Экспериментальное обоснование методологических подходов к оценке эффективности фармакологической коррекции нарушения дееспособности после острых отравлений блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов

Актуальность, исследования. Высокая значимость ГАМК-ергической нейротрансмиссии в регуляции^ жизнедеятельности организма млекопитающих определяет возрастающий интерес нейробиологов, нейрохимиков, фармакологов и токсикологов к, физиологически активным веществам- (ФАВ), модулирующимеё: активность. Среди ФАВобладающих способностью блокировать ГАМК-ергическую нейропередачу, особое внимание исследователей, привлекает группа так называемых конвульсантов «клеточной структуры» («саде соиум/яяи^»). К их числу относятся полихлорциклоалканы, адамантановые, атрановые соединения,* производные 2,6,7 — триоксабицикло 12.2.2] октановнорборнанов и пр. (Мартынов И.В. и соавт., 1989)., Обладая широким спектром физиологической? активности, подобные соединения инициируют развитие специфических клонико-тоническихсудорожных пароксизмов за счёт блокады хлор: — ионофоров ГАМКд — рецепторно-канальных комплексовнейрональных мембран, (Лошадкин Н: А., 1989; Мартынов И. В, исоавт., 1989; Головко А. И. и соавт., 1−996- Куценко С. А., 2004).

В плане экспериментально-теоретического развития, молекулярных представлений! об особенностях нейромедиаторного функционирования нервнойсистемы, конвульсантьь «клеточнойструктуры» незаменимы при исследовании нейрофизиологических и нейрохимических эффектов, ГАМК-ергической нейротрансмиссии А. е1 а1.2002).

Впрактическомотношении подобные соединения рассматриваются в качестве модельных веществ как, дляпоискаэффективных направлений противосудорожной терапии- (Воэкоую В. е! а!., 1978; Ра§ 1ш51 Б .Я. й ак, 1983; ВегпаБсопШ е^аП, 1988;АБе Т.^аН, 1990;Головко А. И: и соавт., 1996; Гладких ВЩи соавт., 2003; Иванов М. Б. и соавт., 2004; Семёнов Е. В., 2004), так и для изыскания новых, инсектицидов- (Нетг К. й аП, 1983; Огое У. е1 а1., 1986; М1ёШеЮп У. I. е1 а1., 1982, 1999). По данным В. К. Курочкина и соавт., 1996, 1998 блокаторы ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов могутпредставлять опасность мирному населению как, потенциальные средства химического терроризма. Это обуславливает необходимость разработки эффективных средств медицинского противодействия.

Несмотряна определённый прогресс в понимании механизмов токсического действияблокаторов I 'АМК-зависимых хлор-ионных каналов, вопросы экспериментальной терапии при отравлении ими исследованы недостаточно (Куценко С.А., 2004). Выбор приоритетных направлений: экспериментальной" терапии затрудняется" как разнообразием форм" проявления* токсического процессатак и развитием побочных эффектов при использовании антиконвульсантов (как: средств патогенетической^ терапии), что в-, свою очередь влечёт за собой нарушение дееспособности.

Данные о систематических исследованиях по экспериментальному обоснованию методологических подходов/ к оценке нарушенийдееспособности и возможности их медикаментозной? коррекции? в литературе отсутствуют. Это определяет актуальность, настоящейработы, связанной^ с разработкой* экспериментальных моделей нарушения дееспособности: при отравлении блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов, для оценки, эффективности средств1 их медикаментозной коррекции;

Работа выполнена" В5 соответствии с планом научных исследований Государственного института усовершенствования врачей МО РФ.

Целью <�исследования являлось: разработка методологических подходов оценки эффективности: фармакологической': коррекциинарушения дееспособности после отравления блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов.

При выполнении цели диссертационной работы решались следующие задачи:

1. Исследовать особенности, изменения безусловно-мотивационных реакций-, состояния! мышечного тонуса, координации движений" и физическойработоспособности грызунов при отравлении ГАМК-антагонистами норборнановой структуры^ различающимися уровнем токсичности и характером быстродействия.

