Сравнительная фармакологическая активность натриевой соли никотиноил гамма-аминомасляной кислоты и пирацетама в условиях моделирования ишемического и геморрагического повреждения головного мозга

УДК 615.214.31.03:616.831-005.4

В.В.Дунаев, И.Н. Башкин, В.С.Тишкин А.В. Тихоновский, И.Ф. Беленичев

Запорожский медицинский институт

 

Одной из сложных клинических проблем является интенсивная терапия в остром периоде мозгового инсульта. Именно в этот период проводится большая группа реанимационных мероприятий, среди которых важное место принадлежит предупреждению и лечению гипоксии головного мозга. С этой целью широко используются препараты, нормализующие мозговое кровообращение, микроциркуляцию и метаболизм. При этом, базируясь на представлениях о патобиохимических механизмах развития ОНМК, считается, что одним из перспективных направлений повышения эффективности фармакотерапии церебральной гипоксии явля­йся использование веществ, активирующих собственные биоэнергетические процессы, направляющие их по естественному физиологическому руслу и созданные на основе природных метаболитов и субстратов /I-6/.

Особый интерес в этом плане представляет Противоишемическов действие препаратов, являющихся продуктами ГАМК-системы, которые повышают устойчивость тканей мозга к различным воздействиям и особенно к гипоксии /7 - 12/.

В этой связи представлялось целесообразным оценить сравнительную эффективность экспериментальной фармакотерапии пикамилоном и пирацетамом, применяемых в условиях моделирования острого нарушения мозгового кровообращения и кровоизлияния во внутреннюю капсулу.

Опыты выполнены на 70 белых крысах-самцах, линии Вистар, массой 180 - 220 г, которые были разбиты на 7 групп:

интактные животные;

опытные животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии;

опытные животные, которым в область внутренней капсулы была введена аутокровь;

опытные животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии, получавшие в течение 4 дней пикамилон;

опытные животные, которым в область внутренней капсулы была введена аутокровь, получавшие в течение 4 дней пикамилон;

опытные животные с односторонней перевязкой общей сонной арте­рии, получавшие в течение 4 дней пирацетам;

опытные животные, которым в область внутренней капсулы был введена аутокровь, получавшие в течение 4 дней пирацетам.

Одностороннюю перевязку общей сонной артерии производили под нембуталовым наркозом (40 мг/кг) путем выделения и наложения лигатуры. Введение аутокрови в область внутренней капсулы осуществлялось под нембуталовым наркозом (40 мг/кг) с помощью сверления отверстия в черепе, через которое, согласно координат стереоскопического атласа, в область внутренней капсулы вводили 0,2 мл крови, полученной из хвостовой вены животного. Пикамилон и пирацетам вводили. ежедневно в течение 4 дней после оперативных вмешательств в дозе 250 мг/кг.

На 4 сутки животные выводились из эксперимента путем декапитации. Кровь и поврежденное полушарие головного мозга, после гомогенизации исследовали биохимически, по общепринятым методам /13 - 16/.

Для оценки состояния биоэнергетики и протективного действия препаратов определялось содержание адениловых нуклеотидов, состояние гликолиза (уровень лактата, пирувата), окисление в цикле Кребса (содержание малата), а также интенсивность реакций перекисного окисления липидов по содержанию малонового диальдегида (МДА) и диеновых конъюгатов (ДК) высших жирных кислот. Об ишемическом поведении тканей головного мозга судили по показателям гиперферментемии (активность ЛДГ и изоформ КФК).

