Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Противосудорожное действие препаратов с антиоксидантной и антигипоксантной активностью

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Противосудорожное действие препаратов с антиоксидантной и антигипоксантной активностью"

ро сшсш додамия щщтст тик

нпзчн041сследовательсш инсшпт эксперюшйльнои МЕДИЦИНЫ

т с л

~ ,'"¡«¡1 На правах рукописи

ГНСАКОВ Иван Владимирович

протавосэдорошш действие препаратов с шиоксидоттои и гатга-

ГИПОКСИГШОИ АКТИВНОСТЬЮ. •

Специальность 03.00.13 - физиология человека и животних.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук.

Ганкт-Летербдрг 1983

Работа выполнена в отделе клинической нейробиологии Научно-исследовательского института экспериментальной кедвдзш РАМН (щгектор - академик РАМН Б.И.Ткаченко).

Научный руководитель - доктор медиданских юук, профессор Д.К.Камбарова

Официальное оппоненты: доктор медицинских наук

профессор В.И.Климова-Черкасова.

кандидат биологических шук, старяий научный сотрудник й.П.Козлов.

Ведущее учреждение: Институт эволюционной физиологии и биохимии ии. И.И.Сеченова.

Защита диссертации состоится 1933 г. в "/<>" часов на

заседанш специализированного совета К 001.23.01 щш Научно-исследовательской институте экспериментальной медицины РЙНН по адресу 197376, Санкт-Петербург, уд. акад. Павлова, 12.

С диссертацией мошго ознакомиться в научной библиотеке НШЗИ РШ по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, 12. Автореферат разослан 21 октября 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических наук

0.Г.Куликова

ОБЦЙЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ»

Акгцалыюсть проблемы, Масвтабы неврологических и психо-нев-рсоогических заболеваний в современном мире приняли уг^пжаюций характер. Причини тотального сникения уровня здоровья населения общеизвестны. Неполноценное и нерациональное питание,неблагоприятные экологические, условия, высокий дровснь стрессов, рост травматизма, инфекции являвтся источником быстрого роста нервных и психических заболеваний.

Все эти факторы и в особенности черепно-мозговые травмы, воспалительные заболевания, ауто-иммунные конфликты и сосудистые заболевания мозга часто осложняются развитием знцефалопатий с формированием различных нервно-психических синдромов, среди которых особое место занимает эпилепсия (Hopkins, 1987а,b: Caveness, 1976). Пи числч больных эпилепсия сегодня занимает второе место в мире посыле сердечно сосудиигых заболеваний (Rodin, 1982).

Широко распространенной является ючка зрения, согласно которой лечение антиконвупьсантами подавляет припадки ч 80 7- больных эпилепсией, однако это утверждение правомерно лииь в отношении первых двух лет лечения. К концу 10-го года только 10 7. больных, птрадавцих относительно легкими формами заболевания, избавляются- от припадков, остальные переходят в группу тяжелых, нечувствительных к фармакологическому лечении (инкурабельных) больных (Rodin !9Я2). Именно это", факт стимулирует поиск новых, нетрадиционных путей предупреждения и лечения эпилепсии.

Особое внимание в этом отношении заелдхиват достижения в области фундаментальной науки, способствуяцие создании новых средств лечения болезней мозга, основанных на представлениях о ба зисных обцебиологических механизмах развития патологических состояний. Одним из таких механизмов является активация перекисного окисления липидов (Владимиров, Арчаков, 1972; Крыжановский, 19Ü0; Силенко, 1902; Hallivell, 198S). Среди известных на сегоднявний день сведений о рели гипоксическил состояний в генезе судороиннх состояний именно этот процесс привлекает внимание (Голубев с соавт

1433). Данное утаерядение основазабгся на анализе достаточно Гтлымго количества литературных дднпих, свидетгльствуицих о том, чт(1 ПОЛ. дисии^илятррннс расстройства и г •дорожные состояния это г с спи взаимосвязанные, взаимоусилиьппщиеся процессы. Таким образом

правомерна следующая постановка вопроса: будут ли оказывать антизпи-лептическоа действие лекарственные препараты, обладающие выраженным антигипоксичесиим и антиоксидантным свойствами и какова эффективность этого действия? Среди таких препаратов, в псрьую очередь, выделяется СОД - интенсивно исследуемый фермент антиоксидантной защиты тканей организма а среди новых антигипоксантов, обладающих антиокс-идантным свойством - препарат Олифен.

Чз проблем здравоохранения черепно-мозговые травмы выдвинулись на одно из первых мест. Согласно статистике ВОЗ только в С1Л каждый иестой витель подвергался травмам мозга с потерей трудоспособности а 97 У. пострадавиих (Russell, 1952; Halker, 1970; Зеп-nett, 1975; Caveness, 1976). 3 этой связи актуальность изучения последствий черепно-мозговой травмы повышается из года в год.

Одни« из факторов осложняющих черепно-мозговую травму также являются процессы активации ПОЛ. Развивающиеся при каталитическом участии ионов железа (выделявшихся вследствии кровоизлияний в мозг из гемосидерина) цепи свободнорадикалышх реакций принимавт участие в генезе ряда патологических состояний головного мозга (энцефалопатия, эпилепсия и др.). Критическая роль в развитии ОПГВ в области кровоизлияния отводится именно ионам аелеза (Hi i inore st al, í970; Rosen, Frimin 1979; НШиоге. Rubin ¡98i; Zang et al, 19 89; Morivaki et al, 1990)-. Однако возможность предотвращения зпи-лептогенных последствий кровоизлияния с помощью хелаторов ионов железа до сих пор не исследовалась.

