Изучение нейротропных свойств липоевой кислоты в эксперименте

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Медицина


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 615. 015. 1:577. 115. 3−06:612. 82−057. 875
ИЗУЧЕНИЕ НЕЙРОТРОПНЫХ СВОЙСТВ ЛИПОЕВОЙ КИСЛОТЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
Залялютдинова Л. Н. 1, Фардиева Р. М. 2, Гайнетдинова А. Н. 1
1ГБОУ ВПО Казанский государственный медицинский университет, Казань, Россия (420 012,г. Казань ул.
Бутлерова, 49), e-mail: imanaev@mail. ru_
С целью выявления новых свойств и расширения показаний к применению липоевой кислоты были изучены ее нейротропные свойства в эксперименте. Исследования нейротропной активности липоевой кислоты в дозах, находящихся в диапазоне от 1/10 до 1/100 от ДЛ50, проведены в экспериментах на 297 белых нелинейных мышах с использованием следующих поведенческих моделей: метода «открытое поле», теста «вращающийся стержень», теста «поведенческого отчаяния». Мнемотропное действие липоевой кислоты исследовали на модели «Т-образный лабиринт» с положительным подкреплением. При экспериментальном изучении выявлена зависимость нейротропного действия липоевой кислоты от использованных доз. Липоевая кислота в дозах 10,7 мг/кг и 3,2 мг/кг увеличивала двигательно-исследовательскую активность у мышей, улучшала обучаемость и проявляла антидепрессивную активность при пероральном применении. Вместе с тем, липоевая кислота в дозе 32мг/кг, что соответствует 1/10 от ДЛ50, оказывала угнетающее действие на центральную нервную систему и не влияла на формирование условного рефлекса с положительным пищевым подкреплением, не нарушала координацию движений и не оказывала мышечно-расслабляющего действия.
Ключевые слова: липоевая кислота, нейротропные свойства, поведенческие модели, мыши
THE STUDY OF NEUROTROPIC PROPERTIES OF LIPOIC ACID IN THE
EXPERIMENT
Zalyalyutdinova L.N. 1, Fardieva R.M. 2, Gaynetdinova A.N. 1
1Kazan State Medical University, Kazan, Russia (420 012, Kazan, Butlerov street, 49), e-mail: imanaev@mail. ru_
With a view to reveal new properties and extend the indications for lipoic acid administration, we studied its neurotropic activity. Orally administrated doses ranged from 1/10 to 1/100 DL50, the experiments involved 297 white non-linear mice and included the following behavior models: open field, «вращающийся стержень», теста «поведенческого отчаяния». Mnemotropic activity of lipoic acid was studied on T-labyrinth with positive stimulus — food reward. The experiments revealed the dose-dependent manner of lipoic acid neurotropic activity. Lipoic acid dosed 10,7 mg/kg and 3,2 mg/kg increased physic-research activity, improved educability and had antidepressive effect at oral administration in mice. In contrast to these findings, lipoic acid dosed 32 mg/kg that is 1/10 DL50 suppressed central nervous system and did not affect the formation of acquired reflex with food
reward although it did not affect coordination and was free of muscle relaxant effect. _
Keywords: lipoic acid, neurotropic features, behavioral models, mice
а-липоевая кислота (тиоктовая кислота, окисленная форма) и дигидролипоевая кислоты (дигидротиоктовая кислота, восстановленная форма) являются эндогенными, липидорастворимые, серосодержащие митохондриальные кофакторы, которые широко распространены в клетках организма, в том числе в нейронах. Они важны в цикле лимонной кислоты и в энергетическом обмене. Кроме того, они действуют как «ловушки» свободных радикалов и участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, которые модулируют сульфгидрильные (тиоловые) группы в различных белках [10]. Липоевая кислота взаимодействует с другими антиоксидантами, участвует в их рецикле (витамины Е, С, глутатион), тем самым поддерживает как липидный так и водный антиоксидантный статус клеток [1]. Синтетическая липоевая кислота в практической медицине применяется в
качестве гепатопротектора и для лечения диабетической нейропатии [2]. Нейропротекторные свойства липоевой кислоты реализуются за счет улучшения функции митохондрий, стимуляции роста аксонов и влияния на аксональный транспорт, а так же связывания и выведения из клетки свободных радикалов [3,4]. Есть данные, что липоевая кислота увеличивает в головном мозге продукцию ацетилхолина, путем активации холинацетилтрансферазы и увеличения продукции ацетил-коэнзима А, уменьшает церебральный оксидативный стресс [1,4], однако, нейротропные свойства липоевой кислоты экспериментально мало изучены.
