Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Постреанимационные изменения интегративной деятельности мозга и возможности их коррекции с помощью комбинированной терапии

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Горенкова, Наталия Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Используемые вещества.

2. Модель клинической смерти.

3. Исследование поведенческих реакций животных

3.1. Оценка тревожно-фобических состояний животных.

3.2. Оценка двигательной активности и ориентировочно-Исследовательского поведения животных

3.2.1. Тест «Открытое поле».

3.2.2. Тест «РОДЭО».

3.3. Оценка физической выносливости животных.

3.4. Выработка условной пищедобывательной реакции на место.

3.5. Выработка условного рефлекса активного избегания.

3.6. Обучение решению стандартной задачи в 8-лучевом лабиринте.

3.7. Обучение решению усложненной задачи в 8-лучевом лабиринте с предъявлением отсрочки.

4. Статистическая обработка данных.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Исследование изменений поведения белых крыс после перенесения 12-мин клинической смерти.

2. Влияние мексидола на поведение крыс после 12-мин остановки кровообращения.

3. Влияние мексидола на поведение крыс после 12-мин остановки кровообращения.

4. Влияние совместного введения мексидола и киоторфина на поведение крыс после 12-мин остановки кровообращения.

5. Влияние пептида дельта-сна на поведение крыс после 12-мин остановки кровообращения.

6. Влияние совместного введения мексидола и пептида дельта-сна на поведение крыс после 12-мин остановки кровообращения.

7. Влияние мексидола на поведение крыс после 12-мин остановки кровообращения.

8. Влияние совместного введения мексидола и окситоцина на поведение крыс после 12-мин остановки кровообращения.

ОБСУЖДЕНИЕ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Постреанимационные изменения интегративной деятельности мозга и возможности их коррекции с помощью комбинированной терапии"

Актуальность проблемы. Патологические процессы, возникающие в мозге при терминальных и постреанимационных состояниях, характеризуются вовлечением структурно-функциональных систем всех уровней организма в формирование устойчивых патологических состояний, приводящих к развитию постреанимационной болезни (Неговский и соавт., 1987; Гурвич и соавт., 1996). В частности, важным фактором в появлении длительно сохраняющихся осложнений у больных, перенесших терминальное состояние, является высокая ранимость мозга и развитие постреанимационных энцефалопатий (Неговский и соавт., 1987; Алексеева, 1996). Для постреанимационной болезни характерны также и формирование структурно-функционального памятного следа и эндогенизация патологического процесса, как результат одновременного сосуществования патологических, адаптивно-компенсаторных и саногенетических механизмов и процессов. В решении вопроса о возможной коррекции ранних и профилактике отсроченных постреанимационных нарушений функций ЦНС важную роль играет изучение закономерностей изменения интегративно-пусковой деятельности мозга, базирующееся на длительном мониторинге и активном фармакологическом вмешательстве в регуляцию всех уровней деятельности мозга (Гурвич и соавт., 1994; Семченко и соавт., 1999). Такая возможность была продемонстрирована в экспериментах по моделированию клинической смерти у белых крыс с применением информационно-регуляторной терапии регуляторными пептидами ГВС-111, ТГС-33, киоторфином на основе функционально-морфологической оценки состояния ЦНС (Волков и соавт., 19952001; Назаренко и соавт., 1995-2000). Учитывая данные об эффективности патогенетической терапии последствий клинической смерти антиоксидантами и мембранопротекторами, блокаторами кальциевых патологических каскадов, ингибиторами возбуждающих аминокислот (Bedell et al., 2002; Muller et al., 1999; Matsuda et al., 2001), представлялось целесообразным исследование комбинированного применения антиоксидантов или мембранопротекторов с регуляторными пептидами. Нами были выбраны мексидол, в связи с его антиоксидантными и мембраномодулирующими свойствами и способностью влиять на базисные звенья патогенеза ишемии-реперфузии, и представители класса регуляторных пептидов -окситоцин, пептид дельта-сна и киоторфин. При этом полагали, что защита мембран будет способствовать облегчению и усилению положительного действия регуляторных пептидов, повышению их информационно-регуляторной ценности. Установлено, что окситоцин положительно влияет на темпы постреанимационного восстановления, состояние нейрональных популяций и количество и свойства 012- и Р-адренорецепторов в мозге (Волков и соавт., 1996; Diaz-Cabiale Z., 2000). Однако влияние окситоцина на посреанимационные нарушения интегративной деятельности мозга не изучено. Существенно, что среди регуляторных пептидов только окситоцин можно отнести к программным гормонам. Для пептида дельта-сна было показано длительное антистрессорное действие в постреанимационном периоде. В связи с его влиянием на процессы торможения в мозге, а также, учитывая важную роль в патогенезе ншемическо-реперфузионного повреждения мозга феноменов растормажпвания и дефицита торможения (Крыжановский, 1997), мы решили изучить его влияние при комбинированном введении. Однократное применение киоторфина после успешной сердечно-легочной реанимации уменьшало летальность, ускоряло восстановление неврологического статуса и способствовало нормализации эмоциональной реактивности животных (Назаренко, 1999).

Такой подбор пептидов представлялся нам весьма актуальным для изучения их влияния на фоне введения антиоксиданта и мембранопротектора мексидола. Комбинированная терапия, по нашему мнению, является довольно перспективным направлением в целях коррекции постреанимационных нарушений ЦНС. В целом настоящая работа явилась продолжением исследований, проводимых в ГУ НИИ общей реаниматологии РАМН по новому направлению - информационно-регуляторной терапии постреанимационного процесса.

Исходя из вышесказанного, целью настоящей работы явилось изучение особенностей постреанимационных отклонений врожденных и приобретенных форм поведения и возможностей их коррекции у белых крыс самцов, перенесших 12-мин прекращение кровообращения в организме. В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. исследовать влияние 12-мин прекращения кровообращения в организме на темпы восстановления неврологического статуса и изменения интегративной деятельности мозга у белых крыс самцов по результатам 9 поведенческих тестов;

2. исследовать особенности восстановления неврологического статуса и постреанимационных изменений поведения при монотерапии мексидолом, пептидом дельта-сна и окситоцином;

3. исследовать особенности восстановления неврологического статуса и постреанимационные изменения поведения при комбинированной терапии реанимационного процесса мексидолом с пептидом дельта-сна, с окситоцином или с киоторфином.

Научная новнзна. Выдвинуто и апробировано предположение о повышении эффективности информационной терапии постреанимационных нарушений регуляторными пептидами на фоне предварительной коррекции патологических изменений свойств биомембран. Показана возможность профилактики постреанимационных нарушений интегративной деятельности мозга с помощью ранней (с началом оживления) однократной инъекции антиоксиданта и мембранопротектора с метаболической активностью - мексидола и регуляторных пептидов - окситоцнна и пептида дельта-сна. Впервые оценена эффективность комбинированной терапии реанимационного процесса мексидолом с окситоцином, с пептидом дельта-сна или с киоторфином в целях коррекции постреанимационных нарушений функций ЦНС.

Теоретическая и практическая ценность. Выявлены типовые особенности структуры постреанимационных нарушений поведенческих реакций крыс. Обнаружено, что в основе этих нарушений лежит высокая уязвимость эмоционально-мотивационной сферы поведения и повышенная реактивность на внешние воздействия и особенно стрессогенные факторы. Установлено, что коррекция отдельных показателей постреаннмацнонных нарушении поведения после мототерапии мексидолом или нейропептидами может как усиливаться, так и ослабляться после их совместного применения. Выявлено взаимопотенциирующее влияние мексидола и окситоцина на врожденные и приобретенные формы поведения, что свидетельствует об эффективности комбинированной терапии реанимационного процесса для профилактики постреанимационных нарушений поведения и о перспективности дальнейших разработок в этом направлении.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Реанимационная н постреашшационпая патология центральной нервной системы.

Прекращение кровообращения в организме и последующая реперфузия всегда сопровождается полиорганной дисфункцией с преимущественным повреждением центральной нервной системы. Полноценное восстановление функций мозга является одной из фундаментальных проблем современной реаниматологии. Согласно концепции постреанимационной болезни, разработанной в НИИ общей реаниматологии РАМН под руководством академика РАМН В.А.Неговского, серьезные изменения в центральной нервной системе развиваются не только в процессе умирания, клинической смерти и во время проведения реанимационных мероприятий, но и в ходе постреанимационного периода (Неговский и соавт., 1987). В результате развития реаниматологии и интенсификации медицинской помощи появились больные, перенесшие длительные аноксические состояния, однако, страдающие развившейся после рециркуляции постреанимационной (постаноксической) энцефалопатией. В большинстве случаев развитие энцефалопатии делает невозможным полноценное восстановление функций мозга и приводит либо к смерти, либо к стойкой инвалидизации больных (Алексеева и соавт., 1996; Семченко и соавт., 1999). Причины, механизмы формирования, динамика и обратимость постаноксической энцефалопатии до конца еще не определены и подлежат дальнейшему изучению. Многочисленные литературные данные свидетельствуют о том, что в основе патогенеза энцефалопатии лежат пассивное энергозависимое некротическое и активное энергозависимое апоптозное повреждение и выпадение нейронов с последующим формированием устойчивых патологических нейрональных систем мозга в результате постаноксической компенсаторно-восстановительной реорганизации межнейронных взаимоотношений. В наибольшей степени страдают высшие функции мозга, реализующиеся, в основном, через полисинаптические цепи (Семченко и соавт., 1999). Диапазон клинических проявлений постреанимационных энцефалопатий достаточно широк - от быстрого выхода из комы с внешне полной нормализацией неврологического статуса до стойкого вегетативного состояния и смерти мозга (Семенов и соавт., 1994). На ранних этапах постреанимационного процесса вслед за возобновлением сердечной деятельности и дыхания восстанавливаются рефлексы краниальных нервов и спинальные рефлексы. Затем происходит постепенное уменьшение глубины комы, в этот период у больных могут развиваться судорожные припадки, разные виды миоклоний и т.д. После выхода из комы, даже в случаях последующего полного восстановления, у больных могут еще долго наблюдаться многообразные психические нарушения: расстройства речи, зрения, амнезия, галлюцинации и др. (Гурвич и соавт., 1996; Астапенко, 1964; Elewan et al., 1994).

Уровень неврологического дефицита на ранних этапах постреанимационного периода может коррелировать со степенью развития психических расстройств у больных в дальнейшем. Было обнаружено существование зависимости между степенью временных неврологических дисфункций у пациентов, наблюдаемых через 1 неделю после системной остановки кровообращения в организме и уровнем неврологических расстройств, фиксируемых через 6 недель (Ergin et al., 1999). У группы больных с нарушениями функций мозга больше, чем 50% от нормы, степень тяжести неврологических симптомов в последствии была значимо выше. С достаточно высокой степенью точности осуществляется прогноз восстановления пациентов после внезапной остановки сердца с помощью записи вызванных сенсорных потенциалов (Madl et al., 2000). Однако данные многих клинических наблюдений свидетельствуют о том, что в постаноксическом периоде видимое восстановление неврологического статуса не является выздоровлением в полной мере. В это время наряду с компенсаторно-восстановительными процессами имеет место длительно прогрессирующее ухудшение состояния, определяющее повышенную постаноксическую уязвимость мозга и возможность развития далеко отсроченной энцефалопатии. Клинический феномен отсроченной постреанимационной энцефалопатии заключается в том, что больные могут повторно впасть в коматозное состояние, которое часто заканчивается смертью. В других случаях развивается стойкая психоневрологическая инвалидизация с поражением корково-подкорковых систем (афазии, паркинсоноподобные состояния, гиперкинезы), реже выявляются сравнительно легкие психические нарушения (астении, апатико-абулический синдром, депрессии, неврозоподобные синдромы, вегето-сосудистая дистония) (Гурвич и соавт., 1996; Plum et al., 1962). По клиническим данным в отдаленном периоде после перенесенного терминального состояния психоневрологические нарушения различного характера и тяжести выявляются в 70% случаев. При этом чаще всего наблюдается синдром нейроциркуляторной дистонии, неврастении, интеллектуально-мнестические расстройства, гипоманиакальный, эпилептиформный синдромы и др. (Алексеева и соавт., 1979). Эти явления могут постепенно изчезать, стабилизироваться или прогрессировать. Выраженная психоневрологическая уязвимость у больных отмечается в течение 1 года постреанимационного периода, что свидетельствует о явной недостаточности компенсаторно-восстановительных процессов в ЦНС (Алексеева, 1980). По-видимому, истинная природа классической отсроченной постаноксической энцефалопатии состоит в нарушении баланса процессов возбуждения и торможения в мозге в результате психосоциальных перегрузок и конфликтов. Очевидно, что в основе этого патологического состояния мозга лежат нарушения нейрофизиологических механизмов. Имеет значение также и психические и эмоциональные нагрузки, связанные с возвращением больных к привычному образу жизни (Гурвич и соавт., 1996). Имеются данные, что реабилитационный процесс в течение, по крайней мере, первых 6 месяцев после перенесения мозгового инсульта у пациентов зависит от начальных условий, окружающих этих людей в период восстановления. Установлено, что темпы восстановления уровня самообслуживания и функциональной независимости пациентов коррелировали с «качеством их жизни» при нахождении в госпитальных условиях и наличием депрессии (Robinson-Smith et al., 2000).

Повреждение мозга в результате нарушения кровотока (например, шок, церебральная ишемия, остановка сердца и т.д.) имеет огромное социально-экономическое значение как для пострадавшего и его семьи, так и для общества в целом (Сафар, 1984). Для эффективной патогенетически обусловленной терапии и профилактики этих заболеваний требуются глубокие знания о механизмах патологических процессов, запускаемых ишемией-реперфузией.

Временное локальное или полное прекращение кровообращения в мозге приводит, прежде всего, к нарушению процессов снабжения тканей кислородом, глюкозой, другими жизненноважными веществами, и удаления продуктов обмена. Снижение энергетической обеспеченности нервной ткани является триггерным механизмом, обуславливающим гипоксические нарушения метаболизма (Гурвич и соавт., 1996; Неговский и соавт., 1987; Нага et al., 1993). В процессе ишемии происходит резкое падение уровня макроэргических соединений в мозге (АТФ, фосфокреанина и т.д.), при этом для нормализации содержания этих соединений требуется определенное время от 20-30 мин до 3-4 часов, хотя восстановление может оказаться не достаточно полноценным по некоторым показателям (Miyake et al., 1992; Paschen et al., 1995; Wagner et al., 1994; Toda et al., 1995; Kozuka et al., 1995). Так, например, при моделировании фокальной церебральной ишемии у крыс уровень АТФ понизился до 26 % от контрольных величин в ходе ишемии и восстановился только до 80 % от контроля в течение первых 4-х часов реперфузии (Sun et al., 1995). Существует мнение, что несоответствие между продукцией и потреблением энергии и является основным фактором, приводящим к вторичному энергетическому истощению в период длительного восстановления после ишемии (Pashen et al., 2000а). Некоторые авторы высказывают иную гипотезу. Было показано, что после 1 ч ишемии, вызванной, и последующей реперфузии в течение 1, 3, 6 или 24 ч у мышей происходило снижение уровня АТФ, общего аденилатного пула и аденилатного энергетического запаса на 20%, 50% и 40% соответственно; в то время как уровень NAD был близок к контролю. Восстановление концентрации АТФ и уровня аденилатного пула произошло к 3 ч после начала повреждения до 78% и 81%, соответственно. То есть, истощение уровня АТФ было более выражено, чем уровня NAD, что говорит о незначительной роли NAD в развитии вторичных повреждений метаболизма. Таким образом, тяжелая энергетическая нагрузка, развивающаяся в течение 6 ч реперфузии, и тесная связь между спадом уровня АТФ и истощением общего аденилатного пула свидетельствуют о том, что деградация или вымывание аденилатов, является основным фактором, приводящим к вторичному энергетическому истощению (Pashen et al., 2000а).

Нарушение энергетического метаболизма вызывает компенсаторную активацию анаэробного гликолиза и приводит к накоплению молочной кислоты (Escuret et al., 1995). Было показано, что у крыс линии Вистар, перенесших 20-мин глобальную церебральную ишемию, вызванную пережатием сонных артерий в сочетании с системной гипотензией, содержание внеклеточного лактата увеличивается в 8 раз в ходе ишемии и остается на таком уровне в течение 10-30 мин рециркуляции (Lin et al., 1995). Избыточное количество молочной кислоты способствует повышению концентрации ионов водорода в ликворе и крови. Восстановление уровня рН происходит в течение первого часа постреанимационного периода, а затем наблюдается тенденция к развитию алкалитических сдвигов (Даленов и соавт., 1991; Crumrine et al., 1991).

Понижение уровня АТФ и ацидоз вызывают повреждение энергозависимых процессов транспорта ионов через клеточные мембраны, в результате чего нарушается ионный гомеостаз нейрона (Kristian et al., 1994; Matejovicova et al., 1996). Следствием нарушения ионного обмена, а именно усиления входа Na+ в клетку и увеличения внеклеточной концентрации К+ (Hirota et al., 1995), является стойкая длительная деполяризация нейрональной мембраны (Xie et al., 1995). Концентрация К+ в плазме во время сердечно-легочной реанимации и на протяжении остановки сердца держится на уровне 3,5-3,7 mEq/L (Barry et al., 2001). С помощью электрофизиологического исследования пирамидных нейронов поля СА1 гиппокампа крыс, перенесших 5-мин церебральную ишемию, было установлено, что через 3 мин после начала воздействия мембранный потенциал клетки резко деполяризуется проиблизительно до - 20 мВ и начинает реполяризоваться через 1-3 мин периода рециркуляции (Xu et al., 1994). Более длительный период гипоксии вызывает уже необратимую деполяризацию мембраны

Calabresi et al., 1995). Изменения мембранного потенциала нейронов приводят к

2+ усилению входа Са в клетку, в результате чего запускается каскад патогенетических реакций, заканчивающийся гибелью нейрона (Sims et al., 1995; Peruche et al., 1993). В течение ишемии мозга цитозольная концентрация Са2+ увеличивается в 10 раз за 3-5 мин, причем более чем на 85 % накопление внутриклеточного Са2+ связано со входом его из внутриклеточного пространства (Bickler et al., 1994). В последнее время уже стало известно, что истощение Са2+-депо в саркоплазматическом ретикулуме (СПР) приводит к

2+ двум последовательным процессам: первый - ответ Са -перенасыщения в клетке, второй - ответ неактивных белков (Paschen, 2001). СПР-зависимое перенасыщение ионов Са2+ в цитозоле приводит в дальнейшем к активации транскрипционного фактора NF-каппа-В, который, в свою очередь, активирует экспрессию генов-мишеней. Второй процесс способствует активации экспрессии генов стрессорных белков, локализованных в СПР, что приводит к супрессии инициации синтеза этих белков. Автор делает заключение, что, описанные процессы представляют собой основные повреждающие каскады в организме, так как сходные механизмы наблюдаются как в случае ишемии мозга, так и при других стрессорных ситуациях.

В результате нарушения Са2+-гомеостаза происходит дальнейшие патологические изменения энергетического метаболизма (Pashen et al., 20006). Существует гипотеза, что сильный стресс приводит к увеличению входа Са2+ в митохондрии, это инициирует продукцию свободных радикалов и, в дальнейшем, открытие митохондриальных проницаемых для различных ионов пор (Mitani et al., 1995). С помощью электроно-микроскопической техники установлено, что наибольшее накопление Са2+ происходит в цитозоле клеток Пуркинье коры мозжечка и в клетках поля СА1 гиппокампа (Mitani et al., 1995). В период рециркуляции максимальное увеличение концентрации Са в гиппокампе наблюдалось через 5 мин после ишемии, вызванной 5-мин пережатием каротидных артерий у монгольских песчанок, через 30 мин количество Са2+ снижалось до

2+ контрольного уровня (Nakamura et al., 1993). Наиболее интенсивное накопление Са в клетках поля СА1 гиппокампа монгольских песчанок выявлялось на 2-ой день после 5- и 12-мин глобальной ишемии, предшествуя гибели нейронов, наблюдаемой на 4-е сутки (DeLeo et al., 1987).

Избыточный вход Са в пресннаптнческое окончание нейрона приводит к усилению высвобождения различных нейромедиаторов, в том числе возбуждающих аминокислот (Choi, 1992). Так, высвобождение глутамата и аспартата в течение 10-мин ишемии увеличивается в 8 раз (Benveniste et al., 1984). Пережатие сонных артерий у крыс на 20 мин вызывает повышение внеклеточного содержания возбуждающих аминокислот в 10-30 раз, с началом реперфузии этот показатель возвращается к исходному уровню (Phillis et al., 1996). Вместе с тем, установлено, что в спинномозговой жидкости и плазме больных с прогрессирующими ишемическими инсультами или с травмами головного мозга наблюдается увеличение концентрации как глутамата, так и глицина (Palmer et al., 1994; Castillo et al., 1997). Показано, что СГ-зависимый вход глутамата в синаптические пузырьки пресинаптического окончания нейрона увеличивается примерно в 2 раза в течение 20-мин ишемии in vitro. Усиление синаптического высвобождения глутамата может происходить и с помощью Са2+ - независимого механизма; предполагается, что в этот процесс могут вовлекаться фосфолипазы А2 и С, а также протеинкиназа С (Koyama et al., 1995).

В одном проспективном клиническом исследовании показано, что повышение концентрации глутамата в плазме до 200 мкМ и в спинномозговой жидкости до 8,2 мкМ в течение 24 ч после развития ишемического инсульта позволяет прогнозировать быстрое прогрессирование неврологических нарушений (Castillo et al., 1997). Известно также, что глутамат, активируя NMDA, AMP А или mGluRl рецепторы, способен повторно включаться во вторичные патологические процессы, приводящие к смерти нейронов после травматического инсульта, ишемии мозга, эпилепсии (Meldrum et al., 2000). В пользу гипотезы о негативном значении АМРА рецепторной передачи в процессе ишемии говорят данные об отрицательном действии АМРА на баланс насыщения/потребления кислорода в мозге во время фокальной ишемии. Введение АМРА через 20 мин после ишемии в течение 40 мин в кору мозга привело к снижению средней растворимости кислорода в венозной крови и увеличению количества малых вен с растворимостью кислорода меньше 45%.

В исследованиях Tseng Е.Е. и соавт. в течение 8-20 ч после гипотермической остановки циркуляции у собак изучали изменения уровеня глутамата, аспартата и глицина, а также их влияния на концентрацию оксида азота (NO) (Tseng et al., 1999). Во время гипотермической остановки циркуляции, в период 2-8 ч после нее и в течение сердечнолегочной реанимации отмечался пик концентрации глутамата, глицина вместе с эквивалентным содержанием NO, как последствие интенсивной импульсации глутаматэргических синапсов; и, кроме того, возрастание концентрации цитруллина, образующегося в ходе реакции образования N0. Уровень аспартата был повышен в течение НСА и 8-20 ч после НСА. Наряду с этим, уровень апоптоза через 8 ч после НСА был равен 65, а через 20 ч - 30 (по шкале от 0 до 100(тяжелые повреждения)). Таким образом, эксцитотоксичность глутамата с последующим возрастанием уровня NO приводит к нейрональным повреждениям, причем этот патологический процесс начинается во время остановки кровообращения и длится, как минимум, в течение 20 последующих часов. На основании этого авторы заключают, что фармакологические вмешательства должны проводиться в скором времени от начала ишемического воздействия.

Увеличение концентрации возбуждающих аминокислот в синаптической щели обладает эксцитотоксическим действием и приводит к гибели постсинаптических нейронов, этот процесс является одним из ведущих механизмов ишемического повреждения мозга (Choi, 1988; Болякина и соавт., 1997). У пациентов, перенесших субарахноидальную геморрагию или черепно-мозговую травму с развитием вторичных ишемических осложнений, повышение уровня глутамата коррелировало с тяжестью состояния больного (Nilsson et al., 1996; Zauner et al., 1996).

