Хроническая сердечная недостаточность является одной из экстрацеребральных причин, приводящих к патологии мозгового кровообращения. Снижение сердечного выброса, нарушение сократительной функции сердца вызывают ухудшение церебрального кровотока, способствуя формированию и/или прогрессированию когнитивных расстройств, которые в последующем могут достигать степени деменции [1]. Снижение когнитивных функций не только ухудшает состояние пациента, снижает его функциональные возможности, но и затрудняет лечение основного заболевания [2].
Стратегия лечения сосудистых когнитивных расстройств складывается из адекватной коррекции сосудистых факторов риска, а также улучшения перфузии головного мозга, применения нейропротекторных препаратов, стимулирующих когнитивные функции. Целесообразна комбинация нейропротекторов с целью воздействия на различные звенья ишемического каскада, запускаемого в условиях хронической ишемии, что позволяет усилить антигипоксический, антиоксидантный или нейротрансмиттерный эффекты [3–5]. Так, для достижения высокого антиоксидантного эффекта целесообразно использовать гибридные антиоксиданты, оказывающие энергообеспечивающее действие и дающие выраженный мембранопротекторный эффект [6, 7]. Экспериментально и клинически было установлено, что гибридные антиоксиданты из группы производных 3-гидроксипиридина (3-ГП), 5-гидроксибензимидазола и пиримидина обладают антиоксидантной, мембранопротекторной и энергообеспечивающей активностью [8] и могут быть использованы в качестве патогенетической терапии. Значительный антиоксидантный потенциал был выявлен у 3-гидроксипиридина адипината, ксимедона, 3-гидроксипиридина ацетилцистеината, 3-гидроксипиридина гемисукцината, 3-гидроксипиридина фумарата на моделях острой и хронической сердечной недостаточности [9, 10]. В связи с этим мы считаем целесообразным исследовать церебропротекторный эффект этих соединений на олеиновой модели хронической сердечной недостаточности у крыс.
Цель исследования: проанализировать возможность и степень коррекции церебральных нарушений при экспериментальной ХСН (хронической сердечной недостаточности) у крыс производными 3-гидроксипиридина, 5-гидроксибензимидазола и пиримидина.
Материалы и методы исследования
Эксперимент выполняли на 89 нелинейных белых крысах обоего пола массой 200–250 г, содержащихся в стандартных условиях вивария со свободным доступом к воде и пище. Было выделено 9 групп животных. 1-я группа (№ 9) – интактные крысы, 2-я – контрольная группа животных (№ 10) (модель экспериментальной ХСН Н.Н. Пятницкого, Ю.А. Блинкова (1970) в модификации В.Н. Федорова и сотр. (2006), воспроизводимая методом дробного дозированного введения силиконового масла в плевральные полости), 3-я – модель экспериментальной ХСН с введением 3-гидроксипиридина сукцината в дозе 25 мг/кг/сут (№ 11), 4-я – модель экспериментальной ХСН с введением 3-гидроксипиридина адипината в дозе 40 мг/кг/сут (№ 10), 5-я – модель экспериментальной ХСН с введением ксимедона в дозе 30 мг/кг/сут (№ 9), 6-я – модель экспериментальной ХСН с введением 3-гидроксипиридина ацетилцистеината в дозе 25 мг/кг/сут (№ 9), 7-я – модель экспериментальной ХСН с введением 3-гидроксипиридина гемисукцината в дозе 22 мг/кг/сут (№ 10), 8-я – модель экспериментальной ХСН с введением амбиола в дозе 17 мг/кг/сут (№ 10), 9-я – модель экспериментальной ХСН с введением 3-гидроксипиридина фумарата в дозе 25 мг/кг/сут (№ 11). Все исследованные производные 3-гидроксипиридина являются структурными аналогами соединений группы витамина В6. Амбиол – производное бензимидазола. Данные соединения были синтезированы в Институте биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН, г. Москва, Л.Д. Смирновым и Ю.В. Кузнецовым, а 3-гидронксипиридина фумарат – в МГУ им. Н.П. Огарева, г. Саранск, А.В. Семеновым. Ксимедон является антиоксидантом из группы производных пиримидина. Производитель: ОАО «Татхимфармпрепараты», Россия.
