Изучение поведенческих эффектов производных 3,4-диметоксифенилэтиламина


Скачать 439,32 Kb.
НазваниеИзучение поведенческих эффектов производных 3,4-диметоксифенилэтиламина
страница1/4
БАРИШПОЛЕЦ ВИКТОРИЯ ВИКТОРОВНА
Дата конвертации12.08.2012
Размер439,32 Kb.
ТипАвтореферат
СпециальностьФармакология, клиническая фармакология
Год2009
На соискание ученой степениКандидат биологических наук
  1   2   3   4


На правах рукописи


БАРИШПОЛЕЦ ВИКТОРИЯ ВИКТОРОВНА


ИЗУЧЕНИЕ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ПРОИЗВОДНЫХ

3,4-ДИМЕТОКСИФЕНИЛЭТИЛАМИНА


14.00.25 – фармакология, клиническая фармакология


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук


Санкт-Петербург – 2009 г.

Работа выполнена в отделе нейрофармакологии им. С.В. Аничкова Научно-исследовательского института экспериментальной медицины Северо-Западного отделения РАМН (НИИЭМ СЗО РАМН).


Научный руководитель: доктор биологических наук

Федотова Юлия Олеговна


Научный консультант: Заслуженный деятель науки РФ,

член-корреспондент РАМН,

доктор медицинских наук,

профессор

Сапронов Николай Сергеевич


Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Клименко Виктор Матвеевич


доктор медицинских наук, профессор

Шабанов Петр Дмитриевич


Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. академика И.П. Павлова


Защита состоится «….» ……………2009 года в ….часов на заседании совета Д 001.022.03 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук при Научно-исследовательском институте экспериментальной медицины Северо-Западного отделения РАМН по адресу: 197376, Санкт-Петербург, Каменноостровский пр., д.69/71


С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке НИИЭМ СЗО РАМН по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. Ак. Павлова, д.12


Автореферат разослан «….»…………..2009 года.


Ученый секретарь диссертационного совета

Доктор биологических наук, профессор Л.В. Пучкова

ВВЕДЕНИЕ


Актуальность проблемы. Проблема изучения структурно-функциональной организации дофаминергической системы неизменно вызывает интерес исследователей главным образом вследствие того, что дисфункция именно дофаминергической системы является одной из ключевых причин в патогенезе развития таких социально-значимых заболеваний, как шизофрения, деменции Альцгеймеровского типа, болезнь Паркинсона (Ben-Jonathan, Hnasko, 2001; Guillin, Laurelle, 2005; Abeliovich, Hammond, 2007). Кроме того, дофаминергическая система мозга принимает участие в реализации многих физиологических механизмов у животных и человека: процессы обучения и памяти, бодрствования и сна, болевой синдром и тревожно-депрессивные состояния (Beninger, Miller, 1998; Previc, 1999; Kimberg, D’Esposito, 2003).

Существует тесная связь между половыми гормонами (эстрогенами и андрогенами) и функциональной активностью дофаминергической системы головного мозга (McEwen, 2001, 2002). С другой стороны, известно, что половые гормоны и дофамин принимают участие в развитии одних и тех же нервно-психических заболеваний. (McEwen, 2001, 2002; Федотова, Сапронов, 2007; Федотова, 2008).

В связи с этим, особый интерес представляет изучение механизмов взаимного влияния андрогенов и дофаминергической системы на протекание ряда нервно-психических заболеваний (Раевский, 1997).

На сегодняшний день этот вопрос изучен недостаточно, в связи с чем поиск и разработка новых лекарственных веществ на основе дофамина для лечения и профилактики ряда аффективных расстройств является весьма актуальным. Возникает необходимость в создании дофаминергических препаратов, структура которых отлична от имеющихся на современном фармацевтическом рынке, с целью оптимизации доставки дофамина через гематоэнцефалический барьер и снижения побочных эффектов. При этом особый интерес представляет вопрос о влиянии новых препаратов на гипоталамо-гипофизарно-гонадную систему.

Исходя из этого, создание новых лекарственных препаратов путем модификации структуры биогенного моноамина – дофамина, а также изучение их центральных и нейроэндокринных эффектов являются актуальными.

Целью настоящей работы являлось изучение поведенческих и противосудорожных эффектов новых структурных аналогов дофамина, а также анализ возможных механизмов их действия.

Задачи исследования:

1. Провести сравнительный анализ влияния новых структурных аналогов дофамина на тревожное поведение у самцов крыс.

2. Провести фармакологический анализ аминокислотных производных 3,4-диметоксифенилэтиламина с использованием высокоселективных дофаминергических лигандов с целью выяснения возможного механизма действия.