Взаимодействие глутамата как с ионотропными, так и с метаботропными рецепторами инициирует увеличение внутриклеточного содержания Са2+, что приводит к каскаду метаболических реакций (Abe et al., 1987). Под влиянием высоких концентраций кальция активируются разнообразные ферменты: липазы, протеазы, киназы, фосфатазы и эндонуклеазы, которые способствуют разрушению мембранных и цитоплазматических структур и образованию высокоактивных свободных радикалов (Siesjo et al., 1995; Prehn et al., 1996). Так, например, в опытах на мышах было обнаружено, что повышение концентрации кальция в клетке вследствие перенесения временной ишемии приводит к захвату сфингомиелина мембран кислой или нейтральной сфингомиелиназой, активность которой возрастает во время ишемии. Это приводит к генерации II посредника - керамида и продукции медиаторов воспаления - цитокинов, что в дальнейшем приводит к индукции патологических воспалительных процессов у животных. Изучение последствий фокальной ишемии у мышей с отсутствием сфингомиелиназы показало, что у таких животных происходит снижение уровня внутриклеточного Са2+, кислородных радикалов и улучшаются параметры поведения (Yu et al., 2000). Активность кальмодулин-зависимой фосфодиэстеразы снижается во время ишемии, в то время как в период реперфузии наблюдается прогрессивное возрастание кальций- и кальмодулин-независимой циклической фосфодиэстеразы, причем процесс осуществляется с помощью активации специфических протеаз - калпен (Kakker et al., 2002). Известно также, что уровень печеночных трансаминаз увеличивается после восстановления спонтанной циркуляции после реанимационных мероприятий. Возрастание уровня аспартат-аминотрансферазы (AST) и аланин-аминотрансферазы (ALT) происходит в 3-8 раз после перенесения терминального состояния (Barry et al., 2001). Последствиями перенесения ишемии является также активация двух протеиназ - тканевого активатора плазминогена (tPA) и урокиназного активатора плазминогена (иРА) - не только в области инсульта, но и в контрлатеральных областях мозга. Эти ферменты играют основную роль в процессе деградации микроваскулярного матрикса. После фокальной ишемии у крыс в ипсилатеральной ишемизированной области гиппокампа и коры мозга концентрация tPA и иРА была увеличена в 2 раза как в некротизированных, так и в подвергнутых апоптозу клетках (Ito et al., 2000; Hosomi et al., 2001).

Способностью усугублять течение патологических процессов, связанных с нарушениями Са2+-гомеостаза, обладают свободные радикалы и активные формы кислорода; они могут способствовать также активации (посредством ионов кальция) Са2+-зависимых протеаз и фосфолипаз. Именно посредством Са2+ происходит объединение всех аноксических повреждающих механизмов в единый патологический комплекс, в котором трудно выделить значимость отдельных сопряженных друг с другом реакций (Семченко и соавт., 1999).

Перекисное окисление липидов является одним из наиболее существенных биохимических нарушений, специфических именно для постреанимационного периода. Оно заключается в появлении биологически активных веществ и крайне токсичных перекисных соединений свободных жирных кислот. Накопление продуктов окисления арахидоновой кислоты и ксантина в ткани мозга в случае неполной ишемии происходит еще в период умирания (Kiyota et al., 1993). Установлено, что чрезмерная аккумуляция свободных радикалов происходит не только во время ишемического воздействия, но и в процессе реперфузии, что может приводить, в частности, к повреждению миокарда (Hashimoto et al., 2001; Неговский и соавт., 1987). Свободные радикалы способны индуцировать апоптоз в миоцитах in vitro, а также приводят к фрагментации ДНК после 30 мин ишемии и последующей 2-4 ч реперфузии в миоцитах с онкотическим повреждением. Известно также, что основополагающую роль в протекании этих процессов играет активация протеинкиназы С и открытие АТФ-зависимых К+- каналов (Hashimoto et al., 2001).

Интенсивность перикисного окисления липидов регулируется состоянием факторов, как активирующих, так и подавляющих этот процесс. Супероксиддисмутаза, каталаза, перроксидаза, глутатион в нормальных физиологических условиях выполняют функцию устранения свободных радикалов. Однако, в условиях ишемического повреждения мозга активность этих защитных механизмов резко нижается (Ishii et al., 1993; Liu et al., 1994). Свободные радикалы кислорода вызывают повреждение фосфолипидного бислоя мембран, активируют модификацию белков, ферментов, рецепторных комплексов, ионных каналов, разрушают нуклеиновые кислоты, приводя к патологическим процессам в геноме, и т.д. Так, например, согласно данным Семченко В.В. и соавт. антиокислительная активность липидов мембран гомогената клеток коры большого мозга крыс сильно (на 32,5%) снижается во время клинической смерти, на низком уровне (65,9% от контроля) она определяется через 30 мин восстановительного периода и частично возрастает (до 86,0%) через сутки. Содержание диеновых конъюгатов, напротив, увеличивается в конце клинической смерти (на 22,5%) и сохраняется на этом же уровне на 30-й минуте и через 1 сутки восстановительного периода (Семченко и соавт., 1999).

Таким образом, свободнорадикальное окисление, являясь в норме частью общего адаптационного процесса, направленного на поддержание клеточного гомеостаза, регуляцию проницаемости мембран, рецепции нейромедиаторов, ферментативного катализа, при аноксии мозга, в совокупности с системой фосфолипаз, образует основу патологического повреждающего комплекса. Ведущей точкой приложения последнего являются клеточные мембраны, а конечным эффектом - нарушение компартментализации ферментных систем клеток, увеличение диффузной проницаемости мембран и стойкие нарушения ионного гомеостаза, приводящие к гибели клеток мозга (Семченко и соавт., 1999; Sakamoto et al., 1991; Juurlink et al., 1997).

В результате ишемического повреждения клеточного гомеостаза страдает аппарат синтеза белка (Mies et al., 1993; Аврущенко и соавт., 1993). Авторадиографический анализ выявил подавление общего синтеза белка в поле СА1 гиппокампа, неокортексе и стриатуме монгольских песчанок через 4 часа после 3-х мин ишемии (Kato et al., 1995). Уменьшение количества белка после глобальной церебральной ишемии, вызванной остановкой сердца, отмечалось и в миелиновой фракции ткани мозга (Wender et al., 1994).

В постаноксическом периоде происходит выраженная реорганизация всех звеньев белоксинтезирующей системы нейронов мозга. Запускаются процессы, лежащие в основе активации пластических механизмов изменения межнейронных взаимоотношений. То есть затрагиваются биохимические и структурные основы процессов фиксации, хранения и воспроизведения информации. Полученные в последнее время данные (Семченко и соавт., 1999; Кожура и соавт., 1996; Juurlink et al., 1997) укрепляют положение о том, что дефекты биосинтетических процессов, их реорганизация в отдаленные сроки после перенесения кратковременной аноксии мозга не ограничиваются лишь снижением их уровня, но несут в себе черты серьезной качественной трансформации механизмов реализации генетической информации в результате изменений физико-химических характеристик синтезируемых в мозге белков.

Вызванные ишемией изменения ионного гомеостаза и образование свободных радикалов способствует нарушению обмена нуклеиновых кислот, оказывая тем самым негативное влияние на геном клетки. Повышение внутриклеточной концентрации Са , описанное выше, способствует активации Са, Mg - зависимых ДНК-нуклеаз в ядрах нейронов, что приводит к деструкции ДНК хроматина. У спонтанно гипертензивных крыс фрагментация ДНК наблюдалась через 3-6 ч после воздействия фокальной ишемии мозга пережатием MCA (Yao et al., 2001). Причем такие изменения происходили и в области, прилегающей к очагу ишемии, что свидетельствует, по мнению авторов, о вовлечении апоптотических изменений в процессе развития инфаркта мозга. В результате неполной церебральной ишемии у монгольских песчанок межнуклеосомная фрагментация ДНК развивалась между 48 и 54 часами периода рециркуляции, сопровождаясь при этом одновременным разрушением ассоциированного с микротрубочками белка 2, а также белка Ки 70 - мультифункционального реператора ДНК, длящееся до 24 ч периода рециркуляции (Okamoto et al., 1993; Kim et al., 2001). В дальнейшем было выявлено (Yagita et al., 1999), что белок 2 принимает участие в процессах расщепления и протеолиза ДНК при воздействии ишемии различной тяжести: при двустороннем пережатии общих каротидных артерий в течение 5 мин, при тяжелой ишемии, вопроизводимой 30-мин односторонним пережатием общей каротидной артерии, и при полной ишемии в результате декапитации у песчанок.

Кроме того, повреждение нуклеиновых кислот происходит и под влиянием реактивных свободных радикалов кислорода (Shaikh et al., 1996). Обнаружено, после временного пережатия МСА у крыс наблюдаются повреждения, связанные с окислением как цепи, так и самих оснований цепи ДНК. Одиночные и двойные разрывы цепи ДНК были обнаружены через 4-8 ч после операции в центре области инфаркта - париетальной коре и хвостатом ядре, достигая максимального значения на 72 ч, а также через 16-72 часа во околоинфарктной области - фронтальной коре (Nagayama et al., 2000). Аналогичные данные были получены и в экспериментах других авторов, причем было отмечено участие окислительного стресса в каспаз-зависимых процессах фрагментации ДНК (Kim et al., 2000; Cui et al., 2000; Chen et al., 2001). Показано, что в условиях 15-мин пережатия МСА происходит активация белков, составляющих репарирующий комплекс цепи ДНК, таких как, ДНК-зависимая протеинкиназа. Однако было установлено, что при более длительном воздействии, в частности, в случае 60-мин пережатия МСА, у этого фермента не хватает возможностей для предотвращения повреждений цепи ДНК и последующей апоптотической гибели нейронов мозга (Shackelford et al., 1999). Уровень другого белка из группы 1 кросс-комплементарного х~лучевого восстанавливающего комплекса - XRCC1 - снижается после воздействия фокальной ишемии мозга, смоделированной 60-мин пережатием МСА. Через 10 мин его недостаток отмечался в области хвостатого ядра, через 1 ч - на всей территории МСА и остается на таком уровне до 24 ч после ишемического воздействия (Fujimura et al., 1999).

Большое значение в протекании патологических процессов, возникающих в условиях ишемического поражения мозга, имеет активность системы синтеза оксида азота. Многочисленные исследования выявляют как нейропротекторный, так и нейротоксический эффект увеличения уровня NO. Малые концентрации NO оказывают в мозге нейропротекторное действие, а относительно большие способствуют повреждению нейронов (Семченко и соавт., 1999). Нейропротекторный эффект NO связан с повышением регионального кровотока, торможением агрегации тромбоцитов, уменьшением адгезии тромбоцитов и нейтрофилов, эффектом блокады сопряженных с Са2+-ионными каналами NMDA рецепторов. Последнее снижает трансмембранный Са2+-ток, уменьшает его внутриклеточную концентрацию, а, следовательно, и патологический эффект Са2+-зависимой активации фосфолипаз, эндонуклеаз, протеаз и других ферментов (Реутов, 1998). О связи NO-системы и эндогенной системы свободнорадикального окисления организма при патологических состояниях говорят данные Utepbergenov D.I. Было получено, что NO способен инактивировать реактивные формы кислорода, образующиеся в постишемическом периоде в эидотелиоцитах капилляров мозга, осуществляя тем самым защиту гематоэнцефалического барьера на молекулярном уровне (Utepbergenov et al., 1998). Вместе с тем, в результатах другой группы исследователей было обнаружено, что при субарахноидальной геморрагии происходит патологическое увеличение эндогенной концентрации N0. В течение 13 дней в цереброспинальной жидкости пациентов, перенесших субарахноидальную геморрагию, концентрация нитратов, индикаторов продукта распада N0, была повышена по сравнению с контролем, а плазменная концентрация нитратов была снижена, и ее возрастание наблюдалось лишь на 14 день эксперимента. Причем у пациентов с наличием или отсутствием симптоматического вазоспазма концентрации метаболитов N0 в цереброспинальной жидкости и плазме не различались (Sadamitsu et al., 2001).

В эффектах NO может быть задействована моноаминэргическая система мозга: было установлено, что оксид азота оказывает модулирующее влияние на метаболизм дофамина, усиливая его высвобождение в процессе ишемии (Kahn et al., 1995; Strasser et al., 1994).

Активация NO-продуцирующей системы в эидотелиоцитах и периваскулярных глиальных клетках имеет однозначно положительный эффект, а активация синтезирующей N0 системы нейронов - двойной эффект (Семченко и соавт., 1999). При интенсивной стимуляции глутаматэргических синапсов, как это имеет место при ишемическом воздействии, активируется система NO-синтазы и синтез N0 интенсифицируется в постсинаптической зоне. В пользу повреждающего эффекта активации NO-системы говорят результаты экспериментов по введению моносиалоганглиозида (представитель класса ганглиозидов - основных компонентов синаптических мембран) после после гипотермической остановки циркуляции. Моносиалоганглиозид ингибирует NO-синтазу и приводит к снижению продукции N0, одновременно отмечалось и снижение нейроналыюго апоптоза после остановки кровообращения в организме (Tseng et al., 1999). Однако некоторые исследователи придерживаются мнения, что при тяжелой фокальной ишемии повреждающие механизмы NO-синтазной системы не играют определяющей роли. Известно, что активность NO-синтазы зависит от рН среды. Скорее всего, возникающий вследствие анаэробного метаболизма вторичный азидоз в поврежденных тканях приводит к ослаблению активности этой системы (Anderson et al., 2000).

Стоит отметить, что с помощью измерения иммунореактивности нейрональной N0-синазы оказалось возможным определить области, наиболее подверженные ишемическому повреждению в раннем постнатальном периоде. В опытах на крысах, перенесших на 7 день жизни ишемико-гипоксический инсульт, Ishida А. и соавт. показали, что через 7 дней после операции происходит задержанное фокальное увеличение уровня NO-синтазы в основном в области коры, хвостатого ядра и таламуса (Ishida et al., 2001).

Нарушения биоэнергетики и ионного гомеостаза нейронов в результате ишемического воздействия приводят к значительным изменениям медиаторного обмена, которые, в свою очередь, влияют на постишемическое восстановление нервных клеток. В постаноксическом периоде нарушается соотношение формирования быстрых (классические медиаторы) и медленных (нейропептиды) медиаторных ответов в процессе нейрональной передачи (Ашмарин, 1996; Незнамов и соавт., 2000). Особого внимания заслуживают постишемические изменения в обмене моноаминов, которые могут оказаться ключевыми в большинстве звеньев, составляющих картину постреанимационной патологии мозга (Неговский и соавт., 1987; Richards et al., 1993). Так, было показано, что в ходе ишемического периода, вызванного либо пережатием сонных артерий, либо остановкой сердца, уровень дофамина в стриатуме крыс увеличился в 250 раз, а серотонина - в 10, по сравнению с исходной величиной, одновременно отмечалось снижение соответствующих метаболитов (HVA и 5-HIAA). Нормализация данных показателей наблюдалась с началом рециркуляции (Sama et al., 1990; Araki et al., 1999). Постишемические нарушения затрагивают также ацетилхолинэргическую систему мозга. Например, в синапсах гиппокампа с совместным высвобождением ацетилхолина и галанина происходит образование порочного круга, когда выделение галанина, угнетая высвобождение ацетилхолина, способствует посредством механизма обратной связи последующему усилению импульсной активности пресинаптического нейрона (Hokfelt et al., 1987). В результате этого усиливается нарушение передачи ацетилхолина в мозге. Предполагается, что такое изменение нейромедиаторного и нейромодуляторного взаимодействия на уровне одного синапса происходит вследствие компенсаторной гиперактивности сохранившихся клеток при патологическом состоянии мозга, приводящем к снижению количества нейронов (Семченко и соавт., 1999; Hokfelt et al., 1987).

На последствия нарушения метаболизма классических медиаторов оказывает влияние состояние нейромодулирующих систем мозга, к которым, главным образом, относят большой класс регуляторных пептидов, а также некоторые вещества непептидной природы с ноотропным действием (холииэргические вещества, вещества, влияющие на систему возбуждающих аминокислот, антиоксиданты) (Воронина и соавт., 1998). Известно, что истощение содержания нейропептидов в депо синаптических терминалей приводит к дегенерации концевых отростков сенсорных нейронов, дефициту периферических нейропептидов и сопровождается снижением поступления сенсорной информации в вышележащие структуры мозга (Holzer, 1998). О тесной связи изменений, происходящих в нейромодуляторной и нейромедиаторной системах мозга, говорят, в частности, следующие данные. Так, в работе Hauser с соавт. обнаружена колокализация каппа-опиоидных рецепторов и NMDA-рецепторов, антагонисты которых могут модулировать физиологические эффекты динорфина А, который является нейротоксическим агентом (Hauser, 2001). Как было отмечено выше, NMDA-рецепторы принимают самое непосредственное участие в развитии ишемической патологии в организме. Следовательно, становится возможным двойственная регуляция уровня пептида динорфина А.

Исследование мозга крыс через 1 день после воздействия ишемии-реперфузии обнаружило значительное увеличение содержания эндотелина-1, CGRP, нейропептида Y (на 24, 3%, 33,7% и 51,86%) соответственно) и снижение соматостатина (на 37,86%) (Lie et al., 2000). Через 7 дней после неполной церебральной ишемии, вызванной пережатием МСА, в стриатуме крыс отмечено увеличение концентраций динорфина А и нейропептида Y, в то время как содержание сустанции Р было понижено (Johnson et al., 1994). В опытах Stumm R.K. было показано, что пептиды семейства тахикининов, куда входит, в частности, вещество Р, могут быть вовлечены в процессы гипервозбуждения и дестабилизации процессов нейрональной передачи, глиоза и нейровоспаления вследствие глобальной ишемии мозга (Stumm et al., 2001). Такой дисбаланс регулирующих пептидэргических систем мозга может приводить, в частности, к нарушению мнестических функций в отдаленном периоде. Так, у пациентов с когнитивными расстройствами на фоне внешне восстановленного неврологическогог дефицита через 3 и 6 месяцев после субарахноидальной геморрагии вследствие разрыва аневризмы сосудов мозга, наблюдалось повышенное содержание эндорфинов, кортикотропин-релизинг фактора и дельта-сон индуцирующего пептида в спиномозговой жидкости (Uski et al., 2000). Кроме того, есть данные, что неполная церебральная ишемия вызывает повышение содержания опиоидных рецепторов в мозге кошек в 2-3 раза (Ting et al., 1994). Такое разнообразию изменений пептидэргических систем мозга происходит вследствие формированиея компенсаторного ответа организма на ишемическое повреждение с помощью изменения активности отдельных пептидных регуляторов. Другими словами, в этот период происходит не инактивация нейропептидов, а образование целого каскада продуктов их распада, каждый из которых имеет собственный, часто противоположного действия спектр активности.

Описанные выше нарушения метаболизма нейрона, его генетического и белоксинтезирующего аппарата приводят к морфологическим изменениям клетки и, в конечном итоге, к ее гибели. Уже через 15 мин после начала реанимационных мероприятий у крыс, перенесших 5-мин остановку кровообращения, выявляются значимые нейрональные изменения в различных областях мозга, а именно в коре, базальных ганглиях и таламических ядрах (Kawai et al., 1992). Установлено, что на 2-ой неделе после перенесения остановки кровообращения в мозге крыс с внешне восстановленным неврологическим статусом происходят существенные перестройки гетерогенных нейрональных популяций, развиваются дистрофические изменения нервных клеток (Аврущенко и соавт., 1994). У пациентов, перенесших внегоспитальную остановку сердца и находящихся в вегетативном состоянии, с помощью компьютерной томографии и магнитного резонанса также обнаружены тяжелые повреждения в базальных ганглиях и таламусе (Fujioka et al., 1994а, 19946).

Нейронный компонент структурно-функциональных модулей мозга в постаноксическом периоде значительно изменяется. Происходит разделение всех нейрональных популяций мозга по нескольким взаимопереходящим структурно-функциональным типам, отличающимся степенью изменения цитоплазмы кариоплазмы нейронов, выраженностью ультраструктурной патологии ядра и цитоплазматических органелл. Равновесие между вышеназванными группами нейронов постоянно смещается и зависит от экстра- и интрацеребральных воздействий. В конечном итоге происходит прогрессирующее снижение адаптационных возможностей мозга и постоянная редукция численной плотности нейронов преимущественно за счет активации механизмов апоптоза (Семченко и соавт., 1995; Семченко и соавт., 1999; Степанов и соавт., 1980). В недавнее время было обнаружено, что медиатором индуцированного воздействием ишемии-гипоксии апоптоза является циклин-А-ассоциированная киназа (Adachi et al., 2001). Установлено, что через 24 ч после тяжелой гипоксии уровень апоптоза в кардиомиоцитах крыс достигает 40% по сравнению с контролем, в это же время была повышена активность циклин-А киназы. Также в кардиомиоцитах, подверженных гипоксическому стрессу, наблюдалось повышение активности каспазы-3, фермента, способствующего нейродегенеративным изменениям нейронов, и последующее снижение содержания белка р21, что также способствует индукции апоптотических изменений. Наиболее подверженными апоптозу в результате ишемии областями мозга являются, скорее всего, гиппокамп и стриатум. Уровень белков, принимающих непосредственное участие в этом процессе (Раг-4, Ар 17), был повышен именно в этих областях в течение 1-12 ч реперфузии ишемического воздействия (Culmsee et al., 2001; Nakajiama et al., 2000).В других экспериментах было установлено, что ишемия-гипоксия средней тяжести в чувствительных областях мозга индуцирует смерть нейронов, по механизму развития схожую с апоптозом; в то время как тяжелая гипоксия-ишемия приводит к обширному некрозу с последующим инфарктом мозга (Walton et al., 1999).

Особый интерес представляет феномен отсроченной постишемической гибели нервных клеток, которая наступает внезапно на фоне нормализовавшегося мозгового кровотока и восстановившихся энергетического метаболизма и ионного гомеостаза (Нага et al., 1993). Показано, что изменения плотности популяции нейронов в V слое сенсомоторной коры и латеральной области мозжечка выявляются не ранее 7-х суток постреанимационного процесса после остановки кровообращения длительностью 10 или 15 минут (Аврущенко и соавт., 1996). Основное значение в возникновении этого феномена придается как белоксинтезирующим процессам в нейроне, так и нарушению его взаимодействия с окружающими тканями (Hossmann et al., 1993; Аврущенко и соавт., 1996). Таким образом, реорганизация межнейронных отношений приводит как к восстановлению и реабилитации функций мозга, так и к формированию устойчивых патологических систем мозга и его дисфункции в постаноксическом периоде.

Одним из важнейших последствий перенесения ишемии-реперфузии является нарушение гематэнцефалического барьера. Гиперактивность мозга и вызывающая ее аноксия являются причиной повышения проницаемости гематэнцефалического барьера. Прорыв ГЭБ сопровождается элиминацией антител, активацией аутоиммунных повреждающих механизмов и неспецифическими реакциями по типу отека или воспаления, что также является причиной прогрессирующего повреждения нейронов мозга в постаноксическом периоде. Аутоиммунная патология мозга рассматривается как один из механизмов длительно прогрессирующих дегенеративных изменений в постреанимационном периоде (Семенов и соавт., 1994).

Таким образом, в ходе ишемии-реперфузии создаются структурно-функциональные предпосылки для дестабилизации интегративно-пусковой деятельности нейронов головного мозга и формирования постреанимационной энцефалопатии. В основе этого лежит активация комплекса патологических факторов, индуцирующих диффузно-очаговые некротические и апоптозные повреждения части нейронов мозга, и активация компенсаторно-восстановительных процессов, приводящих, в свою очередь, к существенной реорганизации межнейронных отношений сохранившихся нейронов в отдаленном периоде. Такая реорганизация нейронных сетей различных отделов мозга в процессе длительной постаноксической реабилитации интегративно-пусковой деятельности мозга основана на пластичности сохранившихся нейронов. Нарушения внутри- и межцентральных отношений в центральной нервной системе приводят к развитию патологических форм двигательной и психической активности.

На ранних этапах постреанимационного процесса у экспериментальных животных часто наблюдаются судорожные припадки и миоклонии. По данным Ерениева С.И. через 1 сутки после 10-мин клинической смерти, смоделированной пережатием сосудисто-нервного пучка у основания сердца, у 22,2% исходно высокопороговых крыс линии Вистар регистрируются аудиогенные судорожные пароксизмы, четвертую часть из них представляют спонтанные пароксизмы. У половины животных регистрируется аудиогенное двигательное возбуждение, в том числе и спонтанное возбуждение. Через 715 суток частота возникновения обоих видов судорожной активности уменьшалась у большинства животных (20-25%); через 45 суток судорожная активность изчезала. Наименьший латентный период регистрируется на 7, 30 и 45 сутки (Ерениев и соавт., 1997).

