Академія медичних наук України

ІНСТИТУТ ФАРМАКОЛОГІЇ ТА ТОКСИКОЛОГІЇ

Квітчата Ганна Іванівна

УДК 615.2/3.03:616.8159.1-092.9

ВЕСТИБУЛОПРОТЕКТОРНА АКТИВНІСТЬ І МЕХАНІЗМ ДІЇ

БЕМІТИЛУ ТА ЕТОКСІБЕМІТИЛУ

14.03.05 –– фармакологія

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Київ – 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Харківській медичній академії післядипломної освіти Міністерства охорони здоров'я України

Наукові керівники: доктор медичних наук, професор

Бобков Юрій Геннадійович , Науково-дослідний

інститут фармакології АМН Росії,

заступник директора з наукової роботи

кандидат медичних наук, професор

Лещінюк Ілля Ілліч, Харківська медична

академія післядипломної освіти, професор

кафедри поліклінічної педіатрії та фітотерапії

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Французова Стелла Борисівна, завідувач лабораторії патофізіології та експериментальної фармакології, Національний медичний університет

ім. О.О. Богомольця;

кандидат медичних наук Пішель Володимир Ярославович, старший науковий співробітник відділу нейрофармакології, Інститут фармакології та токсикології АМН України;

Провідна установа: Харківський державний медичний університет МОЗ України,

кафедра фармакології.

Захист відбудеться 05.12.2001 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.550.01 при Інституті фармакології та токсикології АМН України за адресою: 02057, м. Київ, вул. Ежена Потьє, 14

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту фармакології та токсикології АМН України (03057, м. Київ, вул. Ежена Потьє, 14).

Автореферат розісланий 04.11.2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

Д 26.550.01.

кандидат біологічних наук І.В. ДАНОВА

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Розробка нових ефективних засобів для профілактики та лікування вестибулярних порушень є важливим етапом вирішення проблеми зміцнення здоров'я працівників, професійні умови діяльності яких пов'язані з негативним впливом на вестибулярний аналізатор специфічних та неспецифічних подразників. До представників таких професій можна віднести льотчиків, космонавтів, моряків, водіїв автомобільного транспорту, машиністів потягів та ін. (В. А, Бодров, 1992; M. Cappello at al., 1995).

Ця проблема є особливо актуальною для України, бо виявлено, що у ліквідаторів аварії на Чорнобильській АЕС, у осіб, що зазнали впливу радіаційного опромінювання внаслідок цієї аварії, включаючи населення, що мешкає на забруднених територіях, спостерігаються зміни регуляторних механізмів структур вестибулярної системи, вони погано переносять їзду у транспорті (Т. В. Шидловская, В. В. Римар, 1996; І.С.Зозуля, 1997; П. В. Волошин и соавт., 1998; С. В. Литвинцев и соавт., 1998; И. Р. Болокадзе, 1999; Н. В. Литвиненко, 2000; В. Ю. Ніколенко і співавт., 2000; О.І.Майстренко, 2000).

Важливе значення має також забезпечення професійної надійності авіаційних диспетчерів, електромонтерів з експлуатації та ремонту високовольтних мереж електропередач, операторів пультів управління та взагалі операторів ( В. М. Жолоб, 1999).

Окрім того, досить часто вестибулярна дисфункція виявляється у хворих з патологією нервової, ендокринної та серцево-судинної систем, і навіть застосування деяких фармакологічних препаратів може зумовити появу вестибулярних порушень (Ю. К. Янов, И. В. Герасимов, 1996; О.Е. Скобская, 1999; С.Л. Тимербаева и соавт., 2001).

Критичний аналіз можливостей сучасної фармакотерапії дозволяє зробити висновок, що застосування численних лікарських засобів ведеться симптоматично, відсутня загальновизнана патогенетична стратегія профілактики та терапії вестібулопатій (В.С.Шашков и соавт, 1999), та обмежена кількість вестибулопротекторів. Так, класифікаційна система АТС містить досить невеликий перелік фармакологічних препаратів, що застосовуються при вестибулярних порушеннях. Серед них найбільш ефективним вважається препарат бетасерк – стимулятор

Н1-рецепторів (С.В. Морозова, О.В. Зайцева, 2001). Але він може викликати появу таких побічних ефектів, як оглушення, тремор, парестезії та підвищена втомлюваність (Я. Шпарик,1998).

Антагоністи іонів кальцію (блокатори кальцієвих каналів) – стугерон, флунарізін, ділтіазем, німодіпін, теж віднесені до групи вестибулопротекторів. Вони реалізують свою дію шляхом покращення кровообігу в судинах мозку, коронарних та периферійних судинах. Разом з тим їх застосування може призводити до виникнення головного болю, сонливості, екстрапірамідних порушень, депресій, ішемії коронарних судин. Очевидно, що вся група наявних вестибулопротекторів характеризується небажаним впливом на ЦНС, що значно звужує межі її призначення, а особливо – з метою профілактики.

Ще менш виражений вплив на прояви дисфункції вестибулярного аналізатору мають нейролептики, транквілізатори, антидепресанти, антиеметики та протигістамінні препарати, і вони також не позбавлені небажаної побічної дії (В.С. Шашков, 2000).

Пошук ефективних вестибулопротекторів серед препаратів різноманітних фармакологічних груп триває і дотепер, але ця проблема знаходиться далеко від успішної розв'язки.

