Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 11
1.1. Роль гистамина в организме, патогенезе заболеваний ЦНС, механизме действия психотропных препаратов 11
1.2. Hi-рецепторы: строение, локализация, функции в организме Агонисты и антагонисты. Роль рецепторов в структурах ГМ. Препараты, влияющие на Hi-рецепторы.
1.3. Нг-рецепторы: строение, локализация, функции в организме Агонисты и антагонисты. Роль рецепторов в структурах ГМ. Препараты, влияющие на Н2-рецепторы.
1.4. Нз-рецепторы: строение, локализация, функции в организме Агонисты и антагонисты. Роль рецепторов в структурах ГМ. Препараты, влияющие на Н3-рецепторы.
1.5. ГЦ-рецепторы: строение, локализация, функции в организме Агонисты и антагонисты. Роль рецепторов в структурах ГМ.
1.6. Бетагистин: структура, механизм действия, спектр применения, влияние на ЦНС 23
1.7. Фамотидин: структура, механизм действия, спектр применения, влияние на ЦНС 26
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 28
2.1. Определение Н2-рецепторов ГМ интактных крыс радиолигандным методом с помощью [ Н]-циметидина 28
2.1.1. Приготовление гомогената мозга 28
2.1.2. Выделение мембранной фракции гомогената мозга 29
2.1.3. Аппаратура 29
2.1.4. Определение уровня связывания лиганда с Н2-рецепторами 30
2.2. Изучение параметров индивидуального поведения интактных крыс 32
2.3. Исследование хронофармакологических эффектов бетагистина и фамотидина при однократном и длительном введении 32
2.3.1. Изучение хронофармакологических эффектов бетагистина и фамотидина при однократном введении в разное время суток 32
2.3.2. Изучение хронофармакологических эффектов бетагистина и фамотидина при длительном введении 33
2.4. Статистическая обработка полученных результатов 33
ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований 35
3.1 Суточные и сезонные колебания количества Нг-рецепторов головного мозга интактных крыс 35
3.1.1 Суточные колебания специфического связывания [3Н]-циметидина мембранной фракцией гомогената мозга в различные месяцы на протяжении года 35
3.1.2 Годовая динамика специфического связывания [3Н]-циметидина с мембранной фракцией гомогената мозга 43
3.2 Исследование суточных и сезонных биоритмов параметров индивидуального поведения интактных крыс 44
3.2.1. Суточная и сезонная динамика паттерна «перемещение» интактных крыс 44
3.2.2. Суточная и сезонная динамика паттерна «обнюхивание» интактных крыс 48
3.2.3. Суточная и сезонная динамика паттерна «норка» интактных крыс 53
3.2.4. Суточная и сезонная динамика паттерна «вертикальная стойка» интактных крыс 59
3.2:5.Суточная и сезонная динамика паттерна «груминг» интактных крыс 59
3.2.6. Суточная и сезонная динамика паттерна «движение на месте» интактных крыс 64
3.2.7. Суточная и сезонная динамика паттерна «стойка с упором» интактных крыс 69
3.2.8. Суточная и сезонная динамика паттерна «сидит» интактных крыс 74
3.2.9. Суточная и сезонная динамика паттерна «дефекация» интактных крыс 78
3.2.10. Суточная и сезонная динамика коэффициента подвижности интактных крыс 83
3.2.11. Суточная и сезонная динамика ориентировочно -исследовательской активности интактных крыс 87
3.2.12. Суточная и сезонная динамика эмоциональной тревожности интактных крыс 92
3.3 Хронофармакологические закономерности влияния бетагистина и фамотидина на индивидуальное поведение крыс 96
3.3.1. Хронофармакологические закономерности влияния бетагистина на индивидуальное поведение крыс при однократном введении 96
3.3.2.Хронофармакологические закономерности влияния фамотидина на индивидуальное поведение крыс при однократном введении 100
3.3.3. Хронофармакологические закономерности влияния бетагистина на индивидуальное поведение крыс при длительном введении 103
3.3.4.Хронофармакологические закономерности влияния фамотидина на индивидуальное поведение крыс при длительном введении 119
ГЛАВА 4. Обсуждение результатов работы 135
Выводы 144
Практические рекомендации 145
Список литературы 146
- Роль гистамина в организме, патогенезе заболеваний ЦНС, механизме действия психотропных препаратов
- Изучение хронофармакологических эффектов бетагистина и фамотидина при однократном введении в разное время суток
- Исследование суточных и сезонных биоритмов параметров индивидуального поведения интактных крыс
- Хронофармакологические закономерности влияния бетагистина на индивидуальное поведение крыс при длительном введении
Введение к работе
Актуальность темы. Одной из важных задач клинической фармакологии является оптимизация назначения лекарственных средств, разработка рациональных схем их применения с учетом фармакокинетических и фармакодинамических особенностей. Большой интерес исследователей вызывает хронофармакологический подход, при помощи которого можно уменьшить суточные дозы препаратов, повысить эффективность терапии и снизить побочные реакции. Ряд авторов отмечает, что эффект антагонистов Н1-рецепторов максимален при введении их вечером, так как наибольшая концентрация гистамина отмечается в 21-24 часа, что и объясняет повышенную частоту аллергических проявлений именно в вечернее время (Комаров Ф.И., 2000). Однако по препаратам, блокирующим Н2- и Н3-рецепторы, в доступной нам литературе аналогичных данных нет.
