Модуляция эффекта противосудорожных средств микронутриентами в эксперименте

Ключевые слова

Читайте в новом номере

Импакт фактор - 0,584*

*пятилетний ИФ по данным РИНЦ

Регулярные выпуски «РМЖ» №13 от 28.07.2016 стр. 874-878
Рубрика: Неврология

Для цитирования: Громова О.А., Калачева А.Г., Гришина Т.Р., Богачева Т.Е., Демидов В.И. Модуляция эффекта противосудорожных средств микронутриентами в эксперименте // РМЖ. 2016. №13. С. 874-878
Введение: судорожные синдромы в ряде случаев способны влиять на нервно-психическое развитие, а также трансформироваться в эпилептические синдромы. Поиск противосудорожных лекарственных средств с наименее выраженными нежелательными эффектами привел к выявлению перспективной способности микронутриентов потенцировать действие противосудорожных средств.
Цель исследования: изучить нейротропные эффекты миоинозитола и фолиевой кислоты в эксперименте.
Материал и методы: исследование проведено на 42 белых крысах-самцах массой 200–300 г. Модель судорог воспроизводилась введением внутрибрюшинно тиосемикарбазида. Животные были разделены на 7 групп с разной схемой терапии (первая группа – контроль (интактная), остальные получали монотерапию или комбинации препаратов). Изучался эффект следующих препаратов: габапентин, вальпроат натрия, комбинированный препарат инозита и фолиевой кислоты (инозит+ФК). После одномоментной декапитации собиралась кровь. Определение содержания миоинозитола в плазме крови экспериментальных животных на 18-й день исследования проводилось микробиологическим методом. Проводили патогистологическое исследование секционного материала (головного мозга). Статистическая обработка данных производилась с помощью программы Statistica 6.0.
Результаты: курсовое введение инозита+ФК на модели тиосемикарбазидовых судорог достоверно увеличило латентное время до первого судорожного приступа и уменьшило тяжесть судорожных приступов, сохранило и значимо увеличило концентрацию инозитола в плазме крови животных на фоне введения противосудорожных средств − габапентина и вальпроата натрия. Сочетание инозита+ФК и габапентина достоверно снизило тяжесть судорожных приступов по сравнению с контролем. В группе животных, получавших комбинацию инозита+ФК и вальпроата натрия, значимо увеличилось латентное время до первого судорожного приступа по сравнению с контрольной группой, группой, получавшей вальпроат, и группой, получавшей только инозит+ФК. Инозит+ФК также оказывал нейропротективный эффект на клетки коры головного мозга в условиях ишемии, вызванной судорогами, обеспечивая сохранность органелл цитоплазмы нейроцитов.
Выводы: инозит+ФК модулирует эффекты лекарственных средств, обладающих как судорожным, так и противосудорожным действием.

Ключевые слова: судорожный синдром, инозитол, ГАМК, фолиевая кислота, габапентин, вальпроат натрия.

Для цитирования: Громова О.А., Калачева А.Г., Гришина Т.Р. и др. Модуляция эффекта противосудорожных средств микронутриентами в эксперименте // РМЖ.  2016. № 13. С. 874–878.

Modulation of anticonvulsants effects with micronutrients in experimental setup
O.A. Gromova, A.G. Kalacheva, T.R. Grishina, T.E. Bogacheva, V.I. Demidov

