Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. По оценкам ВОЗ, эпилепсией в мире страдает более 30 - 40 миллионов человек. Частота заболеваемости эпилепсией варьирует в широких пределах в зависимости от уровня экономического развития страны и рассматриваемого возрастного диапазона. Так в США она составляет в среднем 48 человек на 100000 населения, с максимумом в возрасте до 5 лет - 152/100000 и снижением до 40/100000 в возрасте 20-70 лет (А.V.Delgado-Escueta et al.,1986). В странах Восточной Европы этот показатель в среднем составляет 117-220 на 100О00 населения, а в развивающихся странах он нередко превышает 10-20 человек на 1000 населения (В. Г. Ротштейн и др.,1987). В среднем частые и выраженные судорог» встречаются у 3 человек на 1000 населения, нередко вызывая полную утрату трудоспособности и обусловливая высокую смертность.
В связи с этим в различных лабораториях и клиниках мира было направлено много усилий на синтез новых эффективных проти-восудорожных препаратов, на разработку новых методов лечения эпилепсии. Однако, несмотря на то, что арсенал современных про-тивосудорожных средств насчитывает несколько десятков соединений, существующие методы лечения эпилепсии оказываются малоэффективными по крайней мере у 1/4 больных этим заболеванием (А.V.Delgado-Escueta et al.,1986). В значительной степени это обусловлено недостаточно полным пониманием патогенеза эпилепсии и в особенности на клеточно-мембрано-молекулярном уровнях.
В связи с вышесказанным открытие новых звеньев в патогенетических цепях эпилепсии и выяснение их роли, а также поиск на основании этих данных новых противосудорожных средств и разработка эффективных методов терапии эпилепсии являются одной из актуальных задач мировой медицины, решение которой имеет также важное социально-экономическое значение.
Сокращения: АО - антиоксидантіы), А0А - АО-активность, АОС - АО-система, ГП - глутатионпероксидаза, ГПУВ - генератор патологически усиленного возбуждения, ГР - глутатионредуктаза, ЖК - жир-ная(ы) кислота(ы), ПИК - полиненасыщенные ЖК, СМ - свободные ЖК, НИР - интериктальный разряд, ИР - нктальный разряд, 3-ОП -2-этил-6-метил-3-оксипиридин, ПОЛ -перекисное окисление липидов, АЗПОЛ - аскорбат-зависимое ПОЛ, ФП0Л - ферментативное ПОЛ, СМЖ -спинномозговая жидкость, СОД - супероксиддисмутаза, ТБКП - продукты, реагирующие с 2-тиобарбитуровой кислотой, ТФ - «-токоферол, ФГЛ - фосфолнпазный гидролиз липидов, ФСМ - фракция синап-тических мембран, ЦНС - центральная нервная система, ЭКоГ -электрокортикограмиа, ЭпА - эпилептическая активность.
Современные взгляды на патофизиологию эпилепсии базируютс5 на представлении о том, что в основе эпилептических припадкої лежит гиперактивность группы нейронов, обладающих особыми морфологическими, физиологическими, биохимическими и др. свойствами, которые составляют . эпилептический очаг (В.А.Карлов,1390; Г.Н.Крыжановский,1980-1991).Последний представляет собой частны! случай генератора патологически усиленного возбуждения (ГПУВ) -агрегата синхронно работающих в самоподдерживающем режиме гиперактивных нейронов (Г.Н.Крыжановский, 1980-1991). Поскольку, согласно теории генераторных механизмов (Г. Н.Крыжановский,1980-1991) возникновение и функционирование ГПУВ лежит в основе патогенеза многих нейропатологических синдромов (болевых, двигательных, эмоционально-поведенческих, психозоподобных и др.), то изучение механизмов возникновения, развития и подавления эпилептических очагов представляет собой собственную актуальную задачу, выходящую за рамки аналогичных задач в проблеме эпилепсии.