Для у>го чтобы получить информации по поставленным вопросам на моделях эпилепсии у животных (щмдлинг, электрошок, коразоловая модель модель черепно-мозговой травмы) целесообразно исследовать влияние десферала (CIIifl-GEIGI), препятствующего ПОЛ путей выведения ионов железа, суперокеид дискутазы, спивающей концентрации супероксида и, вследствии этого, инактивацию окиси азота (Голубев и др. 19 93), а также недавно разрешенный для клинического применения алтиги-гтксант, обладающий аптиоксидантннми свойствами - олифен (синтезированный в В11ИИ0ЧБ В.В. Медведевым.

Цели и задачи исследование. Цель настоящего исследования состояла в изучении роли свободнораликалышх процессов в запуске и ппд держании патологических состояний мозга и г. анализе антиэпилептического действия, препаратов обладающих онгигшитсаптнымк и аптиок-сидантными свойствами.

ß соответствии с поставленной в работе резались еле

дущие задачи:

-Разработка метода регистрации биоэлектрической активности из области электростимуляции - очага патологического гипервозбуждения у крыс с амигдалярннм киндлингом в свободном поведении.

-Создание новой модификации модели очагового травматического кр"воизлиания в корд головного мозга.

- Разработка нового типа игольчатых электродов, изготовленных из угольных волокон "углен" производства Охтинского объединения Химволокно.

-Исследование динамики биоэлектрической активности, поведенческих показателей, пороговых значмшй электростимуляции иницииру-щей киндлинговне припадки в условиях введения различных доз СОД и олифена животным с модель« амигдал7рного киндлинга.

-Исследование возможности предотвращения посттравнатической энцефалопатии, с формированием очага патологического гипервозбуждения, с помоцьв хелатора ионов железа дс.ферала.

- Изучение длительности антиэпилептического действия СОД и олифена на модели аиигдалярного киндлинга и генерализованных судорожных припадков, вызванных коразолом и электровоком.

-Исследование связи уровня ионов железа в области травматического кровоизлияния в кору головного мозга с выраженность« патологических изменений в области травмы в мозге в различные пост-трагчатические периоды по данным динамики ЗЗГ и морфологическим исследованиям .

Основные положения, выносиыыг' на защиту:

1. Препарат олифен - антигипоксант с антиоксидантной активно-стьюпри внлрипенном введения, редуцирует биоэлектрические показатели эпилептической синхронизации, повыпает пороги электростимуляции, инициирувщей припадки, сокращает длительность припадков. В дозе 0,5 мг/кг полностью подавляет киндлинговне припадки. Длительность противосудорожного эффекта не превышает 6 часов.

2. Фермент антиоксидантной зацитн тканей - СОД, полученный из эритроцитов быка, проязляет выраженное противоэпилептическое действие на модели амигдалярного киндлинга у крыс. Показатели про-тивочпилептического действия сравнимы с описанными для олифено. Сдаственнне различия касаются длительности иротивоапилептичес кого действия: при однократном внутривенном введении в максимальной дозе (1 мг/кг) противосудсротое действие препарата длить

. - 6 -

ся не более 40 мин. После хронического введения препарата в дозе 1,5 иг/кг в течении 5 суток против^судоролное действие СОД сохраняется ече в течении 3 суток после последнего дня инъекций, затеи возобновляйся состояния, характерные для 5 стадии киндлинга.

3. СОД и олифен, вводимые внутривенно от 1 мин. до 3 часов до инициациации генерализованных судорожных состояний вызванных кора-золом и электрошоком, не оказывает влияния на длительность фаз, хараптер и интенсивность этих пароксизмальных состояний, что свидетельствует о различии механизмов организации эпилептлчческих состояний, вызванных различными факторами (киндлинг, злектровок, кора-зол).

4. Ежедневное внутримыиччное введение хелатора ионов железа - десферала крыса» с нодельв локального травматического кровоизлияния в кору головного мозга предотврацает развитие посттравматической энцефалопатии с последушщим формированием очага патологического гипврвозбуждения. Это является основанием для вывода о ведущей роли ионоз железа, катализирующего перекисное окисление липидов, в генезе патологических состояний, форнируичихся в посттравматическом периоде в области травмы.

Научная новизна работы:

Впервые, на модели аиигдалярного киндлш.та, установлена высокая антиэпилептическая активность олифена и СОД - препартов, обладавших антигипоксическими и антиоксидантныыи свойствами в условиях внутривенного введения. Нстановлены эффективные дозы протективного действия этих препаратов и длительность противосудороаного эффекта,

Впервые установлено, что хроническое введение хелаторов ионов железа десферала предотвращает формирование очагов патологического гипервозбуздения (эпилептического очага) в регионе травматического поражения. Полученные таким образом данные позволяют считать целесообразный применение хелаторов ионов железа в клинике сразу же после черепно-мозговой травмы с целью предупреядения посттравыатической энцефалопатии и формирующихся на ее основе ней-ро - и психопатологических синдромов.