Цель исследования
Целью настоящего исследования являлось изучение нейротропных свойств липоевой кислоты в эксперименте.
Материал и методы исследования
Объектом исследования явилась отечественная субстанция липоевой (тиоктовой) кислоты производства ОАО Марбиофарм, Россия. В соответствии с задачами исследования применялись следующие препараты сравнения: пирацетам (ПИК Фарма, Россия), имипрамин (Egis Pharmaceutical, Венгрия), мексидол (Фармсофт, Россия). Фармакологические исследования нейротропных свойств липоевой кислоты в дозах 32 мг/кг, 10,7 мг/кг, 3,2 мг/кг проведены на 297 белых беспородных мышах массой 18−22 гр. Исследования одобрены локальным этическим комитетом Казанского ГМУ. Для изучения влияния липоевой кислоты на поведение животных использовали метод «открытое поле» (установка OpenScience, Россия) [6]. Мышь помещали в камеру круглой формы и в течение 5 минут регистрировали число пересеченных линий по периферии (горизонтальная двигательная активность), число подъемов на задние лапки с опорой и без опоры (вертикальная двигательная активность), число обследованных отверстий (исследовательская активность), число болюсов дефекаций, количество приближений передних лап ко рту и их облизывание (груминг). Возможное мнемотропное действие липоевой кислоты исследовали на модели «Т-образный лабиринт» с положительным подкреплением (установка OpenScience, Россия) [6]. До начала эксперимента липоевая кислота и препараты сравнения вводили в течение 7 дней перорально. На этапе обучения мышей (с пищевой депривацией в течение 48 часов) помещали в стартовый отсек «Т-образного лабиринта», в одном из рукавов которого находилась кормушка с пищей. Через 30−60 секунд после посадки открывали дверцу стартового отсека. Щелчок открывания дверки служил условным раздражителем. В качестве критерия выработки рефлекса выбирали 8 правильных подходов из 10 предъявляемых. Во время эксперимента регистрировали время подхода животного от стартового отсека до кормушки. Для оценки влияния липоевой кислоты на мышечный тонус и координацию
движения использовали тест «вращающийся стержень», регистрировали время удержания животных на стержне при постоянном ускорении вращения. [6]. Липоевую кислоту вводили перорально в течение 7 дней в дозах 32- 10,7- 3,2 мг/кг. Влияние липоевой кислоты на длительность иммобилизации оценивали в тесте «поведенческого отчаяния» [6,7,9]. До проведения эксперимента опытным животным в течение 7 дней вводили и препараты сравнения -антидепрессант (имипрамин) и ноотропы (пирацетам и мексидол). Животных помещали в цилиндр, диаметром 10 см, высотой 25 см, на 1/3 цилиндр заполняли водой температурой 27 °C (±10). В течение 5 минут в секундах фиксировали общую длительность неподвижности животного (время иммобилизации). Животные контрольных групп получали 1% крахмальную слизь в эквивалентном объеме. Количество животных в группе составляло от 8−10. Исследования проводились в соответствии с требованиями «Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» -Фармакологический комитет, МЗ РФ, Москва, 2005.
Результаты обрабатывали методами вариационной статистики с применением параметрических (^ критерия Стьюдента) и непараметрических критериев-критерия Манна-Уитни для межгрупповых значений. За достоверные различия принимали значения р& lt-0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Метод «открытое поле» использовали для выявления стимулирующего или угнетающего действия тиоктовой кислоты на ориентировочную реакцию животных [8]. На модели «открытое поле» было выявлено, что при пероральном введении липоевая кислота оказывает разнонаправленное действие на ориентировочно-исследовательское поведение животных в зависимости от дозы. В дозе 32 мг/кг липоевая кислота угнетает исследовательскую (уменьшает число заглядываний в отверстия) и вертикальную двигательную активность (число стоек), в дозе 10,7 мг/кг — увеличивает горизонтальную двигательную активность мышей (увеличивает число пересеченных линий), а в дозе 3,2 мг/кг увеличивает двигательную и исследовательскую активность экспериментальных животных (таблица 1).
