Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Նոոպեպտի ազդեցությունը ուղեղային արյան շրջանառության և իշեմիկ խանգարումների հետևանքով զարգացող վարքային փոփոխությունների վրա

Աֆրիկյան, Շուշանիկ Գևորգի (2015) Նոոպեպտի ազդեցությունը ուղեղային արյան շրջանառության և իշեմիկ խանգարումների հետևանքով զարգացող վարքային փոփոխությունների վրա. PhD thesis, Երևանի Մ.Խորենացու անվան պետական բժշկական համալսարան.

[img]
Preview
PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (566Kb) | Preview
    [img]
    Preview
    PDF (Thesis)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (3070Kb) | Preview

      Abstract

      Разработка средств профилактики и фармакологической коррекции нарушений мозгового кровообращения и развиваемых при этом патологических последствий, является важной задачей современной медицины в связи со значительной распространенностью церебрального инсульта, высоким процентом смертности и инвалидизации населения при этом заболевании (Мельникова Е.В., 2007; Sacco R. L. et. аl, 2013; WHO Global Infobase 2015). Эпидемиологические исследования последних лет показали, что среди всех видов инсультов доминируют ишемические поражения мозга, доля которых, по данным различных международных мультицентровых исследований достигает 87% (Alan S.Go et al., 2013). Изучение тонких механизмов, лежащих в основе развития ишемических нарушений с участием кальций-глютаматной нейротоксичности, глютаматных транспортных белков и рецепторов (Fisher M. and Schaebitz W., 2000; Onwuekwe I.O., 2012; Lai T.W. et al, 2014), ГАМK-глютаматного дисбаланса, ферментов, ответственных за генерацию супероксид радикала и других реактивных форм кислорода (Seth Love, 1999; Manzanero S. et al., 2013), каспаза-3 и т.д. (Yakovlev A.G. and Faden A.I., 2004), предопределили основные подходы в терапии ишемических нарушений мозга с применением блокаторов кальциевых каналов, NMDA рецепторов, ГАМК-ергических средств, скавенджеров свободных радикалов, антиоксидантов (Woodruff T.M. et al., 2011; Terasaki Y. et al., 2014), направленные на восстановление и поддержание на необходимом уровне адекватного кровоснабжения мозговой ткани (Arshad M., 2014), уменьшение объема зоны инфаркта, а также коррекцию психоневрологических последствий локально-ишемических поражений мозга (Zhang L. еt al., 2012). Несмотря на довольно обширный арсенал исследованных за последние десятилетия соединений, выбор средств, применяемых для лечения и профилактики ишемических нарушений, продолжает оставаться ограниченным (Ginsberg M.D., 2009; Sandercock P. et al., 2002; Hinkle J.L. and Bowman L., 2003; Kaur H. et al, 2013), в связи с отсутствием окончательно доказанной клинической эффективности апробированных соединений (Gladstone J.D. et al., 2002; Philip M. et. al, 2009; Kahle M.P. and Bix G.J., 2012; Minnerup J. et al., 2012). В последнее время значительно возрос интерес к эндогенным пептидам и их аналогам в качестве потенциальных терапевтических средств. Предпосылкой для изучения возможности применения нейропептидов при нейродегенеративных заболеваниях и повреждениях мозга различного генеза, включая ишемические нарушения мозга, послужила их ключевая роль в регуляции функций центральной нервной системы (Hökfelt T. еt al., 2003; McGonigle P., 2012). Физиологическая активность нейропептидов довольно разнонаправлена, поскольку в виду наличия в структуре этих соединений нескольких лигандных групп связывания для них характерна афинность к различным специфическим рецепторам (Гусев Е.