Ivanovo State Medical Academy

Background. Convulsive disorders can affect nervous and psychological development and transform into epileptic syndromes. Search for anticonvulsants with mild adverse effects has led to identification of micronutrients' promising ability to potentiate anticonvulsants action.
Purpose. To study neurotropic effects of myo-inositol and folic acid in experimental setup.
Material and methods. The study included 42 white male rats (weight 200-300 g). Rats were divided into 7 groups with different treatment regimens (first control group, others were administered either monotherapy or combination of drugs). The efficacy of combination of inositol and folic acid (inositol + FA) for 18 days or gabapentin 90 minutes before convulsions reproduction or sodium valproate for 4 days was evaluated. Convulsions model was reproduced by intraperitoneal administration of thiosemicarbazide. After simultaneous decapitation, blood samples were collected. Myo-inositol's plasma level was measured on 18th day with microbiological method. Histopathological study of brain was performed. Statistical analysis was conducted using Statistica6,0.
Results. Inositol + FA administration significantly increased the latency time to first seizure attack and reduced seizures severity, as well as preserved and significantly increased inositol plasma level in animals treated with gabapentin and sodium valproate. Combination of inositol + FA and gabapentin significantly reduced seizures severity compared with control. Combination of inositol + FA and sodium valproate significantly increased the latency time to first seizure attack compared with control, valproate group and inositol + FA monotherapy group. Inositol + FA also provided neuroprotective effect on cerebral cortex cells in convulsions-induced ischemia, ensuring the safety of neurocytes cytoplasmic organelles.
Conclusion. Thus, inositol + FA modulates effects of drugs with spasmodic and anticonvulsant action.

Keywords: convulsions, inositol, folic acid, gabapentin, sodium valproatе.

For citation: Gromova O.A., Kalacheva A.G., Grishina T.R. et al. Modulation of anticonvulsants effects with micronutrients in experimental setup // RMJ. 2016. № 13. P. 874–878.

В статье приводятся результаты экспериментального исследования модуляцииэффекта противосудорожных средств микронутриентами

    Введение
    Судороги и судорожные синдромы могут трансформироваться в различные доброкачественные и резистентные эпилептические синдромы и влиять на нервно-психическое развитие, что представляет важную проблему в медицине. В последние годы отмечается значительный интерес к поиску противосудорожных лекарственных средств, которые обладали бы менее выраженными нежелательными эффектами на организм. Перспективным представляется изучение микронутриентов, способных потенцировать действие противосудорожных средств. Установлено, что миоинозитол необходим для функционирования и возбуждающих, и тормозящих нейротрансмиттеров, он принимает участие в передаче сигнала от рецепторов ацетилхолина, глутамата, γ-аминомасляной кислоты (ГАМК), гистамина, в обеспечении транспорта липидов и процессов метаболизма веществ в нервной ткани [1, 2]. Все это позволяет предположить, что миоинозитол способен влиять на эффективность противосудорожных средств [3]. Комбинированный препарат инозита и фолиевой кислоты (инозит+ФК) является донором инозита для организма, в состав препарата входят 1000 мг миоинозитола и 100 мкг фолиевой кислоты. 
    Цель исследования – изучить нейротропные эффекты миоинозитола и фолиевой кислоты в эксперименте. Задачи исследования: определить влияние микронутриентной дотации инозитола и фолиевой кислоты на выраженность и тяжесть течения первично-генерализованных судорог, вызванных тиосемикарбазидом, у крыс и эффективность противосудорожных средств; оценить возможность коррекции микронутриентного статуса препаратом инозит+ФК, содержащим миоинозитол, и изучить его нейропротективное действие.