Таблица 1
Влияние липоевой кислоты в различных дозах на ориентировочно-исследовательскую
реакцию мышей через 1 час после перорального введения
Показатели за 5 мин наблюдения Контроль М±т ЛК 32мг/кг М±т ЛК 10,7 мг/кг М±т ЛК 3,2мг/кг М±т
Число пересеченных линий 61,0±1,4 73,20±7,42 94,30±10,78* 96,82±8,82*
Число вертикальных вставаний 18,90±0,57 14,10±1,04* 23,80±2,84* 25,91±1,41*
Число заглядываний 25,70±1,64 16,88±0,59* 21,50±0,62 35,6±1,12*
Число болюсов дефекаций 0,40±0,15 0,20±0,14 0,30±0,15 0,22±0,12
Груминг 3,90±0,33 0,71±0,11* 1,50±0,11* 2,8±0,10*
Примечание: *р& lt-0,05 — разница достоверна по отношению к контролю (1% крахмальная слизь) по критериям Манна-Уитни и по критерию Стьюдента
На модели «Т-образный лабиринт» липоевая кислота, так же как и пирацетам, и мексидол, оказывала положительное влияние на обучаемость белых мышей (таблица 2).
Таблица 2
Влияние липоевой кислоты и препаратов сравнения на формирование условного рефлекса с положительным подкреплением на модели «Т-образный лабиринт»
Группы животных Время подхода к кормушке, в сек
Группа контроля 31,85±1,5
Липоевая кислота (32 мг/кг)х 7−7 30,83±3,5
Липоевая кислота (10,7 мг/кг7−7 9,87 ± 0,9*
Липоевая кислота (3,2 мг/кг7−7 14,87±0,8*
Мексидол (100 мг/кг7−7 22,57±1,1*
Пирацетам (150 мг/кг)x7−7 21,50±1,5*
Примечание: * - разница достоверна по отношению к контролю (1% крахмальная слизь) при р& lt-0,05 по критериям Стьюдента и Манна-Уитни.
Наилучший эффект был получен при применении липоевой кислоты в дозе 10,7 мг/кг. При этом время подхода опытных животных к кормушке сокращалось в 3,2 раза (10,7 мг/кг) и в 2,1 раза (3,2 мг/кг) в сравнении с контролем. Липоевая кислота в дозе 32 мг/кг не оказывала влияния на формирование условного рефлекса с положительным пищевым подкреплением.
Результаты наших исследований по оценке мнемотропной активности тиоктовой кислоты согласуются с данными Биличенко С. В., которые свидетельствуют, что, а — липоевая (тиоктовая) кислота в дозе 20 мг/кг оказывает позитивное действие в отношении нарушений, связанных с извлечением памятного следа (механизмы долговременной памяти) на модели УРПИ у крыс с декомпенсированным сахарным диабетом [5]. Пероральное введение
липоевой кислоты в дозе 32 мг/кг и 10,7 мг/кг не оказывало мышечно-расслабляющего действия, не влияло на координацию движений, а в дозе 3,2 мг/кг липоевая кислота увеличивала время удержания на вращающемся стержне с 13,5±1,1(сек) в контроле до 19,4±1,9(сек) (р& lt-0,05).
Липоевая кислота в дозах 10,7 мг/кг и 3,2 мг/кг в тесте «поведенческого отчаяния» так же, как и пирацетам, мексидол, имипрамин, проявляла антидепрессивную активность. Обнаружено достоверное уменьшение продолжительности иммобилизации по сравнению с контрольной группой (таблицаЗ).
Таблица 3
Влияние липоевой кислоты, мексидола, пирацетама и имипрамина на продолжительность иммобилизации животных в тесте «поведенческого отчаяния»
Группы животных Продолжительность иммобилизации, в сек (М±т) Продолжительность иммобилизации в % к контролю
Контроль (крахмальная слизь) 185,4±5,12 100,0
Мексидол 100 мг/кг x7−7 143,5±4,58* 77,4
Пирацетам 150 мг/кг x7−7 135,4±6,43* 73,0
Имипрамин 10 мг/кга7−7 126,0 ±4,73* 68,0
Липоевая кислота 32 мг/кга7−7 220,8±3,78* 119,1
Липоевая кислота 10,7 мг/кга7−7 145,8±6,43* 78,6
Липоевая кислота 3,2 мг/кг x7−7 1 5 5, 0±3,36* 83,6
Примечание: * - разница достоверна по отношению к контролю (1% крахмальная слизь) при р& lt-0,05 по критериям Стьюдента и Манна-Уитни.