Спонтанная судорожная активность и мышечные подергивания изчезают обычно в течение первых нескольких дней после перенесенного терминального состояния, в то время как стимулированные припадки могут обнаруживаться и на более поздних стадиях процесса, в течение 8 недель (Truong et al., 1994; Kawai et al., 1995). Предполагают, что в патогенезе аудиогенных судорог важную роль играют нарушения тормозных систем мозга: проведенный иммуноцитохимический анализ выявил повреждение ГАМК-эргических нейронов, в частности, в n.reticularis thalami (Kawai et al., 1992). Также имеются данные, что в основе развития постреанимационных гиперкинезов и миоклоний может лежать гипоактивность серотонинэргической системы (Jaw et al., 1994; Matsumoto et al., 1995).

В результате постаноксичеекой компенсаторно-восстановительной реорганизации межнейронных взаимоотношений в наибольшей степени страдают функции высшей нервной деятельности, реализующиеся через полисинаптические цепи. Даже если эти цепи не прерываются, в них происходит выраженная пластическая реорганизация синапсов. Помимо снижения порога чувствительности мозга к эпилептогенным факторам для постреанимационного периода у животных, перенесших церебральную ишемию различного генеза и полноты, характерны нарушения структуры спонтанных и приобретенных форм поведения.

В экспериментах на монгольских песчанках было показано, что 5-мин пережатие общих каротидных артерий вызывает ярко выраженное усиление двигательной активности животных на 1-е и 3-й сутки после ишемии, тестирование через 14 и 28 дней выявляет нормализацию этого показателя (Karasawa et al., 1994). По другим данным, у части животных высокая двигательная активность регистрируется волнообразно с максимальными пиками на 7 и 15-16 сутки после тотальной кратковременной аноксии мозга (Babcock et al., 1993). Подобное усиление двигательной активности рассматривается в большей степени как нарушение процессов адаптации и пространственной ориентации животных, нежели как нарушение моторных функций (Wang et al., 1990; Babcock et al., 1993).

Известно, что неврологическое восстановление, а также степень нарушения памяти после временного пережатия средней мозговой артерии (МСА) зависит от возраста экспериментальных животных. Так, у более взрослых крыс (20 месяцев) наблюдалось ограничение подвижности и снижение интенсивности внутрисоциальных взаимодействий, а также ухудшение пространственной памяти по данным водного теста Морриса. В то же время у молодых крыс (5 месяцев) происходили изменения в ориентировочно-исследовательской реакции. Наряду с этим, нейропатологический анализ выявил различную степень инфаркта в периформной и инсулярной коре в обеих возрастных группах крыс (Andersen et al., 1999).

Выживаемость после системной остановки кровообращения и дальнейший процесс реабилитации зависят от типа поведения и исходного уровня возбудимости животных. Существуют данные, что восстановление неврологического статуса у «активных» и «пассивных» крыс (разделенных на группы с помощью теста эмоционального резонанса) имеет сходную динамику, однако по данным теста открытое поле показатели поведения эмоционально «активных» животных были значительно ближе к параметрам контрольной группы, чем у «пассивных» крыс (Степаничев и соавт., 1980). Наряду с этим, биохимический анализ выявил высокий уровень свободных радикалов в гиппокампе «пассивных» крыс и некотороых структурах мозжечка «активных», а также повышение активности синтазы оксида азота в мозжечке «пассивных» животных. То есть у крыс с различным уровнем эмоциональной реактивности ишемическое воздействие индуцирует различные поведенческие реакции, проичем характер протекания патологических свободно-радикальных процессов также имел свою специфику у таких животных. Различная чувствительность животных к ишемии, в зависимости от типа поведения, была выявлена и в экспериментах по изучению влияния 5- и 10-мин пережатия каротидных артерий на физиологические параметры и обучение монгольских песчанок. Животных разделили на две группы по чувствительности к ишемическому воздействию: «устойчивые» и «чувствительные». «Чувствительные» к ишемии крысы (33% и 64% в группах с 5- и 10-мин ишемией соответственно) погибли во время операции или в течение последующих 24 ч. Через 6 ч у оставшихся «устойчивых» крыс на ЭЭГ наблюдалось увеличение дельта-ритма и снижение тета-ритма с тенденцией к их восстановлению к 24 ч наблюдения. Ухудшение обучения в тесте УРПИ происходило у 5 животных из группы с 5-мин ишемией (83%). Через 14 дней у 4-х из ишемизированных мышей (и одного ложнооперированного) были выявлены гистологические повреждения. Таким образом, у большинства «устойчивых» к ишемическому (5 мин) воздействию животных наблюдалось изменение частотных характеристик ЭЭГ и нарушение памяти, что сопровождалось появлением морфологических изменений структур мозга (Gambelunghe et al., 1996). У крыс, подвергавшихся градуальной асфиксии, уровень неврологического дефицита в раннем постреанимационном периоде коррелировал с пиковой активностью на ЭЭГ. Так, в группе крыс, где неврологический дефицит был больше 60 (по шкале от 0 - тяжелые нарушения - до 80 - норма) чаще наблюдалась всплесковая активность по сравнению с крысами с более тяжелыми повреждениями, и через 90 мин показатели ЭЭГ этих животных возвращались к базовому уровню. Тем временем как крысы с НД, меньшим 60, не смогли восстановиться до нормы по данным ЭЭГ (Geocadin et al., 2000).

Более длительное ишемическое воздействие наряду с нарушением поведения может вызывать различные дегенерационные изменения моторных функций у животных. Так, нарушения в поведении у крыс Вистар после 75 мин пережатия МСА через 7 дней после операции оценивались в 10 баллов по шкале от 3 до 18 (норма), что сопровождалось развитием пареза передних конечностей (Veltkamp et al., 2000).

Известно, что важную роль в процессе восстановления после перенесения терминального состояния играют условия, в которых происходит процесс реабилитации.

Существуют данные о положительном влиянии обогащенной среды содержания животных, перенесших эндотеллин-индуцированную ишемию, на фоне специфической терапии на их восстановление. У крыс, находившихся в информационно-обогащенных условиях обитания процент достижения цели в тесте «лестница» на определение способности владения передними конечностями был на 30 % выше по сравнению с крысами, содержавшимися в стандартных условиях, уже через 4 недели (Biernaskie et al., 2001). Этой же группой исследователей было установлено, что такие крысы имели более длинную и разветвленную дендритную сеть в головном мозге по сравнению с крысами, находившимися в обычных условиях, что говорит об увеличении нейрональной пластичности взаимосвязей между неповрежденными областями мозга. Эти данные подтверждаются и исследованиями другой группы ученых, которые проводили тестирование поведения крыс через 11 дней после перенесения травмы мозга. Восстановительный период также проходил в условиях, обогащенными различными стимулирущими внимание объектами. Такие животные значительно быстрее находили платформу в водном тесте Морриса, а также объем поврежденной области задней части коры у них был в 2 раза меньше, чем в контроле (Briones et al., 2000).

Наряду с изменением врожденных форм поведения ишемическое повреждение мозга приводит к таким нарушениям высшей нервной деятельности животных, как обучение и память. Изучение процессов обучения и памяти чрезвычайно важно для оценки состояния когнитивных функций центральной нервной системы после перенесенной церебральной ишемии или клинической смерти.

Степень и объем когнитивных расстройств, появляющихся вследствие перенесения ишемического воздействия, зависят от большого количества факторов, в том числе и от его длительности и тяжести. Было обнаружено, что в случае 60-мин пережатия средней мозговой артерии у мышей возникало долговременное ухудшение выработки и воспроизведения УРПИ, но без изменений на уровне сенсомоторной активности. Однако в случае перенесения 90 мин ишемии у мышей когнитивные расстройства сопровождались сенсомоторными, такими как нарушения двигательной активности и координации движений (Huttori et al., 2000). Вследствие перенесения ишемии мозга у животных ухудшается и процесс распознавания значимых стимулов, и процесс извлечения памятного следа; считается, что в основе этого, скорее всего, лежит неселективное повреждение мозга. Крысам, обучавшимся в 6-ходовом лабиринте с пищевым подкреплением до клинической смерти, вызванной остановкой сердца, потребовалось большее количество побежек для решения этой задачи в постреанимационном периоде (Чехович, 1994). В экспериментах Morii К. и соавт. у анастезированных крыс ишемию мозга воспроизводили эмболией артериол с помощью инъекции 2000 микросфер карбона во внутреннюю каротидную артерию. Через 7 дней после операции у животных также наблюдалось ухудшение процесов обучения и памяти: латентный период перехода в опасный отсек в тесте УРПИ был укорочен по сравнению с контролем. Наряду с этим, на ипсилатеральной стороне и со стороны передней мозговой артерии наблюдалось обширное развитие инфаркта. В течение 60 мин после инъекции электрофизиологическая активность мозга и общий мозговой кровоток были снижены (Morii et al., 1992). Обнаружено, что через 2 недели после 7-мин остановки сердца, вызванной асфиксией взрослым крысам требовалось больше времени на поиски скрытой платформы и их путь к искомой платформе был менее прямой, чем в контроле (Hickey et al., 1996). Долговременные нарушения обучения и двигательной активности были обнаружены у крыс, перенесших ишемическое воздействие наложением монолатеральной каротидной лигатуры и уменьшением вдыхаемого кислорода до 8% на 3 часа в раннем возрасте. В раннем восстановительном периоде у крысят в период кормления при нормальной координации движений возрастала спонтанная двигательная активность. Тестирование поведения молодых крыс, получивших внутрибрюшинную инъекцию апоморфина, в открытом поле после показало, что у большинства из них движение было направлено через ипсилатеральную сторону поврежденной области мозга. Дальнейшее тестирование животных обнаружило ухудшение обучения в водном Т-образном лабиринте и тесте Морриса, причем тенденция к посещению ипсилатеральной стороны была увеличена (Balduini et al., 2000). Схожие нарушения наблюдаются и у людей после перенесения стрессорных ситуаций, связанных с нарушением мозгового кровообращения. Было выявлено, что более 30% пострадавших от внезапной остановки сердца человек имели ухудшение памяти, что сопровождалось с уменьшением объема амигдало-гиппокампальной области. Также у таких больных наблюдалась общая атрофия мозга и уменьшение объема левой височной доли. Уменьшение объема мозга коррелировало с изменениями показателей поведенческих тестов на память. Причем нарушения когнитивных функций отмечались и в отдаленном периоде - через 3 года после перенесения внезапной остановки сердца (Crubb et al., 2000; Drusdal et al., 2000).

Выявление всех перечисленных выше нарушений поведения и определение специфики когнитивных расстройств важны для дальнейших клинических исследований и разработки методов адекватной терапии. Многие авторы полагают, что объединение поведенческих, электорофизиологических и гистологических данных представляет собой прогрессивный метод оценки нейродегенеративных нарушений (Corbett et al., 1998; Corbett et al., 1997; Семченко и соавт., 1999; Крыжановский и соавт., 2000; Pineiro et al., 2000). Большинство таких синтетических исследований последствий ишемического повреждения мозга у крыс, обезьян и людей заключаются в том, что степень возникающих нейрональных повреждений отражает степень тяжести появляющихся в последствии поведенческих расстройств (Squire et al., 1996). В одном длительном комплексном исследовании была прослежена и оценена динамика патологических и функциональных последствий 90 минутного пережатия MCA (Virley et al., 2000). Получено, что процент повреждения областей головного мозга уменьшался к седьмому дню восстановительного периода, и уже не изменялся до 28 дня. Известно, что структуры не только гиппокампа, но и средней височной доли коры больших полушарий (зубчатая извилина, субикулярный комплекс, энторинальная и парагиппокампальная кора), необходимы для осуществления процессов, связанных с памятью. В связи с этим, авторы исследовали патологические нарушения структуры клеток в так называемых специфических анатомических областях с помощью метода магнитного резонанса. Обнаруженные патологические нарушения отражали процесс прогрессирующего отека мозга, развивающихся некротических изменений и выпадения клеток. На всем временном промежутке с 1 по 28 день все измеряемые параметры развивающегося повреждения мозга коррелировали с нарушением показателяей поведения в ряде функциональных тестов. В частности, исследование двигательной активности крыс в специфическом тесте выявило повреждение обоих передних конечностей. Степень нарушений координации движений у таких животных коррелировала с темпами восстановления функционирования проекционной области коры задних лап в период 14-28 дней наблюдения. Эти данные подтверждают и эксперименты Palmera G.C. и соавт., в которых был проведен корреляционный анализ патологических изменений у животных, которые подвергались одночасовому пережатию правой мозговой артерии. Исследование проводилось с использованием метода магнитного резонанса, с помощью гистопатологических исследований, оценки неврологического дефицита и измерения специфической двигательной активности животных. Индекс, характеризующий специфическую двигательную активность левой (контрлатеральной) передней конечности, был значимо снижен на протяжении 2-х месяцев после ишемии. В первый день постишемического периода общий балл неврологического дефицита был равен 8 (из максимально наблюдаемых 10 баллов), и уменьшался к 21 дню до 1,6 балла. Через 2 месяца после операции по данным гистологического анализа было обнаружено два типа повреждений мозга. Первый тип представлял собой область инфаркта, которая включала в себя атрофированные ткани и места частичного выпадения нейронов. Второй тип - это область селективной потери нейронов, в этом случае, в основном, происходила потеря нейронов больших размеров. Объем поражений ткани мозга у опытных животных также различался, на основании чего их можно было разделить на 3 группы: с поражением гиппокампа, гиппокампа и стриатума, и с поражением этих двух структур наряду с повреждением коры мозга. Корреляционный анализ выявил прямую связь между размером области инфаркта, степенью повреждений мозга, выявленной с помощью метода магнитного резонанса, динамикой неврологического дефицита и нарушением двигательной активности передних лап ишемизированных животных (Palmer et al., 2001).

Существуют данные, что ишемия мозга, например, вследствие черпномозговой травмы, приводит не только к хроническим когнитивным расстройствам памяти и обучения, но и к дефициту синаптической пластичности в гиппокампе, иными словами, к нарушению процессов долговременной потенциации, которые лежат в основе процессов запоминания и хранения информации. В частности, повреждение мозга с помощью нагнетения внутрицистернально жидкости под большим давлением приводит к хронической неспособности нейронов области СА1 гиппокампа поддерживать синаптическую пластичность и, следовательно, к ухудшению долговременной памяти у животных (Sanders et al., 2000).

Как упоминалось выше, нарушения процессов кратковременной и долговременной памяти связаны с реорганизацией межнейронных связей. О нарушениях межцентральных нейрофизиологических отношений свидетельствуют данные об изменении оперантного поведения крыс в камере Скиннера при использовании теста с утолением жажды. Через неделю после реанимационных мероприятий, вызванных перенесением 10-мин клинической смерти, вследствие остановки сердца, наблюдалось резкое ускорение процессов обучения у опытных животных. Применение гидазепама в это время способствовало нормализации обучения. Через 1,5-2 месяца, когда показатели выработки рефлексов у оживленных животных относительно нормализовались, гидазепам резко ускоряет выработку рефлекса, приближая ее к той патологической реакции, которая наблюдалась у животных в первую неделю после оживлени. Эти данные позволили авторам рассматривать описанные постаноксические изменения поведения и реакций на фармакологические препараты как функциональное выражение отсроченных прогрессирующих дегенеративных изменений, которые могут иметь место и после короткой клинической смерти, совместимой с видимым полным восстановлением неврологического статуса (Гурвич и соавт., 1994).

Комплекс описанных выше изменений спонтанных и преобретенных форм поведения лежит в основе «постреанимационной болезни». Это понятие, введенное академиком РАМН В.А. Неговским, включает в себя наличие серьезных изменений в центральной нервной системе, развивающихся не только в процессе умирания, во время клинической смерти и проведения реанимационных мероприятий, но и в ходе постреанимационного периода (Неговский и соавт., 1987). Характер развития «постреанимационной болезни» в целом и сопутствующей энцефалопатии определяется множеством факторов, что позволяет отнести постишемическую патологию мозга к ряду заболеваний, успешное лечение которых требует комплексных, мультидисциплинарных подходов и активного фармакологического вмешательства в регуляцию всех уровней деятельности мозга.

Современные тенденции патогенетической терапии основаны на знаниях основных этапов каскада нейрохимических нарушений, вызванных ишемическим воздействием, закономерностей их развития, что дает возможность однократного или последовательного применения специфических фармакологических препаратов. В настоящее время наиболее перспективными в области развития нейропротекторных средств считаются исследования ингибиторов секреции глутамата, антагонистов NMDA-рецепторов, антагонистов опиоидов, блокаторов кальциевых каналов, антиоксидантов, стабилизаторов клеточных мембран, ганглиозидов и факторов роста, антагонистов молекул межклеточной адгезии (Juurlink et al., 1997; Sweeney et al. 1997; Ryan et al., 1997). Кроме того, большое внимание уделяется исследованию препаратов, оказывающих влияние на метаболизм различных медиаторов и нейромодуляторов, а также развитию нового направления в терапии постишемического повреждения мозга - комбинированного введения препаратов, обладающих различной физиологической активностью.

1.2. Средства, регулирующие активность возбуждающих аминокислот.

В настоящее время вещества, блокирующие рецепторы ВАК, представляют собой наиболее интенсивно исследуемый класс соединений для лечения травматических повреждений мозга (Болякина и соавт., 1997).

Основываясь на том, что в последнее время накоплено большое количество данных о роли NMDA-рецепторного комплекса мы посчитали правомерным уделить в этом

разделе большее внимание средствам, направленным на предотвращение активности связанного именно с ним патологического каскада. Модуляция активности рецепторов возбуждающих аминокислот может достигаться ингибированием высвобождения самих аминокислот. Ламотригин при введении непосредственно после начала рециркуляции после пережатия каротидных артерий у монгольских песчанок, а также его более сильные производные, BW 10003С87 и 619С89, при внутрибрюшинном введении за 20 мин до пережатия сонных артерий у крыс ингибировали высвобождение глутамата, стимулируемое вератридином, но не ионами К+, вероятно, путем ослабления ионных токов через потенциалзависимые натривые каналы. В некоторых экспериментальных моделях внутривенное введение 619С89 в дозе 20 мг/кг улучшало восстановление когнитивных функций, a BW 1003С87 - уменьшало образование отека мозга после церебральной ишемии у крыс (Lekieffre et al., 1993; Castillo et al., 1997). Снижение под действием низофена уровня гибели пирамидных клеток в поле СА1 гиппокампа через 7 дней после 15-мин пережатия сонных артерий у крыс связывается с его способностью подавлять избыточное накопление глутамата и лактата во время ишемии и реперфузии (Matsumoto et al., 1994). Обнаружено, что препарат ризулол, способный пресинаптически ингибировать высвобождение глутамата, обладает нейропротективной активностью при экспериментальных повреждениях мозга. У грызунов ризулол, введенный в дозе 8 мг/кг значительно улучшал восстановление когнитивных функций после тяжелой травмы мозга (Lueret al., 1996).

Другим направлением ингибирования экситотоксической активности возбуждающих аминокислот на постсинаптическом уровне является использование антагонистов их рецепторов. Одним из самых известных неконкурентных блокаторов NMDA-рецепторов является МК-801. О его нейропротекторном эффекте свидетельствуют данные, полученные на модели ишемии мозга в результате 3-часового пережатия МСА с последующей реперфузией в течение 3 ч. Введение МК-801 в дозе 1 мг/кг непосредственно перед началом пережатия сосудов привело к уменьшению размеров инфаркта и степени нейронального повреждения (Yang et al., 1994; Humm et al., 1999). Кроме того, этот препарат способен предупреждать вызванные ишемией нарушения метаболизма у крыс. В опытах Liu Y. с соавторами было получено, что через 30 мин после пержатия МСА отмечался гиперметаболизм глюкозы, пик которого наблюдался на 60 минуте в центре и в области очага ишемического поражения. На протяжении дальнейшего ишемического воздействия (до 2 ч) гиперметаболизм сменялся гипометаболизмом. Предварительная обработка крыс до операции МК-801 в дозе 0,4 мг/кг предотвращала развитие обоих типов нарушения обмена глюкозы (Liu et al., 1997). Нейропротекторным эффектом обладает и новый антагонист NMDA-рецепторов NPS 1506 (Mulleret al., 1999).

Кроме того, активность NMDA-каналов может регулироваться процессами, связанными с функционированием структур цитоскелета нейрона. Обнаружено, что важную роль в механизме повреждения нейрональных популяций после шока играет белок актиновых филаментов гелзолин. Данные проведенных экспериментов свидетельствуют о том, что в обедненных гелзолином нейронах сохраняется преобладание Са2+ в цитозоле после глюкозо-кислородной недостаточности и увеличение уровня Са2+ в цитозоле терминалей нейронов после деполяризации in vitro, а также отмечалось увеличение количества погибших клеток. Также было отмечено сильное увеличение размера инфаркта у мышей, обедненных гелзолином после повторной ишемии. Авторы делают вывод о возможности разработки на его основе эффективных препаратов для лечения последствий перенесенной ишемии (Eudres et al., 1999).

В экспериментах на культуре нейронов, тканевых срезах некоторых областей мозга и моделях in vivo на животных было показано, что эксцитотоксический эффект глутамата можно почти полностью ингибировать с помощью ГАМК. Агонист ГАМК мусцимол, так же как и МК-801, проявлял свойства нейропротектора. В этой связи изучались протективные эффекты комбинации этих двух агентов (Lyden et al., 1994). Эффективность комбинации мусцимола и МК-801 (в дозах 0,5 мг/кг) при введении через 5 мин после моделирования эмболической ишемии мозга на крысах была выше, чем при одиночном использовании этих препаратов. Вызванное ишемией тяжелое (или среднее) замедление процесса обучения было почти полностью устранено введением смеси, в то время как МК-801 или мусцимол, введенные по отдельности, лишь частично улучшали параметры обучения. Кроме того, после ишемического воздействия было обнаружено уменьшение объема обоих полушарий, процент поврежденных областей в коре составлял 22-17%, а в гиппокампе - 4,3-3,0%; наблюдаемые повреждения ткани мозга устраняло лишь комбинированное введение препаратов.

Коррекция нарушения работы NMDA-рецепторного комплекса возможна не только с помощью прямого антагонизма, но и с применением веществ, оказывающих определенную избирательность в отношении подтипов NMDA-рецепторов. Например, некоторые модуляторы этого рецепторного комплекса, такие как прегненалон (и другие нейростероиды), оказывают отчетливое нейропротекторное действие вследствие ингибирующего влияния на активность NMDA-рецепторного комплекса (Weaver et al.,

1997). Вследствии того, что при экспериментальной ишемии второй после реперфузии пик выброса глутамата наблюдается через 2-4 ч, и выраженность именно этого пика хорошо коррелирует с размерами области инфаркта ткани мозга, более выгодным представляется отсроченное введение антагонистов NMDA-рецепторов (Matsumoto et al., 1996). Необходимость отсроченного применения таких препаратов подтверждается также исследованиями, в которых показано, что введение антагонистов NMDA-рецепторов через 3 дня после глобальной или фокальной ишемии оказывает нейропротективное действие в зонах вторичного поражения мозга (Dietrich et al., 1994). Однако, несморя на большие достижения в экспериментальных исследованиях по применению антагонистов NMDA-рецепторов, клинические испытания таких препаратов, как церестат, селфотел, элипродил, обладающих ингибирующими свойствами в отношении связывания глутамата и других лигандов с NMDA-рецепторами, были преостановлены. Основной причиной явилась незначительная их эффективность при терапевтически безопастных дозировках, что, естесственно, исключает возможность их широкого применения в клинике при коррекции терминальных состояний, связанных с ишемическим воздействием (Parsons et al., 1998).

1.3. Средства, регулирующие гомеостаз кальция.

Экситотоксическая гибель нейронов и повышение возбудимости сохранившихся нейронов в постаноксическом периоде являются Са2+-зависимыми процессами, требующими повышеного энергетического обеспечения в условиях дефицита производства макроэргических соединений. Это еще больше усугубляет нарушения Са-гомеостаза, ускоряет активацию апоптоза и некроза и необратимую гибель нейронов. В связи с этим антагонисты Са2+ каналов могут быть эффективным средством для предотвращения аноксического повреждения мозговой ткани, профилактики и лечения постаноксической энцефалопатии (Meyer et al., 1989).

Интересными эффектами обладает новый синтетический препарат SEA0400. Это вещество ингибирует №+-зависимый захват Са2+ в культуре нейронов, астроцитов и микроглии; он проявляет также некоторую аффинность к и К -каналам и норадреналиновому транспортеру. Известно, что он не ингибирует выход Са2+ из депо в астроцитах, но, с другой стороны, ослабляет дозозависимо индуцируемое кальцием образование свободных радикалов, формирование лестничной структуры ДНК и конденсацию ядра в этих клетках. К его протекторным эффектам относится снижение размеров области инфаркта в коре и стриатуме, в частности, после временного пережатия

2+

MCA (Matsuda et al., 2001). Блокатор выхода Са из внутриклеточных депо тамоларизил оказывал оптимизирующее действие на обучение крыс с ишемическим повреждением области СА1 гиппокампа. После введения препарата в дозе 40 мг/кг через 15 мин после временной ишемии мозга у животных, вызванной пережатием МСА, наблюдалось увеличение количества выполненных реакций в Т-образном лабиринте в течение 30 дней тестирования. Кроме того, тамоларизил препятствовал потере нейронов в поле СА1 гиппокампа крыс (Tamura et al., 2000).

Инъекция селективного антагониста Са2+ -каналов сосудов мозга - AI-3841 - в дозах 1-3 мг/кг через 10 мин или 3 ч после 90-мин пережатия МСА привела к значительному снижению размера и объема области инфаркта в ипсилатеральном полушарии в области коры и субикулярных отделах мозга (Minato et al., 1997).

Однако необходимо отметить, что антагонисты Са2+ способны проявлять и негативные эффекты. Некоторые авторы считают, что будущее терапии ишемических состояний не связано однозначно с разработкой новых Са-блокаторов (Kolayashi et al., 1998). Так, например, многие антагонисты Са -каналов проявили себя в терапии нейродегенеративных процессов как эффективные нейропротекторы в экспериментальных моделях на животных, но из-за вероятности возникновения системной гипотензии возможности их применения в клинической практике резко ограничены. Также, по мнению авторов, не увенчались успехом в клинических исследованиях препараты, разработаные на основании экспериментальных данных о глутамат-кальциевом перенаполнении нейронов. Было обнаружено, что введение нифедипина пациентам с тяжелым заболеванием коронарных сосудов привело к ишемизации миокарда в результате увеличения частоты сердечных сокращений и снижения сердечного выброса, развивающихся вследствие понижения диастолического давления (Matsumoto et al., 2000). Основываясь на том, что определяющим моментом в процессе повреждения и последующей гибели нейронов (например, после инсульта) является чрезмерная

2+ активация экспрессии генов белков, составляющих Са - канал, было предложено наладить разработку высокоселективных белковых компонентов нейрональных Са-каналов в целях детального изучения механизмов нейродегенеративных процессов и предотвращения их развития.

1.4. Средства, препятствующие перекисному окислению липидов.

Как было отмечено выше, свободнорадикальное окисление, являясь в норме необходимым физиологическим процессом, играет важную роль в развитии многих патологических поцессов, в том числе в ишимических поражениях мозга. При наличии патологического процесса происходит активация процессов перикисного окисления липидов и снижение активности собственных систем защиты от свободнорадикального окисления, что приводит к нарушению структурно-функциональной целостности клеточных мембран. Поиск и разработка препаратов, обладающих антиоксидантным и мембранопротекторным действием необходим для регуляции этих процессов. В этих целях используются природные и синтетические антиоксиданты.

Действие антиоксидантов может быть связано с угнетением образования свободных радикалов, непосредственным улавливанием свободных радикалов, повышением активности систем эндогенных аниоксидантов или блокадой вторичного усиления нейтрофилов. Например, ингибиторы ксантиноксидазы, такие как аллопуринол, фолиевая кислота, способны конкурентно угнетать активность этого фермента (Болякина и соавт., 1997). Введение препарата КС-764, ингибитора циклооксигеназы (фермента, участвующего в расщеплении арахидоновой кислоты), до пережатия сонных артерий у монгольских песчанок предотвращало гибель нейронов в поле СА1 гиппокампа, при этом наблюдалось уменьшение содержания простагландинов PGD2 и PGF2a (Yasumoto et al., 1994). Подавление перикисного окисления липидов и активности фосфолипазы А2 с помощью препарата ЕРС-К1, вводимого на 1-й или на 30-й мин периода реперфузии после глобальной ишемии, способствовало улучшению процессов обучения крыс в водном лабиринте Морриса (Block et al., 1995).

Активность эндогенных ферментов, выполняющих в тканях мозга функцию устранения свободных радикалов (супероксиддисмутаза, каталаза, пероксидаза), резко снижается во время ишемическо-реперфузионного повреждения. Следовательно, повышение их активности является необходимым условием при патогенетической терапии повреждений мозга. Разработанные на их основе препараты с улучшенными фармакокинетическими характеристиками, такие как полиэтиленгликль-супероксиддисмутаза и дисмутек (способен связываться с полиэтиленгликолем), приводили к значительному уменьшению зоны инфаркта и улучшали неврологическое восстановление при их использовании в моделях фокальной ишемии у животных и у больных с черепно-мозговой травмой (Luer et al., 1996). Введение кры сам препарата L-депренила до пережатия левой каротидной артерии привело к снижению объема нейронального повреждения в таламусе и стриатуме на 78 %. Одновременно в этих же областях мозга отмечалось повышение активности скпероксиддисмутазы и каталазы после инъекции L-депренила (Knolema et al., 1995). При профилактическом введении до глобальной ишемии у крыс натурального антиоксиданта - липолевой кислоты, способствующей поддержанию тиолового гомеостаза, - привело к резкому снижению уровня летальности животных на 50 % в течение первых суток периода реперфузии (Panigrahi et al., 1996).

Наибольшее распространение получили неферментные ловушки свободных радикалов - а-токоферол, аскорбиновая кислота, кортикостероиды, 21-аминостероиды, маннит, альбумин, диметилсульфоксид. Особое внимание уделяется антиоксидантам группы 21-аминостероидов (лазароидов), не обладающих глюкокортикоидной активностью. По механизму действия лазароиды аналогичны витамину Е, более того, они проявляют витамин Е-сберегающие эффекты (Peruche et al., 1993). Один из представителей этого семейства, тирилазад, демонстрировал нейропротекторные свойства при субарахноидальной геморрагии, травме мозга, церебральной ишемии, при этом побочные эффекты пока не выявлены, что позволяет считать его перспективным при терапии внезапной остановки сердца (Sterz et al., 1996).

Применение антиоксиданта проббукола, обладающего свойством стабилизировать клеточные мембраны, в комплексной терапии ишемической болезни сердца приводило к снижению перикисного окисления липидов и содержанию липидов в плазме крови пациентов (Стародубцев, 1995). Антигипоксический эффект другого препарата, бемитила, основан на его свойстве влиять на состояние монооксигеназной системы печени, в результате чего наблюдается уменьшение повреждения тканей продуктами нарушенного обмена (Плотников и соавт., 1992).

Известно, что новый фармакологический агент дексанабинол, относящийся к семейству каннабиноидов, способен с помощью активации различных клеточных механизмов влиять на восстановление организма после травматического и ишемического повреждения мозга. В виде своей (+)-(3R, 4S) - формы он действует как неконкурентный блокатор NMDA-рецепторов, обладает довольно сильными антиоксидантными свойствами, модифицирует воспалительный ответ в посттравматическом периоде (в частности, снижает образование тканевого фактора некроза опухоли (TNF-a). Положительные эффекты этого препарата были показаны в экспериментах на крысах с повреждением нервной ткани при ишемии и в случае травмы мозга (Bedell et al., 2002). В результате дальнейших исследований в клинической практике обнаружено, что введение дексанабинола в дозах 48 и 150 мг пациентам, перенесшим травму мозга, приводит к значимому уменьшению времени, в течение которого отмечается значение внутримозгового давления более 25 мм рт.ст. и при котором систолическое давление крови было меньше 90 мм рт.ст. Иными словами, дексанабинол способствовал уменьшению вероятности неблагоприятного исхода у пациентов, прогностическими признаками которого являются эти параметры.

В настоящее время продолжается разработка лекарственных средств на основе производных 3-оксипиридинов для углубленного исследования на моделях животных, а также профилактики и лечения нарушений центрального кровообращения человека, атеросклероза, стенокардии, аутоиммунных заболеваний. Являясь структурными аналогами витамина В6, производные 3-оксипиридинов обладают выраженной биоантиоксидантной активностью в сочетании с проявлением основных эффектов ноотропных препаратов. Основными компонентами их влияния на организм являются мембраномодулирующее действие, способность вызывать структурно-функциональные перестройки в биомембране, а также сдвиги энергетического баланса. Два представителя этого класса веществ уже применяются в клинике - это эмоксипин и мексидол. Эмоксипин широко используется, в частности, при ишемических и геморрагических нарушениях мозгового кровообращения, в кардиологической и неврологической клинике (Дюмаев и соавт., 1995). На свойствах мексидола мы остановимся подробнее ниже.

1.5. Средства, восстанавливающие ионный и энергетический гомеостаз.

Коррекция биоэнергетических процесов и восстановление ионного гомеостаза являются существенным звеном лечебных мероприятий в постишемическом периоде.

Прежде всего, на ранних этапах периода рециркуляции необходимо обеспечить нормальный метаболизм макроэргических соединений. Ацетил-Ь-карнитин при введении сразу после 20-мин глобальной ишемии у крыс и повторно в течение первых суток реперфузии спосоствовал полному восстановлению уровня фосфокреатина, АТФ, лактата и неорганического фосфата, обуславливая тем самым защиту нейронов от повреждения (Aureli et al., 1994). Введение сальвианоловой кислоты крысам, перенесшим воздействие фокальной ишемией и последующей реперфезии, внутривенно в дозе 10 мг/кг предотвращало вызванное ишемией снижение уровня АТФ, а также антиокислительных ферментов супероксиддисмутазы и глутатиона, что свидетельствует об улучшении энергетического метаболизма (Chen et al., 2000). Положительные результаты были получены при терапии острой ишемии миокарда и мозга экзогенным фосфокреатином -препаратом неотон. Результаты клинических исследований показали, что неотон оказывает стабилизирующее действие на мембраны кардиоцитов, улучшает микроциркуляцию, положительно влияет на естественные механизмы энергетического гомеостаза мышечной и нервной ткани (Крыжановский и соавт., 1991; Недошивин и соавт., 1996). Его применение способствовало ограничению очага некроза и препятствовало возникновению аритмий при инфаркте миокарда, обеспечивало восстановление двигательных функций при инсульте мозга (Аронов и соавт., 1998; Гокин и соавт., 1990).

Блокирование Ма+-каналов предотвращает возникновение аноксической деполяризации, ограничивает избыточный вход кальция в клетку и усиленную секрецию глутамата, препятствуя тем самым развитию ишемического повреждения нейрона. Синтетический антагонист №+-каналов - BW619C89 - значительно уменьшал неврологический дефицит и размер инфаркта мозга при введении per os за час до и повторно через 5 часов после фокальной ишемии у крыс (Smith et al., 1996). Применение фенитоина, активатора кортикальной №+/К+-АТФазы, при глобальной церебральной ишемии приводило к нормализации содержания в клетке одновалентных катионов и воды и, соответственно, к снижению отека мозга крыс (Imaizumi et al., 1995). Препарат клонидин снижал энзиматическую активность Са2+, М§2+-АТФазы в синаптических мемебранах нейронов коры мозга, что рассматривалось как возможное его нейропротекторое действие посредством нормализации Са2+-гомеостаза в условиях ишемии-гипоксии (Gorini et al., 2001).

1.6. Средства, угнетающие метаболизм мозга.

Одним из подходов к повышению устойчивости мозга к ишемическому воздействию является поддержание тканей в состоянии пониженного метаболизма. Для этой цели используются некоторые фармакологические (например, барбитураты) и нефармакологические средства.

Было обнаружено, что депрессия коры мозга, вызванная длительной инфузией 4М раствора хлорида калия (1,0 мкрл/ч в течение 2-х дней КС1), приводила к ограничению размера области инфаркта после 2 ч пережатия MCA (Yanamoto et al., 1998). Уствновлено, что толерантность к развитию инфаркта мозга после введения хлорида калия развивалась через отставленный период времени, кроме того, достоверное снижение размеров поврежденной области происходило на 12-15 день после ишемии.

Известно, что наряду со множеством патологических факторов, сопровождающих развитие процессов при глобальной или фокальной ишемии мозга, повышение температуры в ядре клетки является серьезной причиной для развитии возникающих нейрональных повреждений (Laptook et al., 1995; Nakashima et al., 1995). Как показано в экспериментах Corbett D., применение умеренной гипотермии в период ишемии или в раннем постишемическом периоде приводит к снижению степени нейрональных повреждений на 3-7 дни после перенесения фокального или глобального инсульта, а также сохраняет адекватность поведения в течение 1 года после инсульта (Corbett et al., 2000). У животных, которые перенесли ишемию с последующим применением длительной гипотермии через 2,5 часа после пережатия МСА, был снижен объем зоны инфаркта в 2 раза и изчезали трудности в функционировании передних конечностей; кроме того, не отмечалось выпадения нейронов в СА1 области гиппокампа (Colbourne et al., 2000; Dong et al., 2001). Комбинированная терапия умеренной гипотермией в период ишемии и в период реперфузии в течение 48 ч способствует восстановлению неврологического дефицита (Yanamoto et al., 2001). Вместе с тем, умеренная гипотермия обладает ингибирующим влиянием на уровень биосинтеза белков в гиппокампе, что является негативным фактором в развитии постишемических повреждений (Berger et al., 1998). Также известно, что в комбинации с антиоксидантной терапией гипотермия обеспечивает снижение отсроченных когнитивных нарушений, хотя при этом показатель количества жизнеспособных нейронов в СА1 области не достигал уровня интактных животных (Pazos et al., 1999). Однако несмотря на то, что на модели травмы мозга у кроликов применение средней гипотермии оказало положительный эффект в период посттравматического восстановления и в дальнейших клинических исследованиях фазы II также подтвердилось ее нормализующее действие, проспективное, рандомезированное, контролированное, мультицентровое исследование фазы III не подтвердило эффективности применения гипотермии после перенесения тяжелой травмы мозга у людей (Clifton et al., 2001). Таким образом, можно обобщить, что применение гипотермии в целях защиты от ишемического повреждения мозга имеет, по-видимому, специфические особенности и не обеспечивает полноценного восстановления после перенесения критических состояний.

Замедление истощения энергетических запасов клетки можно добиться и с помощью обычной диеты. Было обнаружено, что у крыс, подвергавшихся ишемическому воздействию и получавших инъекцию неметаболизируемого аналога глюкозы - 2-диоксиглюкозы, наблюдалось некоторое улучшение параметров поведения и возрастание уровня белка теплового шока HSP-70 в клетках стриатума in vivo, что свидетельствует об индукции некоторых компонентов стрессорного ответа в нейропротекторном эффекте предлагаемой терапевтической стратегии (Yu et al., 1999).

1.7. Нейротрофические факторы.

В зрелом мозге нейротрофические факторы защищают чрезмерно чувствительные нейрональные структуры от ишемических повреждений (Гомазков, 2002). Функционирование нейротрофических ростовых факторов определяется возможностью их специфической экспрессии в определенных регионах мозга или доставкой по аксонам в соседние регионы. Среди многих химических регуляторов, связанных с работой мозга, нейротрофическим факторам принадлежит особая роль в защите и восстановлении нейрональных структур при ишемических и травматических повреждениях. С этих позиций постулируется новое представление о терапевтическом потенциале нейротрофических полипептидов и создании на их основе эффективных препаратов нового уровня.

Существуют данные о том, что внутривенное болюсное введение фактора роста фибробластов в постаноксическом периоде (на фоне нарушения проницаемости ГЭБ) приводит к накоплению этого фактора в нейронах сектора СА1 гиппокампа и оказывает выраженный нейропротекторный эффект (Cuevas et al., 1998). Опыты на крысах, которым была произведена временная ишемия мозга, показали, что как внутрибрюшинное, так и внутрижелудочковое введение инсулинового ростового фактора I (IGF-I) через 30 мин после окклюзии правой мозговой артерии оказало выраженное нейропротекторное действие уже на первые сутки после ишемии (Schabiz et al., 2001). В других экспериментах аппликация IGF-I на поверхность мозга после тяжелого ишемического воздействия приводила к значительному уменьшению размера области инфаркта. Иммуногистохимический анализ показал, что терапия IGF-I приводила в течение 24 ч к снижению активности каспазы-3, одного из ферментов апоптозного каскада (Wang et al., 2001). Значение фактора роста кератоцитов (KGF) было продемонстрировано при ишемии, вызванной 20-мин окклюзией правой сонной артерии. Предварительное введение фактора в течение 2 дней до эксперимента приводило к увеличению процента выживаемости животных, снижению гибели нейронов в зоне СА1 гиппокампа, а также к уменьшению числа нейронов с фрагментацией ДНК (Sadora et al., 2001).

Введение васкулярного эндотелиального ростового фактора через 48 ч крысам увеличивало ангиогенез в ишемизированной области мозга и улучшало неврологические показатели (Zhang et al., 2000).

1.8. Средства, регулирующие метаболизм и активность нейромедиаторов.

Как уже описывалось ранее, нарушения функционирования нейронов во многом обусловлены изменением содержания и активностью различных нейромедиаторов, что требует активного терапевтического вмешательства.

В результате ишемического повреждения мозга отмечается преимущественное поражение процессов внутреннего торможения и усиление процессов возбуждения центральной нервной системы. Усиления тормозных механизмов можно добиться с помощью нормализации концентрации ГАМК в тканях мозга. В результате еденичного введения ГАМК за 30 мин до начала глобальной ишемии у монгольских песчанок в течение 28 дней периода реперфузии наблюдалось сохранение уязвимых нейронов в большинстве структур мозга (Shuaib et al., 1996). Благоприятные результаты были получены также при использовании агониста ГАМК-рецепторов мусцимола (Lyden et al., 1994).

Также положительные эффекты были показаны для соединений, влияющих на метаболизм моноаминов. Например, блокатор обратного захвата серотонина - циталопрам - способен восстанавливать концентрацию одного из метаболитов серотонина 5-HIAA до предишемического уровня, тем самым, улучшая параметры восстановления после перенесенного воздействия (Nagao et al., 1995; Куе et al., 2001; Shimizu-Sasamata et al., 1991). По данным, полученным Nakata N. и соавт., после локального введения в гиппокамп циталопрама (200 нМоль на крысу) или буспирона, агониста 5-НТ1А рецепторов, (20 нМоль на крысу) перед 5-мин ишемическим воздействием наблюдалось значимое уменьшение количества погибших нейронов в области СА1 гиппокампа по сравнению с нелеченными крысами (Nakata et al., 1997).

Перспективным для широкого применения с целью лечения больных, перенесших терминальные состояния, следует считать средства, обладающие способностью воздействовать на различные нейромедиаторные системы мозга. Так, известно, что препарат глиатилин (холин альфосцерат), обладающий свойствами центрального холиномиметика способен оказывать опосредованное влияние через холинэргическую систему мозга на дофаминэргическую, ГАМК-эргическую и глутаматэргическую медиаторные системы. Глиатилин положительно влияет на поведенческие реакции и познавательные способности, улучшает концентрацию внимания, запоминание и воспроизведение информации. В остром постаноксическом периоде глиатилин способствует восстановлению сознания и регрессу очаговых неврологических симптомов (Тонконг и соавт., 1998; Семченко и соавт., 1999).

1.9. Средства пептидной природы, защищающие от ишемического повреждения.

В литературе существует большое количество данных об использовании эндокринной поддержки у пациентов в критических состояниях. Одним препаратов, используемых в этих целях, является вазопрессин. Как известно, экзогенный вазопрессин при критических состояниях обладает и восстановительным эффектом в условиях поврежденния механизмов сужения сосудов и ингибиторным действием на патологический вазодилататорный ответ. Вместе с тем, было обнаружено, что при септическом шоке происходит снижение продукции вазопрессина, что свидетельствует о неоднозначности его участия в адаптивных процессах организма при патологических состояниях (Vincent et al., 2002). Авторы рекомендуют низкие фиксированные дозы пептида в качестве терапии больным, перенесшим критические состояния различной тяжести. Возможно, что эффекты вазопрессина опосредуются через изменение работы АТФ-зависимых К+- и Са2+- каналов. Было получено, что системное введение вазопрессина вместе с агонистами К+-АТФ и К+-Са2+ каналов препятствует развитию нейрональных нарушений при перкуссионном повреждении головного мозга (Salvucci et al., 2000).

Известно, что при критических состояниях возникают эндокринные сдвиги, которые, в частности, приводят к дисбалансу тиреоидных гормонов. Существует предположение, что недостаток ТЗ и Т4 в сочетании с избытком прогестерона и кортизола способствует поддержанию коматозного состоянияи гибели (Волков и соавт., 1997). Учитывая обнаруженные изменения, авторами была проведена следующая серия опытов, в которой изучали влияние подкожного введения тиролиберина в дозе 1 мг/кг и его аналога PR546 в дозе 1 мг/кг на крыс, перенесших 15-мин остановку кровообращения, вызванного пережатием сосудистого пучка сердца. Результаты экспериментов показали, что применение тиролиберина и PR546 достоверно ускоряло восстановление жизненных функций животных после перенесения реанимационных мероприятий и продлевало жизнь значительной части крыс. Причем интересно отметить, что дополнительное введение соматостатина через 30 мин после начала оживления в опытах с PR546 обеспечивало стойкое выживание 50% животных; добавление через 1 ч к этому окситоцина ускоряло влсстановление неврологического статуса у выживших крыс (Волков и соавт., 1996). Применение аналога тиреотропин-рилизинг гормона JPT-2942 улучшало неврологическое восстановление у крыс после пережатия МСА. А при хроническом введении в течение 4 недель JPT-2942 в дозе 0,03 мг/кг наблюдалось уменьшение неврологического дефицита, а также улучшение координации животных (Yonemori et al., 2000).

Таким образом, существует возможность существенно ускорять процессы сердечно-легочной и мозговой реанимации, а также улучшать функциональное восстановление после перенесения терминальных сотояний с помощью отдельных гормонов и их комплексов. Наряду с наличием дисбаланса в эндокринной системе при критических состояниях известно, что в течении патологических процессов в организме огромную роль играют регуляторные пептиды. В последнее время накопилось достаточно данных о влиянии некоторых регуляторных пептидов на функции центральной нервной системы после ишемического повреждения мозга. Так, обнаружено положительное влияние субстанции Р на выживаемость, неврологическое состояние и поведение крыс, перенесших пережатие общих сонных артерий, а также на уровень перикисного окисления липидов. Причем показано, что эффект пептида зависит от уровня эмоциональности животных (Саркисова и соавт., 1993; Саркисова и соавт., 1995; Опитц и соавт., 1996). Аналогичная активность выявлена у фрагмента субстанции Р3.4 (Саркисова и соавт., 1996). Интересные данные были получены при использовании некоторых гипофизарных пептидных гормонов при моделировании клинической смерти у крыс. Введение АКТГ, АКТГ4-10, а-МСГ или лизил-вазопрессина способствовало облегчению условнорефлекторной деятельности крыс после 10-мин остановки сердца (Байбакова и соавт., 1989; Байбакова и соавт., 1990; Байбакова и соавт., 1991). Благоприятные последствия наблюдались и после применения регуляторных пептидов других групп. Так, напрмер, повышение выживаемости, ускорение восстановления жизненных функций и уменьшение неврологического дефицита после 10- и 15-мин остановки сердца было обнаружено при введении тафцина, соматостатина или окситоцина (Волков и соавт., 1992; Мишарина и соавт., 1995).