    Материал и методы
    Исследование проведено на 42 белых крысах-самцах массой 200−300 г. Животные были разделены на 7 групп: 1-я группа (n=6) − контроль (интактная) 2-я (n=6), – группа контроля с воспроизведением первично-генерализованных судорог; 3-я (n=6), 4-я (n=6) и 6-я (n=6) группы животных получали препарат инозит+ФК в дозе 0,3 г/кг массы тела внутрижелудочно в течение 18 дней (состав препарата: 1000 мг инозитола и 100 мкг фолиевой кислоты), 4-я и 5-я (n=6) группы получали препарат габапентин в дозе 300 мг/кг массы тела внутрижелудочно за 90 мин до воспроизведения судорог, 6–я и 7-я (n=6) группы получали препарат вальпроат натрия в дозе 50 мг/кг массы тела внутрижелудочно в течение 4-х дней. Для определения противосудорожных свойств вещества воспроизводят экспериментальные модели первично-генерализованной эпилепсии, включающие судороги, вызванные электрическим и химическим воздействием [4]. Нами во всех экспериментальных группах воспроизводилась модель судорог введением внутрибрюшинно тиосемикарбазида в дозе 28 мг/кг массы тела. При этом регистрировались латентное время до первого судорожного приступа, количество, характер судорог (вздрагивание, манежный бег, клонические судороги, тонико-клонические судороги с боковым положением, тоническая экстензия, тоническая экстензия, заканчивающаяся гибелью) и летальность в течение 90 мин. После одномоментной декапитации собиралась кровь. Определение содержания миоинозитола в плазме крови экспериментальных животных на 18-й день исследования проводилось микробиологическим методом с помощью тест-системы VitaFast®Inositol (в испытательной лаборатории ООО «Компания Стайлаб»). Данная методика предполагает определение содержания миоинозитола по интенсивности метаболизма и роста тестовой культуры дрожжей Saccharomyces cerevesiae в формате микротитровального планшета. Интенсивность роста S. cerevesiae находится в прямой зависимости от содержания миоинозитола в питательной среде. Для обработки результатов использовалось коммерческое программное обеспечение RIDA®SOFT Win. Проводили патогистологическое исследование секционного материала (головного мозга). Окрашивание микропрепаратов выполняли гематоксилином и эозином. Дубликаты срезов были импрегнированы серебром с помощью набора реактивов компании «Биовитрум». Морфометрическое исследование гистологических срезов проводилось на анализаторе изображения BioVision (Австрия) и заключалось в подсчете поврежденных нейроцитов пирамидного слоя коры полушарий переднего мозга в 10 различных полях зрения с последующей статистической обработкой результатов. Микрофотографии получены с помощью исследовательского микроскопа Micros и цифровой окулярной камеры DCM 900. Статистическая обработка данных производилась с помощью программы Statistica 6.0.
    Результаты и их обсуждение
    Результаты проведенного исследования показали, что курсовое введение препарата инозит+ФК в указанной дозе на модели тиосемикарбазидовых судорог достоверно увеличило латентное время до первого судорожного приступа и уменьшило тяжесть судорожных приступов (по признаку «манежный бег») (р<0,05) (рис. 1). Летальность животных 3-й группы составила 66,7%, контрольной (2-я группа) − 100%. 
    При оценке тяжести судорожной активности выявлено, что у животных, которые получали противосудорожный препарат габапентин в указанной дозе на модели тиосемикарбазидовых судорог, достоверно удлинялось латентное время до первого судорожного приступа (р=0,04), уменьшилось количество судорожных приступов (р=0,02) по сравнению с контрольной группой и группой, получавшей вальпроат натрия (рис. 2).

Рис. 1. Сравнительная продолжительность латентного времени до первого судорожного приступа
 
   Летальность в группе габапентина составила 0%. Сочетание инозита+ФК и габапентина достоверно снизило тяжесть судорожных приступов (по признаку «тоническая экстензия, заканчивающаяся гибелью») (р=0,02) по сравнению с контролем (рис. 3). Однако летальность в 4-й группе достигла 17%.
    В группе крыс, которым вводили вальпроат натрия, при оценке тяжести судорог достоверных изменений показателей по сравнению с контролем не наблюдалось. Однако летальность в этой группе составила 83,3%. В группе животных, получавших комбинацию инозита+ФК и вальпроата натрия, значимо увеличилось латентное время до первого судорожного приступа по сравнению с контрольной группой (р=0,003), группой, получавшей вальпроат (р=0,03), и группой, получавшей инозит+ФК (р=0,004) (рис. 4). Летальность животных данной группы составила 50%.
    Возникновение первично-генерализованных судорог при введении тиосемикарбазида связано с уменьшением содержания в мозге ГАМК вследствие торможения активности фермента декарбоксилазы глутаминовой кислоты. вальпроат натрия как противоэпилептическое средство активирует фермент, катализирующий образование ГАМК, и ингибирует фермент инактивации ГАМК. В итоге вальпроевая кислота способствует значительному накоплению ГАМК в головном мозге. Антиконвульсант габапентин используется для лечения эпилепсии, а также нейропатической боли. В терапевтических концентрациях габапентин непосредственно открывает ионные каналы для ионов калия, не связывается с ГАМК, бензодиазепиновыми, глициновыми рецепторами и NMDA-рецепторами. Однако габапентин обладает способностью усиливать образование ГАМК [5, 6]. Изменение эффективности судорожного вещества и противосудорожных средств под влиянием миоинозитола обусловлено, вероятно, его ГАМК-миметическим действием.
    На фоне первично-генерализованных судорог уровень инозитола в крови животных достоверно не изменился (рис. 5). Курсовое введение препарата инозит+ФК значимо увеличило содержание в крови инозитола в 3-й группе наблюдения.