Считается, что укорочение периодов неподвижности позволяют констатировать у изучаемого препарата наличие антидепрессивных свойств. Эффективность препарата при курсовом приеме характерна для типичных антидепрессантов [7]. Липоевая кислота в дозе 32 мг/кг увеличивала продолжительность иммобилизации на 19,1% по сравнению с контролем (таблица 3).
Таким образом, при экспериментальном изучении выявлена зависимость нейротропного действия липоевой кислоты от использованных доз. Липоевая кислота при пероральном применении в дозах, соответствующих 1/30 и 1/100 DL50 (10,7 мг/кг- 3,2 мг/кг) увеличивала двигательно-исследовательскую активность у мышей, улучшала обучаемость и проявляла антидепрессивную активность. В дозе 32мг/кг липоевая кислота оказывала угнетающее действие на ЦНС и не влияла на обучаемость мышей.
Выводы
1. Липоевая кислота в дозах, соответствующих 1/30 и 1/100 DL50, увеличивает двигательно-исследовательскую активность у мышей, не оказывает мышечно-расслабляющего действия и
не изменяет координацию движений- обладает мнемотропной активностью, улучшает процессы обучения у мышей на модели «Т-образный лабиринт», сокращая время подхода к кормушке в 3,2 и 2,1 раза соответственно- проявляет антидепрессивную активность, сокращая время иммобилизации мышей на модели «поведенческое отчаяние» на 21,4 и 16,4% по сравнению с контролем соответственно.
2. Липоевая кислота дозе, соответствующей 1/10 DL50, подавляет двигательно-исследовательскую активность у мышей, увеличивает время иммобилизации животных в тесте «поведенческое отчаяние».
Список литературы
1. Аметов А. С., Строков И. А., Самигуллин Р. Р. Антиоксидантная терапия диабетической полиневропатии // РМЖ. 2005. Т. 13. № 6. С. 339−343.
2. Афонина Ж. А., Строков И. А., Аметов А. С., Войчик Э. А. Лечение тоннельных невропатий рук у больных сахарным диабетом // РМЖ. 2008. 16 (12): 1621−5.
3. Ахапкина В. И., Воронина Т. А. Спектр фармакологических эффектов Фенотропила // Фарматека. 2005. № 13.С. 19−25.
4. Балаболкин М. И., Клебанова Е. М., Креминская В. М. Лечение сахарного диабета и его осложнений. М.: Изд-во Медицина. 2005. -512с.
5. Биличенко С. В. Антиоксидантная терапия сахарного диабета и его осложнений (экспериментальное исследование): Автореферат дис. канд. мед. наук.- С. -Петербург, 2010. -26с.
6. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ // Под общей редакцией члена-корр. РАМН, профессора Р. У. Хабриева. 2-изд., перераб. и доп.- М. :ОАО «Издательство «Медицина», 2005.- 832 с.: ил.
7. Русаков Д. Ю., Вальдман А. В. Применение плавательного теста для выявления антидепрессивной активности при одноразовом и хроническом введении веществ // Фармакол. и токсикол. — 1983. — № 5. — С. 107−111
8. Markina N.V. Exploratory behaviour of F2 crosses of mouse lines selected for different brain weight: A multivariate analysis / N.V. Markina, R.M. Salimov, I. I Poletaeva // Prog. Neuro-Psychopharmacol. Biol. Psychiat. — 2004. — V28. — № 3. — P. 583−589.
9. Porsolt, R.D. Behavioural despain in mice: A primary screening test for antidepressants / R. D. Porsolt, А. Berlin, М. Jalfre //Arch. Intern. Pharmacodyn. 1977. V. 229. P. 327.
10. Smith AR, Shenvi SV, Widlansky M, Suh JH, Hagen TM. Lipoic acid as a potential therapy for chronic diseases associated with oxidative stress. Curr Med Chem. 2004−11(9): 1135−46. [PubMed]
Рецензенты:
Гараев Р. С., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой фармакологии ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Казань-
Зиганшин А. У., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой фармакологии с курсами фармакогнозии и ботаники фармацевтического факультета ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Казань.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой