease treatment. New Pharmacological Strategies // Alzheimer disease: therapeutic strategies / Eds. E.Giacobini, R.Becker. Birkhauser; Boston, 1994. P. 265-269.
18. Voronina T.A., Seredenin S.B. // Ann. 1st. Super. Sanita. 1988. Vol. 24. P. 461-466.
| Июнь 2008 г. |