С недавнего времени препараты группы ноотропов пептидной природы активно используют в случаях функциональных нарушений высшей нервной деятельности человека, возникающих при различных экстремальных воздействиях и заболеваниях, в том числе и ишемии, травме мозга, болевых синдромах, стрессе (Воронина и соавт., 1998). Все препараты обладают позитивным влиянием на память, способностью улучшать интегративную деятельность мозга и микроциркуляцию. Так, в одной из экспериментальных работ исследовали возможность фармакологической коррекции i'UlU;;:'. A '' госуда,> — rl 4i

БИБЛИОТЕК; нарушений мнестических фукций, вызванных гипоксией и ишемией с помощью ноотропных препаратов. Исследуемые препараты семакс и ГВС-111 вводили сразу после двустороннего пережатия сонных артерий у крыс, а также за 15-60 мин до обучения в УРПИ. Было получено, что семакс и ГВС-111, достоверно увеличивали число выживших животных до 50-79% по сравнению с контролем. Также испытанные ноотропы предупреждали развитие мнестических расстройств по результатам теста УРПИ. Наряду с этим, при моделировании острой гипоксии ГВС-111 и семакс не проявили выраженного эффекта на степень развития амнезии. Таким образом, авторы предполагают, что антиамнестический эффект препаратов может быть отчасти обусловлен их противогипоксическими свойствами (Яснецов и соавт., 1998). В другой серии экспериментов было проанализировано влияние ТГС-33, синтетического ноотропа пептидной природы, на восстановление функций центральной нервной системы после 12-мин остановки кровообращения, вызванной внутриторакальным пережатием сосудистого пучка сердца (Назаренко и соавт., 2000). Было показано, что введение препарата ТГС-33 через 30 мин после успешной сердечно-легочной реанимации способствовало снижению смертности, ускорению восстановления неврологического статуса, нормализации эмоциональной реактивности и болевой чувствительности. В результате обучения реанимированных крыс с введением ТГС-33 в Т-образном лабиринте было обнаружено положительное влияние пептида на механизмы долговременной памяти. Через 4 месяца после клинической смерти был проведен морфометрический анализ мозга, который показал, что ТГС-33 предупреждает выпадение нейронов в популяции клеток Пуркинье в мозжечке. Этой же группой авторов были получены неоднозначные результаты применения стереоизомеров амида пироглутаматаспарагина - LD-PGA, DL-PGA, LL-PGA и DD-PGA в постреанимационном периоде (Назаренко и соавт., 2000). Следует отметить, что препарат ТГС-33 содержит смесь LD-PGA и LL-PGA в соотношении 2:3. Была выявлена стереоспецифичность эффектов этих дипептидов. Обнаружено, что LD-PGA способствует замедлению, DL-PGA не влияет на темпы неврологического восстановления у крыс, a DD-PGA приводит к ускорению изчезновения неврологического дефицита и при этом способствует торможению ориентировочно-исследовательской активности реанимированных животных.

Назначение аналогов нейропептидов положительно влияет на гемодинамику, метаболизм, увеличивает сроки выживаемости животных с различными моделями шока. Так, в экспериментах на крысах с моделированием клинической смерти было установлено, что введение синтетического аналога лей-энкефалина даларгина в момент реанимации способствует лучшему сохранению энграммы долговременной памяти (Мачулин и соавт., 1991). Кроме того, применение этого препарата у больных с тяжелой черепно-мозговой травмой улучшало функциональное состояние стволовых отделов мозга (по данным измерений стволовых вызванных потенциалов), полушарий головного мозга (по данным ЭЭГ) и на 17% снижало частоту возникновения шокового легкого (Слепушкин, 1997). При изучении эффектов даларгина в условиях острой гипоксии и реоксигенации было установлено, что его кардиопротекторный эффект связан с поддержанием кальциевого гомеостаза клетки, а также со способностью препарата стабилизировать клеточные мембраны, проявляя антиоксидантное действие и увеличивая синтез РНК в клетке (Пашутин и соавт., 1991). Известно, что налоксон в случае его применения сразу после двустороннего пережатия сонных артерий проявлял антиамнестическое действие. Таким образом, совокупность представленных данных позволяет предположить участие опиоидных рецепторов и их эндогенных лигандов (энкефалинов) в патогенезе мнестических расстройств, обусловленных ишемией мозга (Яснецов и соавт., 1998).

Наконец, стоит отметить, что такие свойства нейропептидов, как анальгетическая активность, улучшение микроциркуляции, лимфоциркуляции, повышение устойчивости организма к гипоксии, уменьшение объема и снижение активности желудочного и панкреатического сока, улучшение функции почек, активация регенерации тканей послужили основанием для первых попыток их применения в анестезиологической практике.

Определенные успехи достигнуты в разработке препаратов на основе ингибиторов пролилэндопептидазы, которая играет существенную роль в метаболизме пролинсодержащих нейропептидов. Существенный интерес представляет вещество JTP-4819, которое препятствует деградации субстанции Р, аргинин-вазопрессина и тиролиберина в коре и в гиппокампе. Это соединение при введении в дозе 1,0 мг/кг улучшает память у крыс, перенесших пережатие MCA (Toide et al., 1995; Золотов и соавт., 1991).

Существуют данные о вероятном участии эндотелинов и их рецепторов подтипа А и В в развитии ишемической патологии мозга (Ergul et al., 2002). Известно, что блокатор эндотелиновых рецепторов подтипа А, препарат Ро 61-1790, при внутрижелудочковом введении снижал степень повреждения в мозге, вызванного Холодовым воздействием на твердую оболочку головного мозга крысы (Van den Buurse et al., 2000; Gorlach et al., 2001).

1.10. Некоторые примеры комбинированной терапии ишемического повреждения мозга.

В последнее время в терапии и профилактике различных терминальных состояний находят применение новые методы, опирающиеся на последние достижения науки и техники. Например, в профилактике декомпенсации функций сердечно-сосудистой системы при терминальных состояниях используются методы, в основе которых лежит лазерная технология, направленная на мобилизацию компенсаторных возможностей организма. Внутрисосудистое лазерное облучение крови вызывает улучшение сократимости миокарда, оптимизирует кислородный баланс организма, обладает антистрессорным, антиаллергическим, антигипоксическим эффектом и увеличивает выживаемость животных (Кожура и соавт., 1999). В качестве новой перспективной терапевтической стратегии для восстановления функций в поврежденной ЦНС человека также рассматривается клеточная трансплантация. Доказано, что в постаноксическом периоде нейротрансплантация эмбриональной нервной ткани ускоряет восстановление ГЭБ, предотвращает дистрофию и гибель нейронов, нормализует их ультраструктуру, стимулирует синтез РНК, ДНК и митотическое деление нейронов реципиента, поддерживает в течение 120 суток синтез белка на необходимо высоком уровне, способствует нормализации поведения (Ерениев и соавт., 1997; Apuzzo et al., 1997).

В свете интенсивно развивающихся новых подходов и методов коррекции критических состояний организма и профилактики отсроченных осложнений решение проблемы совместного применения препаратов различной природы представляется весьма актуальным и перспективным. К настоящему времени накопилось достаточно противоречивых данных о комбинированном введении фармакологических веществ и взаимовлияния различных соединений в целом организме, свидетельствующих как о положительном влиянии комбинированной терапии веществ с различными и одинаковыми механизмами физиологического действия, так и о возможности нивелирования эффектов вводимых препаратов. Исходя из определенных тенденций, наблюдающихся в целом ряде проделанных экспериментальных работ, представляется логичным описание этих данных в два этапа - комбинированное введение атиоксидантных препаратов и других соединений и комбинированное введение тромболитических веществ совместно с различными биологически активными субстанциями.

Во многих экспериментах на модели ишемического повреждения мозга эмболией средней мозговой артерии были получены положительные результаты при введении тромболитика rtPA - рекомбинантного тканевого активатора плазминогена человека однако его широкое применение ограничено довольно коротким терапевтическим эффектом. В целях увеличения широты терапевтического эффекта были осуществлены попытки совместного введения rtPA и других фармакологических веществ. Так, в работах Shuaib А. и соавт. было получено, что комбинированное введение низких доз rtPA и антитромбоцитарного агента 7ЕЗ F(ab')2 - антагониста рецепторов гликопротеина IlbMIIa - приводит к значимому ослаблению нейрональных повреждений, причем без повышения вероятности мозговой геморрагии. Животным, подвергавшимся воздействию фокальной ишемии введением тромба в правую часть средней мозговой артерии, вводили rtPA в дозе 20 мг/кг и 7ЕЗ F(ab')2 в дозе 10 мг/кг или 20 мг/кг. В обоих группах с совместным введением препаратов было обнаружено значимое улучшение кровотока в мозге и увеличение времени кровотечения после начала реперфузии, а также уменьшение размера зоны инфаркта (Shuaib et al., 2002). В других экспериментах с совместным применением rtPA и ингибитора медиатора воспаления ядерного фактора к-В PS-519 через 2, 4 ил 6 ч после пережатия МСА в модели эмболической фокальной ишемии у крыс нейропротекторных эффект комбинаторной терапии наблюдался даже в случае введения веществ через 6 ч (Zhang et al., 2001). В этом случае отмечалось снижение размеров области инфаркта и улучшение неврологического статуса, вместе с тем, гемморагических явлений не наблюдалось; причем при одиночном введении rtPA или PS-519 описанные положительные эффекты наблюдались лишь при введении через 2 или 4 часа после операции. То есть, можно сделать вывод о взаимопотенциирующем влиянии этих двух агентов. Положительные результаты были получены и при введении rtPA совместно с антителами антилейкоцитарной адгезии (anti-CD 18) крысам с пережатием МСА с помощью введения тромба через 2 и 4 часа после операции (Zhang et al., 1999).

В исследованиях Yang Y. и соавт. использовался другой фибринолитический препарат - урокиназу - совместно с топираматом, соединением с нейропротекторными свойствами. Сразу после моделирования фокальной ишемии у крыс, воспризводимой тромбозом МСА, через внутреннюю каротидную артерию вводили урокиназу в дозе 2500 или 5000 ЕД/кг, а через 2 ч после операции животные получали внутрибрюшинную инъекцию топирамата в дозе 20 мг/кг. В группе с совместным введением препаратов было отмечено достоверное улучшение неврологического восстановления, уменьшение размера области инфаркта и улучшение некоторых поведенческих показателей по сравнению как с контрольной группой, так и с животными, получившими одиночные инъекции rtPA или топирамата (Yang et al., 2000).

Shadid M. и соавт. исследовали влияние антиоксидантной комбинаторной терапии на патологические последствия тяжелой ишемии-гипоксии у новорожденных ягнят. С началом процесса реперфузии ягнята получали внутривенную инъекцию ингибитора циклооксигеназы индометацина в дозе 0,3 мг/кг, ингибитора ксантиноксидазы аллопуринола в дозе 20 мг/кг, утилизатора свободных ионов железа дефероксамина в дозе 2,5 мг/кг или их комбинацию. Было обнаружено, что во всех опытных группах происходило значительное улучшение кровоснабжения и кислородного метаболизма в мозге, начиная со 2-го часа периода реперфузии. Одновременно наблюдалось постепенное восстановление электрической активности коры больших полушарий в группах с введением индометацина и с совместным введением препаратов, в то время как инъекции дефероксамида и аллопуринола не оказали влияния на этот показатель. Таким образом, не было выявлено какого-либо дополнительного оптимизирующего эффекта в случае комбинированного введения этих антиоксидантов по сравнению с их одиночным действием (Shadid et al., 1998). Любопытные результаты были получены в экспериментах по совместному введению уже применяемых в клинических испытаниях препаратов антиоксиданта тирилазада и декстрометорфана, антагониста Ы-метил-О-аспартата и Са -каналов, крысам линии Спраги-Дейли, подвергавшимся 90-мин пережатию МСА. Обнаружено, что введение одного декстрометорфана или тирилазада за 15 мин до фокальной ишемии и во время реперфузии приводило к достоверному уменьшению неврологического дефицита, кроме того, размер области инфаркта был снижен на 45 % и 48 % соответственно по сравнению с контролем по данным измерений на 7 сутки восстановительного периода. Причем декстрометорфан оказался способным предотвращать и постишемическую гипоперфузию. Однако при комбинированном введении наблюдалось взаимное ингибирование положительного действия этих веществ, или же, как предполагают авторы, потенциирование их негативных эффектов (Schmid-Elsaesser et al., 1998). В дальнейших исследованиях этой же группой авторов было изучено влияние тирилазада и магнезии, вещества, обладающего антагонистическими эффектами по отношению к возбуждающим аминокислотам, на фоне умеренной гипотермии на последствия ишемического воздействия, воспризводимого временным пережатием МСА у крыс (Schmid-Elsaesser et al., 1999). При условии комбинированной терапии с помощью воздействия этих факторов некротические повреждения коры мозга практически полностью отсутствовали, а размер области инфаркта в базальных ганглиях был снижен на 55 % по сравнению с контролем, в то время как в группе крыс с совместным введением тирилазада и магнезии или при воздействии только гипотермии не наблюдалось столь выраженного эффекта. Авторы заключают, что описанная терапевтическая стратегия обеспечивает повышение степени нейропротекции при ишемическом поражении мозга. Для предотвращения индуцируемых ишемией патологических измененй в мозге используются и некоторые стабилизаторы мембран. Например, в работе Sclvjbitz W.R. крысы, подвергавшимся 90-мин фокальной ишемии (пережатие МСА), получали внутрибрюшинную однократную инъекцию цитиколина в дозе 250 мг/кг в течение 4 дней и внутривенную инъекцию основного фактора роста фибробластов (bFGF) в дозе 10 мг/кг каждый час в течение 3 ч после начала реперфузии. У таких животных была отмечена взаимная потенциация эффектов используемых веществ по сравнению с остальными опытными группами с одиночным введением препаратов или введением плацебо, что заключалось в значимом улучшении параметров восстановления (Sclvtbitz et al., 1999). Комбинационная терапия цитиколином и тромболитиком rtPA использовалась на модели эмболии части каротидной артерии с помощью введения еденичного фибринового тромба. Длительное внутривенное введение rtPA производили в течение 45 мин через 45 мин после начала операции в дозе 5 мг/кг, далее крысы получали внутрибрюшинную инъекцию 250 или 500 мг/кг цитиколина через 30 мин, 24, 48 и 72 ч после эмболизации. Через 2 суток проводили гистологический анализ структур мозга. Было обнаружено, что размер области инфаркта поврежденных отделов полушарий был равен 11 % и 19 % в группах с комбинированным введением rtPA и низкой и высокой дозы цитиколина соответственно. Также в группе с комбинированным введением наблюдалось достоверное улучшение параметров функционального восстановления. Таким образом, применение низких доз мембранопротектора цитиколина в совокупности с тромболитической терапией обеспечивает выраженный нейропротекторный эффект (Andersen et al., 1999). В пользу положительных результатов о совместном введении соединений с различными механизмами действия говорят данные, полученные Mackensen G.B. и соавт., в которых был обнаружен выраженный нейропротекторный эффект комбинационной терапии антагониста NMDA-рецепторов дизоцилпина (МК-801) и аллостерического модификатора гемоглобина RSR 13. Фокальная ишемия мозга была смоделирована пережатием МСА у крыс, которым в дальнейшем с началом реперфузии внутривенно вводили МК-801 в дозе 0,25 мг/кг и RSR 13 в дозе 150 мг/кг. Анализ обнаруженных повреждений через 7 дней после операции показал, что в группе с совместным введением препаратов размер субкортикальной и кортикальной области инфаркта был достоверно снижен по сравнению с крысами, получившими инъекцию МК-801. Одновременно в этой группе происходило усиление процесса диссоциации кислорода и гемоглобина, что обеспечивало улучшение доставки кислорода пораженным ишемическим воздействием тканям мозга (Mackensen et al., 2000). Другой группой исследователей изучалось влияние параллельной терапии антиоксидантом и хелатором ионов железа дефероксамином (ДФО) и конкурентным антагонистом NMDA-рецепторов GPI 3000 на восстановление собак после частичной глобальной ишемии мозга, вызванной пережатием МСА. Было получено, что во время реперфузии из 4-х используемых комбинаций введения препаратов предотвращение прогрессивной гипоперфузии наблюдалась только в 4-ой группе с комбинированным введением 75 мг/кг ДФО и 25 мг/кг GPI 3000 перед началом ишемии. Измерение параметров восстановления энергетического метаболизма через 60 и 90 мин показало, что в группах с предварительным введением ДФО или GPI 3000 перед ишемией и во время реперфузии, а также с их комбинированным введением показатели были значимо лучше по сравнению с контролем. Восстановление метаболизма наблюдалось во всех группах. Таким образом, совместное введение препаратов улучшало мозговой кровоток и некоторые параметры энергетического восстановления (Davis et al., 1997).

Довольно эффективной в предотвращении постишемических повреждений оказалась комбинированная терапия антагонистом Са2+ ТМВ-8 и донором оксида азота L-аргинином (Hong et al., 2000). В экспериментах на крысах, перенесших временное пережатие МСА и общей каротидной артерии на 60 мин было показано, что совместное введение этих препаратов с началом ишемии, через 6 часов и 24 часа после операции привело к уменьшению размера зоны некроза на 99%, 99% и 89% соответственно. Авторы объясняют полученный положительный эффект снижением Са -индуцированного протеолиза и улучшением мозгового кровотока. В экспериментах другой группы исследователей для предотвращения возникновения вазоспазма у пациентов после разрыва аневризмы использовали специфический внутриклеточный антагонист Са2+ -фасудил гидрохлорид - и ингибитор синтеза тромбоксана А2 - озагрель натрия. Комбинационная терапия оказалась значительно эффективнее: у таких пациентов компьютерная томография показала уменьшение размера области со слабым кровотоком и снижение возникновения симптоматического вазоспазма по сравнению с пациентами с введением одного озагреля натрия (Nakashima et al., 1998).

Несомненный интерес вызывают данные о применении препарата из класса каннабиноидов дексанабинола, обладающего некоторыми отдельными терапевтическими эффектами на восстановление животных после травмы мозга, приводит к лучшему клиническому исходу у пациентов, чем введение нескольких более специфических агентов (Bedell et al., 2002). В работе поднимается вопрос о степени эффективности комбинации потенциально положительных терапевтических воздействий и одного агента, обладающего более специфическим действием. Всвязи с этим, автор подчеркивает существование сформировавшейся в недавнее время концепции множественной атаки на разные механизмы патологического процеса. В пользу предположения о возможности комбинированного применения лекарственных средств выступают и другие авторы. Так, например, Лукьянчук В.Д. отмечает многогранность фармакодинамики патологических изменений при недостаточном снабжении организма кислородом и нарушении центрального кровообращения вообще, на основании чего целесообразным следует считать комбинированное применение препаратов, позволяющее одновременно воздействовать на лимитирующие звенья патогенетических механизмов (Лукьянчук В.Д. и соавт., 1998). Несомненно, правильный выбор сочетаемых препаратов позволит повысить эффективность терапии и избежать появления побочных эффектов. Однако, главным образом, предлагаемые сочетания препаратов придерживаются двух тенденций: или введение одного вещества, обладающего многогранными эффектами, или же нескольких, но воздействующих на конкретный этап патологического каскада. Учитывая положительные результаты применяемой в последнее время информационно-регуляторной терапии, основанной на современных представлениях о роли пептидэргических сиситем мозга и организма в целом в норме и патологии (Ашмарин и соавт., 1986; Гомазков и соавт., 1995; Судаков и соавт., 1980), а также необходимости коррекции базисных механизмов ишемическо-реперфузионной патологии мозга (Неговский и соавт., 1987; Нага et al, 1993), целью нашей работы явилось исследование комбинированного введения препарата мексидол, обладающего оригинальным широким спектром действия и ряда регуляторных пептидов на процессы мозговой реанимации и восстановление функций центральной нервной системы после 12-мин клинической смерти. В работе были использованы следующие препараты и их комбинации: мексидол, пептид дельта-сна, окситоцин, соматостатин, мексидол + киоторфин, мексидол + пептид дельта-сна, мексидол + окситоцин. Описанию физиологических свойств перечисленных веществ посвещены следующие главы этого раздела.

2. Некоторые аспекты физиологических н терапевтических эффектов используемых в работе препаратов.

МЕКСИДОЛ.

Многочисленными исследованиями последних лет показано, что чрезмерная активация ПОЛ играет важную роль в развитии многих патологических процессов (лучевое поражение, злокачественный рост, гипоксия, ишемия, атеросклероз, старение, стресс). Одновременно происходит ингибирование природных антиоксидантных систем, что приводит к нарушению ряда физиологических функций организма. В связи с этим актуальное значение приобретает проблема разработки фармакологических средств регуляции этих процессов. С этой целью был разработан новый класс нейротропных препаратов на основе антиоксидантных производных 3-оксипиридинов, среди которых особое место занимает мексидол.

Мексидол (2-этил-6-метил-3-оксипиридин сукцинат) является отечественным синтетическим препаратом с оригинальным механизмом действия и спектром фармакологических эффектов, реализуемых, по крайней мере, на двух уровнях -нейрональном и сосудистом. Синтез препарата (1970 г.) и изучение его химико-физических свойств было осуществлено Л.Д. Смирновым, К.М. Дюмаевым и др. в Институте химической физики РАН; фармакологическое изучение проведено Т.А. Ворониной, Т.Л. Гарибовой, У.М. Тиликеевой и др. в лаборатории психофармакологии НИИ фармакологии РАМН.

Принципиальным отличием мексидола от большинства нейропсихотропных препаратов, к числу которых он принадлежит, является отсутствие у него собственных участков узнавания и специфического связывания с известными рецепторами. Механизм действия мексидола определяется его антиоксидантным и мембранопротекторным действием (Воронина и соавт., 2001), ключевыми звеньями которого являются следующие положения:

1. Мексидол эффективно ингибирует свободно-радикальное окисление липидов мембран (СРО) (Поздняков и соавт., 1993; Спасенников и соавт., 1996; Goto et al., 1997), активно реагирует с перекисными радикалами липидов (Дюмаев и соавт., 1995; Еременко и соавт., 1986; Комаров и соавт., 1985), первичными и гидроксильными радикалами пептидов( Дюмаев К.М., 1995; Евстигнеева Р.П, 1998).

2. Повышает активность антиоксидантных ферментов, в частности супероксиддисмутазы, ответственных за образование и расходование перекисей липидов, а также активных форм кислорода (Дюмаев и соавт., 1995).

3. Ингибирует свободно-радикальные (CP) стадии синтеза простагландинов, катализируемых циклооксигеназой и липоксигеназой, повышает соотношение простациклин/тромбоксан А2 и тормозит образование лейкотриенов (JITB4 и др.) (Дюмаев и соавт., 1995; Эфендиев и соавт., 1986).

4. Повышает содержание полярных фракций липидов (фосфатидилсерина и фосфатидилинозитида) и снижает соотношение холестирин/фосфолипиды в мембранах, что свидетельствует о его липидоегулирующих свойствах (Бурлакова и соавт., 1985; Дюмаев и соавт., 1995); вызывает уменьшение вязкости мембраны и увеличение ее текучести, повышает соотношение липид-белок в плазматических мембранах (Дюмаев и соавт., 1995; Еременко и соавт., 1986).

5. Модулирует активность мембраносвязанных ферментов: фосфодиэстеразы, в частности кальций-независимой фосфодиэстеразы циклических нуклеотидов, аденилатциклазы, альдоредуктазы, ацетилхолинэстеразы (Муранов и соавт., 1986; Полянский и соавт., 1983; Смирнов и соавт., 1983). Некоторые авторы предполагают, что снижение активности аденилатциклазной системы при введении мексидола (субхроническое введение) происходит с помощью ингибирования фосфодиэстеразы циклических нуклеотидов, основной функцией которой является инактивация ц-АМФ (Полянский и соавт., 1984). Возможно, что в случае длительного ингибирования фосфодиэстеразы мексидолом по принципу обратной связи, происходит уменьшение выработки субстрата, т.е. ц-АМФ, для этого фермента.

6. Модулирует рецепторные комплексы мембран мозга, в частности, бензодиазепиновый, ГАМК, ацетилхолиновый, усиливая их способность к связыванию с лигандами (Середенин и соавт., 1987; Эмануэль и соавт., 1977; Seredenin et al., 1995; Voronina et al., 1988).

7. Стабилизирует биологические мембраны, в частности мембранные структуры клеток крови - эритроцитов и тромбоцитов при их гемолизе и механической травме, когда происходит образование свободных радикалов (Дюмаев и соавт., 1995; Муранов и соавт., 1986).

8. Кроме того, мексидол обладает выраженным гиполипидэмическим действием; уменьшает в плазме крови уровень общего холестерина и ЛПНП и увеличивает концентрацию ЛПВП (Дюмаев и соавт., 1995).

Препарат улучшает энергетический обмен клетки, активируя энергосинтезирующую функцию митихондрий (Лукьянова и соавт., 1993; Лукьянова и соавт., 2000). Это объясняется тем, что мексидол образует в растворах комплекс, который, по-видимому, может в определенных условиях частично диссоциировать на основание (2-этил-6-метил-З-оксипиридин) и янтарную кислоту (сукцинат). Основание обладает способностью депонироваться в биологических мембранах, влияя на их проницаемость, увеличивая ее, что определяет, по-видимому, нейротропный эффект вещества. Кислота, в свою очередь, окисляется в дыхательной цепи. Отмечаемая в присутствии основания лабилизация мембран может способствовать увеличению доступности янтарной кислоты к ферментам дыхательной цепи, что и объясняет выраженный энергизирующий эффект мексидола (Лукьянова, 1990)

Благодаря своему механизму действия, мексидол обладает широким спектром фармакологических эффектов и оказывает влияние на ключевые базисные звенья патогенеза различных заболеваний, связанных с процессами свободнорадикального окисления. Кроме того, этот механизм объясняет его чрезвычайно малые побочные эффекты (Воронина и соавт., 2001).