Перевязка общей сонной артерии, так же как и введение во внутреннюю капсулу аутокрови, сопровождалась стойкими нарушениями метаболизма мозговой ткани (табл.1, 2, 3, 4). Так, при односторонней перевязке общей сонной артерии, в сравнении с интактными животными, происходило снижение уровней АТФ на 50% и АДФ на 28%, содержание АМФ увеличилось на 40%. Аналогичные изменения наблюдались и при введении аутокрови: содержание АТФ и АДФ снижалось соответственно на 44 и 9%, а уровень АМФ увеличивался на 83%. Выраженное снижение энергетических ресурсов тканей головного мозга происходило на фоне активации реакций анаэробного гликолиза (повышение уровня лактата на 116 и 37%, снижение содержания пирувата на 46 и 29% соответственно во 2 и 3 группах животных) и торможения реакций цикла трикарбоновых кислот (уменьшение уровня малата на 27 и 48% соответственно во 2 и 3 группах животных). Значительное уменьшение содержания АТФ и АДФ, видимо, способствовало дефосфорилированию клеточных мембран и их повреждению в реакциях перекисного окисления липидов. По крайней мере, в тканях головного мозга происходило увеличение у уровня диеновых конъюгатов (во 2-й группе животных на 211% и в 3-й - на 198%) и конечного продукта данных реакций – малонового диальдегида (во 2-й группе животных на 107% и в 3-й - на 106%).

Таблица 1

Содержание адениловых нуклеотидов в мозговых тканях (мкмоль/г)экспериментальных животных

Группа животных	АТФ	адф	амф
Интактные животные	2,20 ± 0,06	0,43 ± 0,04	0,14 ± 0,01
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии	1,19 ± 0,18 х	0,33 ± 0,02 х	0,18 ± 0,01 х
Животные с введением аутокрови во внутреннюю капсулу	1,24 ± 0,18 х	0,47 ± 0,05 х	0,25 ± 0,02 х
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии + пикамилон	1,73 ± 0,03 ох	0,57 ± 0,03 ох	0,15 ± 0,01
Животные с введением аутокрови + пикамилон	1,75 ± 0,02 ох	0,58 ± 0,03 ох	0,18 ± 0,01 ох
Животные с односторонней перевязкой общей артерии + пирацетам	1,98 ± 0,18 о	0,56 ± 0,08 о	0,20 ± 0,05
Животные с введением аутокрови + пирацетам	1,93 ± 0,15 о	0,53 ± 0,06	1,15 ± 0,02

x-p < 0,05 по отношению к интактным;

o-p < 0,05 по отношению к патологии.

 

Нарастание уровня МДА происходило и в плазме крови опытных животных.

О повреждении цитоплазматических мембран свидетельствует и увеличение активности ЛДГ и изоформ КФК в сыворотке крови. Причем активность КФК увеличивалась в основном за счет ВВ-изоформы, являющейся маркерным изоэнзимом для тканей головного мозга. Так, при од­носторонней перевязке общей сонной артерии активность ММ-изоформы КФК увеличивалась на 39%, МВ-изоформы - на 48% и ВВ-изоформы - на 117%. Такие же результаты гиперферментемии были зафиксированы у животных, которым во внутреннюю капсулу вводилась аутокровь.

Результаты эксперимента необходимо сопоставить с данными литературы, которыми показано, что при недостаточности кровообращения и прекращения доступа кислорода к тканям головного мозга происходит быстрое торможение цикла Кребса, переключение энергетического обмена на гликолитический путь /17/ с интенсивным расходом резер­вов углеводов и накоплением лактата /18/, прогрессивным снижением уровня АТФ и КФ /19,20 - 23/ и появлением продуктов их гидролиза /24/.

 

Таблица 2

Содержание продуктов углеводного обмена в мозговой ткани (мкмоль/г) экспериментальных животных

Группа животных	Лактат	Пируват	Малат
Интактные животные	1,69 ± 0,18	0,22 ± 0,03	0,33 ± 0,02
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии	5,37 ± 0,49 х	0,12 ± 0,01 х	0,24 ± 0,04 х
Животные с введением аутокрови во внутреннюю капсулу	2,33 ± 0,07 х	0,15 ± 0,02 х	0,17 ± 0,03 х
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии + пикамилон	1,99 ± 0,29 ох	0,17 ± 0,01 ох	0,24 ± 0,03 х
Животные с введением аутокрови + пикамилон	3,15 ± 0,38 ох	0,20 ± 0,02 о	0,29 ± 0,06
Животные с односторонней перевязкое общей артерии + пирацетам	3,17 ± 0,44 ох	0,14 ± 0,06	0,37 ± 0,06 о
Животные с введением аутокрови + пирацетам	5,96 ± 0,20	0,17 ± 0,05	0,48 ± 0,06

x-p < 0,05 по отношению к интактным;

o-p < 0,05 по отношению к патологии.