Модель экспериментальной ХСН воспроизводили методом дробного дозированного олеоторакса. В условиях малой операционной, при стандартном наборе инструментария для плевральных пункций, при наличии рестрейнера, с помощью стерильных шприцев в каждую плевральную полость вводили силиконовое масло из расчета 1,5 мл/100 г массы крысы. Через 1 месяц процедуру повторяли с расчетным количеством вводимого силиконового масла – по 1 мл/100 г массы тела животного в каждую плевральную полость. Все исследуемые вещества начинали вводить через 1 месяц после формирования модели и продолжали в течение последующих 30 дней, путь введения – внутрибрюшинный.
По окончании эксперимента проводилось изучение психоневрологического статуса крыс – исследование показателей когнитивных функций путем тестирования в установке «Открытое поле».
Полученные первичные данные от исследования обрабатывали с использованием параметрического критерия Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
Интактные крысы перемещались 49,33±31,65 раза, вставали на задние лапы 11,17±6,52 раза, исследовали 11,17±8,61 норок, актов груминга было выявлено 5,83±4,26, болюсов дефекации – 0,08±0,02 (рис. 1–5, таблица).
Исследованные показатели методики «Открытое поле»
|
Группа животных |
Горизонтальная двигательная активность |
Вертикальная двигательная активность |
Количест-во иссле-дованных норок |
Количество актов груминга |
Количество болюсов дефекации |
|
Интактные № 9 |
49,33±31,65 |
11,17±6,52 |
11,17±8,61 |
5,83±4,26 |
0,08±0,02 |
|
Контроль № 10 |
6,57±1,51 (ри< 0,05) |
0,07±0,19 |
0,43±0,54 (ри< 0,05) |
5,57±2,70 |
1,43±0,79 (ри< 0,001) |
|
3-гидроксипири- дина сукцинат 25 мг/кг/сут № 11 |
15,8±12,9 (ри< 0,05) |
2±1,58 (ри< 0,05, рк< 0,05) |
2,6±2,7 |
5,2±7,12 |
2,4±1,34 (ри< 0,001) |
|
3-гидроксипири-дина адипината 40 мг/кг № 10 |
10,6±8,91 (ри< 0,05) |
1,6±1,2 (ри< 0,05, рк< 0,05) |
2,6±1,67 (ри< 0,05) |
9±15,17 |
1,6±0,54 |
|
ксимедона 30 мг/кг № 9 |
12,67±13 (ри<0,05) |
2,5±2,49 (ри<0,05, рк<0,05) |
2,5±2,26 (ри<0,05, рк< 0,05) |
1,67±1,97 (ри< 0,05, рк< 0,05) |
3,83±3,25 (ри< 0,05) |
|
3-гидроксипири- дина ацетилците-инат 25мг/кг № 9 |
11,86±9,06 (ри< 0,05) |
2,14±1,57 (ри< 0,05, рк< 0,05) |
2,43±2,15 (ри< 0,05, рк< 0,05) |
4±2,45 |
1±1,41 |
|
3-гидроксипири- дина гемисукци-ната 22 мг/кг № 10 |
30,67±4,04 |
8,17±1,04 |
5±1,73 (рк< 0,001) |
16±4,58 (ри< 0,05, рк< 0,05) |
3,33±1,15 (ри< 0,001, рк< 0,05) |
|
амбиола 17 мг/кг № 10 |
27,75±3,2 |
9,75±2,63 |
10,5±2,38 |
20,5±6,76 (ри< 0,001) |
3,5±1 (ри< 0,001, рк< 0,05) |
|
3-гидроксипиридина фумарат 25 мг/кг/сут № 11 |
23,75±3,41 |
3,5±1,29 |
2,5±2,52 |
7,5±5,26 |
0,75±0,96 |
Примечание: ри статистически значимо в интактной группе, рк – в группе контроля
В контрольной группе по сравнению с интактной серией эксперимента животные перемещались на 87% меньше (ри<0,05), вставали на задние лапы на 99% реже, исследовали на 96% меньше норок, актов груминга было на 5% меньше, болюсов дефекации было больше в 17 раз (ри<0,001) (рис. 1–5, таблица).