Установлено, что препараты, обладающие антиоксидантными и антисиноксантными свойствами не оказивапт противосудороаного действия в условиях экстренного развития еддоронных состояний, вызванных у здоровых животных электротоком или внутримышечным введением коразола. Эти данные в сочетании с результатами исследования антиэпнлентичеекпго действия олифена и СОД, во первых, явились еще

одним (косвенным) доказательстве^ роли свободнорадшгалышх процессов в генезе судороянкх состояний, формируемых при амигдалярьой .раскачке (экспериментальная модель эпилептической болезни) и, но . вторых, выявили различия в механизмах развития судороапых состояний в использованных моделях.

Практическое значение работы:

Результаты теоретических и фактических исследовании использовались в нейрохирургическом отделении психиатрической больницы N О и в клинической практике ¡.-/деления неврологии больницы N Э г. Санкт-Петербурга для терапии эпилепсии и чосттравматичсских энцефалопатия, Препарат олифен используется для лечения эпилепсии при тяжелых формах протекания заболевания. Отделением неврологии совместно с сотрудниками отдела клинической нейробиплогии нроводяться работы по оценке эффективности включения десферала в комплексное лечение больных перенесших черепно-мпзговуь травму (51ткепоиа, КашЬа-гиуа, 1433). Разработанные в данной работе электроды использовались у) клинической практике эпилептологического центра Санкт-Петербурга для внутримозговой долгосрочной имплантации для отведения биоэлектрической активности и элсктростимцляциошшх воздействий.

Апробация работы. М~териа.ч диссертационной работы докладывались на III Международном симпозиуме "Функциональная нейрохирургия" (Тбилиси,1990); международном симпозиуме "Нейрофарыакочогия на рубеже двух тысячелетий" (Санкт-Петербург 1932); IX Конференции пг. эпилепсии (Варшава 1993); лаушой конференции отдела' клинической нейробиологии НИИЗМ I АМН, 1993 г.

Основные гюловония диссертации изложен» п (5 печатных работах.

Обт.ем и структура работи. Диссертация изложена на/^страпн -цах маыипописного текста и состоит из введения, обзора 'литературы, описания методик, результаты собственных исследований, обсуждения, ийиодоь, списка литературы, кк^гачаюцего/^ иностранных «/¿отечествен• ндх источников. Дчсссртациоштм работа мллястриромана 13 рисункаин и 4 таблицами.

- в -

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИИ

Эксперименты проводились на половозрелых крысах линии Вис-тар, самцах весом 250-300 гр., получавиих стандартное питание и воду.

В работе использовались следующие модели эпилепсии: i. Амчгдалярный электростимуляционный киндлинг феномен раскачки (Goddart, 1967),

2.Электросудорожный припадок - методика максимального злектро-юока.

3. Генерализованные припадки, вызываемые внутриицвечнии введением коразола.

4. Модель локального травматического кровоизлияния, формируемая путем инъекции крови в кору головного мозга крыс.

Иа перечисленных моделях проводили исследоьания действия следувцих препаратов:

1. Олифен, синтезированный в НИИ ОЧБ, являицийся антигипоксантом и антиоксидантом Cfl.C. H 4316 131/13 от 21.02.Di.).

2. Супероксид дисмутаза из эритроцитов быка, полученная в НИИ ОЧБ. Активность фермента 400 единиц на кг белка.

3. Десферал - препарат фирмы CIBA-GEIGI (ВвеРцария).

Для отведения биоэлектрической активности в области базолатеральной миндалины, с поверхности твердой мозговой оболочки над областьш сен-coMOTopHoft коры, а так же для электростимуляции миндалины, в эти области имплантировали электроды из углеволоконного материала диаметром 100 мкм.

Усиление отводимой биоэлектрической активности ( ЭЗГ и ыультис-пайковой активности) осуществляли с помощью электрополинейрографа (производства ЭЛН РАНН). Усиленные сигналы контролировались визуально, выделялись и подсчитывались в реальном масштабе времени а также апостериорно анализировались анализатором сигналов типа 2032 фирмы "Бриль и Кьер" (Дания). Для хранения сигналы записывали на магнитнуш ленту магнитографа ТЕСЛА-ЕАМ фирмы "ТЕСЛА" (Венгрия) и выборочно выводили на бумажную ленту самописца Н-338/8. Для нанесения электростииуляций в область базолатерального отдела миндалины использовали оптронный раздражитель - 0Р (производства ЗОИ РАМН).

Числовые значения результатов эксперимента вводили в ЭВМ типа IBM PC ЙТ и проводили статистическув обработку с использоранием пакета програи "BOEING". Подсчитывали среднеквадратичные отклонения,-

достоверность отклонения по ^критерию Стьидента. При исследовании действия препаратов СОД и Олифен на киндлинговой модели эпилепсии в опыты брали кивотных на 5 стадии по классификации Расина (Еас:пе, 1972) что соответствует тонико-клоническиы припадкам с потерей равновесия.

Исследования СОД проведены на 25 яивотных, Исслгдов&лия Оли-фена на 42 животных. Ливотнах группировали для введения различных , в кавдой из групп, доз препаратов. Действие препаратов в зависимости от доза определяли по следующим характеристикам: 1. Оценка изменений в частоте появления эпилептических паттернов в миндалине и сенсомоторной коре. 2. Степень редукции припадков в баллах по классификации Расина. 3. Пороговые значения инициирующей электростимуляции (значения силы тока прямоуголышх импульсов необходимое для запуска припадка) 4. Изменения в биоэлектрической активности в ходе 6-дневных инъекций препарата и степень редукции припадков после отмены инъекций препарата Столько для СОД).