 

Таким образом, изучаемые модели острого нарушения мозгового кровообращения и введения аутокрови во внутреннюю капсулу характе ризуются типичными биохимическими изменениями - активацией процессов гликолиза, торможением активности реакций Кребса, уменьшением фонда макроэргических фосфатов, выраженной гиперферментемией и повышением активности реакций перекисного окисления липидов, которые соответствуют клинико-биохимическим изменениям, наблюдаемым у больных с ишемическими и геморрагическими инсультами, данное обстоятельство позволяет оценить эти модели адекватными и приближенными к клиническим условиям как по патогенезу развития патологии, так и для интерпретации результатов экспериментальной фармакотерапии. Результаты исследований показали, что курсовое назначение как пикамилона, так и пирацетама в остром периоде животным с экспериментальными моделями ишемического и геморрагического поражения головного мозга приводило к нормализации многих показателей углеводно-энергетического обмена активности, реакций перекисного окисления липидов и гиперферментемии (табл. 1,2,3,4). При общей положительной направленности в действии препаратов на биоэнергетические процессы выявляются и определенные количественные различия в их влиянии на изучаемые показатели. Так, чрезвычайно важным моментом в действии пикамилона и пирацетама являлось увеличение у леченых ж ивотных уровня АТФ на фоне увеличения содержания его предшест­венника АДФ и уменьшения количества АМФ, по сравнению с нелечеными животными. Однако количественно эти изменения были более наглядны при назначении животным пирацетама. В свою очередь, в действии пикамилона проявлялось более выраженное влияние на снижение уровня молочной кислоты и увеличение содержания пировиноградной кислоты, чем у пирацетама, для которого было более характерным повышение уровня яблочной кислоты.

Таблица 3

Содержание ПОЛ у экспериментальных животных

Группа животных	Ткань мозга (мкмоль/г)		Кровь (мкмоль/г) МДА
	ДК	МДА
Интактные животные	0,71 ± 0,01	0,23 ± 0,02	0,29 ± 0,05
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии	0,53 ± 0,03 х	0,48 ± 0,02 х	0,40 ± 0,02 х
Животные с введением аутокрови во внутреннюю капсулу	0,51 ± 0,04 х	0,48 ± 0,02 х	0,57 ± 0,06 х
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии + пикамилон	0,30 ± 0,03 ох	0,33 ± 0,03 ох	0,45 ± 0,05
Животные с введением аутокрови + пикамилон	0,28 ± 0,01 ох	0,33 ± 0,03 ох	0,43 ± 0,05
Животные с односторонней перевязкое общей артерии + пирацетам	0,29 ± 0,01 хо	0,37 ± 0,03 х	-
Животные с введением аутокрови + пирацетам	0,30 ± 0,03 хо	0,35 ± 0,03 хо	-

x-p < 0,05 по отношению к интактным;

o-p < 0,05 по отношению к патологии.

 

Таким образом, оба препарата оказывают активирующее влияние Л1а процессы аэробного и анаэробного окисления углеводов и, как следствие, увеличивают энергетический фонд клеток, но удельный вес их Активирующих влияний различен.