Исходя из представлений, сформированных к концу 70-х годої в цитологии и мембранологии, можно прийти к выводу О ТОМ, ЧТ( механизм повреждения клеток разных тканей,в том числе и,нервной, включает в себя два типа стадий или этапов: 1) специфические, определяемые видом повреждающего агента или фактора, а также структурно-функциональными особенностями пораженного отдела илі органа и 2) неспецифические, универсальные, присутствующие независимо от вида повреждающего начала и свойств пораженной мишени, Нарушения регуляции в клетке процесса свободнорадикального пере-кисного окисления липидов (ПОЛ) наблюдаются, как правило, н; втором этапе повреждения клетки, хотя в ряде случаев процес< повреждения может с них начинаться. Вместе с тем они универсальны, поскольку встречаются при самых разнообразных заболеваниях і патологиях. Важными особенностями реакций ПОЛ является их цепної характер, что обусловливает способность реакций к самоускорениі и их тесная взаимосвязь с множеством других клеточных процессов Благодаря этому вклад нарушений регуляции процесса ПОЛ, их последствий в суммарное повреждение клетки (ткани) может превышат) вклад специфических стадий и определять вероятность переході обратимых изменений клеточного метаболизма и структуры в необратимые.
В экспериментально-клинических исследованиях последней
т5-
десятилетия нарушения регуляции процесса ПОЛ были обнаружены при ишемии (М.В.Биленко,1989; Ф.З.Меерсон и др.,1983) и травме (М.Ш.Промыслов и др.,1991) головного мозга, при шизофрении (Л.Л.Прилипко, Р.Р.Лидеман,1982; A.M.Michelson, 1982), рассеянном склерозе (Н. И. Роговина,А.П.Хохлов,1980; G.2. Mazzella et al.. ,1983), болезнях Паркинсона (J. Clausen, 1984; S.J.Klsh et al., 1985),Альцгеймера и Боттена-Шгейнерта-Куршмана (J.Clausen,1984), а также при стрессе (Ф.З.Меерсон,1979-1991), центральных параличах (M.Kibata et а1.,1977).инфекциях (И.Т.Ильчук,1983), отравлениях тяжелыми металлами (J.Donaldson et al.,1982) и других поражениях центральной нервной системы (ЦНС). Несомненная важность нарушений в системе регуляции процесса ПОЛ для патогенеза заболеваний ЦНС доказывается тем обстоятельством, что факторы (соединения) предотвращающие или устраняющие дисбаланс, возникающий в системе регуляции ПОЛ, в частности антиоксиданти, замедляли развитие патологического процесса и ослабляли его интенсивность вплоть до полного подавления!М.В.Биленко,1989; Г.Н.Крыжановский и др.,1984; Ф.З.Меерсон и др.,1983,1986,1988; С.Л.Няньковский, М.Ф.Тимочко,1386; А.Р.Рахимджанов и др.,1989; С.С.Рыбалова,1981; J.Suzukli et al.,1985; J.І.Cadet et al.,1989).
Вместе с тем исследований, посвященных изучению состояния ПОЛ в очагах гиперактивности и у больных, эпилепсией, а также выяснению роли возможных нарушений регуляции этого процесса при эпилептогенезе практически не проводилось. Это послужило основанием для выполнения работы, результаты которой изложены в данной диссертации.
Исследования проводились в рамках научно-технической программы ГКНТ СССР 0.69.04 "Разработка и внедрение методов и средств профилактики, лечения и реабилитации больных психическими заболеваниями" и Общесоюзной отраслевой научно-технической программы в области медицины С.01 "Изучение общих закономерностей патологических процессов и разработка принципов и методов их коррекции".
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Основная цель настоящей работы заключалась в изучении состояния процесса ПОЛ при эпилепсии, выяснении патогенетической значимости и механизма нарушений регуляции данного процесса, а также в разработке методов их профилактики и коррекции.
В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:
-
Изучить вид и выраженность нарушений протекания процессг ПОЛ в областях гиперактивности головного мозга лабораторных животных (крыс) при моделировании у них очаговой и первично-генерализованной эпилепсии.
-
Выяснить патогенетическое значение и механизм нарушена регуляции процесса ПОЛ при экспериментальном 'эпилептогенезе.