Для исследований действия СОД и Олкфена на моделях электроном и коразолових припадков использовали по |0 зивотных на каздый из препаратов. Весть групп использовали для введения препаратов в соответствии с интервалок Бремени от момента инъекции .то инициации припадка. Седьмой группе - 20 !?рнс внутривенно вводили физиологический раствор. При исслп.ованк ;х на обоих моделях эпилепсии -коралловой и электроЕоновой - СОД и олифен вводили внутривенно в различима штерчали времени » разных группах: за 3 час?, 1 час, 30 мин, 15, чин, 5 мин,.0 мин. до инъекции коразоло и за 1 мин до нанесения электрошока. Контрольным группам инъецировали 0.3 мл физиологического раствора. СОД вводили в дозе 1.5 мг/вг, олифен в дозе I мг/кг всем экспериментальным животным внутривенно. Дейст-пие препаратов на модели электрошока определяли по длительности и выраженности тонической и клинической стадий припадков и стадии "бег на месте". В ходе исследований препаратов на модели кора эоловых припадков оценивали: интервал времени от момента инъекции пиразола до начала ппрвнх судороямнх проявлений, длительность «но-клонических подергиваний, длительность генора.г'зовашшх тонико-клг.нических ирипэдкоп, интервал времени от момента инъекции кора-зола до остановки дихануя (летальный исход).

С целью исследования действия деоферала на область кровоизлияние формируемого путем инъекции в СКК 5 мкл свекезабранной :<рп-|'о того ае пиво, ног о, сразу после травмы ш лриш'кешо вводили препарат и дозе 00 мг/кг. Инъекции десферала повторяли ежедневно

в течении 30 дней. Контрольным еивотным в течении того же срока внутримышечно инъецировали дистилирзванную воду. В качестве контроля за развитием писттравматического эпилептического фокуса, регистрировали ЗЗГ с поверхности твердой оболочки мозга в течении всего срока инъекций экспериментальным и контрольным животным с помочью, хронических электродов, установленных на поверхность твердой оболочки мозга над областьи травмы. Для контроля за длительность)» патологических изменений по показателям регистрации мультиспайковой активности в области отстоящей на 100-200 мкм от Kpas зоны кровоизлияния, экспериментальных и контрольных животных обездвиживали d-'тубокураринон на различных сроках постоперационного периода. По результатам регистрации ЗЗГ и ЙСЙ оценивали изменения частоты следования эпилептических паттернов в ЗЭГ и изменения частоты мультиспайковой активности в зависимости от срока в посттравматическом периоде. Для контроля за выведением ионов келеза Десфе-ралои проводили морфологичекий контроль по Перлсу, выявлявший содержание ионов келеза в области кровоизлияния. Эти исследования проведены на 28 животых (14 контрольных и 14 экспериментальных), которым формировали посттравматический эпилептический фокчс без вживления электродов и 3-х ложнооперировашшх вивотных который высверлйвали трепанационное отверстие но не прокалывали твердую оболочку.мозга. Для морфологического контроля брали по 3-5 крыс на кагдую вреыеннуш точку посттравнатического периода (3, 15, 30, ВО дней). Результаты оценивали полуколичественно по градациям выраженности содержания окрашенного пигмента, отражающего содержание ионов железа в исследуемой области: +++ значительные (максимальные) количества, ++ значительное уменьиение содержания пигмента, + следовые количества, - отсутствие пигмента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ Я крыс с выработанной киндлинговой эпилепсией наблюдали судорожные припадки вызванные ЭС миндалины и спонтанные судорожные состояния и реакции в широком диаппазоне поведенческих проявлений от 0 до 5 стадии по классификации Расина (Racine 1972). Олифен, вводимый внутривенно за 30 мин. до инициациирушщей ЭС, в дозе 0.1 мг/кг и 0,2 ыг/кг не вызывал изменений в характере течения вызванных припадков. Звеличение дозы препарата до 0,3 и 0,4 мг/кг повышало эффективность его действия: Эпилептические состояния редуцировались до 2 и 3 стадий через 2 часа после инъекции и далее в.течение последующих 6 часов, тогда .

- и -

, как в максимальной дозе (0,5 нг/кг) в эти «е интервалы времени происходила полная супресси*! всех видов эпилептических состояний. Редукции судорожных состояний сопутствовала определенная динамика СП - снижалась амплитуда потенциалов и урежалась частота эпилептических комплексов и разрядных форм активности (рис. 1).

Из ебцего количества животных (42 крысы), вклшчая контрольных, ц 38 набяадали спонтаннее судорожные проявления. Более слабые, спонтанно возникающие эпилептические припадки, соответствующие 0 и 1 стадии амигдалярного киндлинга полностью купируются олифеном в дозе 0.3 мг/кг, тогда как меньше дозы препарата (0.1 и 0.2 ыг/кг.) лишь уменьшат их частоту. Олифен в дозе 0.4 и 0.5 мг/кг полностью блокирует развитие припадков, соответствующих 3 и 5 стадиям киндлинга. Исследование изменений длительности припадков и порогов инициирдцей ЗС позволило установить следувцее: достоверные изменения этих показателей обнаруживались при введении олифена от 0,2 мг/кг до 0,4 мг/кг (Р<0, 01). При увеличении вводимой дозы до 0,4-0,5 аг/ кг повышение

значений ЗС даже до 600 мкй не вызывало припадка, (рис. 2). —-- п

.. 6 , 0,2 МГ/КГ

5и™в а

I X оек

0,11Ж/КГ

. 1111Ш!