Оскільки похідні меркаптобензімідазолу суттєво підвищують працездатність і прискорюють її відновлення після навантажень шляхом оптимізації обміну речовин, мають стреспротекторну дію в широкому діапазоні доз (Ю.Г. Бобков, В.М. Виноградов, 1982, В.К. Верещагин и соавт., 1988), можна зробити припущення про наявність у них вестибулопротекторной дії. Вважаючи на вищесказане, здавалось доцільним провести експериментальне обґрунтування використання похідних 2-меркаптобензімідазолу в якості вестибулопротекторів, провести порівняльний аналіз у стандартних умовах експерименту їх вестибулозахисних властивостей, а також порівняти їх вестибулокоригуючу дію з ефектами препарату, який давно застосовується у медичній практиці за цим призначенням – скополаміну (Н.П. Еминов, Э.Г. Громова, 2000;

J. Wooten, 1996), і проаналізувати можливий механізм дії досліджених препаратів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у відповідності з планом науково-дослідних робіт Харківської медичної академії післядипломної освіти (№ державної реєстрації 0198 И 002296).

Мета і задачі дослідження. Експериментальне обґрунтування використання бемітилу та етоксібемітилу в якості вестибулопротекторів.

Для досягнення поставленої мети визначили основні завдання дисертаційної роботи:

1. Провести скринінг вестибулопротекторної дії серед похідних 2-меркаптобензімідазолу на моделі експериментального закачування з метою виявлення найбільш ефективних;

2. Провести порівняльний аналіз вестибулопротекторної дії бемітилу та етоксібемітилу з такою у скополаміну на моделях вестибулярного та оптокінетичного ністагмів;

3. Дослідити вплив бемітилу, етоксібемітилу та скополаміну на стан серцево-судинної системи;

4. Визначити характер впливу бемітилу та етоксібемітилу на окремі етапи вуглеводного обміну, вміст внутрішньоклітинних медіаторів і РНК;

5. Встановити можливий механізм дії бемітилу та етоксібемітилу при вестибулопатіях.

Об'єкт дослідження – вестибулопротекторна активність та механізм дії бемітилу і етоксібемітилу.

Предмет дослідження – похідні 2-меркаптобензімідазолу – бемітил і етоксібемітил.

Методи дослідження. В роботі використані: токсикологічні (встановлення параметрів токсичності), електрофізіологічні (вивчення вестибулопротекторних властивостей на моделях вестибулярного та оптокінетичного закачування та кардіопротекторної дії), біохімічні (дослідження вмісту цукру, піровіноградної та молочної кислот у крові та концентрації РНК в тканинах мозку), радіоімунологічний (дослідження вмісту цАМФ в плазмі крові та органах) та статистичні (обробка результатів, оцінка критеріїв) методи досліджень.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше було проведено порівняльний аналіз вестибулопротекторної дії п'яти похідних 2-меркаптобензімідазолу при експериментальній хворобі руху. На підставі дії на вестибулярний ністагм для подальшого вивчення обрані найбільш ефективні препарати – бемітил та етоксібемітил. Вперше проведено порівняльний аналіз вестибулозахисної дії цих препаратів в експерименті в ідентичних умовах досліду: на однакових моделях, видах тварин, в однакових хронологічних умовах, в одному режимі дозування, за однаковими показниками. Вивчено вплив бемітилу та етоксібемітилу на вестибулярний та оптокінетичний ністагми, функціональний стан серцево-судинної системи та гематоенцефалічного бар'єру. Вперше проведено порівняльний аналіз та виявлено однотипність змін біохімічних показників при використанні вищевказаних похідних 2-меркаптобензімідазолу в експерименті.

Встановлено, що специфічний подразник вестибулярного аналізатору призводить до значного підвищення вмісту молочної кислоти в крові щурів та, менш значного, — глюкози і пірувату, що є доказом порушення тканинного метаболізму, пов'язаного з гіпоксією. Попереднє введення бемітилу та етоксібемітилу запобігає таким змінам, що дозволяє вважати однією з ланок механізму їх дії стимуляцію глюконеогенезу.

Показано, що в патогенезі симптомокомплексу хвороби руху важливе значення має порушення функціонального рівноважного співвідношення системи цАМФ/цГМФ. Експериментально доведено, що вестибулопротекторна дія бемітилу та етоксібемітилу опосередкована через систему циклічних нуклеотидів.

Встановлено, що при моделюванні хвороби руху знижується вміст РНК у клітинах кори великих півкуль і середнього мозку. Уведення бемітилу та етоксібемітилу посилює інтенсивність транскрипції РНК в цих структурах.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані результати дослідження розкривають особливості регуляції адаптивних функціональних систем в умовах моделювання “хвороби руху” бемітилом та етоксібемітилом. Встановлення цих механізмів може бути використано для профілактики і лікування вестибулопатій бемітилом та етоксібемітилом – засобами, що принципово відрізняються від уживаних лікарських речовин.

Внаслідок проведення експериментальних досліджень отримані дані, які лягли в основу інформаційних листків № 117-99 “Метод повышения эффективности комплексной терапии дисфункции вестибулярного анализатора” та № 141-99 “Определение уровня циклических нуклеотидов в экспериментальных исследованиях по изысканию противоукачивающих средств”.

Результати проведених досліджень впроваджено в педагогічну та практичну діяльність на кафедрах медико-біологічного профілю Національної фармацевтичної академії України, Харківського державного медичного університету, Харківської медичної академії післядипломної освіти, Українського науково-дослідного інституту охорони здоров'я дітей і підлітків.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто було здійснено патентно-інформаційний пошук, проведено аналіз даних літератури за темою дисертації, означено мету та задачі дослідження, методичні підходи, відпрацьовано моделі, згідно яких виконано експериментальні дослідження. Проведено аналіз, систематизацію та статистичну обробку отриманих результатів, сформульовано основні положення та висновки роботи.