В третьей группе по сравнению с интактными крысами животные перемещались на 68% меньше (ри<0,05), на 82% реже вставали на задние лапы (ри<0,05, рк<0,05), на 77% реже исследовали норки, актов груминга зафиксировано на 11% меньше, болюсов дефекации больше в 29 раз (ри<0,001) (рис. 1–5, таблица).
В четвертой группе по сравнению с интактными животными крысы на 79% реже перемещались (ри<0,05), на 81% меньше вставали на задние лапы (ри<0,05, рк<0,05), на 78% реже исследовали норки (ри<0,05), актов груминга было больше на 54%, болюсов дефекации было больше в 19 раз (рис. 1–5, таблица).
В пятой группе по сравнению с интактными животными крысы на 74% реже перемещались (ри<0,05), на 77% реже вставали на задние лапы (ри<0,05, рк<0,05), на 77% реже исследовали норки (ри<0,05, рк<0,05), актов груминга было на 71% меньше (ри<0,05, рк<0,05), болюсов дефекации было больше в 47 раз (ри< 0,05) (рис. 1–5, таблица).
В шестой группе животные перемещались реже интактной группы на 76% (ри<0,05), вставали на задние лапы на 81% меньше (ри<0,05, рк<0,05), исследовали норки на 78% реже (ри<0,05, рк<0,05), актов груминга было меньше на 31%, болюсов дефекации больше в 12 раз (рис. 1–5, таблица).
В седьмой группе крысы перемещались меньше интактных на 37%, вставали на задние лапы на 26% реже, исследовали норки на 55% реже (рк<0,001), актов груминга больше на 174% (ри<0,05, рк<0,05), актов дефекации больше в 41 раз (ри<0,001, рк<0,05) (рис. 1–5, таблица).
В восьмой группе животные перемещались меньше, чем в интактной группе, на 44%, вставали на задние лапы реже на 13%, исследовали норки на 6% меньше, актов груминга было больше на 251% (ри<0,001), болюсов дефекации больше в 42 раза (ри<0,001, рк<0,05) (рис. 1–5, таблица).
В девятой группе животные перемещались меньше интактной группы на 52%, вставали на задние лапы на 69% реже, исследовали норки на 78% меньше, актов груминга было больше на 28%, болюсов дефекации больше в 8 раз (рис. 1–5, табл. 1).
Рис. 1. Вертикальная двигательная активность.
– статистически значимо к интактным, * – статистически значимо к контролю
– статистически значимо к интактным, * – статистически значимо к контролю
Рис. 2. Горизонтальная двигательная активность Рис. 3. Дефекация
– статистически значимо к интактным, * – статистически значимо к контролю
Рис. 4. Обследование отверстий Рис. 5. Груминг
Выводы
По результатам теста «Открытое поле» можно наблюдать отчетливую тенденцию к значительному снижению двигательной активности, ориентировочно-исследовательской деятельности крыс и повышению уровня тревожности в контрольной группе по сравнению с интактными животными.
3-гидроксипиридина гемисукцинат в дозе 22 мг/кг/сутки и амбиол в дозе 17 мг/кг наиболее эффективно повышали двигательную активность животных и их ориентировочно-исследовательскую деятельность. В этих же сериях отмечался повышенный уровень тревожности у животных.
На фоне введения 3-гидроксипиридина ацетилцистеината в дозе 25 мг/кг снижались уровень тревожности, двигательная активность животных и ориентировочно-исследовательская деятельность, что может свидетельствовать об анксиоседативном действии данного соединения.
Данные результаты свидетельствуют о перспективности дальнейшего исследования влияния соединений антиоксидантного типа действия на изменения в центральной нервной системе при хронической сердечной недостаточности.