На основании данных фармакологического скрининга принято разделять эффекты мексидола на три области: анксиолитическое и антистрессорное действие, ноотропное действие, которое включает в себя антигипоксические и антиамнестические эффекты, и противосудорожное действие (Дюмаев и соавт., 1995).

Анксиолитические свойства мексидола выражаются в способности устранять тревогу, страх, напряжение, беспокойство в условиях различных экспериментальных моделей (конфликтная ситуация, крестообразный лабиринт, выработка условного рефлекса пассивного избегания и др.). Препарат проявляет эффективность в широком диапазоне доз (25, 50, 100, 200 мг/кг) и при различных способах введения (внутрибрюшинно, внутримышечно, при введении в желудочки мозга). Так, например, внутрибрюшинное введение мексидола за 40 мин до опыта в дозе 100 мг/кг приводило к значимому повышению числа наказуемых взятий воды в условиях конфликтной ситуации по Vogel у крыс (стрессорная ситуация II типа) (Воронина и соавт., 20006). Причем, в отличие от бензодиазепиновых транквилизаторов, действие которых определяют их анксиолитические свойства, под влиянием мексидола сохраняется адекватность реагирования в экстремальных условиях конфликта с применением провоцирующих тест стимулов (измерения проводились по шкале Броди-Наута) и не наблюдается побочных седативного, миорелаксантного и амнезирующего эффектов. Мексидол не снижает двигательной активности животных в установке «опто-варимекс» и не угнетает ориентировочно-исследовательского поведения в методике «открытого поля» (Воронина и соавт., 20006). Следовательно, мексидол можно рассматривать как селективный транквилизатор «дневного» действия. Экспериментальные данные свидетельствуют о вовлечении в реализацию анксиолитического действия мексидола ГАМК-бензодиазепинового хлор-ионоформного рецепторного комплекса. Установлено, что антагонисты бензодиазепиновых рецепторов (БДР) CGS-8216, Ro 15-1788, пикротоксин, пентилентетразол (ГАМК антагонист), бикукулин (антагонист ГАМК-А рецептора) существенно и статистически достоверно ослабляли эффект мексидола (Дюмаев и соавт., 1995). Прямой агонист БДР - феназепам усиливал анксиолитическое действие мексидола. Полученные данные свидетельствуют о том, что наиболее отчетливое ослабление антиконфликтного действия мексидола наблюдается при использовании антагонистов ГАМК, а усиление эффекта мексидола вызывал вальпроат кальция, повышающий уровень ГАМК в мозге. Также известно, что мексидол обладает способностью усиливать связывание меченого диазепама с бензодиазепиновыми рецепторамии (Середенин и соавт., 1987) Таким образом, не обладая прямой способностью связываться с ГАМК и бензодиазепиновыми рецепторами, как было сказано выше, мексидол оказывает на них модифицирующее действие, усиливая их способность к связыванию. Предполагают, что под влиянием мексидола происходят конформационные изменения ГАМК-бензодиазепинового рецепторного комплекса и его переход в конформацию открытого канала, что способствует усилению токов хлора (Воронина и соавт., 2001). Влияние на ГАМК-рецепторный комплекс может также происходить с помощью повышения содержания фосфатидилсерина под действием мексидола (Бурлакова и соавт., 1985). Известно, что фосфотидилсерин оказывает модулирующее влияние на механизмы, обеспечивающие сопряжение разных компонентов ГАМК-бензодиазепинового рецепторного комплекса (Дюмаев и соавт., 1995).

Положительные результаты были получены при изучении эффектов мексидола в стрессорных ситуациях I типа, в которых животному не предоставляется возможности избежать стрессогенное воздействие. Тестирование животных в открытом поле после 7-суточного пребывания в условиях стресса по Жуве (Воронина и соавт., 1990) показало, что у крыс, получавших ежедневно в течение 7 суток внутрибрюшинную инъекцию мексидола в дозе 50 мг/кг, практически не происходит нарушения ориентировочно-исследовательского поведения. При этом наиболее отчетливый эффект мексидол оказывал на животных с повышенным уровнем эмоциональной реактивности. Вместе с тем, у этих же крыс на фоне введения мексидола отмечалось сохранение целостности и непрерывности сарколеммы миоцитов, миофибриллы в мышечных клетках миокарда имели обычный вид, структура митохондрий соответствовала норме. В других экспериментах было показано, что 7-дневное введение мексидола после длительного болевого стресса по Гехту приводило к нормализации физико-химических свойств синаптических мембран коры головного мозга, а также к торможению гликолитических процессов и нормализации в тканях уровня ц-АМФ (Еременко и соавт., 1986). Также отмечалась нормализация содержания белков и РНК в синем пятне, пониженного вследствие перенесения стрессорного воздействия, а в нейронах дорзального ядра шва наблюдалось избыточное накопление белков. Следовательно, в условиях стресса проявляется нормализующее действие мексидола на показатели белкового и нуклеинового обмена, что корреллирует с восстановлением нарушенных стрессом поведенческих и электроэнцефалографических показателей функционирования ЦНС (Дюмаев и саовт., 1995). Наряду с этим, антистрессорное влияние мексидола выражалось в защитном действии на клеточные популяции тимуса, состояние которых резко изменяется после 30-дневной гипокинезии у крыс (Vazhnycha et al., 1997). Положительное модулирующее влияние мексидола (100 мг/кг) на состояние популяции клеток тимуса корреллировало с индукцией собственных адаптивных процессов в организме животных. Максимальный эффект наблюдался на 30 день применения препарата. Таким образом, как и все производные 3-оксипиридинов, мексидол обладает широким спектром адаптационных эффектов при стрессорных воздействиях.

Важно, что, устраняя моторно-поведенческие показатели, он сохраняет адекватность поведения в условиях стресса (Вальдман и соавт., 1985).

При изучении мексидола на условнорефлекторную деятельность было показано, что препарат в дозе 50 мг/кг не оказывает влияния на воспроизведение выработанного условного двигательно-оборонительный рефлекса (неэкстремальная ситуация III типа), в то время как в дозе 200 мг/кг - угнетает его: латентное время рефлекса было увеличено в 1,7 раза. В этой же дозе (200 мг/кг), но не в меньшей, наблюдалось угнетающее действие и на выполнение рефлекса в Т-образном лабиринте с положительным подкреплением (вода). Таким образом, действие мексидола даже в малых дозах (50 мг/кг) проявляется в ситуации I и II типов, то есть в условиях неизбегаемой стрессорной ситуации и конфликтного поведения. С другой стороны, в тех же дозах он не оказывает действия в неэкстремальных ситуациях III типа, то есть в условиях стабильных оборонительных рефлексов (Дюмаев и соавт., 1995).

Мексидол обладает широким спектром противосудорожных эффектов. В дозах 50100 мг/кг он предупреждает развитие судорог, вызванных введением тиосемикарбозида, коразола, Ro 5-3663, отчетливо увеличивает латентный период наступления судорог при введении бикукулина, пикротоксина, коразола и тиосемикарбазида, уменьшает длительность гиперкинезов, вызванных 5-окситриптофаном и ареколином. У некоторых животных антиконвульсантный эффект мексидола наблюдался и по тестам антагонизма со стрихнином и в модели максимального электрошока.

К числу основных нейропсихотропных эффектов мексидола относится также способность улучшать процессы обучения и памяти. Он оказывает отчетливое антиамнестическое действие, устраняя нарушения памяти, вызванные различными воздействиями. Например, в дозах 50-200 мг/кг при внутрибрюшинном введении он устраняет амнезию условного рефлекса пассивного избегания у крыс, вызванную проведением максимального электрошока (МЭШ), непосредственно после обучения и при воспроизведении навыка через 24 ч после обучения (Воронина и соавт., 2000а). При использовании скополаминовой модели амнезии время пребывания животных в опасном отсеке под влиянием мексидола (100 мг/кг) уменьшается более чем в 4 раза по сравнению с контролем (Воронина и соавт., 1998; Воронина и соавт., 2000а, 20006). Мексидол оказывает антиамнестическое действие как при его введении перед обучением и действием амнезирующего фактора, так и при его инъекции непосредственно после обучения, что свидетельствует о способности вещества не только предупреждать развитие амнезии, но и устранять уже развившуюся амнезию (Дюмаев и соавт., 1995). Наряду с этим, мексидол способствует сохранению сформировавшегося памятного следа и противодействует процессу угашения выработанных ранее навыков и рефлексов. Изучение влияния мексидола на процессы угашения навыка при воспроизведении рефлекса через 21 сутки показало, что животные, получившие однократную инъекцию препарата в дозе 100 мг/кг до начала выработки УРПИ, имели в 1,2 раза меньшее время нахождения в «опасном» отсеке по сравнению с контролем, однако разница была не достоверна (Дюмаев и соавт., 1995). Позитивное восстанавливающее действие мексидол оказывает на нарушенные мнестические функции и неврологический дефицит, возникающие при естественном старении и в условиях экспериментальной модели болезни Альцгеймера (Воронина и соавт., 1986; Voronina et al., 1994).

Полагают, что депривация прадоксальной фазы сна вызывает амнезию за счет нарушения консолидации и воспроизведения памятного следа. Введение мексидола в дозе 50 мл/кг до обучения и депривации пародоксальной фазы сна препятствует развитию амнезии и способствует сохранению выработанных навыков (Маркина и соавт., 1986). Эти данные косвенно свидетельствуют и об активизирующем влиянии мексидола на серотонинэргическую систему.

Обнаружено, что ингибирование патологических свободнорадикальных окислительных процессов в раннем постнатальном периоде (3-7 дней) приводит в последствии к оптимизации мнестических функций крыс. Введение мексидола в этот период привело к улучшению обучения животных условному рефлексу активного избегания (УРАИ) через 2 месяца: наблюдалось снижение латентного периода и увеличение количества выполенных реакций в 2 раза, а также уменьшение общей двигательной активности крыс при выработанной устойчивой реакции (Vishnevskaya et al., 1991).

Одной из важнейших характеристик физиологической активности мексидола является его противогипоксическое действие, которое в большой степени определяет его ноотропное влияние. Противогипоксические эффекты препарата выражаются в его способности увеличивать продолжительность жизни и число выживших животных в условиях различных состояний, связанных с недостаточностью кислорода и нарушением кровообращения в организме. Так, например, в условиях острой гипобарической гипоксии, при подъеме животных на высоту 11 тысяч метров мексидол после его инъекции в дозе 100 мг/кг увеличивает продолжительность жизни животных в 2 раза, а число выживших животных в 2,4 раза (Тиликеева и соавт., 1986; Тиликеева и соавт., 1987). Механизм его противогипоксического действия связан, прежде всего, со специфическим влиянием на энергетический обмен (Лукьянова и соавт., 2000). Мексидол является антигипоксантом прямого энергизирующего действия, эффект которого связан с влиянием на эндогенное дыхание митохондрий, с активацией энергосинтезирующей функции митохондрий. Вместе с тем, как было сказано выше, сукцинат, входящий в структуру мексидола, способен окисляться дыхательной цепью в условиях гипоксии. На основании данных электрофизиологических исследований активности головного мозга в условиях гипоксии (Степанов и соавт., 1988; Kawai et al., 1992) можно предположить, что мексидол обладает способностью усиливать адаптивно-компенсаторные функции мозга. Так, под действием мексидола в течение длительного периода происходит усиление синхронизации активности (тета-ритм) и бета-активности в коре и гиппокампе. Можно предполагать, что электрофизиологическим выражением антигипоксического эффекта мексидола, по-видимому, является одновременное усиление синхронизированной активности в диапазоне тета-ритмов и активации высокочастотных бэтта-ритмов. Мексидол обладает выраженным антиалкогольным действием. Он устраняет нарушения когнитивных функций, процессов обучения и памяти (по данным теста выработки УРАИ в челночной камере), вызванные длительным введением этанола (5 месяцев) и его отменой и препятствует накоплению липофусцина в мозге алкоголизированных животных. Препарат устраняет неврологические и нейротоксические проявления острой алкогольной интоксикации (Игонин и соавт., 1997).

Мексидол разрешен для широкого медицинского применения. Этот препарат способен корректировать нарушения, возникающие при дисциркуляторной энцефалопатии и вегетососудистой дистонии. При терапии мексидолом положительная динамика отмечалась в отношении таких симптомов, как снижение двигательной активности, работоспособности, головная боль, головокружение, возникающих у пациентов с диагнозом отмеченных выше заболеваний. Начало улучшения субъективной и объективной симптоматики отмечалось к концу первой недели терапии, а у некоторых пациентов - с первого дня лечения. Вместе с тем, наблюдалось достоверное улучшение основных показателей нейропсихологических тестов: увеличение количества заученных слов, точности работы, уменьшение числа ошибок, снижение уровня тревоги, увеличение коэффициентов социальной адаптации (Спасенников и соавт., 1996). Сосудистые ишемические поражения головного мозга, прежде всего острые нарушения мозгового кровообращения, в настоящее время являются одной из ведущих причин летальности и инвалидизации больных в неврологической клинике и в нейрореанимационных отделениях (Федин и соавт., 2000). Применение мексидола в таких случаях приводило к очень хорошим результатам. В частности, положительное влияние при внутривенном введении мексидола проявлялось в том, что 26% больных с острым нарушением мозгового кровообращения приходили в сознание уже в первые часы от момента развития инсульта. По мнению авторов, это можно объяснить активацией нейромедиаторных процессов на уровне функционирования ретикулярной формации (Гаевый и соавт., 1997; Погорелый и соавт., 1997; Федин и соавт., 2000). Также на фоне внутривенного введения мексидола (непосредственно в ходе введения и после него) было отмечено нарастание амплитуды ЭЭГ : у 26% пациентов за счет преимущественной активации дельта- и тета-диапазона, у 20% - за счет активации частот альфа-диапазона. У 79% пациентов, получавших мексидол, отмечался более быстрый и более полный регресс общемозговой и очаговой неврологической симптоматики по шкале NIH, по сравнению с контрольной группой. Отмечено значительное улучшение памяти при тестировании (по методу А.Р. Лурия), внимания (по таблицам Шульте), а также уменьшение уровня тревожности в 1,7 раза (по шкале Тейлора), при практически неизмененном показателе в контрольной группе у больных с инсультом. Вместе с тем, препарат оказывал антиагрегационное гиполипидэмическое действие у больных с острым нарушением мозгового кровообращения (Миронов и соавт., 2001; Бабахо и соавт., 2000.).

Клинические исследования показали высокий терапевтический эффект мексидола при лечении невротических и неврозоподобных расстройств (Александровский и соавт., 1997; Незнамов и соавт., 1997; Сюняков и соавт., 1997), а также при нарушениях функций мозга при старении и атеросклерозе (Давыдова и соавт., 1997; Михайлова и соавт., 1997).

Таким образом, базисными механизмами ноотропного действия мексидола следует считать его антиоксидантную активность, мембраномодулирующие эффекты, приводящие к структурно-функциональным изменениям в биомембране, а также способность улучшать биоэнергетические процессы в экстремальных ситуациях.

ПЕПТИД ДЕЛЬТА-СНА.

ПДС - природный пептид организма, который был выделен из мозга кроликов Schoenbergerom G.A. с соавторами в 1977 году (Schoenberger et al., 1977). Этот девятичленный пептид в норме синтезируется в гипоталамусе и действует на различные области мозга, в частности, область моста (Graf et al., 1986; Ковальзон, 1994). ПДС индуцирует сон у кроликов, мышей, крыс, кошек и людей, а именно ту его часть, которая характеризуется возрастанием 5-ритма на ЭЭГ (Aliatdin et al., 1984; Kimura et al., 1987; Susie et al., 1987).

В норме ПДС присутствует в крови в течение нескольких минут (Graf et al., 1986). Его концентрация в мозге и плазме претерпевает значительные изменения в течение дня, и такие вариации содержания ПДС в плазме связывают с циркадными ритмами у людей. Высокий уровень эндогенной секреции ПДС связан с супрессией медленно-волнового сна и парадоксальной фазы сна, а также с температурой тела (Friedman Т.С., 1994; Ковальзон, 2001). Наиболее выраженный модулирующий эффект пептида на процессы сна и пробуждения наблюдаются в условиях нарушения сна. Считается, что его терапевтическое влияние на пациентов с нарколепсией может быть опосредовано через восстановление циркадных ритмов (Scheider-Helmet et al., 1984).

ПДС подвергается деградации в крови с помощью аминопептидаз. В этой связи отметим, что возможно функциональное взаимодействие между ПДС и лекарственными препаратами, которые ингибируют работу этих ферментов или сами подвергаются метаболической деградации пептидазами (например, как в случае каптоприла) (Nyberg et al., 1990).

Наряду с влиянием на функции сна, ПДС обладает выраженной антистрессорной активностью. В частности, он ослабляет уровень эмоциональной и психологической реактивности на стресс и степень выброса аминов в ЦНС, вызванного стрессом. По данным Коплика Е.В. и Судакова К.В. ПДС в дозе 60 нМ/кг способен компенсировать нарушения эмоциональной реактивности у крыс с билатеральным рассечением септума и амигдалы. Введение пептида привело к увеличению процента выживших животных, устойчивости к эмоциональному стрессу по результатам тестирования в Открытом поле, а также к уменьшению гипертрофии надпочечников и инволюции тимуса в условиях стресса (Koplik et al., 1995; Koplik et al., 1999). Нормализирующее влияние ПДС на органы-маркеры в стрессогеных условиях выявлено также и в экспериментах Салиевой P.M. и соавторов. Также было показано, что системное однократное введение пептида в дозе 60 и 120 мкг/кг вызывает достоверное повышение субстанции Р в гипоталамусе как у интактных, так и у стрессированных крыс. Учитывая ингибирующее воздействие ПДС и субстанции Р на выброс кортикотропин-релизинг гормона с последующим ослаблением секреции АКТГ, авторы предполагают, что антистрессорный эффект этих регуляторных пептидов реализуется по единому механизму через гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему (Салиева и соавт., 1991). В этой связи стоит отметить, что о влиянии пептида на гипофизарно-надпочечниковую ось у людей существуют неоднозначные данные: одни говорят в пользу его ингибирующих эффектов в ответ на физиологические стрессогенные стимулы, другие - об их отсутствии (Chiodera et al., 1994; Spath-Schwable et al., 1995).

В экспериментах Сазонтовой Т.Г. с соавторами была предпринята попытка оценить принципиальную возможность протекции стрессорного повреждения с помощью ПДС. Изучали степень защитного действия пептида на Са-транспортирующую систему миокарда, и его соотношение с уровнем антиоксидантной защиты в сердце. ПДС вводили за 30 мин до начала иммобилизационного стресса в дозе 60 нмоль/кг. В результате было обнаружено, что ПДС предупреждает стресс-индуцированные нарушения Са-гомеостаза миокарда, играя роль стабилизатора сократительной функции в условиях острых стрессорных воздействий. Таким образом, ПДС, ограничивающий стресс-реакцию на центральном уровне, оказывал действие и на периферии, воздействуя на систему Са-транспорта саркоплазматического ретикулума миокарда. Важно, что эффект, достигаемый при этом, был близок к стабилизирующему действию процесса адаптации к стрессорным воздействиям на систему Са-транспорта, в результате чего происходило ограничение активации стресс-реализующих систем. Все эти изменения сопровождались повышенной активностью каталазы и супероксиддисмутазы (Сазонтова и соавт., 1996). О нормализующем влиянии ПДС в условиях стресса на работу ферментов антиоксидантной системы свидетельствуют и данные других авторов. Было получено, что внутрибрюшинное введение пептида в дозе 12 мкг/ЮОг веса крысы приводило к увеличению активностей супероксиддисмутазы, каталазы, глутатион-редуктазы и концентрации глутатиона в эритроцитах, печени и мозге как у интактных, так и подверженных стрессу (длительное плавание в холодной воде) животных (Бондаренко и соавт., 1999).

Антистрессорное действие ПДС может реализоваться и через другие механизмы. Так, в опытах Судакова К.В. и соавт. было показано, что инъекция ПДС приводит к общему ингибированию экспрессии ранних генов c-fos (быстрая экспрессия которых индуцируется при стрессорных воздействиях) в паравентрикулярных ядрах гипоталамуса, средней и латеральной частей септума у крыс, предрасположенных к стрессу (Судаков и соавт., 2000).

В литературе существуют данные о том, что концентрация ПДС изменяется при серьезных психиатрических нарушениях. У больных шизофренией и депрессией уровень пептида в плазме и цереброспинальной жидкости был понижен. Причем изменения концентрации ПДС положительно корреллировали с расстройствами сна у этих пациентов (Lindstrom et al., 1985). Известно, что при таких расстройствах, как шизофрения, депрессивные состояния у пациентов наблюдается дисбаланс моноаминэргических и других медиаторных систем ЦНС, и, в частности, нарушение дофаминэргической трансмиссии (Ашмарин и соавт., 1996). Существуют данные, что в условиях гиперактивации дофаминэргической системы мозга ПДС демонстрирует модулирующее влияние на различные области мозга. Было получено, что на фоне введения амфетамина инъекция ПДС привела к ухудшению параметров поведения; однако, значения показаний

ЭЭГ зрительной и моторной коры не изменялись (Popova et al., 1998). Однако в дальнейшем было выявлено корректирующее действие ПДС на поведение в условиях хронического введения аналогов дофамина - L-DOPA в дозе 50 мг/кг (в течение 30 дней) и амфетамина в дозе 2,5 мг/кг (в течение 21 дня). Авторы предполагают, что оптимизирующее влияние ПДС на процессы адаптации у животных могут основываться на активации серотонинэргической системы (Gershtein et al., 1999).

Известно, что ПДС обладает антиконвульсантным действием. Было показано, что введение ПДС и его аналога ПДС[9-14] в ретикулятную часть s. nigra и вентральную часть гиппокампа оказало положительное влияние на пикротоксин- и каинат-индуцированную эпилептиформную активность. Вместе с тем, введение пептидов приводило к увеличению общего захвата триптофана в мозге. Полученные результаты свидетельствуют об участии серотонинэргической системы в реализации противосудорожных эффектов ПДС (Shandra et al., 1998; Brusentsov et al., 1998). Также известно, что после внутрибрюшинной инъекции ПДС в дозе 100 мкг/кг значительно повышался судорожный порог при введении Т^-метил-Б-аспартата (Shandra et al., 1998).

При аудиогенных метафит-индуцированных судорогах введение ПДС в дозе 1 мкг/кг приводило к снижению степени и частоты проявлений конвульсивных компонентов (Stanojlovic et al., 2001). Учитывая свободное проникновение пептида через гематоэнцефалический барьер и способность сразу же абсорбироваться в структурах мозга, не подвергаясь ферментативной денатурации (Pollard et al., 2001), а также отсутствие на данный момент каких-либо данных о его побочных эффектах, даже при введении в высоких дозах, авторы предполагают возможным использование ПДС как антиэпилептического препарата. По мнению некоторых авторов (Pollard et al., 2001; Yehuda et al., 1993) на проявление антиконвульсантных эффектов ПДС могут оказывать влияние дневные вариации его концентрации.

Можно было полагать, что подобное нейропротекторное действие будет наблюдаться и при патологических изменениях функций мозга, вызванных ишемическим воздействием. Действительно, в экспериментах с двусторонней перевязкой общей сонной артерии у крыс было показано, что введение ПДС в дозе 0,1 мг/кг внутрибрюшинно за 1 ч до операции привело к снижению летальности животных и тяжести постишемических нарушений (Shandra et al., 1998). При тестировании позного тонуса животных, получивших ПДС сразу же после перевязки сосудов, показало, что 80% из них сохраняют вертикальное положение. Также у этих животных наблюдалось уменьшение выраженности позных нарушений, а также сохранение чувствительности к болевому раздражению на протяжении 4 ч с момента перевязки. Поскольку известно, что пептид обладает анальгетическим действием (и даже был эффективен при случаях хронической боли) (Larbig et al., 1984; Graf et al., 1984), можно полагать, что в данном случае происходила первичная нормализация функционального состояния ноцицептивных нейронов. Нейропротекторные эффекты ПДС могут быть связаны также и с его влиянием на уровень метаболической активности нейронов, в том числе и с участием опиатных рецепторов (каппа-опиоиды), агонисты которых обладают нейропротекторными эффектами.

ПДС также способен снижать степень поражения в модели токсического отека мозга на крысах (Pollard et al., 2001).