3. Определить характер влияния синтезированных веществ на судорожную активность.

4. Исследовать влияние аминокислотных производных дофамина на уровень тестостерона.

Научная новизна. Впервые проведено сравнительное изучение поведенческих и нейрогуморальных эффектов оригинальных аминокислотных производных 3,4-диметоксифенилэтиламина. Проанализирована зависимость между химической структурой новых соединений, порядком используемой дозы, длительностью введения и влиянием производных дофамина на уровень тревожности, поведенческий статус и судорожную активность. Впервые выполнено изучение механизмов действия аминокислотных аналогов дофамина, включая рецепторные и гормональные аспекты.

Показано, что вещества ИЭМ-2111, ИЭМ-2122 и ИЭМ-2123 оказывают анксиолитическое действие в условиях хронического введения. ИЭМ-2126, напротив, проявляет противотревожный эффект только при однократном введении. Кроме того, установлено, что новые аминокислотные производные оказывают противосудорожное действие. Причем этот эффект более выражен в отношении никотиновых судорог. Обнаружено, что соединения ИЭМ-2111, ИЭМ-2123 и ИЭМ-2126 снижают уровень мужского полового гормона в сыворотке крови самцов крыс. Установлена зависимость между анксиолитическим действием синтезированных соединений и изменениями концентрации тестостерона.

Научно-практическое значение. Полученные экспериментальные данные дают основание к дальнейшему изысканию новых лекарственных средств в ряду производных 3,4-диметоксифенилэтиламина, влияющих на поведенческие процессы, для фармакологической коррекции ряда патологических состояний головного мозга, в том числе в условиях эндокринной патологии.

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Наличие в структуре новых аминокислотных производных дофамина левовращающих изомеров и ароматических или гетероциклических радикалов аминокислот обуславливает наличие более выраженных анксиолитических свойств.

  2. Максимальная активность в отношении поведенческих процессов у аминокислотных производных дофамина проявляется в средней дозе, при этом, вещества с большей молекулярной массой проявляют анксиолитические свойства в условиях хронического введения.

  3. Анксиолитические эффекты веществ ИЭМ-2111, ИЭМ-2123 и ИЭМ-2126 сопровождаются снижением концентрации тестостерона. В основе механизма действия исследуемых веществ ИЭМ-2111, ИЭМ-2123 и ИЭМ-2126 лежит смешанный – гормонально-нейромедиаторный механизм, а у препарата ИЭМ-2122 преобладает нейромедиаторный механизм.

  4. Новые аналоги дофамина проявляют противосудорожное действие.

Личный вклад автора. Автором лично выполнены обзор литературы, планирование экспериментов, проведены все опыты с использованием различных поведенческих методик, выполнены биохимические исследования по определению уровня тестостерона в крови in vitro.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на III Съезде фармакологов России «Фармакология - практическому здравоохранению» (Санкт-Петербург, 2007 г.), 1-ой Конференции российской ассоциации психонейроэндокринологии (Санкт-Петербург, 2008 г.), а также на научных заседаниях отдела нейрофармакологии НИИЭМ СЗО РАМН (Санкт-Петербург, 2007–2009 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 работы, из них 1 статья в журнале, входящем в перечень журналов, рекомендованных ВАК. Представлена заявка на патент РФ «Средства, обладающие анксиолитическими свойствами» № 2008124387, дата приоритета 16.06.2008 г.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 139 страницах машинописного текста, включая 27 таблиц и 4 рисунка. Диссертация содержит разделы «Введение», «Обзор литературы», «Материалы и методы исследования», «Результаты исследований», «Обсуждение результатов» и «Выводы». Список литературы насчитывает 169 источников, из них 19 работ на русском языке, 150 – на иностранном.


МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ


Работа выполнена на 850 половозрелых cамцах крыс линии Вистар массой 180-200 г и на 300 половозрелых самцах белых беспородных мышей, массой 18-20 г, получаемых из питомника «Рапполово». Все исследования проводились в утренние часы (10.00  13.00). Для выполнения каждой методики животных разделяли на группы по 8-10 особей в каждой.


Структура исследуемых веществ

В работе исследовалась нейротропная активность новых соединений – производных метаболитов дофамина под шифром ИЭМ-21ХХ, синтезированных ст.н.сотр. С.В. Куликовым в отделе нейрофармакологии им. С.В. Аничкова под руководством д.б.н. Л.Б. Пиотровского.