Аналіз вестибулопротекторної активності на моделі вестибулярного закачування та аналіз впливу бемітилу і етоксібемітилу на оптокінетичний ністагм проведено при консультації

к.м.н., проф. І.І. Лещінюка; дослідження впливу бемітилу та етоксібемітилу на окремі етапи вуглеводного обміну, вміст внутрішньоклітинних медіаторів і РНК проведено при консультації к.б.н. О.О. Коновалової, за що автор висловлює їм глибоку подяку.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи доповідались на VI Всесоюзному з'їзді фармакологів “Фармакология и научно-технический прогресс” (Ташкент, 1988); на VI з'їзді фармакологів УРСР (Харків, 1990); на науково-практичних конференціях: “Клінічна фармація в Україні: стан та перспективи розвитку” (Харків,2000), “Лекарства – человеку” (Харків, 2001).

Публікації. За матеріалами дисертації надруковано 15 наукових праць, з них 7 статей у фахових наукових журналах, 4 в збірниках конгресів та конференцій, 2 статті в збірниках наукових праць, 2 інформаційних листки.

Обсяг та структура дисертації. Дисертація викладена на 191 сторінках машинописного тексту і складається з вступу, огляду літератури, опису матеріалів та методів дослідження, 2-х розділів власних експериментальних досліджень, аналізу та узагальнення результатів дослідження, висновків, списку використаних джерел. Роботу ілюстровано 8 рисунками та 30 таблицями. Бібліографія містить 406 джерел, з яких 75 іноземних.

СНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи досліджень. Об'єктами експериментального дослідження були бемітил та етоксібемітил. Бемітил був синтезований на кафедрі фармакології Ленінградської Воєнно-медичної академії, впроваджений в практику спільно з Інститутом органічної хімії АН України та НДІ фармакології РАМН, виробляється ВАТ “Київський вітамінний завод”, реєстраційний номер 83/654/15. Етоксібемітил синтезований в Інституті органічної хімії АН України та люб'язно запропонований академіком М.О. Лозинським.

Дослідження специфічних властивостей бемітилу та етоксібемітилу та їх впливу на біохімічні показники проведено на статевозрілих лабораторних тваринах: 280 – білих мишах, 410 – білих щурах, 121 – кроликах породи шиншила, які знаходились в умовах звичайного утримання та стандартного раціону.

Гостру токсичність визначали шляхом однократного введення речовин в шлунок та внутрішньоочеревинно. Досліди проводились на білих мишах та щурах по 10 тварин в кожній групі. Період спостереження складав 14 діб. Токсичність бемітилу та етоксібемітилу та значення середньолетальної (ЛД50) дози розраховували методом В.Б. Прозоровського (В.Б. Прозоровский, М.П. Прозоровская, В.М. Демченко, 1978).

Для дослідження вестибулозахисних властивостей використана методика механічного впливу обертання на аналізатори просторової орієнтації. Моделювання закачування здійснювалось обертанням тварин у горизонтальній площині. Така методика дозволила забезпечити рівномірне наростання й зниження кутового прискорення і, що дуже важливо, незмінність кутової швидкості. Крім того, були забезпечені однакові кінетичні подразнення при повторних дослідженнях. Методом електроністагмографії реєструвався обертальний вестибулярний ністагм (ОВН) та післяобертальний вестибулярний ністагм (ПВН) (В.И Бабияк, 1973).

Вивчення змін рефлекторної діяльності організму, соматичних реакцій і біохімічних процесів, що визначають стан закачування, диктувало необхідність комплексного дослідження вказаних параметрів. Для цього проведено вивчення стану окорухової системи методом реєстрації оптокінетичного ністагму (ОКН) і реверсивного постністагму (РПН), які відбивають соматичний компонент закачування (В.И. Бабияк, 1973). Вегетативний компонент синдрому закачування оцінювався за методикою електрокардіографії, використаною нами у зв'язку з її доступністю та інформативністю про основні функції серця – автоматизм, збудження і скорочування.

Досліджувані речовини вводили внутрішньоочеревинно у вигляді водних розчинів в дозах 1/10, 1/20 та 1/50 ЛД50 (Ю.Г. Бобков та співавт., 1984), що складало 200 мг/кг, 100 мг/кг та

50 мг/кг. Препарат порівняння скополамін вивчався в дозі 1 мг/кг (И.П. Западнюк та співавт., 1983), що зумовлено його ЕД50.

Проникність гематоенцефалічного бар'єру досліджували за методикою Greig (Ю.В. Дрозд. та соавт., 1989).

Вміст цукру в крові вивчали згідно уніфікованому глюкозооксидазному методу. Концентрацію піровиноградної кислоти визначали за методом Умбрайта, а молочної кислоти – за методом Баркера і Саммерсона (В.Г. Колб, В.С. Камышников, 1982). Вміст РНК у тканинах мозку визначали за методом Цанєва і Маркова (1960). Концентрацію цАМФ у плазмі крові та тканинах органів експериментальних тварин визначали радіосатураційним методом, а дослідження вмісту цГМФ в плазмі крові та тканинах органів білих щурів проводили радіоімунологічним методом за допомогою наборів TRK-432, 500 фірми “Amercham” (Дж.К. Пальмер, 1982).

Статистичну обробку результатів досліду проводили загальноприйнятими методами з визначенням t-критерію Стьюдента (О.П. Минцер и соавт., 1991) і коефіцієнту вірогідності “р”.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Скринінгові дослідження вестибулопротекторної активності у п'яти похідних 2-меркаптобензімидазолу проведено на 70 білих щурах масою тіла 200-250 г. Проведені експерименти виявили наявність вестибулопротекторної активності у речовин бемітилу та етоксібемітилу. Вони вірогідно пригнічували частоту і тривалість ОВН, а препарат бемітил виявляв депримуючий вплив на ті ж самі характеристики ПВН.