Рис. 3. Уменьшение тяжести судорожных приступов в группе, получавшей габапентин и инозит+ФК

    Введение антиконвульсантов габапентина и вальпроата натрия в указанной дозе в 5-й и 7-й исследуемых группах привело к достоверному снижению концентрации инозитола в плазме крови по сравнению с группой интактных животных (1-я группа) и с группой воспроизведения первично-генерализованных судорог (2-я группа). Курсовое    введение препарата инозит+ФК сохранило и значимо увеличило концентрацию инозитола в плазме крови животных на фоне введения противосудорожных средств − габапентина и вальпроата натрия (4-я и 6-я исследуемые группы). Таким образом, препарат инозит+ФК показал способность восстанавливать дефицит инозитола в плазме крови, вызванный введением противосудорожных средств.
    Патогистологическое исследование секционного материала (головного мозга) показало, что во 2-й группе наблюдения, в которой у животных воспроизводилась модель первично-генерализованных судорог, выявлено выраженное нарушение кровообращения на уровне микроциркуляторного русла, равномерно проявляющееся в сером и белом веществе полушарий переднего мозга. В капиллярах явления гемостаза характеризовались агрегацией эритроцитов с выраженным периваскулярным отеком нервной ткани (рис. 6). Полнокровие венул сопровождалось дилатацией их просвета. В коре полушарий выявлены мелкоочаговые периваскулярные кровоизлияния (рис. 7). 

Рис. 6. Агрегация эритроцитов, перикапиллярный отек серого вещества коры переднего мозга. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение 480

    Ишемические повреждения нейроцитов коры и подкорковых ядер выражались в исчезновении грануляций Нисля, гомогенизации цитоплазмы с исчезновением контуров ядра, набуханием аксона (рис. 8). Наблюдалась гибель единичных нейроцитов пирамидного слоя коры, сопровождавшаяся размытием границ и увеличением объема цитоплазмы. Импрегнация серебром зон головного мозга, содержащих проводящие пути, показала неравномерную окраску и нечеткость контуров нервных волокон, а также очаговую пролиферацию микроглиальных элементов.
    В 3-й группе животных, получавших препарат инозит+ФК внутрижелудочно в течение 18 дней, после воспроизведения судорог расстройства кровообращения в микроциркуляторном русле характеризовались гемостазом в капиллярах и умеренно выраженным перикапиллярным отеком нервной ткани коры и белого вещества переднего мозга. Спастическое состояние интрацеребральных и пиальных артерий зарегистрировано лишь в 2-х наблюдениях. Значительная часть нейроцитов коры и подкорковых ядер на микроскопическом уровне не имела структурных повреждений, в состоянии гомогенизации находились единичные нервные клетки при фактическом отсутствии погибших (некротизированных) нейронов (рис. 9). Импрегнация серебром проводящих путей головного мозга в большинстве наблюдений обусловила сохранность миелиновых оболочек нервных волокон, которые имели четкие контуры (рис. 10).

Рис. 7. Мелкоочаговые диапедезные кровоизлияния в пирамидном слое коры больших полушарий. Окраска гематоксилином и эозином. Увеличение 480

    В целом патогистологическое исследование секционного материала (головного мозга) показало, что использованная модель первично-генерализованных судорог имела морфологическое подтверждение во всех случаях наблюдения. Применение препарата инозит+ФК в течение 18 дней минимизировало уровень ишемического повреждения нейроцитов. Морфометрический анализ показал, что в 3-й группе наблюдения, получавшей препарат, количество поврежденных нервных клеток коры составило 31,5%, в сравнении со 2-й группой, где количество поврежденных клеток было на уровне 49,8% при достоверных морфологических признаках гибели нейроцитов. При превентивной терапии препаратом инозит+ФК повреждения нервных волокон головного мозга оказались минимальными (данное заключение требует дальнейшего изучения).