ИЭМ-2111 – N-L-тирозил-3,4-диметоксифенилэтиламина оксалат моногидрат:


х H2O


ИЭМ-2122 – N-L-триптофанил-3,4-диметоксифенилэтиламина оксалат тригидрат:

х 3H2O




ИЭМ-2123 – N-β-аланил-3,4-диметоксифенилэтиламина оксалат:






ИЭМ-2124 – N-D-аланил-3,4-диметоксифенилэтиламина оксалат:





ИЭМ-2126 – N-глицил-3,4-диметоксифенилэтиламина хлоргидрат:





Оценка поведенческих эффектов новых дофаминотропных веществ производилась в условиях острого и хронического экспериментов. При однократном введении определение поведенческих эффектов веществ у животных проводили через 45 минут после инъекции.

В условиях хронического эксперимента новые дофаминотропные вещества вводили ежедневно в течение 14 дней. Введение фармакологических веществ осуществлялось в объеме 0,1 мл на животное внутрибрюшинно. Контрольные животные получали физиологический раствор в эквивалентном объеме. Поведенческие параметры оценивали через 45 минут после последнего введения фармакологических веществ.

В связи с тем, что минимальная доза вводимых веществ, при которой отмечалось изменение поведенческого статуса животного, составила 0,1 мг/кг, а максимальная дозировка, введение которой сопровождалось наиболее выраженными поведенческими эффектами, но при этом отсутствовали признаки интоксикации, составила 10,0 мг/кг, для проведения фармакологического анализа эффектов препаратов были выбраны следующие дозы – 0,1 мг/кг, 1,0 мг/кг и 10,0 мг/кг.

Дофаминергические лиганды

Для оценки потенциального взаимодействия синтезированных соединений с дофаминовыми рецепторами, а также для сравнения эффектов новых производных дофамина и высокоселективных дофаминергических лигандов нами были проведены серии экспериментов, в которых изучались поведенческие эффекты исследуемых веществ на фоне их введения в комбинации с хорошо известными высокоселективными дофаминергическими лигандами (Раевский, 1997).

SKF-38393 ([]-1-фенил-2,3,4,5-тетрагидро-(1Н)-3-бензазепин-7,8-диол гидробромид)  агонист Д1-типа рецепторов растворяли в 0,9% растворе NaCl и вводили внутрибрюшинно в дозе 1,0 мг/кг.

SCH-23390 ([R]-(+)-7-хлор-8-гидрокси-3-метил-1-фенил-2,3,4,5-тетрагидро-1Н-3-бензазепин гидрохлорид)  антагонист Д1-типа рецепторов растворяли в смеси, состоящей из 5 частей дистиллированной воды, 4 частей диметилсульфоксида и 1 части 96% этилового спирта, и вводили внутрибрюшинно в дозе 0,1 мг/кг.

Квинпирол ([4а-транс]-4,4а,5,6,7,8,8а,9-октагидро-5-пропил-1Н-пиразол[3,4-g]квинолина гидрохлорид)  агонист Д2-типа рецепторов растворяли в 0,9% растворе NaCl и вводили внутрибрюшинно в дозе 0,1 мг/кг.

Сульпирид ([RS]-()-5-аминосульфонил-N-[(1-этил-2-пирролидинил]-2-метоксибензамид)  антагонист Д2-типа рецепторов растворяли в смеси, состоящей из 5 частей дистиллированной воды, 4 частей диметилсульфоксида и 1 части 96% этилового спирта и вводили внутрибрюшинно в дозе 10,0 мг/кг.

Все дофаминергические лиганды были получены из компании Сигма (США).


Определение токсичности

Для определения острой токсичности (Сернов, Гацура, 2000) фармакологические соединения испытывали в следующих дозах: 50,0; 100,0; 200,0; 500,0; 700,0; 1000,0 мг/кг. Препараты вводились внутрибрюшинно в объеме 0,1-0,5 мл со скоростью 0,1 мл/сек. Оценка физиологического состояния животных проводилась в течение 48 часов. По окончании времени тестирования определяли процент погибших животных.

Поведенческие тесты

Уровень тревожности у животных определяли с использованием общепринятого теста приподнятого «крестообразного» лабиринта (Воронина, Середенин, 2000). Поведение животных регистрировали в течение 5 мин и оценивали следующие параметры: время нахождения в открытых и закрытых рукавах, число заходов в открытые и закрытые рукава.

В качестве препаратов сравнения животные получали диазепам – препарат группы производных бензодиазепина, классический анксиолитик, а также грандаксин – препарат из группы атипичных производных бензодиазепина, стандартный «дневной» транквилизатор, который часто используется в качестве контроля при изучении анксиолитических эффектов веществ. Диазепам и грандаксин растворяли в 0,9% растворе NaCl и вводили внутрибрюшинно в дозе 0,5 мг/кг и 0,04 мг/кг соответственно.