И., Скворцова В.И., 2001). Более того, нейропептидам свойственна биотрансформация с образованием родственных организму нетоксичных метаболитов, нередко обладающих собственной биологической активностью. Многообразие активируемых пептидами рецепторов, а также каскадных механизмов, послужили предпосылкой для создания на их основе препаратов, применяемых в терапии различных нарушений ЦНС, в том числе и ишемических повреждений (McGonigle, 2012; Cervia, 2013). Однако эндогенным пептидам и их аналогам присущ ряд недостатков, ограничивающих их применение в клинике (D. Hoyer, T. Bartfai, 2012). Во-первых, большинство из них имеют короткую продолжительность действия (от нескольких минут, до нескольких часов) вследствие энзиматического расщепления как специфическими, так и неспецифическими пептидазами (Kimmerlin T. and Seebach D., 2004). Во-вторых, полипептиды обладают низкой биодоступностью при пероральном применении и плохо проникают через гемато-энцефалический барьер (D. Wu, 2005). Более того, эндогенные нейропептиды и их аналоги, взаимодействуя на различные подтипы рецепторов как в ЦНС, так и периферии, могут приводить к развитию нежелательных побочных эффектов. В свете вышеизложенного, в последнее время все большую значимость в качестве эффективных потенциальных нейропротекторов приобретают короткие ди- и три-пептиды, имитирующие концевые остатки эндогенных полипептидов: вазопресина, АКТГ, ТРГ, ИФР-1 и т.д., (Rajanikant G.K. et al., 2007; Manaeko A. et al., 2011; Hori M. et al., 2012), содержащие циклические аминокислоты пролин и пироглютаминовую кислоту, а также глицин (Samonina G., et al, 2002). Последние, наряду со свойственной для пептидов способностью метаболизироваться с образованием соединений нередко обладающих собственной фармакологической активностью, в отличие от своих более длинных аналогов характеризуются высокой биодоступностью, так как не подвергаются действию неспецифических пептидаз и хорошо проникают через ГЭБ (Guan J. and Gluckman P., 2009). Вышеизложенное послужило основой для исследования нейропротeкторной способности созданного в НИИ Фармакологии РАМН на основе дизайна коротких пептидов ноотропного препарата—ноопепта (этиловый эфир N-фенацетил-L-пролилглицина). (Островская Р.У. и соавт., 2002). Цель и задачи исследования. Целью исследования явилось изучение влияния ноопепта на церебральную гемодинамику и его способности устранять нейроповеденческие последствия локально ишемических нарушений мозга. Поставленная цель была достигнута исследованием влияния ноопепта на:  локальный мозговой кровотокв условиях односторонней перевязки общей сонной артерии (ОПСА),  микроциркуляторное русло коры головного мозга при нарушениях церебральной гемодинамики, вызванных ОПСА,  системное артериальное давление и ЧСС экспериментальных животных, процессы обучения и памяти при локально ишемических нарушениях мозга,  изменения поведенческих реакций животных, вызванных окклюзией средней мозговой артерии, уровень липофусцина в ишемизированной мозговой ткани крыс,  морфологические сдвиги в мозговой ткани, вызванные локальной ишемией. Научная новизна. Выявлена способность ноопепта стимулировать нарушенное в условиях ишемии кровоснабжение мозга, путем силения локального мозгового кровотока и улучшения усостояния микроциркуляторного русла коры головного мозга, без значимых изменений со стороны системного артериального давления и частоты сердечных сокращений