На основании полученных данных, можно заключить, что ПДС обладает широким спектром действия в стрессогенных условиях различного генеза (ишемия, эмоциональный стресс, действие судорожных агентов). Стоит отметить, что, скорее всего, существенную роль в осуществлении действия пептида играет его способность влиять на структуру плазматических мембран, изменяя физическое состояние ее липидных компонентов. По данным экспериментов in vitro введение пептида в суспензию эритроцитов приводило к достоверному увеличению подвижности гидрофобной области мембранного бислоя как на глубине 20-22 А, так и на его поверхности (4-6 А). Причем максимальная степень беспорядочности в липидном бислое наблюдалась при концентрации ПДС Ю(-9) - 10(-6) Моль (Rikhireva et al., 1999). Такой эффект ПДС может в некоторой степени служить подтверждением появившейся в недавнее время гипотезы Pollard B.J. о ПДС, как о естественном анестетике организма, основой чего может служить его взаимодействие с основными тормозными и возбуждающими системами мозга. Суть этой гипотезы состоит в рассмотрении понятия анестезии через призму естественных физиологических процессов организма. Предполагают, что анестезия, возможно, мимикрирует такой феномен, как гибернация, «копируя» действие таких натуральных нейропептидов, как ПДС. На основании данных об участии ГАМК-А, глициновых и/или NMDA-рецепторов в механизмах действия различных синтетических анестетиков, а также участия ПДС (Ковальзон, 2001) и других природных нейроактивных пептидов в процессах гибернации и сна, было высказано предположение о селективном связывании ПДС с определенными областями этих рецепторов (Pollard В.J., 2001). В связи с этим, автор поднимает ряд вопросов: можно ли назвать ПДС естественным анестетиком или веществом, непосредственно участвующим в этом процессе, а также возможно ли в будущем его использование как естественного седативного вещества организма. В текущее время использование пептида в этой области еще далеко от клинического применения. Однако имеются определенные успехи в отношении его применения в терапии алкогольного и опиоидного привыкания, но у некоторых пациентов отмечались побочные эффекты в виде приходящих головных болей (Dick et al., 1984).

Профилактическое введение ПДС при 3-х часовом гипоксическом стрессе способствовало компенсации ультраструктурных изменений в аксосоматических синапсах сенсомоторной коры мозга крыс (Kurayev et al., 1992).

Было показано, что применение ПДС в условиях гипокинетического и психоэмоционального стресса оказывает влияние на протеолитические и белоксинтезирующие процессы в мозге крыс, нормализует содержание в мозге ГАМК и глутамата (Lysenko et al., 1992; Rikhireva et al., 1992; Uskova et al., 1992).

Наконец, было показано, что инъекция ПДС перед односторонним пережатием сонных артерий у бодрствующих кроликов приводит к уменьшению десинхронизации ЭЭГ в течение ишемии и подавляет вспышки эпилептической активности у животных (Filipovic et al., 1996). Также известно об ингибирующем влиянии ПДС при его введении в ретикулярную часть s.nigra и вентральную часть гиппокампа на пикротоксин- и каинатиндуцированную эпилептиформную активность (Shandra et al., 1998; Brusentsov, 1998).

Таким образом, на основании приведенных данных можно заключить, что ПДС обладает выраженным антистрессорной активностью, как на центральном уровне, так и на периферии, и антиконвульсантным действием. Пептид способен влиять на активность моноаминэргической и опиоидной систем мозга, в осуществлении его эффектов задействована ГАМК-эргическая система. В плане коррекции постреанимационной патологии немаловажным является тот факт, что ПДС способен модулировать состояние плазматических мембран и оказывать антиоксидантное действие, а также его нейропротекторные свойства при ишемическом повреждении мозга. Необходимо подчеркнуть отсутствие каких-либо побочных эффектов при действии этого пептида. Весь спектр положительных эффектов ПДС предполагает весьма успешное его применение в целях коррекции постреанимационной патологии.

ОКСИТОЦИН.

Нейрогипофизарный пептид окситоцин (ОКТ) играет определяющую роль в процессах репродукции у всех Позвоночных на различных уровнях (Gimpl et al., 2001). Кроме того, он является стимулятором лактации, играет важную роль в процессах консолидации памяти. Основное место экспрессии гена ОКТ - это гигантоклеточные нейроны паравентрикулярных (PV) и супраоптических (SO) ядер гипоталамуса. В ответ на такие стимулы, как роды, кормление или различные виды стресса, этот пептид выделяется из заднего гипофиза и включается в системную циркуляцию; также его выброс происходит внутри ядра. ОКТ-эргические нейроны имеют широкое распространение в ЦНС. ОКТ также синтезируется в таких периферических тканях, как мочевой пузырь, плацента, амнион, семенники, сердце.

ОКТ рецепторы являются типичными представителями класса I рецепторов, связанных с G-белками, которые в первую очередь связываются с фосфолипазой С-бетта через Gq-белок. Наивысшая аффинность ОКТ рецепторов достигается лишь в присутствии Mg(2+) и холестерола, которые, возможно, функционируют как аллостерические модуляторы. Известно также, что сайты связывания агонистов и антагонистов этих рецепторов различны.

По последним данным (Gimpl et al., 2000), ОКТ рецепторы человека весьма чувствительны к сдвигам уровня холестерина в мембране. Более того, в зависимости от локализации рецепторов в различных по содержанию холестерина микродоменах мембраны изменяются их функциональные возможности. Так, в холестерин-богатых участках мембраны с низкой плотностью состояние высокоаффинных ОКТ рецепторов было более стабильно при 37 °С по сравнению с таковыми в холестерин-обедненных участках. Наряду с этим, добавление холестерина к мембране с высокой плотностью полностью защищало ОКТ рецепторы от потери функций, а также значимо увеличивало время инактивации после их растворения с помощью метода «Chapso».

Функционирование и физиологическая регуляция ОКТ-системы мозга строго зависит от влияния стероидов. Эстрогены потенцируют выброс ОКТ из вентромедиальных ядер гипоталамуса с помощью активации протеинкиназы С, что определяет влияние ОКТ на половое поведение. Предполагают, что ОКТ влияет на половое поведение, увеличивая выброс норадреналина. Было выявлено, что с помощью стимуляции синтазы оксида азота (NO) через норадреналин, ОКТ индуцирует увеличение концентрации NO. NO, в свою очередь, стимулирует выброс простогландина PgE2, в результате чего и происходит высвобождение LHRH - гормона, стимулирующего выброс лютеинизирующего гормона. Вместе с тем, N0 в дальнейшем может ингибировать выброс ОКТ с помощью механизма отрицательной обратной связи (Rettori et al.,1997).

Кроме того, существуют особые сигнальные каскады, регулирующие экспрессию ОКТ рецепторов и связывание ОКТ и в других областях мозга. Экспрессию ОКТ рецепторов в миндалине (центральных ядрах) регулирует ДА с помощью активации РКА; через эти рецепторы опосредовано анксиолитическое действие ОКТ. Таким образом, возможность проявления того или иного поведенческого эффекта ОКТ зависит от влияния широкого спектра факторов (Bale et al., 2001).

ОКТ рецепторы были обнаружены в ряде других тканей, включая почки, сердце, тимус, поджелудочную железу и адипоциты. Например, у крыс ОКТ действует как кардиоваскулярный гормон, совместно с атриальным натрийуретическим пептидом (АНП), индуцируя натрий- и калийурез (Gimpl et al., 2001). Эти данные подтверждаются и результатами исследования других авторов, в которых было обнаружено, что сердечно-почечные эффекты ОКТ опосредуются с помощью выброса АНП из сердца, а синтез рецепторов ОКТ происходит во всех отделах сердца и сосудов. На основании этого авторы предполагают, что пептид способен включаться в регуляцию локального сосудистого тонуса и процессы, приводящие к угнетению работы сердца (Gutkowska et al., 2000).

С помощью электрофизиологических исследований была обнаружена корреляция между локализацией ОКТ и вазопрессиновых рецепторов в мозге и нейрональной активностью в ответ на действие этих пептидов. Структуры, в которых наблюдались такие корреляции, были обнаружены в лимбической системе, гипоталамусе, стволе, околожелудочковых областях мозга и спинном мозге. ОКТ и вазопрессин способны непосредственно влиять на нейрональную возбудимость с помощью открытия неспецифических катионных каналов или закрытия К+ - каналов. Наряду с этим, они мобилизируют внутриклеточный Са2+ в культуре клеток, однако, действие ОКТ в этом случае опосредуется другим типом вторичного мессенджера, отличным от такового в периферических тканях-мишенях (Raggenbass et al., 2001). Автор предполагает, что ОКТ и вазопрессин проявляют сходные влияние на нейрональную возбудимость, но через различные рецепторы, локализованные в различных областях мозга.

Известно, что ОКТ действует в ЦНС и как нейротрансмиттер, и как нейромодулятор. Существуют данные об ОКТ-эргической нейрональной сети мозга. Наряду с этим, иммунореактивность к ОКТ определяется в большом количестве в областях мозга, содержащих ДА, НА, 5-НТ (Kovacs et al., 1986). Так, Van de Kar L.D. с соавторами обнаружили, что алнеспирон, являющийся селективным агонистом 5-НТ-1А рецепторов серотонина, дозозависимо стимулирует секрецию ОКТ с максимальной эффективностью в дозе 5 мг/кг. С другой стороны, ОКТ, в свою очередь, оказывает влияние на метаболизм моноаминов (Van de Kar et al., 1998). Известно, что подкожное и внутрижелудочковое введение ОКТ снижает утилизацию ДА в среднем мозге (Kovacs et al., 1986). А в случае его введения на фоне ингибирования Tyr-гидроксилазы, ОКТ облегчает утилизацию ДА, что свидетельствует о его влиянии на процессы синтеза этого моноамина.

Наряду с этим, существуют данные о тесном взаимодействии и взаимовлиянии ОКТ и других нейротрансмиттеров. Было показано, что в области обонятельных бугров введение ОКТ обратимо увеличивало частоту и амплитуду глутаматэргических возбуждающих постсинаптических каскадов. В этих же экспериментах было выявлено, что он не оказывает значимого эффекта на высоту потенциал-зависимых Са2+- токов в митральных клетках. Это означает, что пептид действует пресинаптически на этапе высвобождения глутамата, что следует уже после входа Са2+. С другой стороны, ОКТ увеличивает мембранные потенциалы в гранулярных клетках, вызванные экзогенным введением глутамата, выявляя тем самым постсинаптический участок действия. Таким образом, клеточные механизмы влияния ОКТ на обонятельные бугры и связанные с ними процессы распознавания реализуются и на пре-, и на постсинаптическом уровнях (Osako et al., 2001).

Интересные данные существуют и о связи ОКТ-эргических нейронов гипоталамуса и ГАМК-А рецепторной системы. Было обнаружено, что нейроны ОКТ проявляют значительную пластичность в каждый репродуктивный цикл (Brussard et al., 2000). Такая долговременная постсинаптическая пластичность сопровождается динамическими изменениями в ГАМК-А рецепторном комплексе. Это является, по мнению авторов, удачной моделью пре- и постсинаптической пластичности ГАМК-зависимой передачи в материнской нервной системе.

Существует достаточно данных о взаимодействии опиоидной и ОКТ систем мозга. ОКТ дозозависимо ингибирует развитие толерантности к морфину: для ослабления хронической толерантности необходимы высокие дозы, меньшие дозы могут приводить к отмене остроразвившейся толерантности к морфину (например, после 1 инъекции) (Kovacs et al., 1986; Sarnyai et al., 1998). Такой эффект ОКТ опосредуется через ЦНС и приводит к ослаблению адаптивных механизмов, которые в норме вовлечены в развитие функциональной толерантности. Более того, ОКТ, наряду с вазопрессином и пролактином, может обеспечивать развитие «наркотического поискового поведения». Среди его эффектов, связанных с процессами наркотического привыкания, наиболее выражены следующие: ослабление симптомов морфиновой зависимости, предотвращение процесса самостимуляции героином, дозозависимое уменьшение гиперлокомоции и грумминга, индуцированных кокаином, а также повышение поведенческой реактивности к кокаину. Эти эффекты пептида опосредуются через специфические рецепторы, локализованные в лимбической системе и в основании переднего мозга. Также ОКТ способен ингибировать развитие толерантности к этанолу. В связи с этим важно отметить, что хроническое введение морфина ингибирует синтез ОКТ в супраоптических ядрах гипоталамуса, но не в паравентрикулярных ядрах, приводит к снижению его содержания в супраоптическом ядре и n.accumbenc, и повышению - в вентральной области тегментума и n.cereleus (You et al., 2000). А острое введение кокаина в дозе 30 мг/кг приводит к изменению уровня ОКТ в средней преоптической области, вентральной тегментальной области, амигдале и гиппокампе. В частности, на 1 день уровень ОКТ снизился на 26,9% в преоптической области, а на 6 день - увеличился на 20,9% в амигдале (Elliot et al., 2001).

Имеются данные о стресс-индуцированных ответах ОКТ. Известно, что при эмоциональном стрессе, как, например, в тесте "социального противостояния" секреция ОКТ возрастает в основном в гипоталамусе и септуме (Eugelmann et al., 2000). Вместе с тем, существуют данные, что, в процессе адаптации к хроническому стрессу, значение концентраций ОКТ возвращались к норме (Hachiguchi et al., 1997). Обнаружена также определенная диссоциация между центральным и периферическим выбросом ОКТ. Эти фрагменты могут выделяться из различных частей ОКТ нейронов - тела, дендрита или аксона. Такая регуляторная особенность ОКТ нейронов может лежать в основе вовлечения пептида в процессы эмоционального реагирования и памяти на различных уровнях мозга (Eugelmann et al., 2000). В этой связи стоит отметить, что существуют данные о повышении стресс-индуцированной секреции ОКТ в крови беременных и кормящих самок после введения антагониста пептида. Этот факт может свидетельствовать об аутоингибировании окситоцином, секретирующимся в мозге, нейрогипофизарного окситоцина (Neumann et al., 2000). Интересно также, что антистрессорное действие ОКТ, в отличие от многих его поведенческих и физиологических эффектов, не блокируется его антагонистами, что свидетельствует о существовании еще не обнаруженных рецепторах пептида (Uvnas-Moberg et al., 1998).

ОКТ нейроны также могут участвовать в передаче сигналов, генерируемых субстанцией Р в гипоталамусе, активирующих симпатоадреналовую систему при стрессе.

Известно, что классическими эффектами субстанции Р является повышение АД и тахикардия, а также расширение сосудов в передней конечности при моделировании оборонительной реакции у животных. ОКТ-эргические нейроны в паравентрикулярных ядрах гипоталамуса, иннервирующие сосудистые центры в заднем и спинном мозге, способны передавать индуцируемые субстанцией Р сигналы в переднем мозге, приводящие увеличению АД и сердечного ритма.

Известно также, что ОКТ участвует в процессах длительной модуляции автономных и нейроэндокринных функций организма, для которых характерно изменение эмоциональной реактивности, в которую вовлечены а-адренорецепторы. Системное субхроническое введение ОКТ приводило к значимому длительному возрастанию Вмах связывающих сайтов для а2-рецепторного агониста в гипоталамусе, амигдале и паравентрикулярных ядрах таламуса у крыс (DHaz-Cabiale et al., 2000).

Адренэргическая система мозга также включена и в некоторые поведенческие эффекты ОКТ, например, такие, как сохранение социального распознавания. В опытах на самцах крыс было обнаружено, что этот процесс опосредуется через специфический рецепторный механизм и происходит в обонятельных бугорках. С помощью серии последовательных экспериментов было установлено, что ОКТ способен увеличивать выброс норадреналина, что в свою очередь, приводит к активации адреналиновых рецепторов и обеспечивает сохранность распознавания (Dluzen et al., 2000).

Существует предположение, что ОКТ также может выделяться и в ответ на определенные стимулы социальной среды и обладает позитивным влиянием на установление социальных контактов. Установлено, что имеется связь между уровнем периферической секреции ОКТ в ответ на предъявляемые эмоциогенные стимулы и индивидуальными характеристиками человека. Исследовали содержание ОКТ в плазме здоровых женщин, которые проходили стандартный тест на воображение и сопутствующее интервью о внутриличностных проблемах. Женщины проходили процедуру: расслабляющего массажа, и, затем, подвергались воздействию положительных и отрицательных эмоций. У тех испытуемых, которые неохотно отвечали на вопросы о своих проблемах, уровень ОКТ в плазме преобладал во время переживания положительных эмоций и не изменялся во время переживания отрицательных. Пониженная тревожность испытуемых, ведущих замкнутый образ жизни, коррелировала с неизменным уровнем ОКТ во время отрицательных эмоций. У женщин с установившимися парными отношениями ОКТ значительно преобладал в ответах на положительные эмоции. С другой стороны, высокий базальный уровень ОКТ был ассоциирован с внутриличностным дистрессом (Turner R.A. et al., 1999).

Известно, что ОКТ как при периферическом, так и при внутрижелудочковом введении угнетающе действует на формирование рефлекса активного и пассивного избегания (Kovacs et al., 1986). Однако этапы процесса обучения, на которые оказывает воздействие пептид еще не совсем определены. Скорее всего обучение, как таковое, ослабляется ОКТ, введенным перед тестированием в УРАИ. Так как ни ранний период обучения, ни уже приобретенный навык не изменялись под его действием. Наряду с этим, ОКТ (в ряде доз) не действует на локомоторную активность крыс в тесте «открытое поле» (по некоторым данным - кратковременное снижение двигательной активности) и не влияет ни на уровень болевой чувствительности, ни на автономные процессы, лежащие в основе мотиваций (то есть, «arousal») (Kovacs et al., 1986). На основании этого можно предположить, что индуцируемое ОКТ изменение в формировании условных реакций избегания связаны с его влиянием непосредственно на процессы обработки информации. В подтверждение этой гипотезы говорят электорофизиологические данные о том, что ОКТ снижает активность нейронов в мозге, работающих в режиме медленного т-ритма (Kovacs et al., 1986). Вместе с тем, известно, что наличие медленно-волнового ритма в гиппокампе в последующем после обучения периоде является оптимальным для формирования консолидации памяти. Можно обобщить на основании изложенных данных, что временные эффекты ОКТ на страх-мотивированные реакции избегания вместе с его влиянием на электрическую активность мозга в совокупности отражают ослабляющее действие ОКТ на консолидацию памяти и воспроизведение памятного следа у животных.

Было установлено, что ухудшение сохранности памятного следа, происходящее в результате введения ОКТ сразу после обучения, имеет дозозависимый характер, причем наибольшее ухудшение наблюдалось при дозах 0,1 и 0,3 мкг/кг (Boccia et al., 1998). Вместе с тем, эффекты его антагонистов были прямо противоположны, и их действие можно было описать П-образной кривой «доза-эффект». Причем ни ОКТ, ни его антагонисты не были эффективны при введении через 180 мин после обучения, что говорит о направленности влияния пептида именно на воспроизведение уже усвоенной ранее информации. Однако существуют данные, что предварительное подкожное введение ОКТ в течение 5 дней в дозе 1 мг/кг перед проведением 4-х дневного сеанса выработки УРАИ значимо улучшало обучаемость высокоэмоциональных животных линии Sprague-Dawley, отличающихся повышенным уровнем кортикостерона и пониженным содержанием ОКТ в плазме (Uvnas-Moberg et al., 2000). В контрольной группе такие крысы оказались неспособны приобрести навык активного избегания за период 4-х дней тестирования. Авторы связывают положительные эффекты пептида с его антистрессорными возможностями, что, по их мнению, способствует адекватному реагированию животных в условиях формирования УРАИ.

В связи с выраженным влиянием ОКТ на материнское поведение и родовую деятельность, в клинике пептид широко используется, в основном, с целью облегчения различных нарушений, связанных с родами. Так, например, в одном гинекологическом исследовании изучали возможность облегчения родового процесса у пациентов с диагнозом смерть плода. Было обнаружено, что применение смеси ОКТ и простагландина Е2 обеспечивало достоверно более скорое и легкое течение процесса (Avila-Vergara et al., 1997). В другом проспективном генекологическом обследовании целью было проанализировать возможность обеспечения благоприятного исхода нормальных родов у женщин, рожавших в прошлом с помощью Кесаревого сечения. Пациенток выбирали с условиями нормального течения беременности и сохранности плода. Применение ОКТ и простагландина EJ вместе с другими стандартными процедурами привело к удачным родам у 67,9% женщин (Guzman Sanchez et al., 1998).

Представленные данные позволяют заключить, что ОКТ кроме влияния на половое и материнское поведение обладает антистрессорным действием, модулирует процессы консолидации памяти, ухудшая извлечение памятного следа у животных. Причем его влияние на половое поведение регулируется стероидами, а воздействие на эмоциональную сферу деятельности - дофамином. Важным эффектом пептида является взаимодействие с опиоидной системой мозга и ингибирование толерантности ко многим наркотическим веществам. Также ОКТ способен модулировать метаболизм и синтез некоторых моноаминов. Учитывая положительные эффекты нейропептида на процесс неврологического восстановления после клинической смерти у крыс, представляется весьма интересным и перспективным изучение его влияние на поведение на более поздних этапах постреанимационного периода.

КИОТОРФИН.

Впервые дипептид киоторфин (КТ) был изолирован и идентифицирован Takagi с соавт. в 1979 году из мозга быка. Потом он был найден в мозге крыс, мышей, морских свинок , кроликов, земляных белок и человека (Nishimura et al., 1991; Sviryaev et al., 1992).Но несмотря на то, что с момента его открытия прошло много времени, его физиологическая роль не достаточно изучена. Несколько лучше описаны такие его характеристики, как структура, биосинтез и гидролиз, механизм его высвобождения из нервных терминалей, характер взаимодействия с постсинаптической мембраной и связывание со специфическими рецепторами ([Hirai et al., 1985; Kawabata et al., 1996). Было показано, что эффекты КТ зависят от различных факторов, таких как окружающая среда, вид животного, экспериментальные условия (Емельянова и соавт., 1992; Shiomi et al., 1981: Uedaet al., 1982, 1989).

КТ является С-концевым фрагментом пентапептида неокиоторфина, выделенного впервые из мозга быка, а позже - из мозга зимоспящих сусликов, и представляет собой дипептид Tyr-Arg. Вместе с неокиоторфином этот регуляторный пептид принимает участие в механизмах гибернации у животных (Зиганшин и соавт., 1994).

Механизмы синтеза и метаболизма КТ в мозге еще не совсем ясны. Предполагаемым КТ-образующим ферментом является Са2+-активируемая нейтральная протеаза (CANP) (Yoshihara et al., 1988). Было показано, что в условиях нейтральной рН и при ингибировании КТ-разрушающего фермента наблюдаемое накопление КТ в синаптосолях мозга активировалось добавлением Са2+, но ингибировалось лейпептином (блокатором активности нейтральных протеаз), что говорит об участии CANP в этих процессах. Известно также, что в мозге КТ образуется в присутствии физиологических концентраций L-Tyr и L-Arg вместе с АТР и MgC12 с помощью КТ-синтазы. Было обнаружено, что сходная по своим параметрам КТ-синтаза имеется и в надпочечниках, и в спинном мозге. (Kawabata et al., 1996).

Существует предположение, что в процессе транспортировки КТ в мозжечке и почках участвует один и тот же высокоаффинный Н+/пептидный котранспортер РЕРТ 2, который также отвечает за реабсорбцию ди- и три-пептидов в эпителии (Fujita et al., 1999).

Chen P. и соавторами была описана структура, синтез и фармакологические характеристики мозговой доставляющей системы (CDS) для КТ-аналога Tyr-Lys. Существует две стратегии доставки этого аналога в мозг. Первая заключается в том, что транспортируемые специфические компоненты содержат активные пептиды в свернутой "замаскированной" форме, и находятся между липофильным С-концом и редокс-поставщиком, прикрепленным к N-концу. Основной принцип второй стратегии представляет собой включение Lys в пару с редокс-аминокислотой - Nys+, которая является липофильной и облегчает доставку аналога в мозг ввиде Tyr-Nys+ с последующим его отщеплением. Nys+ является эффективной заменой для Arg и Lys в этих процессах (Chen et al., 1998).

Разрушение КТ в мозге крыс, возможно, происходит с помощью энкефалин-деградирующей аминопептидазы. При рН равной 7,0 Km гидролиза этого пептида была равной 95 мкрМ, что было сопоставимо с Km для лей- и мет-энкефалинов (Akasaki et al.,

1991). Другими авторами высказано предположение, что КТ-разрушающий фермент может отличаться от других известных дипептидаз на основании субстратной специфичности, субклеточной локализации и профиля ингибирования (Orawski et al.,

1992).