!'ис.1. Примеру динамики биоэлектрической активности из области миндялшп», записанной на фойе различных доз олифоча в межстинцяышй период-;! и во вреаа припад-чов-б. "<сла'чад фоагменгами записи ПО соответствует дозе препарата,

В исследованиях противоэпилептичоского дейстувия СОД установлена следующая закономерность: чем больие доза препарата, тем выше пороги инициирувщей ЗС, тем pese эпилептические состояния возникаит спонтанно и выраженнее угнетение патологических паттернов в ЗЭГ. Так, достовечное урежение спонтанных эпилептических потенциалов и разрядов в Бй миндалины и СНК наблюдались при введении СОД в дозе 0,6 мг/кг. Пороги инициирувщей ЭС при этом повивались до 410 мкА (рис. 3.).

икА

эоо_ 800 _

Рис.2. Влияние различных доз Олифена на динамику порогового значения инициирующей электростимуляции базолатераль-ной миндалины. По оси ординат - сила тока в мкй; по ос'к абцисс время в часах после введения олифена. Кривые-пороговые значения ЗС при различных дозах олифена: V - контроль; • - 0,1 мг/кг; • - 0,2 мг/кг; X - 0,3 мг/кг;-- 0,4 мг/кг; ж - 0,5 мг/кг. Вертикальные линии - среднеквадратичное отклонение.

Рис.,3. Зависимость порогового значения инициирунщей электростиму- . ляции от дозы СОД.

По оси ординат - средние значения порогов инициир'усщей ЗС. По оси абцисс значения дозы. Пороговое значение для контрольной группы соответствует 0 мг/кг препарата. Вертикальные линии - среднеквадратичное отклонение.

Повышение дозы СОД до 0,8 иг/кг и 1 иг/кг редуцирует' поведенческие проявления эпилептических состояний до 1-2 и 0 стадии киндлинга. Пороги инициирувщей ЗС повшзаттся до 430 мкА при дозе 0,8 мг/кг но снижавтся ири введении дозы 1 мг/кг, что соответствует редукции судорожного состояния до 0 стадии. Эти состояния сопровождаются нормализацией Бй в миндалине и СКК (рис.'4-й).

Анализ длительности противоэпилептической активности обнаружил следующее: при либых дозах СОД со протективный эффект сохранялся в течений 40 мин, затеи все исследуемые показатели становились аналогичными тем, которые наблюдались в контрольной группе

I

Рис.4. Фрагменты БЭА в области миндалины - а и сенсомотор-ной коры - б. Слева-записи во время припадка, спрлпа-в межпрштадочный период. А - Контроль, В - последний (иестой) день инъекций СОД, В - через сутки после от-

i

I

а

в | 1

мены СОД.

Ежедневные инъекции СОД в течении 6 дней способствовали заметному ослаблении эпилептической активности, вызванной ЭС в миндалине и СМК. Отмена СОД сонрововдалась возрастанием частоты следования разрядных форм эпилептической активности в ЗЗГ по сравнению с таковой в период инъекций препарата. Вместе с тзм ЗС в первый день после от>.'<шы СОД не вызывала послеразряда в миндалине но инициировала эпизоды эпилептических разрядов, как. в миндалине, так и в сенсоноторной коре (рис. 4-Б.-В).

Сравнительный анализ генерализованных припадков, вызванных коразолой и электрошоком, у контрольных животных и крыс, которым предварительно вводили олифен и СОД, показал, что структура генерализованных судорожных припадков, их интенсивность и длительность фаз идентичны в контрольной и экспериментальной группах животнгх независимо от времени введения коразола и предъявления электрошока,

В исследованиях роли травматического кровоизлияния в. формировании патологических процессов в коре головного ^озга крыс в ка-. честве основных показателей состояния области травмы использовались БА микоовольтового диаппазона - ЗЗГ и ыультиспайковая активность нейронов. Регистрация этих показателей велась в экспериментальной и.контрольной группах животных с песвиго посттравматического дня и до конца экспериментов в течение 30 дней.

В контрольной группе, в первые сутки после травмы в регистрировались эпилептические комплексы, пики и смеоанная острая и спайковая активность. Существенное усиление .патологических биоэлектрических знаков отмечалось на 4 сутки: регулярно регистрировался тета-ритм (неснецифическ^я эпилептическая активность), участились локальные у. генерализованные вспиш:и патологических по тенциалов. По мере увеличения сроков постоперационного периода продолжается нарастание средней частоты пароисизмальноЯ активности (рис. 5).

У животных, получавших десферал сразу после трапмн и затем ежедневно, регистрировалась зпивептическая спайковая активность с частотой, достверио не отличающейся от контроля. Только на четвертый день после травмы достоверно дисньивлась частота эпилептических паттернов в ЗЗГ (пе сравнения с контрольной группой) Р-"0,05 - для эпилептических с пайков и Р<0,0! - для пик-волн. К десятому див (.'■•■дени'л десферала ЗЗГ прибивалась к нормальной: редкие зшшштичос кн1 кмплексы и ¿пилептическая спайковая активносп снижалась по амп

литуде. Г тридцатому дни в ЗЭГ животных экспериментальной группы эпилептическая активность отсутствует и ЗЭГ выглядит нормальной.