у экспериментальных животных. Установлено, что введение ноопепта на фоне локально ишемических поражений мозга, устраняет нарушения памяти и процессов обучения, а также развитие тревожности, подавление локомоторной активности и координации животных, вызванных окклюзией средней мозговой артерии. Раскрыт один из возможных механизмов нейропротекторного действия ноопепта, обусловленный способностью препарата предотвращать свойственное ишемии избыточное накопление липофусцина как в поврежденном, так и интактном полушариях головного мозга ишемизированнных животных. Научно-практическая значимость. Полученные данные относительно способности ноопепта устранять нарушения кровоснабжения мозга и улучшать микроциркуляцию в условиях ишемических поражений, открывают перспективы для разработки препарата в качестве нового средства коррекции нарушений мозгового кровообращения. Доказанная в эксперименте эффективность ноопепта в устранении тревожности и нарушений координации, повышении общей двигательной активности и улучшении памяти животных, вызванных ишемическими нарушениями мозга, позволяют рекомендовать препарат как средства для устранения психоневрологических последствий ишемического инсульта. Апробация материалов диссертации. Результаты работы докладывались на международном конгрессе “Международный конгресс молодых ученых” (Ереван, 2010г.), пятой международной научно-практичекой конференции “Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине (Санкт-Петербург, 2013г.), ежегодной отчетной научной конференции ЕГМУ (2013г). Апробация диссертации состоялась на научно-координационном совете ЕГМУ им М. Гераци (протокол заседания N4, от 01.07.2015 г). Публикация работ. Полученные результаты отражены в 5 публикациях отечественных и зарубежных журналов и материалов конференций. Структура диссертации. Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста, включает 30 рисунков и 9 таблиц. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, главы результатов собственных исследований и их обсуждения, заключения, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 207 источников. Նյարդապաշտպան ազդեցությամբ դեղերի ստեղծումը և ուսումնասիրությունը հանդիսանում են արդի բժշկագիտության կարևորագույն խնդիրներից մեկը, քանի որ ներկայումս ուղեղային արյան շրջանառության խանգարումները մահացությունների ցուցանիշով և առաջնային հաշմանդամության պատճառով աշխարհում զբաղեցնում են առաջատար դիրքերից մեկը: Ուսումնասիրված է իշեմիայի պայմաններում էնդոգեն նեյրոպեպտիդների կարճ նմանակների կառուցման եղանակով ստացված նոր նոոտրոպ դիպեպտիդի` նոոպեպտի (N-ֆենիլացետիլ-L-պրոլիլգլիցին) ազդեցությունը առնետների ուղեղային արյան շրջանառության և մազանոթային հունի, հիշողության և վարքային փոփոխությունների, ինչպես նաև ուղեղային հյուսվածքում լիպոֆուսցինի քանակական տեղաշարժերի և մորֆոլոգիական փոփոխությունների վրա: Նոոպեպտի ազդեցության ուսումնասիրությունը առնետների աջ ընդհանուր քնային զարկերակի կապումից խանգարված ուղեղի տեղային արյունահոսքի (ՈՒՏԱ) վրա ցույց տվեց, որ կապումից 30 ր հետո երկպեպտիդի ն/ո ներարկումը 1 մգ/կգ դեղաչափով նպաստում է վնասված կիսագնդում ՈՒՏԱ-ի վերականգնմանը մինչև ելակետային արժեքի: Հատկանշական է, որ 2 մգ/կգ դեղաչափի ներարկումից առաջացած դրական տեղաշարժերը նույն չափով արտահայտված չեն, ինչը կարելի է բացատրել պեպտիդներին և պեպտիդանման նյութերին բնորոշ դեղաչափ-ազդեցություն “գմբեթաձև” կախվածությամբ: Հարկ է նշել, որ դիպեպտիդի միանվագ ներարկումը չի ուղեկցվում համակարգային զարկերակային ճնշման ցուցանիշների նկատելի փոփոխությամբ, ինչը