    Выводы
    Таким образом, препарат инозит+ФК, содержащий миоинозитол и фолиевую кислоту, модулирует эффекты лекарственных средств, обладающих как судорожным, так и противосудорожным действием. Инозит+ФК уменьшает тяжесть и длительность судорог, вызванных тиосемикарбазидом, увеличивает выживаемость животных. Усиливает противосудорожное действие вальпроата натрия и, в меньшей степени, габапентина, что, вероятно, связано с разными точками приложения действия лекарственных средств. Инозит+ФК повышает обеспеченность организма инозитолом и восполняет его дефицит, вызванный антиконвульсантами. Инозит+ФК оказывает нейропротективный эффект на клетки коры головного мозга в условиях ишемии, вызванной судорогами, обеспечивая сохранность органелл цитоплазмы нейроцитов.

Литература
1. Holub B.J. Metabolism and function of myoinositol and inositol phospholipids // Annu. Rev. Nutr. 1986. Vol. 6. P. 563–597.
2. Rapiejko P.J., Northup J.K., Evans T. et al. G-proteins of fat-cells. Role in hormonal regulation of intracellular inositol 1,4,5-tris- phosphate // Biochem. J. 1986. Vol. 240. № 1. P. 35–40.
3. Громова О.А., Торшин И.Ю., Гришина Т.Р., Громов А.Н., Лиманова О.А. Систематический анализ молекулярно-физиологических эффектов миоинозитола: данные молекулярной биологии, экспериментальной и клинической медицины // Эффективная фармакотерапия в акушерстве и гинекологии. 2013. № 3 (28). С. 4–12 [Gromova O.A., Torshin I.U., Grishina T.R., Gromov A.N., Limanova O.A. Sistematicheskij analiz molekuliarno-fiziologicheskix effektov mioinozitola: dannie molekuliarnoj biologii, eksperimentel´noij I klinicheskoij medicine // Effektivnaia farmakoterapia v akusherstve I ginekologii. 2013. № 3 (28). S. 4–12 (in Russian)].
4. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых лекарственных веществ / под ред. Р.У. Хабриева. М.: Медицина, 2005. С. 281–289 [Habriev R.U. Rukovodstvo po eksperimental´nomu (doklinicteskomu) isucteniyu novich lekarstvennih vesthestv. М.: Меdicinа; 2005. S. 281–289 (in Russian)].
5. Венгеровский А.И. Фармакология. Курс лекций: учеб. пособие. 2012. 736 с. [Vengerovskij A.I. Farmakologija. Kurs lekcij. 2012. 736 s. (in Russian)].
6. Гришина Т.Р., Громова О.А., Шиляев Р.Р., Жидоморов Н.Ю., Садин А.В. и др. Развитие концепции микронутриентного (элементного) гомеостаза // Вестник Ивановской мед. академии. 2010. № 15 (1). С. 8–12 [Grishina T.R., Gromova O.A., Ghidomorov N.U., Sadin A.V. Razvitie koncepcii mikronutrientnogo (elementnogo) gomeostaza // Vestnik Ivanovskoij med. akademii. 2010. № 15 (1). S. 8–12 (in Russian)].

Оцените статью


Поделитесь статьей в социальных сетях

Порекомендуйте статью вашим коллегам

Предыдущая статья
Следующая статья

Авторизируйтесь или зарегистрируйтесь на сайте для того чтобы оставить комментарий.

зарегистрироваться авторизоваться
Наши партнеры
Boehringer
Jonson&Jonson
Verteks
Valeant
Teva
Takeda
Soteks
Shtada
Servier
Sanofi
Sandoz
Pharmstandart
Pfizer
 OTC Pharm
Lilly
KRKA
Ipsen
Gerofarm
Gedeon Rihter
Farmak