Результатом улучшения энергетического статуса клеток головно­го мозга и уменьшения выраженности ишемического их повреждения, по-видимому, является снижение продуктов реакций перекисного окис­ления, которое было характерным в одинаковой степени для действия пикамилона и пирацетама. Одновременно с уменьшением степени повреждения цитоплазматических мембран в реакциях перекисного окисления происходило и существенное снижение показателей гиперферментемии, которое было более выраженным для действия пикамилона. Так, актив­ность ЛДГ при назначении пикамилона животным 6 и 7 групп снижалалось соответственно на 55 и 39%. Очень выраженное влияние пикамилон оказывал на снижение активности КФК и ее отдельных изоформ, особенно на активность

ВВ-изоформы КФК, которая является маркерной для тканей головного мозга. Так, ее активность снижалась у животных 6 и 7 групп соответственно на 90 и 102%, по сравнению с нелечеными группами животных. Одновременно необходимо отметить и такой факт, как снижение повышенной активности МВ-изоформы КФК при назначении пикамилона, что свидетельствует как о повреждении миокарда в условиях экспериментальных моделей, так и о защитном влиянии пикамилона на миокардиоциты .

Таблица 4

Активность ферментов (мкмоль/г) в сыворотке крови экспериментальных животных.

Группа животных	КФК			ЛДГ
	ММ	МВ	ВВ
Интактные животные	1,09 ± 0,04	0,73 ± 0,03	0,46 ± 0,03	1,76 ± 0,43
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии	1,58 ± 0,04 х	1,08 ± 0,01х	1,01 ± 0,05 х	3,80 ± 0,18 х
Животные с введением аутокрови во внутреннюю капсулу	1,55 ± 0,15 х	1,17 ± 0,04 х	1,03 ±0,03 х	2,90 ± 0,16 х
Животные с односторонней перевязкой общей сонной артерии ± пикамилон	1,22 ± 0,03 о	0,92 ± 0,04 о	0,56± 0,03 о	1,92 ± 0,29 о
Животные с введением аутокрови + пикамилон	1,23 ± 0,03 о	0,83 ± 0,04 о	0,59 ± 0,03 о	2,04 ± 0,22 о
Животные с односторонней перевязкое общей артерии + пирацетам	1,31 ± 0,03 хо	0,95 ± 0,04 хо	0,79 ± 0,03 хо	2,37 ± 0,90
Животные с введением аутокрови + пирацетам	1,66 ± 0,03 х	1,05 ± 0,04 х	0,72 ± 0,03 хо	1,99 ± 0,11 о

x-p < 0,05 по отношению к интактным;

o-p < 0,05 по отношению к патологии.

 

Таким образом, пирацетам и пикамилон обладают значительными церебропротективными эффектами при экспериментальном нарушении моз­гового кровообращения и введении во внутреннюю капсулу аутокрови. 3ащитное действие препаратов, по-видимому, реализуется за счет по­ложительного влияния на ишемические нарушения биоэнергетических процессов (гликолиз, окисление в цикле Кребса, энергетический фонд) и выраженного активирующего влияния на антиоксидантную систему. Подобное представление о возможном механизме действия пирацетама и пикамилона не противоречит данным других исследователей /25 - 32/ и является экспериментальным обоснованием широкого применения пирацетама и пикамилона в качестве средств метаболической терапии в ос­тром периоде ишемического и геморрагического инсультов. Причем, с учетом полученных экспериментальных данных, использование пикамилона в этих клинических ситуациях, видимо, является более предпочти­тельным.

 

Список литературы

1. Баранцевич Е. Р., Валеев Р.И., Жидоков И. А. // Проблема фармакологической регуляции патологи­ческих процессов. -Л.,1985, - С. 20 - 22.

2. Шмидт Е. В., Лунев Д. К., Верещагин И. В. Сосудистые заболевания головного и спинного мозга. - М.: Медицина,1976. - С.234.

3. Шток В. Н. Лекарственные средства в ангионеврологии. - М.: Медицина, 1984. - С.308.

4. Gisvold S. E., Stern P.A.//Brit.J.Anaesth. -1985- 1.-P. 96-109.

5. Heffer D. S., Passoneau J. V.// J.Cereb. Flood Flow.-1983.-Vol. 5.-№4.-P. 523-528.

6. Kreindler A., Mis о n-Grighei N., Crighei E. Probleme actuall in nevrologie.-Buouresti. Ed . ARSR .— 323 S .

7. M исюк Н.С. Прогнозирование и профилактика острых нарушений мозгового кровообращения. – Минск: Высшая школа, 1987.С. 192.