վկայում է, որ դրական ազդեցությունը ՈՒՏԱ-ի վրա միջնորդավորված չէ համակարգային արյունամատակարարման փոփոխություններով: Նոոպեպտի դրական ազդեցությունը ուղեղային արյունահոսքի վրա հաստատվեց նաև առնետների գլխուղեղի կեղևային շերտի մորֆոմետրիկ հետազոտություններում: Ապացուցվեց, որ դիպեպտիդը բարելավում է մազանոթային հունի վիճակը ինչպես ինտակտ, այնպես էլ վնասված կիսագնդում` աջ քնային զարկերակի կապումից հետո: Նշված ազդեցությունը արտահայտվում է կեղևային շերտում ֆունկցիոնալ մազանոթների քանակի և տրամագծի վիճակագրորեն հավաստի մեծացումով` ի համեմատ ստուգիչ խմբի, որտեղ փորձարարական կենդանիների շրջանում վիրահատական միջամտությունից հետո նկատվում էր նշված ցուցանիշների իջեցում: Ամփոփելով ստացվածը, կարելի է եզրակացնել, որ նոոպեպտը 1 մգ/կգ դեղաչափով կարգավորում է ձախ քնային զարկերակի կապումից խանգարված ուղեղային արյունահոսքը: Ուսումնասիրվեց նոոպեպտի ազդեցությունը ձախ միջին ուղեղային զարկերակի կապումից առաջացող կենդանիների ընդհանուր շարժողական և հետազոտական ակտիվության ընկճման, տագնապի առաջացման, կոորդինացիայի և հիշողության խանգարումների վրա: Հետազոտությունների արդյունում պարզվեց, որ վիրահատական միջամտությունից հետո նոոպեպտի 0,5 մգ/կգ դեղաչափով շարունակական /6 և 12 օր / ն/ո ներարկումը ուղեկցվում է նշված տեղաշարժերի դրական դինամիկայով: Այսպես, օրինակ պրեպարատի ազդեցությամբ նկատվում է “բաց դաշտում” առնետների ընդհանուր շարժողական ակտիվության բարձրացում, “պտտվող գլան” թեստում` կոորդինացիայի խանգարումների համուղղում և այս ազդեցությունները կրում են վիճակագրորեն հավաստի բնույթ, իշեմիայի բոլոր հետազոտված փուլերում: Ինչ վերաբերում է նոոպեպտի տագնապամարիչ ազդեցությանը, այս դեպքում նույնպես դիպեպտիդի ներարկումը հանգեցնում է տագնապի զարգացման մասին վկայող որոշ ցուցանիշների բարելավմանը “բաց դաշտ” և “խաչաձև լաբիրինթոս” թեստերում, սակայն նշված ազդեցությունը կրում է հավաստի բնույթ իշեմիայի այն փուլում, երբ տագնապի նշանները առավել արտահայտված են: “Պասիվ խուսափման պայմանական ռեֆլեքսի” մոդելում նոոպեպտի ազդեցության ուսումնասիրությունը պարզեց, որ պրեպարատի ներարկումից հետո փորձարարական կենդանիների շրջանում գրեթե չեն նկատվում լոկալ իշեմիայի պայմաններում զարգացող հիշողության խանգարումները: Ամփոփելով վերը նշվածը, կարելի է եզրակացնել, որ դիպեպտիդը կարգավորում է լոկալ իշեմիայի պայմաններում զարգացող վարքային և հիշողության փոփոխությունները: Հաշվի առնելով նոոպեպտի հակաօքսիդանտայի ակտիվությունը, ուսումնասիրվեց նրա ազդեցությունը ուղեղային հյուսվածքում լիպոֆուսցինի քանակական տեղաշարժերի վրա` լոկալ իշեմիայի պայմաններում: Պարզվեց, որ ձախ միջին ուղեղային զարկերակի կապումը նպաստում է նշված պիգմենտի վիճակագրորեն հավաստի քանակական տեղաշարժերի ինչպես ինտակտ, այնպես էլ ավելի շատ վնասված կիսագնդում, և նշված փոփոխությունները խորանում են իշեմիայի տևողության երկարացմանը զուգընթաց: Հետազոտությունների արդյունքում հաստատվեց, որ նոոպեպտը 0,5 մգ/կգ դեղաչափով կանխում է լիպոֆուսցինի կուտակումը ուղեղային հյուսվածքում և այս ազդեցությունը առավել արտահայտված է իշեմիայի 12-րդ օրը: Լիպոֆուսցինի կուտակման կանխումը կարող է հանդիսանալ լոկալ իշեմիայի պայմաններում նոոպեպտի նյարդապշտպան ազդեցության հնարավոր մեխանիզմներից մեկը: Ձախ միջին ուղեղային զարկերակի կապումից առաջացող մորֆոլոգիական տեղաշարժերի վրա նոոպեպտի դրական ազդեցոթյունը նույպես վկայում է պրեպարատի նյարդապաշտպան հատկության մասին: Այսպիսով, իրականացված հետազոտությունների արդյունքները լայն հեռանկարներ են բացում նոոպեպտի կիրառման համար` որպես ուղեղային արյան մատակարարումը բարելավող և նյարդահոգեկան տեղաշարժերը համուղղող միջոց: One of the actual goals of contemporary medicine is creation and