Способ повышения продолжительности жизни в эксперименте при гиперкапнической гипоксии
Владельцы патента RU 2776219:
Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова" Министерства обороны Российской Федерации (ВМедА) (RU)
Изобретение относится к области экспертиментальной медицины. При отключении левого полушария головного мозга у подопытных животных внутрибрюшинно вводят амтизол в эквимолентной дозе 25 мг/кг за 30 мин до гипоксического эпизода. При отключении обоих полушарий внутрибрюшинно вводят 2-аминобензтиазол в эквимолентной дозе 32,5 мг/кг за 30 мин до гипоксического эпизода. При отключении правого полушария головного мозга внутрибрюшинно вводят 2-амино-4-ацетилтиазоло [5,4-b]индола (ВМ-606) в эквимольной дозе 50 мг/кг за 30 мин до гипоксического эпизода. Способ позволяет повысить продолжительность жизни животного в эксперименте при гиперкапнической гипоксии за счет использования антигипоксантов различных структур. 2 табл., 2 ил.
Изобретение относится к области фармакологии и медицины и касается способа повышения продолжительности жизни в эксперименте при гиперкапнической гипоксии при применении антигипоксантов различной структуры.
Гиперкапническая гипоксия сопровождает деятельность людей в закрытых пространствах постоянно. Для предотвращения ее пагубных последствий используют различные лекарственные препараты с антигипоксической активностью. Однако зачастую вопрос о возможных механизмах действия лекарственных препаратов и их локализации в организме остается открытым. Для выявления участия работы головного мозга в обеспечении антигипоксической активности препаратов нами предложена и изучена новая экспериментальная модель. Ее суть заключается в следующем: в нескольких экспериментальных группах животных отключают с помощью известной методики [2, 5] левое, правое полушария головного мозга и помещают каждую особь в отдельную герметичную равного объема камеру. Тем же манипуляциям подвергают контрольную группу животных и получающих плацебо. Фиксируется время жизни опытных животных. Экспериментальная модель позволяет оценить работу каждой гемисферы в условиях гиперкапнической гипоксии и мозга в целом. Методика опробована на 3-х экспериментальных антигипоксантах, разработанных в Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова, структурные формулы приведены на фиг. 1 [3]. Амтизол - известный препарат, рекомендованный фармакологическим комитетом как эталонный антигипоксант [4].
В основу изобретения положена задача получения более точной оценки воздействия антигипоксантов на мозг при гиперкапнической гипоксии.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе повышения продолжительности жизни в эксперименте при гиперкапнической гипоксии при отключении левого полушария головного мозга у подопытных животных внутрибрюшинно вводят амтизол в эквимолентной дозе 25 мг/кг за 30 мин до гипоксического эпизода, при отключении обоих полушарий внутрибрюшинно вводят 2-аминобензтиазол в эквимолентной дозе 32,5 мг/кг за 30 мин до гипоксического эпизода; при отключении правого полушария головного мозга внутрибрюшинно вводят2-амино-4-ацетилтиазоло [5,4-b] индола (ВМ-606) в эквимольной дозе 50 мг/кг за 30 мин до гипоксического эпизода.
Ранее в экспериментальной фармакологии применяли отключения полушарий головного мозга у животных для исследования лекарственных препаратов. Мы впервые применили полное отключение коры головного мозга в добавление к отключению левой и правой гемисфер в модели гиперкапнической гипоксии, что позволило гораздо точнее оценить фармакологическую активность и точки приложения лекарственных препаратов в организме.
Изобретение поясняется фиг. 1, на которой показаны структурные формулы соединений: 1 - Амтизол; 2 - 2-Аминобензтиазол (препарат 2-АБТ); 3-2-Амино-4-ацетилтиазоло[5,4-b]индол (препарат ВМ-606). На фиг. 2 показано изменение продолжительности жизни мышей (%) в различных экспериментальных условиях под воздействием препаратов по отношению к соответствующей группе животных без препарата. НО - неоперированные группы, ЛО - ложнооперированные группы, АНН - группы с активным правым полушарием, АЛП - группы с активным левым полушарием, ОНИ - группы с инактивацией обоих полушарий мозга.
Эксперименты выполнены на 476 половозрелых самцах беспородных мышей. Гипоксию с гиперкапнией моделировали в стеклянных банках объемом 200 мл с герметичными крышками [6]. После завинчивания крышки банки переворачивали вверх дном и, чтобы избежать подсоса воздуха, опускали в кювету с водой. Регистрировали продолжительность жизни животных.