Для вирішення поставлених завдань була вивчена гостра токсичність бемітилу, етоксібемітилу та препарату порівняння скополаміну. Досліди проведено на білих мишах та білих щурах при двох шляхах уведення – внутрішньошлунковому та внутрішньоочеревинному. Встановлено, що бемітил та етоксібемітил являються практично нетоксичними сполуками згідно класифікації К.К. Сидорова (1973) та значно менше токсичними, ніж скополамін.

Для дослідження специфічної вестибулопротекторної дії у найбільш ефективних речовин бемітилу та етоксібемітилу моделювали хворобу руху у 36 кроликів породи шиншила масою тіла 2,2–2,5 кг.

Достатньо об'єктивну уяву про стан соматичних розладів, що виникають при хворобі руху, дозволяє одержати дослідження вестибулярного ністагму. Оцінку вестибулярної функції проводили аналізом тривалості ністагменної реакції та параметрів інтенсивності ністагму: амплітуди і частоти. Вони дають оптимальну інформацію про нейродинаміку вестибулярної системи і дозволяють визначити її компенсаторні можливості (Ю.К. Янов, К.В. Герасимов, 1996; J.F. Golding, J.R. Stott, 1997).

Результатом аналізу впливу бемітилу, етоксибемітилу та скополаміну на амплітуду ОВН (рис. 1) було встановлення найбільш вираженої дії в етоксібемітилу в дозі 100 мг/кг. Препарат порівняння скополамін не змінював амплітуду ОВН.

На частоту ОВН пригнічувальну дію проявили всі речовини, що вивчались, але етоксібемітил у 3 рази перевищував дію скополаміну, а бемітил – приблизно у 2 рази.

Тривалість ОВН також скорочувалась під впливом цих речовин. Як і в попередньому випадку, етоксібемітил в дозі 100 мг/кг перевищував ефект скополаміну в 3–10 разів, залежно від терміну спостереження. Бемітил в дозі 100 мг/кг був у 3 рази активнішим за скополамін, а підвищення його дози до 200 мг/кг не підсилювало дію.

Порівняння результатів впливу скополаміну, бемітилу та етоксібемітилу на амплітуду ПВН (рис. 2) продемонструвало, що скополамін мало змінював цей показник, в той час як бемітил та етоксибемітил пригнічували її в 2–3 рази в порівнянні з контролем. Частота ПВН пригнічувалась в 7–20 разів більше етоксібемітилом та в 5–7 разів більше бемітилом, в порівнянні зі скополаміном. Тривалість ПВН зазнавала таких самих змін під впливом скополаміну, бемітилу та етоксібемітилу.

Таким чином, в цьому досліді, на цій моделі закачування вивчені речовини вплинули на соматичні прояви хвороби руху. Бемітил та етоксібемітил пригнічували складові ністагменної реакції, яка виникала під впливом специфічного подразнення вестибулярного аналізатора, що стверджує наявність у них вестибулопротекторних властивостей.

Препарат порівняння скополамін викликав коливання ністагменних реакцій у межах контрольних цифр з тенденцією до її зниження. Імовірно, протизахитувальна дія скополаміну реалізується шляхом пригнічування вегетативних проявів вестибулярної дисфункції, зумовленого його механізмом дії (J.F. Golding, R. Stott, 1997; O. Rubner et al., 1997).

Визначена вестибулопротекторна дія бемітилу та етоксібемітилу, що перевищувала в цьому дослідженні дію скополаміну, дозволила нам вивчати можливий механізм дії цих похідних 2-меркаптобензімідазолу.

Внаслідок того, що значення оптокінетичних стимулів у посиленні та провокуванні несприятливих вестибулярних симптомів загальновідоме у клініці вестибулярних порушень (Г.М. Григорьев, 1997), а також у льотній і морській практиці, наступним етапом роботи було вивчення впливу досліджуваних речовин на оптокінетичний ністагм (ОКН), який провокували у 42 кроликів методом оптокінетичної стимуляції.

Проведені дослідження дозволили встановити, що частота ОКН знижувалась під впливом бемітилу в дозі 100 мг/кг від 33 ± 2,7 уд/с на першій хвилині реєстрації до 6 ± 0,7 уд/с (р < 0,05) на шостій-десятій хвилинах реєстрації. 200 мг/кг бемітилу повністю пригнічували частоту ОКН з початку реєстрації, потім вона з'являлася в межах 32 ± 2,5 уд/с – 42 ± 6,5 уд/с на 5, 15 та 30 хвилинах спостереження і зовсім не реєструвалася на 45 та 60 хвилинах (р < 0,05).

Етоксібемітил у дозі 100 мг/кг також вірогідно пригнічував частоту оптокінетичного ністагму в порівнянні з контролем (досліджуваний параметр коливався в межах 77 ± 9,7 уд/с –

28 ± 8,6 уд/с).

Дані дослідження частоти ОКН під впливом скополаміну в дозі 1 мг/кг показали, що він її не пригнічував, а навпаки, навіть збільшував.

Амплітуда ОКН зменшувалася вже при введенні бемітилу в дозі 50 мг/кг протягом усіх

60 хвилин спостереження і коливалася в межах 7 ± 2,1 – 22 ± 1,5 мВ (р < 0,05). Більш суттєве пригнічення амплітуди бемітилом відзначене при введенні його в дозі 100 мг/кг, причому його вплив збільшувався зі зростанням часу спостереження. Так, коли на першій хвилині амплітуда дорівнювала 19 ± 1,4 мВ при контрольному значенні 23 ± 2,7 мВ, то на 60 хвилині реєстрації – 10 ± 1,6 мВ. Бемітил в дозі 200 мг/кг повністю пригнічував амплітуду ОКН на 1, 45 та 60 хвилинах спостережень і зменшував її у п'ять разів у порівнянні з контролем на 5, 15 та 30 хвилинах досліду.