2. Разработать экспериментальные модели нарушения дееспособности при отравлении блокаторами РАМК-зависимых ХИК дня оценки эффективности средств их медикаментозной коррекции:

3. Теоретически обосновать выбор препаратов из группы — аптигипоксантов, антиоксидантов и актопротекторов для фармакологической коррекции нарушения дееспособности и провести сравнительную экспериментальную оценку их эффективности после отравления модельным ГАМК-литиком.

Научная новизнаВпервые, с использованием экспериментальных моделей оценки физической работоспособности, состояния мышечного тонуса, координации движений и индивидуальных форм безусловно-мотивационной деятельности получены данные, характеризующие особенности нарушения дееспособности грызунов после отравления блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов;

Показано, что исследованные РАМК-антагонисты вызывают изменение индивидуальных форм поведения, нарушение мышечного тонуса и координации движенийснижение работоспособности в медианно-эффективных дозах, равных 0,2−0,4БЬ5о, что соответствует блокаде, не более 40% хлор-ионных каналов головного, мозга., Нарушение состояния мышечного тонуса и координации движений, снижение физическойработоспособности белых мышей при отравлении лёгкой степени сохраняется в течение 2−4-х сутокпри отравлении тяжёлой степени — в течение 1−2 недель.

Изменение индивидуальных форм поведения носит ярко выраженный фазный («доза-время-эффект») характер: первоначальное снижение ориентировочно — исследовательскойактивности и преобладание статичных форм поведения сменяется периодом" тревожно-эмоционального напряжения, усиления спонтанной двигательной активности и ориентировочно-исследовательских реакций. Повышенная исследовательская и. двигательная активность дозозависимо сохраняется в течение 1−1,5 недельэмоциональнаятревожность — в течение 2−3 недель.

С использованием разработанных методологических подходов в сравнительном аспекте проведена оценка, эффективности производных бензимидазола, 3-оксипиридина и ГАМК, как средств, ускоряющих восстановление дееспособности после отравления^ модельным блокатором ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов. Показано, что мексидол и этомерзол являются наиболее активными препаратами, ускоряющими в.- 1,5−2 раза восстановление дееспособности после отравленийГАМК-антагонистами: лёгкой-и тяжёлой^степени:.

Научно-практическая значимость работы. Совокупность методологических подходовреализованных в данной работе, может быть использована в качестве системы экспериментальной! оценки* дееспособности при острых отравлениях б локаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных* каналов: Комплексное использование методик оценки" индивидуальных формповедения • в «открытом поле», физической работоспособности (по критерию длительности плавания), нарушения мышечного тонуса и координации движения-(на «вращающемсястержне») позволяет адекватно оценить динамику, характер' нарушения дееспособности и эффективность: фармакологической' коррекции отравлений ГАМК-антагонистами. В результате проведенных исследований обоснована целесообразность и перспективность дальнейшего поиска новых фармакологических средств, ускоряющих восстановление дееспособности организма среди: препаратов^ обладающих антигипоксантной и антиоксидантной активностью.

На защиту выносятся следующие положения: 1. Совокупность использованных: методов оценкифизической работоспособности, состояниямышечного тонуса, координации движений, эмоциональной тревожности, спонтанной' двигательной* и> ориентировочно-исследовательской активности грызунов позволяет адекватно оценить выраженность нарушения дееспособности и эффективность фармакологической коррекцииютравленишблокаторами ГАМК-зависимых ХИК. 9.

2. Лёгкая степень нарушения дееспособности фиксируется посредством модели измененной структуры индивидуального поведения- (методика. открытого поля") — средняя: степень нарушениям дееспособности — намодели оценкифизической работоспособности (плавательнаяпроба) и координации движений (методика «вращающегося стержня») — тяжёлая степень нарушениям дееспособности: в постинтоксикационном (после выхода из комы) — периоде — на основе комплекса использованныхметодик.

3″. Из исследованных фармакологических препаратовмексидол и этомерзол являются' наиболее эффективными"* средствами, ускоряющими восстановление дееспособности при отравленииблокаторами ГАМК-зависимых ХИК.

Апробация? и публикации. Материалы диссертации докладывались на.

I Российскойнаучной! конференции- «Медико-биологическиепроблемы и противолучевой и противохимической— зашиты» (Санкт-Петербург, 2004) — XXXV научно-практической конференции врачей- «Актуальные вопросыоптимизации ! научной работы введомственном лечебно-профилактическом учреждении».