В опытах использовали следующие группы животных: интактные - 1 группа, ложнооперированные (контрольные) - 2 группа, мыши с выключением левого полушария - 3 группа и выключением правого полушария - 4 группа; далее повторяют тот же набор с добавлением амтизола, 2-аминобензтиазола и ВМ-606. Препараты вводили внутрибрюшинно в эквимольных дозах 25, 32,5 и 50 мг/кг соответственно за 30 мин до гипоксического эпизода. В каждой группе было от 19 до 40 мышей.
Эксперименты выполняли сериями по 16-20 животных. В каждой серии все группы животных были представлены в равной степени. Все опыты выполнены в один и тот же период времени с 13.00 до 15.00, так как имеются указания на суточные колебания устойчивости к гипоксии белых крыс и мышей [1]. Временное выключение коры одного из полушарий или обеих гемисфер достигали путем эпидуральной аппликации фильтровальной бумажки, смоченной 25% раствором хлорида калия [2; 5]. Для этого, за двое суток до эксперимента у животных под эфирным наркозом над одной или обеих гемисфер в кости черепа высверливали по отверстию диаметром около 1 мм. Аппликацию производили за 15 минут до тестирования. У ложнооперированных мышей, которые служили контролем, проделывали все те же подготовительные операции, но без трепанации черепа и аппликации.
Полученные данные подвергали компьютерной обработке с использованием стандартного статпакета GraphPad PRISM, они приведены в табл. 1.
На фиг. 2 также показано изменение продолжительности жизни мышей (%) в различных экспериментальных условиях под воздействием препаратов по отношению к соответствующей группе животных без препарата. НО -неоперированные группы, ЛО - ложнооперированные группы, АНН - группы с активным правым полушарием, АЛП - группы с активным левым полушарием, ОПИ - группы с инактивацией обоих полушарий мозга.
Сразу обращают на себя внимание два значения в табл. 2 и на фиг. 2 равные 100%. То есть амтизол при активном левом полушарии и ВМ-606 при выключении коры обеих гемисфер полностью теряет свое антигипоксическое действие, которое было достаточно выраженным у животных без операции.
Сравнение значений в первой (животные с интактным мозгом) и последней (полностью функционально декортицированные особи) колонках позволяет предположить, что:
1. Амтизол имеет примерно равное антигипоксическое действие как в мозге, так и в организме (точнее 58% - мозг и 42% - остальной организм).
2. Антигипоксическая активность 2-АБТ на 2/3 связана с мозгом и только на треть с остальным организмом (69% против 31%).
3. Антигипоксическое действие ВМ-606 связано исключительно с мозгом.
Таким образом, данный способ позволяет четко выяснить, какова активность препаратов при гиперкапнической гипоксии в мозге. Применение амтизола при инсультах показано только при активном правом полушарии. Экспериментальный препарат ВМ-606 показан при травмах головного мозга, инсультах.
Литература.
1. Алликметс Л.Х., Оттер М.Я., Ээпик Т.Э. Суточные и сезонные колебания резистентности интактных белых мышей и крыс в трех моделях гипоксии // Тез. докл. Всес.конф., поев. 50-летию Ин-та физиологии им. И.С. Бериташвили. - Тбилиси: Мецниереба, 1986. - С. 18-19.
2. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П. Методики и эксперименты по изучению мозга и поведения. - М.: Высшая школа, 1991. - 400 с.
3. Марышева В.В. Исследование антигипоксических свойств в гомологическом ряду 2-аминотиазола / В.В. Марышева, П.Д. Шабанов // Эксперим. и клин, фармакология. - 2005. - Т. 68, №1. - С. 67-70.
4. Методические рекомендации по экспериментальному изучению препаратов, предлагаемых для клинического изучения в качестве антигипоксических средств. Л.Д. Лукьянова (ред). - Москва: Б. и., 1990. - С. 8.
5. Михеев В.В., Шабанов П.Д. Фармакологическая асимметрия мозга. - СПб.: Элби-СПб, 2007. - 384 с.
6. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологичеких веществ. - Москва, 2000. - С. 153-158.
Способ повышения продолжительности жизни в эксперименте при гиперкапнической гипоксии, отличающийся тем, что при отключении левого полушария головного мозга у подопытных животных внутрибрюшинно вводят амтизол в эквимолентной дозе 25 мг/кг за 30 мин до гипоксического эпизода, при отключении обоих полушарий внутрибрюшинно вводят 2-аминобензтиазол в эквимолентной дозе 32,5 мг/кг за 30 мин до гипоксического эпизода; при отключении правого полушария головного мозга внутрибрюшинно вводят 2-амино-4-ацетилтиазоло [5,4-b] индола (ВМ-606) в эквимольной дозе 50 мг/кг за 30 мин до гипоксического эпизода.