Скополамін в дозі 1 мг/кг також пригнічував амплітуду ОКН всю епоху спостереження, але не так виразно, як бемітил та етоксибемітил.

Реверсивний постоптокінетичний ністагм, що реєструється після припинення зорової стимуляції за умов зорової депривації, також вивчався протягом 60 хвилин.

В результаті аналізу змін частоти РПН під впливом речовин, що вивчалися, відзначено її пригнічення бемітилом, уведеним у дозі 100 мг/кг з 33 ± 4,6 уд/с (контроль) до 8 ± 0,5 уд/с на першій хвилині дослідження. Далі пригнічування збільшувалося і склало: на  хвилині спостережень 7 ± 0,8 уд/с, на 15 хвилині – 5 ± 0,5 уд/с, на 30 і 45 хвилинах – 1 ± 0,05 уд/с, а на 60 хвилині частота не реєструвалася. Збільшена доза бемітилу (200 мг/кг) вже з п'ятої хвилини експерименту знижувала частоту РПН до 1 ± 0,2 уд/с з контрольної 21 ± 2,9 уд/с, аналогічне зниження спостерігалося на 15 хвилині, а починаючи з тридцятої хвилини і до кінця дослідження РПН зникав.

Було відзначено і пригнічення частоти РПН етоксібемітилом у дозі 100 мг/кг. Найбільш виразну його дію на цей параметр встановлено на першій хвилині реєстрації – з 33 ± 4,6 уд/с (контроль) до 23 ± 2,5 уд/с. На 45 та 60 хвилинах реєстрації частота зменшувалася у два рази у порівнянні з контролем. Скополамін у дозі 1 мг/кг несуттєво впливав на цей показник.

Оцінюючи дію речовин, що досліджувалися, на амплітуду РПН, треба відзначити її пригнічення бемітилом вже в дозі 50 мг/кг на 1, 15, 45 і 60 хвилинах запису. Бемітил у дозі

100 мг/кг виявив більш виразний вплив, а в дозі 200 мг/кг привів до зникнення РПН на

30 хвилині спостережень. Вплив етоксібемітилу на цей показник спостерігався на 1, 45 та

60 хвилинах експерименту. Скополамін також пригнічував амплітуду РПН.

Таким чином, у скополаміну, бемітилу та етоксібемітилу виявлена здатність пригнічувати енергію оптокінетичного та реверсивного постоптокінетичного ністагмів. Виразність депримуючого впливу носить різноманітний характер у кожному конкретному випадку. Звертає на себе увагу те, що на відміну від скополаміну, бемітил та етоксібемітил виявили більш суттєвий пригнічуючий вплив на досліджувані параметри, що підтверджує наявність у них вестибулопротекторних властивостей.

Зміни стану вегетативних корелятів вестибулярних розладів, зумовлених тісним зв'язком вестибулярного аналізатору з вегетативною нервовою системою (Ю.В.Митин, П.П. Унич, 1999), які є однією з причин порушень адаптаційних реакцій організму при моделюванні хвороби руху, проявлялись збільшенням частоти серцевих скорочень та зміною амплітуди зубця R дослідних кроликів. Бемітил та етоксібемітил у дозі 100 мг/кг зменшували амплітуду зубця R та знижували частоту серцевих скорочень. Скополамін не впливав вірогідно на ці параметри ЕКГ.

Проведені дослідження з вивчення вмісту деяких метаболітів вуглеводного обміну (глюкози, молочної та піровиноградної кислот) в умовах впливу вестибулопротекторів. Зміни, що спостерігалися при моделюванні хвороби руху, можна охарактеризувати як гіпоксичні. Так, після обертання тварин у їх крові значно підвищувалась кількість молочної кислоти і, в меншій мірі, глюкози та пірувату. Це приводило до падіння співвідношення глюкоза/лактат і коефіцієнту відновленості НАД, росту співвідношення лактат/піруват. Таке збільшення вмісту молочної кислоти в крові є показником порушення тканинного метаболізму, пов'язаного з гіпоксією. Попереднє введення бемітилу в дозі 50 мг/кг приводить до зниження вмісту пірувату в крові нижче рівня інтактних тварин, попереджує підвищення концентрації лактату в крові і не впливає на вміст глюкози. Все це разом призводить до підвищення співвідношення глюкоза/лактат, хоч співвідношення лактат/піруват і НАД/НАДН2 залишаються тими ж самими, що й при обертанні без уведення препаратів. Бемітил у дозі 100 мг/кг приводив до двократного збільшення вмісту глюкози у крові та значного (нижче норми) зниження вмісту пірувату, а також перешкоджав викиданню у кров лактату. В результаті нормалізувалося співвідношення НАД/НАДН2 і в значній мірі збільшувалося співвідношення глюкоза/лактат. Бемітил в дозі 200 мг/кг викликав аналогічні зміни. Етоксібемітил в тих самих дозах викликав ті ж наслідки, що й бемітил.

Виявлені нами зміни ряду показників вуглеводного обміну при введенні вивчених речовин до моделювання хвороби руху дозволяють припустити дію препаратів на стимуляцію глюконеогенезу, що веде до переваги окисленої форми НАД, а також до залучення молочної кислоти через піровиноградну до синтетичних процесів.

Підтвердженням перспективності й доцільності застосування бемітилу та етоксібемітилу як протизакачувальних засобів служать також отримані нами дані про виражений вплив актопротекторів на систему циклічних нуклеотидів в умовах моделювання хвороби руху.