5 (Красногорск, 2005), научно-практической' конференциимолодых ученых и специалистов «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины.

I 2005″ (Санкт-Петербург, 2005) — научных коллоквиумахкафедрывоенной;

I токсикологии и медицинской защиты ГИУВ МО РФ и кафедры, медицинской профилактики и защиты ММА им. И.МСеченова. По материалам диссертационной >1 работы опубликовано? печатных работ.

Структура и объем работы | Диссертация изложена на 133 страницах компьютерного набора и состоит из введенияобзора литературы, описания материалов и методов исследования, двух глав;

1 с изложениемрезультатов собственных исследованийзаключения, выводов и 2 практических рекомендаций по работе. Работа иллюстрирована- 14 таблицами и 19 ?> рисунками: Библиографическийуказатель включает 212: отечественных и 72.

I иностранных источников.

ВЫВОДЫ.

1. На основании исследования влияния соединений норборнановой структуры, различающихся уровнем токсичности и характером быстродействия, на состояние мышечного тонуса, координацию движений, физическую работоспособность и индивидуальные формы поведения грызунов разработаны методологические подходы к оценке нарушений дееспособности после острых отравлений блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов.

2. Нарушения дееспособности лёгкой степени фиксируются посредством модели измененной структуры индивидуальных форм поведения по методике «открытого поля" — нарушения дееспособности средней степени тяжести — на модели оценки физической работоспособности (по кретерию длительности плавания и координации движений по методике «вращающегося стержня" — нарушения дееспособности тяжёлой степенипосредством совокупности рассмотренных моделей нарушений поведенческой дезадаптаций.

3. Показано, что исследованные блокаторы ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов вызывают нарушение мышечного тонуса и координации движения в медианно-эффективных дозах, составляющих 0,3 — 0,4. БЬ5о. Достоверное нарушение состояния мышечного тонуса и координации движения сохраняется на протяжении 3 суток. При воздействии минимально-летальных доз, у выживших животных отмеченные нарушения сохраняются в течение 5−6 суток.

4. Показано, что исследованные блокаторы ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов вызывают снижение работоспособности в медианно-эффективных дозах, равных 0,35−0,4ВЬ50. Максимальное снижение работоспособности на уровне медианно-эффективных доз фиксируется через 2−4 часа после затравки и сохраняется в течение 2−4 суток. На уровне минимально-смертельных доз снижение работоспособности сохраняется до 2-х недель.

5. Показано, что исследованные блокаторы ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов вызывают обратимые изменения паттернов индивидуальных поведенческих реакций в медианно-эффективных дозах, составляющих 0,25−0,350Ь50. Повышенное состояние исследовательской и спонтанной двигательной активности сохраняется в течение недели, эмоциональной реактивности — до 2 недель. При воздействии минимально-смертельных доз в реабилитационном периоде патологически изменённые элементы ориентировочноисследовательского поведения и спонтанной двигательной активности сохраняются до 1,5 недель, повышенное тревожно-фобическое состояние и эмоциональная лабильность — до 3 недель.

6. Эффективность исследованных фармакологических препаратов как средств, ускоряющих восстановление дееспособности при отравлении модельным блокатором ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов, определяется критериями, характеризующими состояние дееспособности и интенсивностью воздействия токсиканта.

7. Мексидол и этомерзол обладают наиболее выраженной активностью при отравлении блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов лёгкой (уровень воздействия медианно-эффективных доз) и тяжёлой (уровень воздействия минимально-смертельных доз) степени, сокращая продолжительность реабилитационного периода в 1,5−2 раза.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Комплекс методов скрининговой оценки дееспособности грызунов, включающий исследование состояния физической работоспособности (плавательная проба), мышечного тонуса и координации движений (на «вращающемся стержне»), эмоционального статуса, спонтанной двигательной и ориентировочно-исследовательской активности (в условиях «открытого поля») целесообразно использовать при проведении научно-исследовательских работ по экспериментальному обоснованию приоритетных направлений терапии патологических состояний, инициируемых блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов.

2. Фармакопейные препараты мексидол,. этомерзол, обладающие антигипоксантной и антиоксидантной активностью, целесообразно включить в схему медикаментозной терапии острых отравлений блокаторами ГАМК-зависимых хлор-ионных каналов.