Поведение животных в тесте «открытое поле» изучали по модифицированной методике Е.С. Петрова с соавторами (1982). Животное помещали в центр «открытого поля» на 3 мин. Контроль изменений в поведении животного осуществлялся автоматически с помощью программно-аппаратного комплекса "Биологическая установка «открытое поле» (Государственный Электро-Технический Университет им. Д.И. Ульянова, Санкт-Петербург). Регистрировали следующие параметры: двигательную горизонтальную активность («перемещение») и двигательную вертикальную активность («вставание»); исследовательскую активность (исследование крысой круглых сквозных отверстий, расположенных в полу); груминговые реакции (вычесывание, вылизывание, умывание и др.); эмоциональные реакции (дефекация).

Модель коразоловых судорог. Для изучения противосудорожного эффекта исследуемые препараты вводили внутрибрюшинно однократно за 30 минут до введения коразола в дозе 80 мг/кг. В условиях хронического эксперимента испытуемые вещества вводили внутрибрюшинно в течение 14 дней, введение коразола осуществляли однократно через 30 минут после последней инъекции препаратов. Каждую серию опытов начинали с введения контрольным животным судорожной дозы коразола. В случае развития стабильных судорог у животных контрольной группы проводили дальнейшее исследование судорожной активности у мышей опытных групп. За животными наблюдали в течение 30 минут. Регистрировали следующие показатели: продолжительность латентного периода, частоту возникновениея клонико-тонических судорог, летальность в процентах от общего количества животных в группе. Отсутствие судорог свидетельствовало о противосудорожном действии исследуемого вещества.

В качестве препарата сравнения животные получали диазепам – препарат из группы производных бензодиазепина, классический транквилизатор с выраженным противосудорожным действием. Диазепам вводили внутрибрюшинно в дозе 0,5 мг/кг.

Модель никотиновых судорог. Для изучения противосудорожного эффекта исследуемые препараты вводили внутрибрюшинно однократно за 30 минут до введения судорожной дозы никотина 12 мг/кг (доза, при которой возникают никотиновые судороги, но показатель летальности минимален). При хроническом введении животные получали испытуемые вещества в течение 14 дней, а никотин вводили однократно через 30 минут после последней инъекции препаратов. Все серии опытов начинали с введения контрольной группе животных судорожной дозы никотина. Наблюдали за животными в течение 30 минут. В каждой группе регистрировали частоту возникновения «хвоста Штрауба», тремора, судорог, а также летальность в процентах от общего количества животных в группе. Активность веществ оценивали по степени торможения судорожного эффекта.

В качестве препарата сравнения животные также получали диазепам, в дозе 0,5 мг/кг.

Модель ареколинового тремора. Исследуемые препараты вводили внутрибрюшинно однократно за 30 минут до введения ареколина в дозе 10 мг/кг. При хроническом введении животные получали испытуемые вещества в течение 14 дней, а ареколин вводили однократно через 30 минут после последней инъекции препаратов. За животными наблюдали в течение 40 минут. Регистрировали следующие параметры: продолжительность латентного периода возникновения и длительность ареколинового тремора. О противосудорожном действии судили по способности веществ предупреждать появление тремора.

Биохимические методы

Определение уровня тестостерона в сыворотке крови. Уровень тестостерона определяли в сыворотке крови с помощью тест-набора для твердофазного иммуноферментного анализа in vitro у человека (DRG  Германия) согласно прилагаемой инструкции, но с предварительной раститровкой набора и подбором оптимального разведения сывороток крови крыс, выполнением теста на удвоение и теста внутреннего стандарта для каждого набора. Подсчет результатов производился автоматически с помощью многоканального плашечного спектрофотометра «Униплан» (Россия) при длине волны 450 нм.

Статистическая обработка результатов

Результаты экспериментов обрабатывали с применением интегрированного пакета статистических программ SPSS 9.0 (StatSoft, Inc). Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием двухфакторного дисперсионного анализа (General Linear Model) при Р<0.05. Данные, не удовлетворяющие критериям нормального распределения и не прошедшие тест на равенство дисперсий, обрабатывали с применением теста Краскалла-Уоллиса. В таблицах и графиках результаты экспериментов представлены в виде M  m, где: М  среднее арифметическое, m  среднеквадратичная ошибка среднего арифметического, число животных в группах (N) было 8-10 особей.

  1   2   3   4

Разместите кнопку на своём сайте:
поделись


База данных защищена авторским правом ©dis.podelise.ru 2012
обратиться к администрации
АвтоРефераты
Главная страница