Характер змін у системі циклічних нуклеотидів, відзначений у випадку попереднього застосування вестибулопротекторів (табл. 1), свідчить, що як бемітил, так і етоксібемітил опосереднюють свою дію на обмін речовин через систему циклічних нуклеотидів. Динаміка змін рівнів цАМФ та цГМФ може відбивати інтенсивність дії адренергічних та холінергічних агентів на обмінні процеси. Введення препаратів може впливати на обмін самих циклічних нуклеотидів (синтез і розпад) або на ті нейромедіатори, посередниками дії яких є цАМФ та цГМФ.

Таблиця 1

Вплив вестибулопротекторів на рівень циклічних нуклеотидів

у плазмі крові щурів в умовах моделювання хвороби руху

Умови досліду цАМФ, пмоль/мл цГМФ, пмоль/мл цАМФ/цГМФ

Контроль (інтактні тварини) 69,8 ± 4,7 n = 22 13,55 ± 0,81 n = 11 7,202 ± 0,690 n = 11

Обертання 180 ± 23,2* n = 22 9,68 ± 0,61* n = 14 17,291 ± 3,121* n = 14

Бемітил 50 мг/кг + обертання Бемітил 100 мг/кг + обертання Бемітил 200 мг/кг + обертання 122,7 ± 17,4*, ** n = 5 102,7 ± 9,6* ** n = 5 115,4 ± 9,9* ** n = 11 13,16 ±1,16** n = 7 11,60 ± 1,24 n = 5 8,63 ± 0,84** n = 14 8,554 ± 1,338** n = 5 11,192 ± 1,334** n = 5 16,775 ± 1,537 n = 10

Етоксібемітил 50 мг/кг + обертання Етоксібемітил 100 мг/кг + обертання Етоксібемітил 200 мг/кг + обертання 93,9 ± 4,8* ** n = 8 81,0 ± 7,3** n = 15 75,6 ± 8,8** n = 9 12,80 ± 1,19** n = 8 9,36 ± 0,90* n = 11 8,70 ± 1,10* n = 8 7,836 ±1,013** n = 8 8,435 ± 0,624** n = 11 9,060 ± 0,976** n = 6

Примітки в цій та табл. 2 і 3:

1. * р < 0,05 по відношенню до показників контрольної групи;

2. ** р < 0,05 по відношенню до показників тварин, що оберталися.

Таким чином, вміст цАМФ і цГМФ у плазмі крові, а також співвідношення цАМФ/цГМФ виявляється чутливим до вестибулярного впливу і введення бемітилу та етоксібемітілу, що є ще одним кроком до встановлення вестибулозахисного механізму дії цієї групи препаратів. Визначення рівнів цАМФ у плазмі крови (в більшій мірі, ніж цГМФ) може служити одним з тестів для порівняння вестибулопротекторних властивостей препаратів.

У зв'язку з тим, що дія вивчених нами речовин була спрямована переважно на зміну рівня цАМФ, а не цГМФ, та у зв'язку з більшою ефективністю етоксібемітилу було вивчено зміну концентрації цАМФ у плазмі крові, клітинах кори великих півкуль, середнього мозку, мозочку, печінці, нирках, надниркових залозах, скелетній мускулатурі, серцевому м'язі та легенях у щурів в умовах обертання та уведення етоксібемітилу. Оцінка дослідного параметру свідчить (табл. 2), що в наднирковій залозі рівень цАМФ при моделюванні хвороби руху вдвічі збільшувався. Така реакція з боку надниркової залози пов'язана з особливим значенням цього органу для розвитку загального адаптаційного синдрому. Введення етоксібемітилу вже в дозі 50 мг/кг попереджує таке збільшення концентрації цАМФ. Збільшення концентрації цАМФ в умовах закачування виявлено також у клітинах кори великих півкуль і середньому мозку. Введення етоксібемітилу в дозі 50 мг/кг частково, а в дозі 100 мг/кг та 200 мг/кг – повністю попереджало підвищення концентрації цАМФ. Зважаючи на вищесказане, вплив бемітилу та скополаміну на вміст цАМФ при моделюванні хвороби руху вивчали тільки в клітинах кори великих півкуль, середньому мозку та надниркових залозах. Отримані результати (табл. 3) свідчать, що скополамін вірогідно знижує вміст цАМФ тільки в надниркових залозах. Вплив бемітилу на рівень цАМФ в клітинах кори великих півкуль спостерігається в дозах 50 мг/кг та 200 мг/кг, в середньому мозку – в дозі 100 мг/кг, а в надниркових залозах його нормалізуюча дія на цей показник зростає з підвищенням дози. Оптимальною нормалізуючою дозою, виходячи з даних дослідження, як для бемітилу, так і для етоксібемітилу, є доза 100 мг/кг. Обидва вивчених препарати в більшій мірі, ніж скополамін, сприяли нормалізації гомеостазу при вестибулярних навантаженнях.

Вивчення дії препаратів на вміст РНК у клітинах кори великих півкуль і середньому мозку в умовах вестибулярних навантажень показало, що закачування призводить до значного зниження вмісту РНК у клітинах кори великих півкуль і середньому мозку білих щурів.

Бемітил у дозі 100 мг/кг частково перешкоджав зниженню вмісту РНК у клітинах кори великих півкуль, у дозі 200 мг/кг повністю знімав дію вестибулярного подразника на цей показник. Більш ефективним у даному експерименті був етоксібемітил. Попереднє його введення повністю нейтралізувало вплив закачування на вміст РНК у клітинах кори великих півкуль і

частково – в середньому мозку, що спостерігалося для усіх вжитих нами доз.