8. Островская Р.У. // Антидепрессанты и ноотропы. - Л., 1982. - С.101 - 113.

9. Островская Р.У., Молодавкин Г.М., Ковалев Г. И.// Бюл. эксп. биол. и мед. -1982. - Т.93. -№4.- С. 62 - 64.

10. Рощина Л.Ф., 0стровская Р.У.//Фармак. и токсикол.- 1981. - №2. - С .210 - 213.

11. Nikolova M., Nikolov R., Milanova D.//Meth. and Find. Exp. and Clin. Pharmacol.-1984.-№ 7.-P.367-371.

12. Wustmann Ch. Fisher H. D. Schmidt J. Wiss. Z.Humboldt Univ. Berlin Math.naturwiss. R.— 1982,-Bd. 31.-№5 P. 491.

13. Колб В. Г., Камышников B.C. Справочник по клинической химии. – Минск.:Беларусь, 1982. - С. 366.

14. Кочетов Г. А. Практическое руководство по энзимологии. - М.-Высшая школа, 1980. - С.272.

15. Лабораторные методы исследования в клинике.Справочник /Под ред. Мельникова В.В. - М.:Медицина, 1987. - С.368.

16. Методы биохимических исследований/Под ред. Прохоровой М. И. - Л.; Изд-во ЛГУ, 1982. - С.278.

17. Иванова И. А. .Бобков И. Г., Панковский М. Д.//Фармакологическая регуляция состояний дезадаптации.- М ., 1986. - С . 82 - 98.

18. С siba G., P ashen W., Mies G.//Brain Res. -1985-Vol. 336.- N 1.- P . 167-170.

19. Бадрутдинов М.Г., Воронель В. Л.//Гипоксия при патологических процессах, вызванных экстремальными воздействиями: Тезисы докладов. - Л., 1973. - С. 95.

20. Гастева С. В. и др.//Вопросы нейрохимии . - Л.: Наука, 1977. - С. 83-91.

21. Гастева С. В., 3амураев 0. Н.//Специальная и клиническая физиология гипоксических состояний.: Тезисы докладов.- К.,1979. -С. 23 - 27.

22. Кожура В.Л.//Современные проблемы реаниматологии. - М.Г Медицина, 1980. - С.20 - 26.

23. Siesjo В . K., Wie1 ас h T.//Brit. J.Anaesth. - 1985-Vol. 57.-IT 1-P. 47-62.

24. Via1 C., О wen R., 0pie L., Pasel D.//Mol. and cell Cardiol. -1987.- № 2. - P . 187-197.

25. Андреев А. П. .Терехина А. И. //Вопросы мед. химии. - 1983. - Т.29. - Вып.5.-. С.32 - 35.

26. Галкина В. Г. .Лукьянова Л. Д.//Актуальные проблемы оценки фармакологической активности химических соединений. - М.,1981. - 4.1. - С. 78 - 79.

27. Иванова И. А., Бобков Ю. Г.//Фармакологическая коррекция гипоксических состояний.: Тезисы докладов. - Ижевск,1988.- С.52.

28. Кругликова-Львова Р. П. и др.//Новые лекарственные средства. - 1988. -Л5. - С.16 - 19.

29. Машковокий М. Д., Рощина Л. Ф., Полеева А. И.//Новые фармакологические препараты: сердечно-сосудистые психотропные , антиаллергические/Сб. трудов ВНИХВИ.- Вып. 9. - М., 1982 - С. 110 - 121.

30. Мирзоян Р. С., Ганьшина Т. С. //Бюл. экспер. биол. и мед.- 1985. - Т.99. -№1. -С.64 - 65.

31. Мирзоян С.А., Ордян М.Б., Баласанян М. Г.//Бюл. экспер. биол.- 1987.- №1.- С.64 - 65.

32. Полунин Б.А., Туманов В.П., Авруцкий М.Я.//Бюл. экспер. биол.- 1979. - Т.88. - №12. -С.726 - 729.