-
Определить возможности профилактики и коррекции нарушений регуляции ПОЛ при эпилептогенезе; разработать методику использования антиоксидантов в экспериментальной противосудорожно{ терапии.
-
Исследовать состояние процесса ПОЛ у взрослых больных с разными формами эпилепсии и у детей с судорожным синдромом.
-
Выявить факторы и клинические признаки эпилепсии,наличие и выраженность которых связана с уровнем продуктов ПОЛ в крові больных этим заболеванием.
6. Изучить возможность и целесообразность использованш
антиоксидантов в комплексной противосудорожной терапии.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. В работе впервые проведено комплексное экспериментально-клиническое исследование состояния процесса ПОЛ у лабораторных животных (крыс) с моделями разных фop^ эпилепсии, а также у взрослых больных эпилепсией и детей ( судорожным синдромом.
Установлено, что развитие у крыс, очаговой и первично-генерализованной эпилептической активности (ЭпА) сопровождаете: нарушениями регуляции в . области гиперактивности процесса ПОЛ, приводящими к его некомпенсированной активации. При этом наблюдается значительное повышение уровня продуктов ПОЛ в .спинномозговой жидкости в периферической-крови.
Впервые доказано, что нарушения регуляции ПОЛ являютс: важным звеном в патогенезе ЭпА. Установлено, что антиоксидант а-токоферол (ТФ), ионол, 2-этил-6-метил-3-оксипиридин и эноме-ланин обладают выраженным противосудорожным действием, а препараты, широко используемые в противосудорожной терапии :фенобарбитал, дифенин, вальпроат натрия и феназепам ингибируют ПОЛ і условиях in vitro.
Показано, что нарушения ПОЛ при эпилептогенезе имеют вто ричный характер и что одним из механизмов, приводящих к неком
пенсированной активации ПОЛ при развитии ЭпА, является активация в области гиперактивности эндогенных фосфолипаз типа А. Установлено, что некомпенсированной активации ПОЛ при развитии ЭпА способствует функциональная недостаточность антиоксидантної! системы (ДОС). Увеличение мощности ДОС с помощью введения животным антиоксидантов или препарата супероксиддисмутазы (СОД) существенно замедляло индукцию ЭпА и уменьшало ее интенсивность.
У больных с различными формами эпилепсии и детей с судорожным синдромом впервые обнаружены нарушения регуляции процесса ПОЛ,о чем свидетельствует резкое увеличение содержания продуктов ПОЛ в крови больных. Кроме того в-крови больных эпилепсией, длительное время страдающих заболеванием с высокой частотой припадков, снижена активность антиоксидантних ферментов.
Впервые показано, что назначение больным эпилепсией с значительными нарушениями регуляции процесса ПОЛ дополнительно к традиционной л'ротивосудорожной терапии антиоксиданта - а-токо-ферола нормализует биохимические показатели и дает положительный терапевтический эффект.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ. ЗНАЧИМОСТЬ. Полученные результаты позволили обнаружить в цепях эпилептогенеза новое звено - нарушения регуляции в области гиперактивности процесса ПОЛ. Установлено, что эти нарушения являются одним из вторичных звеньев. Нарушения регуляции ПОЛ приводят к некомпенсированной активации данного процесса, одной из причин чего является активация эндогенных фосфолипаз типа А. Реализации этой и других причин активации ПОЛ способствует функциональная недостаточность ферментов ДОС.
Учитывая то обстоятельство, что очаг ЭпА представляет собой частный случай ГПУВ, можно полагать, что нарушения регуляции ПОЛ являются существенным звеном в патогенезе других нейропатологи-ческих синдромов,' в основе возникновения которых лежит образование в ЦНС ГПУВ.
Обнаружение новых свойств у использованных-антиоксидантов -противосудорожных и новых свойств у примененных противосудорож-ных препаратов - антиоксидантних подтверждает патогенетическую значимость нарушений регуляции ПОЛ для эпилептогенеза и углубляет существующие представления о молекулярных механизмах действия апробированных соединений.