Застосування інгібіторного аналізу (попереднє введення інгибітора транскрипції – актиноміцину D) показало, що вплив бемітилу та етоксібемітилу на вміст РНК у клітинах кори великих півкуль і середньому мозку є результатом збільшення інтенсивності транскрипції РНК, тому що вплив обох препаратів повністю знімається введенням актиноміцину D. Можна припустити, що закачування приводить до гальмування транскрипції РНК у клітинах кори великих півкуль і середньому мозку, а введення вивчених речовин посилює інтенсивність її синтезу. У зв'язку з тим, що актиноміцин D повністю знищує даний ефект, виключена дія препаратів на швидкість розпаду наявних молекул РНК, а підвищення кількості РНК йде за рахунок збільшення “тривалості життя” вже наявних молекул РНК. Отримані нами дані узгоджуються з дослідами А.В. Смирнова і співавт. (1988), що свідчить про посилення синтезу білка, яке лежить в основі відновлюючих ефектів актопротекторів.

Таблиця 2

Вплив етоксібемітилу на концентрацію цАМФ (пмоль/мг тканини)

в органах та відділах головного мозку щурів в умовах обертання

Орган Інтактні тварини Обертання Етоксибемітил + обертання

50 мг/кг 100 кг/мг 200 кг/мг

Клітини кори великих півкуль 16,71 ±2,84 n = 8 31,76±5,21* n = 6 23,06±5,25 n = 5 21,46±5,95 n = 8 21,47±3,04 n = 4

Середній мозок 17,25 ± 2,29 n = 10 26,64±4,52* n = 7 24,33±6,37 n = 5 15,04±4,01** n = 7 14,45±1,21** n = 10

Мозочок 20,34 ± 3,90 n = 6 20,78±4,16 n = 5 21,83±4,05 n = 5 20,20±3,69 n = 7 22,44±3,81 n = 5

Печінка 9,35 ± 0,55 n = 4 12,16±1,92 n = 5 9,19±1,06 n = 5 10,30±3,47 n = 5 9,98±2,88 n = 3

Нирки 11,49 ± 3,81 n = 5 13,65±3,77 n = 5 11,14±1,90 n = 5 12,74±3,95 n = 4 12,93±1,94 n = 5

Надниркові залози 17,22 ± 4,82 n = 11 41,94±4,52* n = 8 17,38±6,36** n = 7 17,78±6,90** n = 8 24,72±5,80** n = 7

Скелетна мускулатура 9,33 ± 1,30 n = 6 9,44±0,96 n = 4 9,10±0,27 n = 4 11,22±1,48 n = 5 13,41±2,18 n = 3

Серцевий м'яз 14,99 ± 4,03 n = 5 12,33±3,10 n = 5 10,54±1,03 n = 5 10,71±2,63 n = 5 11,26±1,68 n = 5

Легені 16,12 ± 4,66 n = 4 12,09±0,48 n = 5 16,44 ± 3,39 n = 5 16,11 ± 4,07 n = 5 17,29 ± 3,10 n = 4

Таблиця 3

Вплив скополаміну та бемітилу на концентрацію цАМФ (пмоль/мг тканини)

в клітинах кори великих півкуль, середньому мозку та надниркових залозах

білих щурів в умовах обертання

Умови досліду Клітини кори великих півкуль Середній мозок Надниркова залоза

Інтактні тварини 16,71 ± 2,84 n = 8 17,25 ± 2,29 n = 10 17,22 ± 4,82 n = 11

Обертання 31,76 ± 5,21* n = 6 26,64 ± 4,52* n = 7 41,94 ± 4,52 n = 8

Скополамін в дозі 1 мг/кг + обертання 21,61 ± 4,44 n = 7 27,56 ± 5,10 n = 5 24,78 ± 6,08** n = 12

Бемітил в дозі 50 мг/кг + обертання 33,82 ± 6,38* n = 5 23,12 ± 3,44 n = 6 17,02 ± 5,48** n = 9

Бемітил в дозі 100 мг/кг + обертання 24,48 ± 5,74 n = 9 15,77 ± 1,63** n = 7 11,36 ± 1,59** n = 9

Бемітил в дозі 200 мг/кг + обертання 18,03 ± 3,68** n = 6 23,70 ± 3,79 n = 7 8,61 ± 1,71** n = 7

Порівняння змін, що виникають під дією вивчених нами вестибулопротекторів у стані вуглеводного обміну і синтезу РНК, дозволяє зробити висновок про дію цих препаратів на процеси синтезу різних речовин у клітині, що сприяє оптимізації обміну в умовах гіпоксії, викликаної подразненням вестибулярного аналізатора.

Результати досліджень щодо вивчення механізмів сприятливого впливу актопротекторів на функції гематоенцефалічного бар'єру свідчать про наявність у них стабілізуючого впливу на проникність останнього. Бемітил та етоксібемітил у дозах 100 мг/кг відстрочували виникнення судорожного синдрому і збільшували тривалість життя тварин в експерименті. Ці дані надають додаткові відомості про механізм дії вивчених вестибулопротекторів. Імовірно, ці препарати здатні проникати через гематоенцефалічний бар'єр, зв'язуватися як з рецепторами на мембранах клітин вивчених нами відділів головного мозку, опосереднюючи свою дію через систему цАМФ, так і з внутрішньоклітинними рецепторами, здійснюючи свій вплив на вміст РНК, а далі на концентрацію деяких ферментів.

Таким чином, експериментальні дані свідчать про те, що речовини, які вивчалися у цьому досліді, мають вестибулозахисну активність.