Мультиспййковая активность в области отстоящей на 100 мкм от края зоны кровоизлияния обнаруяила следувщшш динамику: Частота импульсной активности нейроноЕ корн в контрольной группе выше, чек в экспериментальной (260 имп/сек и 170 имп/сек, сот-ветственно) уже на вторые сутки после травмы, Зти различия нар.асташт достигая существенных значений на 8-30 сутки. В контрольной группе нарастание частоты спайковой активности

3

о

Е-*

О

о

В Ю 15 20 2!

спга

зо

Рис.5. Средняя частота спайков - а и комплексов пик-волна - б в разные сроки после травмы иозга: в контроле - о и на фоне действия десферала - в. По оси ординат - средняя частота спайков. По оси абцисс время в сутках после травматического кровоизлияния.

сопровождалось уменьшением амплитуда потенциалов действия.

Вместе с тем частота импульсной активности в гомонимных зонах экспериментальных животных обнаруживала тенденции к уменьшению начиная с 8-х суток после травмы. Нарастание частоты ИСЯ сопровождается падением амплитуды потенциалов действия. Эта зависимость в более слабой форме прослеживается и в экспериментальной группе гивот-ннх.

Морфологический контроль уровня свободного аелеза.в' области травмы коры показал, что у животных экспериментальной и контрольной групп на,ранних сроках посттравматического периода,птхечаят-

ся пассивные отложения пи; мента, индицирующего свободное железо. Он выявляется в виде крупных ярко-синих гранул, располагающихся, как непосредственно в нейропиле, так и в микреглиалышх элементах вокруг очага некроза и на лиальной поверхности мозга. Описанные из -менения у животных, не получавших десферал сохраняются до GO суток. На фоне введения Десферала уже на 5-е сутки число гранул пигмента суцественни снижалось а к 15 суткам обнаруживались лишь их следы только у 1 животного.

Сравнительный анализ динамики БА мозга и результатов морфологических исследований количества свободного железа обнаружил .зс-ную связь выраженности патологических изменений в БД с показателями содержания ионов железа. Тенденция к нормализации исследуемых диапазонов БЛ к 15 суткам совпадает с практически полным выведением ионов железа к этому же периоду у животных, получавших хелатор ионов железа. Таким образом, результаты физиологических и аорфологич ских иссл?дований позволяют г.зклнчитъ, что ионы железа, освобождающиеся при кровоизлияниях е мозг из гемоглобина, являются инициирушщим з:сз-ном в механизмах формирования патологических процессов ведчщих к- организации ОПГВ. Применение хелатира иолов железа, как показали наши исследования,' предохраняет мозг от развития деструктив"ых процессов, ведущих в том числе и к эпилепсии. Можно предположить, что использование этого препарата (или его аналогов) в травматологии и нейрохирургии будет способствовать предупреждении развития таких тяжелых осложнений, таких как энцефалопатии, эпилепсия и психические нарушения .

ОбСИВДЕНИЕ

Противосудорожнос действия лнтиоксидантон в настоящее время интенсивно исследуется. В работах Г.11. Крываштскоги (1980, 1984, 13R7), Е.Б. Никуакина (1987), в ряде других рлбот (НШвоге et ol, 1970, 1581; Kosen, Fruain 1979; Mori el al, 1931) фактически доказано наличие противосудорожного действия руда антиоксг.даптон на различных моделях суд^рогных сс~тояннй у животных. Ceiидня можно кшктатировРть отдельное случаи применений an v и о i; с и д ак т и р в комплексной лечении больчих г, пораженизки ЦП С (Kcubarova, Sliakennva. i ЗГО).

Т.ч>;ак постановка гепрогп диктует необходимость ьмборз антиок it -.tHU":. i'«G 11да01 и* гротиБс-удорокин* действие-; и прочерк^ ях Гуi'rii. с ти исТоД-п;;. .г<.':икально нрв5лиген"ини »¡линичег.ки'*.

0 работе Д.К. Камбаровой, А. Г. Голубева, Й.В. Гчсакова (1993) на основе глубокого анализа литературных данных и собственных экспериментальных исследований показано, что активация ПОЛ и дис-циркуляторные нарушения (в частности ииеническая гипоксия) -это взаимоусиливаащиее процессы, сопровождающие и способствуйте развитию пароксизмальных состояний. Это положение легло в основу исследования антизпилептической эффективности препаратов с ан-тигипоксантными и антиоксидантними свойствами - фермента антиокси-дантной защиты тканей организма супероксиддиснутазы и синтетического антигипоксанта с антиоксидантними свг.Лстиаки - олифепа. Эти препараты не обладавт противосукорошшм действие»; в известном сквс-ле, так как непосредственно и экстренно не всздейстБупт ка уропглп. .возбудимости нейронов и степень синхронкзащгв и>: активности г здоровом козге и не долхпы применяться без традиционных препаратов при лечении эпилепсии. Именно в связи с г.гим СОД и олисск не оказывапи противосудорогного действия на генерализованное судо-ровные прирадкк, визванние электроваком или поразоло* - классических моделях для выявления противосудорогного эффекта актикси-вульсантов.