В результате проведенных исследований сформулировано новое
научное направление, имеющее существенное значение для развития теоретической и практической медицины: изучение роли нарушений регуляции процесса перекисного окисления липидов ЦНС в патогенезе эпилепсии.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Разработан в эксперименте и успешно апробирован в клинике метод лечения эпилепсии с помощью вклю-чения антиоксиданта - а -токоферола в комплексную противосудо-рожную терапию (Автор, свид. N 1152591 от 3 января 1985 г.).
Результаты исследований по изучению противосудорожного действия антиоксиданта - 2-этил-6-метил-3-оксипиридина вошли в основные материалы по препарату оксипин, представленные в Фармакологический комитет МЗ СССР. Решением Фармакологического комитета МЗ СССР (протокол N 21 от 13 декабря 1985 г. ) оксипин разрешен для изучения в психиатрических клиниках, в том числе и при лечении эпилепсии.
Обнаружение противосудорожных свойств у антиоксидантов: ио-нола, эномеланина, никотинамида позволяет рекомендовать их для дальнейших испытаний с целью получения новых лекарственных препаратов.
Наличие противосудорожного действия у антиоксидантов, относящихся к разным классам химических соединений следует использовать при направленном поиске новых антиэпилептических средств.
Разработанные в диссертации теоретические подходы и методические приемы используются во Всесоюзном научном центре психического здоровья АМН СССР, Институте фармакологии АМН СССР, Институте геронтологии АМН СССР, Одесском медицинском институте им. Н. И.Пирогова, Ростовском ордена Дружбы народов медицинском институте.
1. При эпилепсии наблюдаются нарушения регуляции процесса
ПОЛ, проявляющиеся его некомпенсированной активацией и являющие
ся существенным звеном патогенеза данного заболевания.
2. Актиоксиданты: сс-токоферол, ионол, 2-этил-6-метил-3-
оксипиридин и эномеланин обладают выраженным противосудорожным
действием.
-
Нарушения регуляции ПОЛ при эпилептогенезе имеют вторичный характер.
-
В механизмах нарушения регуляции процесса ПОЛ при эпи-
лептогенезе существенную роль играет активация в области гипер-активностн эндогенных фосфолипаз типа А и функциональная недостаточность АОС.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации были доложены на Всесоюзном симпозиуме "Структура,биосинтез и превращение липидов в организме человека и животных" (Ленинград, 1978), VIII, IX и X Всесоюзных конференциях по биохимии нервной системы (Минск,1980; Ереван, 1983; Горький, 1987), V Всесоюзном семинаре "Развитие общей теории функциональных систем" (Москва, 1979),11 Всесоюзном симпозиуме "Липиды биологических мембран" (Ташкент, 1980), Ї Всесоюзном биофизическом съезде (Москва, 1982), Международном симпозиуме'"Нейрофизиологические механизмы эпилепсии" (Тбилиси, 1982), I, II и III Всесоюзных конференциях "Биоантиоксидант" (Москва, 1983; 198S; 1989), V Всероссийской конференции детских невропатологов и психиатров (Уфа, 1983), IV Всесоюзной конференции, посвященноіі 85-летию со дня рождения чл.-корр. АН СССР Х.Ч.Коштоянца (Москва, 1985), V Всесоюзной конференции по медицинской энзимологии (Махачкала, 1988), I Болгаро-советском симпозиуме "Свободные радикалы и биостабилизаторы (Sofia, Bulgaria,, 1987), Всесоюзной конференции "Структурная динамика биологических мембран и ее роль в регуляции фотобиологических и рецепторных процессов" (Минск, 1988), IV Всесоюзном съезде патофизиологов (Кишинев,1989).
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части (главы с изложением материалов и методов исследования и 5 глав, посвященных изложению результатов собственных исследований и'их обсуждению), заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на страницах, содержит 43 рисунка и 21 таблицу. Список литературы включает 350 источников, из которых 136 опубликовано в отечественных и 214 в зарубежных изданиях.