Можно предположить, что широкий спектр физиологического влияния КТ, как будет показано ниже, может быть обусловлен взаимодействием эффектов различных медиаторов. Действительно, КТ способен воздействовать на различные медиаторные системы мозга, в частности, моноаминэргическую, ацетилхолинэргическую и серотонинэргическую системы мозга. Было показано, что КТ усиливает метаболизм дофамина в стриатуме, ослабляет оборот ацетилхолина в коре и гиппокампе (Rackham et al., 1982). Серотонинэргическая система участвует в реализации некоторых регуляторных эффектов КТ (Семенова и соавт., 1996; Kolaeva et al., 2000). Существуют данные, что норадреналин, применяемый ионофоретически совместно с КТ, блокирует КТ-индуцируемое возбуждение корковых нейронов (Yamamoto et al., 1981).

Стоит отметить возможную связь КТ с активностью синтазы оксида азота (N0-синтаза). Так, Arima N. с соавторами выявили, что связывающая активность меченого [ЗН] ND - nitro-L-Arg (NNA), являющегося субстратом для NO-синтазы, может быть ингибирована в равной степени L-Arg, КТ и антагонистом КТ рецепторов L-Leu-L-Arg. Наряду с этим, активность этого субстрата снижалась под действием брадикинина и динорфина А. Ингибирование связывающей активности [3HJNNA, вызванное КТ, ослаблялось ингибиторами КТ-гидролизующих пептидаз (бетатином, арфаменином В). Авторы делают вывод, что после того, как КТ разрушается пептидазой до L-Arg, последний может функционировать как субстрат для NO-синтазы (Arima et al., 1997).

Исходя из данных литературы, физиологические эффекты КТ можно разделить, по меньшей мере, на 2 группы: 1) - опосредованные через опиоидную систему мозга и связанные с его анальгетическими эффектами в определенных областях ЦНС (например, в структурах основания мозга, моста, среднего мозга, гипоталамуса, промежуточного мозга и дорзальных рогах спинного мозга), и 2) - опиоид-независимые, как, например, его возбуждающее действие в коре мозга (Yamamoto et al., 1981; Ueda et al., 1980).

Как уже было сказано выше, КТ принимает участие в процессах гибернации зимоспящих животных. В пользу этих данных говорят и результаты исследований Осадчего О.Е. о том, что КТ при внутривенном струйном введении в дозе 100 мг/кг способен тормозить деятельность сердца у гибернирующих животных (Осадчий и соавт., 1995). Угнетающий эффект пептида на сердце, скорее всего, опосредован через увеличение влияния блуждающего нерва, причем его реализация носит отсроченный характер (30-60 мин после момента введения). Существуют также данные, что в определенных температурных условиях КТ обладает свойствами ингибитора терморегуляци (Емельянова и соавт., 1992). Таким образом, можно полагать, что изменение деятельности сердца является одним из аспектов системного действия пептида, реализующегося при погружении организма в спячку.

Влияние КТ на спектр ЭЭГ имеет дозозависимый фазный характер. Было показано, что введение КТ в дозах 10-100 мкг в желудочки мозга крыс сдвигало пики спектров ЭЭГ области 8-10 Гц к 14-16 Гц (Janicki et al., 1986), что, как известно, корреллирует с повышением активности мозга грызунов и мелких хищников (Виноградова, 1975). Вместе с тем, при введении 8 мкг КТ ритмика тета- и альфа-ритмов усиливалась на 40-90 мин, при этом в начальном периоде наблюдался угнетающий эффект; а меньшая доза 4 мкг оказывала на частоты этого диапазона фазное угнетающее влияние. Причем в дозе 4 мкг применение пептида приводило также к фазному увеличению дельта-волн (Игнатьев и соавт., 1994).

Известно, что КТ обладает модулирующим влиянием на внутриклеточное содержание Са2+. Вызываемое КТ увеличение входа Са2+ в синаптосомы нервных терминалей способствует высвобождению мет-энкефалина (Ueda et al., 1987). Было получено, также, что процесс дозозависимой индукции киоторфином высвобождения метэнкефалина из нейронов стриатума был блокирован тетродотоксином. На основании

2+ полученных данных был сделан вывод, что КТ индуцирует Са -зависимое высвобождение мет-энкефалина, с помощью деполяризации мембраны нейронов и входа ионов натрия (Shiomi et al., 1981).

Было обнаружено, что ингибирующее влияние КТ на выработку рефлекса активного избегания у крыс также не зависит от его влияния на энкефалинэргическу систему: этот эффект КТ не был блокирован налоксоном, веденным в дозе 1 мг\кг (Yamamoto et al., 1982). Установлено, что как подкожное введение КТ в дозах 15-30 мкг\на крысу, так и внутрижелудочковое его введение в дозе 1 мкг\на крысу (но не в дозе 0,1 мкг\на крысу) приводит к резкому ухудшению выработки рефлекса.

Вместе с тем, существуют данные, позволяющие предположить, что КТ, является нейротрансмиттером, обладающим неопиоидным действием, несвязанным с высвобождением энкефалинов. Так, известно, что процесс синтеза КТ происходит с помощью специфического биосинтетического каскада (Takagi et al., 1988), пептид взаимодействует со специфическими рецепторами с последующей активацией белка-посредника и фосфолипазы С (Ueda et al., 1987), а также существует специфический антагонист киоторфина - H-Leu-Arg-OH (Ueda et al., 1989). Более того, было установлено, что 50% количества КТ мозга содержится в коре, где он оказывает возбуждающее действие, которое не чувствительно к воздействию налоксона (Yamamoto et al., 1981). Вместе с тем, деградация КТ происходит с помощью аминопептидаз (Ueda et al., 1985). Примером неопиоидного влияния КТ служат результаты одной серии экспериментов, в которой исследовали влияние индуцирующих боль веществ на возникновение флексорного рефлекса, таких как брадикинин и субстанция Р при введении в подошву передней лапы крыс. Исследование влияние КТ на периферический ноцицептивный ответ в этом тесте обнаружило его неопиоидное анальгетическое влияние (Inoue et al., 1997). Введение КТ в достаточно высоких дозах 0,1-1 нМ/2мкрл приводило к ингибированию ноцицептивного эффекта брадикинина с проявлением своего периферического анальгетического эффекта. Такой эффект снимался антагонистом КТ рецепторов лейцин-аргинином, но не налоксоном, а также он ингибировался предварительной обработкой токсина pertussis. Однако с другой стороны, введение КТ в низких дозах 0,1-100 АУ1/2мкрл приводило к индукции ноцицептивного флексорного ответа, то есть индукции боли (Inoue et al., 1999). Также имеются данные, что ноцицептивный ответ, развивающийся после внутриподошвенной инъекции КТ в дозе 0,1 - 100 fmol мышам полностью блокировался антагонистами рецепторов субстанции Р и нейрокинина 1, такими как СР-96345, СР-99994. Вместе с тем, эффект пропадал и в случае предварительного введения капсатина, уменьшающего количество субстанции Р в окончаниях ноцицепторов, а также при введении КТ мышам, нокаутных по гену тахикинина -1. Таким образом, можно предположить, что КТ стимулирует периферические ноцицептивные окончания непрямым путем с помощью локального выброса субстанции Р (Inoue, 1999). Авторы предлагают следующее объяснение наблюдаемым противоположным эффектам от введения различных доз КТ. Механизм индукции болевого ответа КТ заключается в том, что низкие дозы пептида стимулируют G(ai)- и IP3 - опосредованный вход Са(2+) и активируют фосфолипазу С с последующим высвобождением субстанции Р. Высокие дозы пептида приводят к аналгезии с помощью ингибирования связывания фосфолипазы С и Gq\II-белка (Ueda et al., 2000).

Интересно также, что новый энзиматически стабильный аналог КТ - Tyr-(N-метил)-Аг§-ОН - индуцирует боль в субатомных дозах (6000 молекул) путем специфического взаимодействия с рецепторами КТ предположительно с помощью увеличения локального выброса субстанции Р (Ueda et al., 2000).

Существующие в настоящее время данные о поведенческих эффектах КТ довольно противоречивы. Известно, что КТ не оказывает существенного воздействия на поведение мышей в «Открытом поле». Также подкожное или внутрижелудочковое введение L-KT или D-KT в дозе 0,1 г на крысу приводит к значительным нарушениям в поведении, таким как каталепсия, атаксия или гиперподвижность (Yanamoto et al., 1982). В то же время, КТ ингибирует выработку УРАИ у крыс (Yanamoto et al., 1982), влияет на аверсивное клевание у кур (Kastin et al., 1981), обладает седативным эффектом и снижает двигательную активность у мышей при его введении в высоких дозах (Sakurada et al., 1983). Было также исследовано влияние КТ на уровень сенсорного внимания к стимулам различной модальности у крыс и на ориентировочно-исследовательское поведение у золотых рыбок (Kolaeva et al., 2000). Обнаружено, что в дозе 200 мг/кг, но не в дозах 30 и 100 мг/кг, КТ оказал длительное ингибирующее влияние на ориентировочное поведение крыс на тактильные и визуальные стимулы, а также на запах. В случае предварительного введения 5-НТ введение КТ привело к глубокой депрессии ориентации в ранее неэффективных дозах 30 и 100 мг/кг. Схожие результаты были получены и в опытах на золотых рыбках, в которых внутрижелудочковая инъекция КТ в Матнеровские клетки продолговатого мозга привела к ингибированию моторного центра. Известно, что серотонин-эргические синапсы локализованы на поверхности этих клеток и их активация облегчает выброс ингибирующего трансмиттера из химических глицин-эргических синапсов (Confield et al., 1993). Таким образом, потенциация КТ серотонин-эргической трансмиссии включает ингибиторное влияние на нейрональную активность на уровне единичных нейронов. Авторы считают, что проведенные исследования вовлечения серотонина в реализацию регуляторного влияния КТ на исследовательское поведение животных являются подтверждением важной роли моноаминов в механизмах активности КТ.

КТ участвует в регуляции ответа организма при возникновении различных патологических ситуаций. Существуют данные о влиянии КТ на процессы адаптации к стрессу. В экспериментах использовали крыс, адаптированных к стрессу. Было обнаружено, что у таких животных происходит снижение тяжести и количества случаев адреналин- и СаС12-индуцированных аритмий, а также возрастание уровня бэта-эндорфинов и энкефалинов в некоторых областях мозга, сердце, передних обонятельных гландах и в плазме. Введение экспериментальным крысам D-KT, как и налоксона, устраняло антиарритмические эффекты адаптации у животных, что косвенно указывает на способность пептида регулировать содержание эндогенных опиоидов в некоторых частях организма (Лишманов и соавт., 1996). Наряду с этим, известно, что КТ и L-Arg, действуя в пределах ЦНС, способны провоцировать стрессорный ответ у крыс. Получено, что внутрижелудочковое введение КТ и L-Arg крысам после водной депривации в течение 24 ч приводит к увеличению ОКТ в плазме и активации симпатической нервной системы, в результате чего возрастает АД и концентрация глюкозы в плазме. Вместе с тем, КТ снижал выброс вазопрессина, что говорит и о его модулирующем влиянии на возникновение компенсаторного рефлекса, вызванного прессорным ответом (Summy-Loug et al., 1998).

Ранее были проведены серии экспериментов по изучению влияния КТ на поведение интактных и перенесших 12-мин остановку кровообращения крыс (Назаренко и соавт., 1999). Оказалось, что направленность действия нейропептида зависит от наличия или отсутствия постреанимационной патологии. Параметры поведения реанимированных крыс с введением КТ приближались к уровню контрольных интактных животных, в то время как у интактных животных наблюдалось снижение эмоционального напряжения и усиление ориентировочно-исследовательского поведения, характерных для крыс, перенесших клиническую смерть.

На основании этих данных можно сказать, что КТ индуцирует сильные изменения в поведении у различных видов животных в разных условиях. При этом имеющиеся данные о высоком содержании КТ в мозге (из них 50% - в неокортексе) (Yanamoto et al., 1981), а также результаты экспериментов по введению КТ в кору методом микрофореза, свидетельствует о его участии в различных еще неизвестных процессах.

В последнее время уже начаты углубленные исследования физиологических особенностей КТ в целях разработки на его основе терапевтических препаратов. В экспериментах с применением различных аналогов КТ было обнаружено, что абсорбционный клиренс аналогов увеличен по сравнению с прототипом. То есть создание производных пептида приводит к улучшению параметров клиренса, так как проницаемость мембран для них увеличена. В то же время, метаболический клиренс преобладал над абсорбционным и у КТ, и у его дериватов. Таким образом, в случае орального применения препаратов наиболее важным становится процесс метаболической деградации в тканях кишечника, по сравнению с ролью мембранного транспорта. Следует отметить также обнаруженную высокую стабильность циклического КТ в плазме, что, по мнению авторов, делает его предполагаемым кандидатом для создания анальгетических пептидных препаратов (Mizuma et al., 2000).

Таким образом, КТ обладает широким спектром эффектов, включая анальгетическое, антистрессорное действие, а также выраженное оптимизирующее влияние на поведение животных в условиях наличия нарушений функций ЦНС. Это позволяет считать весьма перспективным его участие в коррекции постреанимационной патологии. Неоднозначное влияние КТ у различных видов животных и при различных дозах и способах введения вызывает дополнительный интерес к этому пептиду.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на 320 самцах белых нелинейных крыс весом 180-200 г. Животных содержали в стандартных условиях вивария, все эксперименты проводили с Ю00 до 1700 часов.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Горенкова, Наталия Александровна

выводы.

1. У животных, перенесших 12-минутное прекращение кровообращения, в постреанимационном периоде на фоне внешнего восстановления неврологического статуса обнаружены длительно сохраняющиеся нарушения поведения. Они характеризуются снижением уровня тревожно-фобического статуса, усилением ориентировочно-исследовательской реакции, двигательной активности и эмоциональной реактивности в бесстрессорных и особенно в стрессогенных условиях, разнонаправленными изменениями способности к обучению в зависимости от модальности подкрепления и наличия стрессогенного фактора.

2. Введение мексидола с началом реанимационных мероприятий ускоряет исчезновение неврологического дефицита, приводит к нормализации поведения животных в бесстрессорных и стрессогенных условиях, улучшению обучения с положительным подкреплением и ухудшению обучения в пространственно усложненных условиях с предъявлением отсрочки.

3. Введение пептида дельта-сна ускоряет исчезновение неврологического дефицита и нормализует уровень тревожно-фобического статуса, а также двигательную активность в стрессогенных условиях, частично улучшает выработку условного рефлекса активного избегания, но ухудшает способность животных к решению задачи в пространственно усложненных условиях с предъявлением отсрочки.

4. Введение окситоцина ускоряет исчезновение неврологического дефицита, коррегирует ориентировочно-исследовательскую активность в стрессогенных и частично в бесстрессорных условиях, улучшает отдельные показатели, характеризующие пространственную память при обучении в пространственно усложненых условиях с наличием отсрочки.

5. При совместном введении мексидола и пептида дельта-сна наблюдалось взаимопотенцирующее влияние на темпы восстановления неврологического статуса, нормализация уровня тревожно-фобического статуса, а также улучшение мнестических функций; но, вместе с тем, устранение положительного действия каждого из них на поведенческую активность в стрессогенных и бесстрессорных условиях.

6. При совместном введении мексидола и киоторфина наблюдалась нормализация уровня тревожно-фобического статуса, взаимопотенцирование положительного влияния на поведение в стрессогенных условиях, но исчезновение положительных эффектов мексидола в бесстрессорных условиях, а также ухудшение обучения в пространственно усложненых условиях с предъявлением отсрочки.

7. При совместном введении мексидола и окситоцина наблюдается суммация положительного влияния на темпы восстановления неврологического статуса и наиболее полная коррекция постреанимационных нарушений врожденных и приобретенных форм поведения.

8. Доказана эффективность комбинированной терапии реанимационного процесса антиоксидантом и мембранопротектором мексидолом с нейропептидами для профилактики постреанимационных нарушений интегративной деятельности мозга. Показано, что результатом комбинированной терапии может быть потенцирование или устранение эффектов, характерных для каждого препарата, в также появление новых положительных эффектов, что необходимо учитывать при разработке фармакологических технологий профилактики и терапии патологического процесса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

В целом постреанимационный период после временной остановки сердца на 12 минут характеризуется нарушениями интегративной деятельности ЦНС в виде нарушения эмоционально-мотивационного статуса, повышения двигательной активности, повышенной реактивности к стрессогенным воздействиям, ослаблением угасания ориентировочно-исследовательской реакции при повторном тестировании в бесстрессорных условиях. А таюке нарушением обучения при подкреплении стимулами отрицательной модальности в УРАИ и сложному условному рефлексу с пищевым подкреплением в 8-лучевом лабиринте, особенно при предъявлении отсрочки («сшибки»).

Существенно, что обнаруженные постреанимационные отклонения поведения крыс можно было полностью или частично скомпенсировать с помощью однократной инъекции антиоксидантного препарата мексидол и некоторых регуляторных пептидов.

Введение препарата мексидол привело с улучшению сердечно-легочной и мозговой реанимации, что отражалось в ускорении восстановления неврологического статуса и жизненных функций реанимированных крыс и оптимизации эмоционально-мотивационного состояния. При однократном введении через 30 мин после остановки кровообращения ПДС ускорял темпы неврологического восстановления реанимированных крыс и проявил выраженные антистрессорные свойства, что выражалось в нормализации поведения животных в стрессогенных условиях и при улучшении выработки условного рефлекса активного избегания. Применение ОКТ также оказало положительное влияние на восстановление неврологического статуса и привело к нормализации исследовательской и пассивно-оборонительной мотиваций реанимированных животных, а также несколько оптимизировало когнитивные процессы при обучении в сложном 8-лучевом лабиринте с наличием стрессирующего фактора.

При совместном введении мексидола и регуляторных пептидов различных классов и обладающих разнообразной физиологической активностью, была обнаружена сложная взаимная модуляция эффектов и механизмов действия исследуемых веществ. Анализируя полученные нами данные можно заключить, что совместное введение реанимированным животным как мексидола с ПДС, так и мексидола с ОКТ, и с КТ приводит к выраженному антигипоксическому эффекту на ранних стадиях восстановительного периода, что выражалось в ускорении исчезновения неврологического дефицита. Более того, мы наблюдали взаимное потенцирование эффектов мексидола и двух регуляторных пептидов - ОКТ и ПДС.

Наряду с этим, как в случае одиночного введения, так и при совместном применении пептидов и мексидола проявлялось антистрессорное действие препаратов. Наблюдалась разная выраженность этого эффекта среди групп, однако, следует отметить взаимомодулирующее влияние в случае совместного введения мексидола и ОКТ и мексидола и КТ, что привело к усилению их антистрессорной активности.

Оптимизация эмоционально-мотивационного состояния реанимированных животных на фоне введения смеси мексидола с пептидами привела в дальнейшем к изменению условно-рефлекторного поведения. В частности, обнаружено положительное взаимовлияние мексидола и ПДС, что выражалось в улучшении обучения реанимированных животных с положительным подкреплением в Т-образном лабиринте. Было выявлено также ускорение выработки рефлекса активного избегания под действием мексидола и ОКТ, а также мексидола и ПДС, но в меньшей степени, причем в обоих случаях происходило взаимное усиление эффектов препаратов, так как ни мексидол, ни ОКТ по отдельности не повлияли на процесс обучения с отрицательным подкреплением. Интересные данные были получены при обучении реанимированных животных в стандартном 8-лучевом лабиринте и при наличии отсрочки («сшибки»), совместное введение препаратов оказало различное влияние на реанимированных крыс в зависимости от сложности поставленной задачи. Так, было выявлено некоторое улучшение обучения решению стандартной задачи на пространственную память при совместном введении мексидола с ОКТ и мексидола с КТ. Однако при усложнении поставленной задачи предъявлением отсрочки было обнаружено ухудшение обучения в группе с введением мексидола и КТ, и улучшение когнитивных функций у реанимированных крыс под действием мексидола и ОКТ. Наряду с этим, улучшение обучения в 8-лучевом лабиринте с наличием отсрочки наблюдалось при совместном введении мексидола и ПДС.

В заключении можно сказать, что, наряду с положительным влиянием на темпы восстановления неврологического дефицита, дальнейшие последствия применения каждой из трех комбинаций веществ имели определенные особенности. Наибольшая эффективность при введении мексидола и ОКТ наблюдалось в условиях стрессогенных воздействий. Более того, учитывая полученные данные, эта комбинация в целом оказалась наиболее выгодным сочетанием веществ для постреанимационного восстановления функций ЦНС: последствием введения мексидола и ОКТ явилась нормализация как спонтанного поведения, так и мнестических функций животных. При совместном применении мексидола и ПДС наблюдалась явная оптимизация мнестических функций реанимированных животных, что выражалось в улучшении в той или иной степени процессов обучения во всех используемых нами тестах. В случае дополнительного введения КТ наблюдалась нормализация спонтанного поведения реанимированных крыс: отмечалось повышение уровня тревожности и выраженный антистрессорный эффект; вместе с тем, при совместном введении веществ большинство эффектов мексидола исчезало и наблюдалось преобладание эффектов КТ.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Горенкова, Наталия Александровна, Москва

1. Александровский Ю.А., Аведисова А.С., Серебрякова Т.В. Применение мексидола при тревожных расстройствах. // Новые направления в создании лекарственных средств. Конгресс «Человек и лекарство». Москва. - 1997. — с.242.

2. Аврущенко М.Ш., Маршак Т.Л., Мутускина Е.А. Морфофункциональная оценка сотояния мозга крыс с различной степенью восстановления неврологического статуса после остановки системного кровообращения. // БЭБМ. 1988. - т. 105(1). -с.87-90.

3. Аврущенко М.Ш. Изменение гетерогенных нейронных популяций в постреанимационном периоде после остановки сердца у крыс. // Анестезиология и реаниматология. 1994. - №5. - с.41-44.

4. Аврущенко М.А. Изменение состояния нейрональных популяций в постреанимационном периоде после остановки сердца у крыс. // Автореф. дис. канд.биол.наук. М., 1984. - 21 с.

5. Аврущенко М.Ш., Бульчук О.В., Григорьева А.В., Маршак Т.Л., Ярыгин В.Н. Динамика транскрипционной активности хроматина клеток Пуркинье мозжечка после остановки системного кровообращения. // БЭБМ. 1991. - т. 111(3). - с.232-235.

6. Аврущенко М.Ш., Маршак Т.Л. Темные и светлые клетки Пуркинье мозжечка в постреанимационном периоде. //БЭБМ. 1983. - т.95(3). - с. 105-108.

7. Аврущенко М.Ш., Маршак Т.Л., Фатеева В.И., Дунгенова Р.Е., Волков А.В., Бродский В.Я. Интенсивность синтеза белка в различных областях мозга крыс, перенесших остановку системного кровообращения. // Анестезиология и реаниматология. 1993. -№3. - с.43-46.

8. Аврущенко М.Ш., Соломатина Т.М., Гурвич A.M., Викторов И.В. Изменение состояния глии в различных отделах мозга крыс, перенесших остановку системного кровообращения. // БЭБМ. 1992. - т. 114(8). - с. 176-179.

9. Алексеева Г.В. Неврологические нарушения в отдаленном периоде после терминальных состояний. // Ж. невропатол. и психиат. им. Корсакова. 1979. - вып.8. - т.79. - с.998-1001.

10. Алексеева Г.В. Профилактика и терапия психо-неврологических нарушений в отдаленном постреанимационном периоде. // Анестезиология и реаниматология. -1980. -№3.-с.70-71.

11. Алексеева Г.В. Клиника, профилактика и терапия постгипоксических энцефалопатий (рекомендации). Москва. - 1996. - 40с.

12. Аронов Д.М. Постстационарная реабилитация больных основными сердечнососудистыми заболеваниями на современном этапе. // Кардиология. 1998. - т.38. -№8. - с.69-80.

13. Астапенко И.И. К динамике восстановления функции ЦНС больных, перенесших клиническую смерть. // Ж. невропатол. и психиат. им. С.С. Корсакова. 1964. -вып.П.-т. 64. - с.1611-1617.

14. Ашмарин И.П. Нейрохимия. Москва. - 1996. - 378 с.

15. Ашмарин И.П., Каменский А.А., Шелехов С.П. Действие фрагмента АКТГ (АКТГ4.10) на обучение белых крыс при положительном подкреплении. // ДАН. 1978. - т.240(5). -с.1245-1247.17,18.19,20,21,22,23,24,25,26