Па модели акигдалярного киндлинга по механизму, сопоставимом'; с хроническим, прогредиентним течением эпилепсии, олифен и СОД оказывали выраженное антиэпилептическое.действие. Оба препарата эффективно редуцировали судоровные состояния, вызванные ЗС и спон танно возникающие у крыс на 5 стадии киндлинга, что проявлялось отсутствием патологических потенциалов в ответ на ЗС и нормализацией, спонтанной Бй миндалины и сенсомоторной. коры, увеличением порогов ЗС инициирующей припадок, уменьаениен длительности припадков. Следует подчеркнуть, что на фоне действия максимальных доз препаратов происходит супрессия всех патологических изменений. Причем динамика анализируемых показателей патологических состояний, вызванная тем и другим препаратом, аналогична. Особенно демонстративно сходство в действии обоих препаратов, на биоэлектрическую активность. Б этом случае, несмотря на сохранение единичных эпизодов эпилептических волн и паттернов, исчезали признаки эпилептической синхронизации в ЭЭГ.

В отличие от СПД, олифен значительно больно повышает пороги инициирующей ЭС и в максимальных дозах, как уклеивалось, приво дит к полному супрессорному эффекту, тогда как даю максимальны?, дозы СОД редуцируют припадки только дп С стадии киндлинга. Ррочг того, при одноразовых ьледсниах длительность лрпткгш уя"РС2ицг:<

эффекта олифе..а (Б часов) намного превосходит длительность действия CGd (40 мин). Механизмы действия олифена трудно обседать в связи с отсутствием данных о фармакодинамике и фариакокинетике этого препарата, В отноиении СОД известно, что время полувыведения зе из циркуляции составояет В мин (Odlind et al, 1988), а через 1 час в крови остается 2 процента от инъецированной дозы. При этом в ларвихиму мозга проникает до 0,008 X фермента (Jlaur et al,, 1991 Как было показано в экспериментах Мори с соавт (Mori et al, 1Э91) для подавления киндлинговых припадков при внутриа-мигдаларном введении достаточно 3 нг СОД. Олисашше в приведенных работах -¡.акты но. ут служат подтверкдением достаточности примененных в нашей работе количеств этого фермента для протииосудорожно-го действия в условиях внутривенного введения даже при условии сохранности гематоэнцефалического барьера. В случае ае нарушения гематоэнцефалического борьера, как это имеет место при эпилептической активности, проникновение СОД в нервнуп .кань долено усиливаться (Clarke, Gabrielsen, 1931)..

Дл^ельную редукция судорожных состояний после отмени иронического введения СОД мохно объяснять, во первых, ее накоплением в пери-наскулярном пространстве и во, вторых, избирательно в интернейронах ПАЗ области .гипнокампа (Uyaaa et al, 1991).

Перечисленные эффекты СОД и олифена позволяют предполоаить, что отсутствие противосудорохного действия этих препаратов ;,а моделях генерализованных судорог, гчзванных электроиоксы и коразолом может объясняется, по видимому, иными механизмами развития этих состояний чем, при киндлинговой эпилепсии (Dichber, fly la. 1987). Поено считать, что свободнорадикальные процессы не играют принципиальной роли в механизмах запуска и ноддермания генерализованных елдорожных систояний, экстренно формируем! :< здоровым мозгом животного под воздейстьиеы вредоносных факторов.

В целом, результаты экспериментальных исследований, приведенные в рабте, ut; только пидтверядавт ноховение о суаес тонной роли ПОЛ и гиноксичм них состояний в развитии судороишх патологи,'!, ни пред-cTni'jbiET ;ipr¡¡¡¡еигйциа для включения этих пренлраиж п комплексную термгис Голцннх эпилепсией.

1Ч:чдлм.«т иегладоьлши nooTCKrofuioro ангидестпакыинш о действий

. нй| .(111 ОДод tvht V, ток. что ХрОИИЧ^СК.'и- пппдсиио псцйгтсц

: • • •.»»! ; »оэт от »логических изнг.ш.чшй, и ч.ютнег.ти от розни >'••.• «■•. 1« ч i'.tiox гйч€-»>ч-гу гиперьюбувдоним ь регионе цхшмп. До сан' i ■ >• .-taiuj' Mi.'»!«! ';ipc}i;inpn»n,,icT развит и»- гпибрднорадшр

льных процессов, катализатором которых являются ионы железа, и тем самым защищает мозг от' посттравматических осложнений, в том числе формирования ОПГБ. Следует заметить, что исчезновение ионов яелеза из нервной ткани при хроническом введении десферала по срокам совпадает с ослаблением и исчезновением эпилептических паттернов в пор тикограмые. Этот факт подчеркивает проективный яффект данного препарата.

Методика формирования очага кровоизлияния в наших экспериментах несколько отличалась от описаных в литературе тем, что кровь вводилаась в кора с одновременным повреждением ее мглой инъектора. В этих условиях эксперимента частота следования эпилептической активности в ЗЭГ контрольных животных достигает максимума на 8-10 едтки и сохраняется с некоторыми вариациями в течение всего эксперимента . Несмотря на некоторые различия в методике, динамика развития СПГВ близка по срокам к описанной ранее в работах Вил-лмора с соавт ( Hillnore, 1978, 1981 ) и Рубина с соавт tRubin et al, 1980 ). В то ае время, предлоаекная нами модель в больней степени имитирует посттравматические иаруиения коры, наблюдаемые у человека.