research of neuroprotective drugs, since cerebrovascular diseases are one of the leading causes of mortality and disability worldwide. The influence of noopept (N-phenylacetyl-L-prolylglycine ethyl ester), a new cognition enhancer which has been developed on the basis of a neuropeptides short analogues design at the State Research Institute of Pharmacology of the Russian Academy of Medical Sciences, was carried out on the rat’s cerebral blood flow and microcirculation, memory and behavioral changes, as well as lipofuscine quantitative and brain tissues morphological changes under ischemic brain conditions. The research of noopept influence on the rat’s local cerebral blood flow (LCBF) disturbance after right carotid artery occlusion showed, that i/p injection of noopept in a single 1 mg/kg dose, 30 minute after surgery, increases brain local blood flow rate nearly up to his initial value before ligation. Noteworthy, increasing of LCBF rate after noopept injection in a 2 mg/kg dose wasn’t so significant in comparison to 1 mg/kg dose. These can be explained by dose-dependent bell-shaped like action, which is a characteristic feature for peptides and peptidomimetic drugs. Moreover, i/p injections of noopept in a dose 1 mg/kg didn’t change significantly either systolic or diastolic blood pressure levels and those changes didn’t have statistical confidence. Thus, the obtained data indicate that improvement of LCBF rate initiating by noopept isn’t mediated by the changes of a systemic blood pressure. The morphometry of rat cerebral cortex microcirculatory network confirmed positive influence of noopet on the brain blood flow as well. Present study demonstrates that dipeptide improve both, ipsilateral and contralateral haemisphere microcirculation aftrer right common carotid artery ligation. The influence of noopept on capillary network was mediated by statisticaly significant increas of functional capillary diameter and quantity compared with data obtained in control group, wherein decrease of mentioned parameters was observed after surgery. All above mentioned is shown that noopept in dose 1 mg/kg can recover blood flow disturbances in damaged hemisphere after right common carotid artery ligation. The investigation of noopept influence on animals moving and research activity reduction, anxiety development, coordination and memory disturbance after left middle cerebral artery occlusion (MCAO) was carried out. Present study has demonstrated that continuously i/p noopept injection in a dose 0.5 mg/kg during 6 and 12 days after ischemia was characterized by positive dynamic of mentioned parameters. Thus, it was demonstrate increase of rat’s general moving activity in open field and recovery of coordination disturbances in rota-road test as well. Furthermore, these changes were statistical.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Նոոպեպտի ազդեցությունը ուղեղային արյան շրջանառության և իշեմիկ խանգարումների հետևանքով զարգացող վարքային փոփոխությունների վրա: Influence of noopert on the cerebral blood flow and behavioural changes under local ishcemic brain conditions.
      Uncontrolled Keywords: Աֆրիկյան Շուշանիկ Գևորգի, Afrikyan Shushanik G.
      Subjects: Medicine
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 25 Dec 2015 15:29
      Last Modified: 08 Dec 2016 12:18
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/547

      Actions (login required)

      View Item