ВИСНОВКИ

1. На теперішній час існує досить невелика кількість препаратів, що застосовуються при вестибулярних порушеннях. Вся група відомих вестибулопротекторів характеризується небажаними побічними ефектами, що викликає необхідність пошуку нових речовин з вестибулопротекторною активністю.

2. Розвиток вестибулярних порушень у білих щурів та кроликів за умов моделювання хвороби руху є багатокомпонентним процесом. Механізми його формування значною мірою зумовлені порушенням тканинного метаболізму, функціонального рівноважного співвідношення системи цАМФ/цГМФ та гальмуванням транскрипції РНК у клітинах кори великих півкуль і середньому мозку.

3. У скринінгових дослідженнях на білих щурах виявлено, що бемітил та етоксібемітил в дозі 100 мг/кг мають протизакачувальну активність, яка проявляється у статистично вірогідному зменшенню амплітуди, частоти (у 3 рази) та тривалості (у 1,5-3 рази) обертального та післяобертального вестибулярного ністагму, що виникає при моделюванні хвороби руху.

4. В експерименті на кроликах установлено, що бемітил та етоксібемітил в дозах 100 мг/кг та 200 мг/кг при внутрішньоочеревинному введені пригнічують соматичні прояви хвороби руху, що виявляється в статистично вірогідному зменшенні тривалості, амплітуди і частоти обертального та післяобертального вестибулярного ністагму і свідчить про наявність у них вестибулопротекторних властивостей.

5. Внутрішньоочеревинне введення кроликам бемітилу та етоксібемітилу в дозах 100 мг/кг та 200 мг/кг вірогідно знижує енергію оптокінетичного ністагму та реверсивного постоптокінетичного ністагму.

6. Стресове навантаження серцево-судинної системи при моделюванні хвороби руху у кроликів проявляється у статистично вірогідному збільшенні частоти серцевих скорочень (у 1,5 рази) та амплітуди зубця R (у 1,4 рази). В цих умовах бемітил та етоксібемітил у дозі 100 мг/кг повністю запобігають такому напруженню, що свідчить про їх кардіопротекторні властивості.

7. Бемітил та етоксібемітил (100 мг/кг, 200 мг/кг, внутрішньоочеревинно, щурі) повністю запобігають падінню коефіцієнту відновленості НАД і частково, але статистично вірогідно, запобігають зниженню співвідношення глюкоза/лактат, що спостерігається при моделюванні хвороби руху. Досліджувані речовини приводять до двократного збільшення вмісту глюкози у крові, значного (нижче норми) зниження вмісту пірувату та перешкоджають викиданню до крові лактату, що дозволяє зробити висновок про здатність бемітилу та етоксібемітилу підвищувати резистентність білих щурів до гіпоксії, яка виникає при моделюванні хвороби руху, шляхом стимуляції глюкогенезу.

8. В умовах моделювання хвороби руху бемітил та етоксібемітил опосередковують свою дію на обмін речовин через систему циклічних нуклеотидів. Це доведено їх здатністю запобігати майже двократному підвищенню вмісту цАМФ, яке спостерігалося у дослідних щурів при закачуванні, у надниркових залозах вже починаючи з дози 50 мг/кг (бемітил), клітинах кори великих півкуль (бемітил в дозі 200 мг/кг) та середнього мозку (обидві речовини в дозах 100 та 200 мг/кг).

9. Захисна дія бемітилу та етоксібемітилу при закачуванні реалізується на клітинному рівні і обумовлюється схожістю їх структури з пуриновими основами нуклеїнових кислот. Це підтверджується їх здатністю в усіх застосованих дозах (50 мг/кг, 100 мг/кг, 200 мг/кг внутрішньоочеревинно) запобігати статистично вірогідному зниженню вмісту РНК у клітинах кори великих півкуль щурів, що виникає внаслідок їх вестибулярного подразнення, та здатністю етоксібемітилу .в тих самих дозах підвищувати вміст РНК в середньому мозку експериментальних тварин. Свою дію бемітил та етоксібемітил реалізують шляхом збільшення інтенсивності матричного синтезу РНК, що доведено застосуванням інгібітору транскрипції РНК актиноміціну D.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Актопротектор бемітил можна використовувати для медикаментозної профілактики різноманітних проявів хвороби руху.

2. Вивчення рівня цАМФ у сироватці крові можна використовувати як показник ступеню вираженості змін, викликаних хворобою руху в експерименті, та як чутливий тест під час скрінінгу вестибулопротекторних речовин.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Квитчатая А.И. Влияние вестибулопротекторов на систему циклических нуклеотидов при моделировании болезни движения // Патологическая физиол. и эксперимент. терапия. – 1989. – № 1. – С. 26–27 (совместно с И.И. Лещинюком, Е.О. Коноваловой, В.Г. Шамраем, Ю.Г. Бобковым) – внесок здобувача 50 %.

2. Квитчатая А.И. Скрининг вестибулопротекторной активности у производных

2-меркаптобензимидазола // Медицина сегодня и завтра. – 1999. – № 3–4. – С. 30–33.

3. Квитчатая А.И. Нейрохимические механизмы вестибулопротекторной активности некоторых производных 2-меркаптобензимидазола // Экспериментальная и клин. медицина. – 2000. – № 2. – С. 16–19.

4. Квітчата Г.І. Вивчення специфічної вестибулопротекторної дії бемітилу та етоксибемітилу // Клін. фармація. – 2000. – Т. 4, № 2. – С. 32–34.

5. Квитчатая А.И. Влияние актопротекторов на некоторые звенья гомеостаза при моделировании болезни движения // Фармакология и токсикология: Республ. межвед. сб. – К.: “Здоров'я”, 1988. – Вып. 23. –