Применение прямых авнтиоксидантов - токоферола и солей селени-уыа Виллыором с соаот,(Ki 1 Inore et al., 1978, 1980), выявили блокаду формирования эпилептического фокуса только и 75 У. животных на третьей неделе после операции, тогда как хроническое применение десферала приводит к 100£ подавлении организации ОПГВ к 30-му дли, и признаки уменьшения частоты эпилептических разрядов регигт -рировались уже на 4 день.

Очевидно, что приведенные сравнения демонстрируют явное при-имуцество хелатора ионов зслеза-досферала для профилактики посттравматических нарушений, включающих, естественно, и эпилепсия. Полученные памп факты о профилактическом действ»;! десферала мознп рассматривать как аргумент в пользу целесообразности нричепяпия хелаторов ионов гелеза не только для профилактики поеттравмати-ческих энцефалопатий, осложненных различными нсйропатологическиии синдромани, но и негативных последствий развивавшихся ппеле плановых оперативных вмешательств на мозге. Что касается эпилепсии, особенно тяжелых форм заболевания к эпилептических статусов, то ; комплексная терапия должна, по видимому. вклвчать не только обычную противосудороз1)ув терапию, но и хелаторн ионоп яелеза и, ан-тиоксидантннс и антигипоксаптнае лекарственные препараты.

- 29 -СПИСОК

работ, опубликованных по теме диссертации

1. Гусаков И,В., Иваненко ft,И., Долг&'мв А.Г. Новые подходы к изуче нии механизмов эпилепсии // В материалах III международного симпозиума Функциональная нейрохирургия". Тбилиси, Т.: Мецниереба, 1990, с. 112.

2. Лаур O.D., Гусаков И.В., Иваненко В.И. Влияние Дссферриоксами«а (Десферал; на формирование эпилептического очага у крыс после суб-дуралыюй инъекции крови // Бюлетень экспериментальной биологи,, и медицины. 1992. Т CXIII, N 4. с. 375-378.

3. Gusakov I.U., ivaneuko fl.I., Laur O.YU. Desferal protects fro* development of cnronic epileptic foci induced by blood injection into rat brain cortex // International conference " Neurofarmacoloey on the eve of the new Bilieniun". Devoited to centuri anniversary f the acadei'.cian Sergei ftnichkav. St-Peterburfi, 1392. p. 47.

4. Gusakov I.O., Ivanenko A.I. An effect of antihipoxant drug Olifir. on an epileptic activiti in aaigdala kindled rats // International conference "Neurofariacologi on the eve of the new nilleniti«". Devoited to centime anniversary acadenician Sergei flnichkov. St-Peterburg, 1992, p. 48.

5. Голубев ft.Г., Гусаков И.В., Камбарова Д.К. Ппедптвра^ение и нормализация гилоксическйх, дисииркул-торках и парсксизмальных наруженпй в головном мозге: где границы? // Физиология человека 19ЯЗ, Т. 19,- N 2, t. I62-P6.

6. Gusakov I.U., Kaebarova D.K., Golubev fl.il. Pharaacolotfical probes for studing the role of free radicals in epilepsy and epil itogcnesis. // IX Conferenc on epilepsy. Polish League Against Epilepsy. Harsawl9J3

- 21 -ВЫВОДЯ '

1. На модели хронической очаговой эпилепсии - 5 стадии амигда-лярного киндлинга у крыс установлено, что препарат Олифен, обладающий антигипсисическим и антиоксидантяви свойствами, при внутривенном введении максимальннх доз (0,3 мг/кг) полностью блокирует припадки. В зависимости от дозы препарата (0,1-0,4 мг/кг) наблюдалась различная степень антиэпилептических эффектов олифепа, что отражалось в увеличении пороговых значений инициирующей припадок электростимуляции, уменьаении длительности припадков и ослабление выраженности специфической эпилептической активности в ЗЗГ.

2. Фермент антиоксидантной защиты тканей - СОД, полученный из эритроцитов быка, на модели амигдалярного киндлинга 5-стадии обна-

. ружил высокую антиэпилептическуп активность: при внутривенном введении СОД редуцирует спонтанные и вызванные ЗС припадки до 0 стадии , значимо повивает пороговые значения инициирующей ЗС, нормализует БЯ мин-алины и СМК. Длительность противосудорожного эффекта СОД при однократном введении не превышает 40 мин после введения препарата. Хроническое, в течении б дней, введение препарата вызывает эффект куммуляции: в течении 3-х суток после последней ииъекцич сохраняются только редуцированные поведенческие эпилептические проявления.

3. СОД и олифен не ьл.яют на длительность фаз и характер генерализованных припадков, вызванных электрошоком и внутримыяечннм вне дениен поразила.

4. Связывание и выведение из ткани мозга трехвалентных ионов железа десфералон в области травматического кровоизлияния предотвращает развитие иоеттравнатической энцефалопатии и последующее формирование 0Г1ГВ - эпилептического фокуса. Сроки выведения свободного ве-леза из области травмы совпадают по времени с редукцией патологических эпилептических паттернов в ЗЗГ. отводимой над областью повреждения.

П. Разработан новый тип у! леволокошшх электродов для регистра ции биопотенциалов и стимуляции нервной ткани. Приведенные испытания электродов, иозшш(ит рекомендовать их для практического применения в зкенепиментальной физиологии и медицине, в особенности для испольюпл нич в ф'лчх имплантации в биологические ткани.