Гистамин является важным нейромедиатором в ЦНС и контролирует целый ряд процессов, включая цикл сон-бодрствование, а также биологические ритмы (Сергеев П.В., 1999; Спасов А.А., 2007). Доказана роль гистамина в патогенезе некоторых заболеваний ГМ, механизмах действия психотропных препаратов (Сергеев П.В., 1999; Спасов А.А., 2002). Все типы гистаминовых рецепторов присутствуют в ЦНС, что делает перспективным применение гистаминергических лигандов в терапии различных болезней ГМ. Однако хронобиологическая организация гистаминергической системы изучена недостаточно. Нет целостной картины ритмической организации различных подтипов гистаминовых рецепторов, их участия в суточных и сезонных биоритмах поведенческих реакций, механизмах хроночувствительности к лекарственным препаратам.
В клинической практике довольно часто используются лекарственные препараты, влияющие на гистаминергическую систему. К ним относятся Н1-блокаторы, применяемые в основном для лечения аллергических заболеваний, Н2-блокаторы, используемые в гастроэнтерологии с антисекреторной целью, а также антагонист Н3-рецепторов бетагистин, имеющий доказанный клинический эффект при головокружении различного генеза (Сергеев П.В., 1999; Спасов А.А., 2002). По данным ряда авторов, Н2-антагонисты повышают консолидацию памяти (Zarrindast M-R., 2002). Фамотидин способен улучшать состояние больных шизофренией, устойчивой к типичным антипсихотическим препаратам, влияя на негативные симптомы (Martinez M.C., 1999). Н3-блокаторы обладают антидепрессивной, противосудорожной активностью, возможно их применение при нарушении сна и бодрствования (Parmentier R., 2007; Guo R.X., 2009). Н3-антагонисты способны усиливать когнитивно-мнестические функции, они исследуются для лечения больных деменцией и болезнью Альцгеймера (Bertoni S., 2008; Jin C.Y., 2009). Бетагистин улучшает слух, повышает мозговой кровоток, обладает выраженной ноотропной активностью, что делает перспективным его применение в качестве ноотропного средства (Gordon C.R., 2003; Kazmierczak H., 2004). Некоторые авторы отмечают его эффективность при шизофрении, вертебробазилярной недостаточности и деменции (Kazmierczak H., 2004; Poyurovsky M., 2005). Однако в целом, влияние Н2- и Н3-антагонистов, в частности фамотидина и бетагистина, на ГМ изучено недостаточно.
Цель исследования. Определение суточных и сезонных колебаний функциональной активности Н2-рецепторов головного мозга, их роли в биоритмах индивидуального поведения и хроночувствительности к блокаторам гистаминовых рецепторов.
Задачи исследования
1. Изучить суточные колебания уровня связывания [3Н]-циметидина в головном мозге крыс и его зависимость от сезона года.
2. Исследовать сезонные биоритмы количества сайтов связывания [3Н]-циметидина в головном мозге крыс.
3. Определить суточные и годовые колебания параметров свободного поведения интактных крыс в тесте «открытое поле».
4. Проследить характер действия бетагистина и фамотидина на паттерны индивидуального поведения крыс в зависимости от циркадианной фазы их введения.
5. Оценить влияние длительного введения бетагистина и фамотидина на циркадные биоритмы параметров свободного поведения крыс в тесте «открытое поле».
Научная новизна. Итогом проведенных исследований явилось получение новых данных о временной организации Н2-рецепторов ГМ. Установлено, что суточная динамика уровня связывания [3Н]-циметидина имеет в основном два повышения, причем осенью и зимой отмечалось преобладание ночного пика, а весной и летом – дневного. Исключение составили декабрь, февраль и сентябрь, когда мы регистрировали лишь ночное возрастание количества сайтов связывания радиолиганда. Годовая динамика выявила два пика – в феврале и ноябре, максимум функциональной активности Н2-рецепторов определялся в феврале, минимум – в декабре.
Получены новые сведения о суточных и сезонных колебаниях параметров свободного поведения интактных крыс в тесте «открытое поле». Характер циркадных биоритмов паттернов и интегральных показателей зависел от времени года. Максимум активности грызунов наблюдался в основном в 16 часов, однако в некоторые месяцы он смещался на 12 или 20 часов. Годовая динамика характеризовалась повышением уровня большинства паттернов и суммарных критериев в марте-мае, сентябре-октябре и декабре.
Впервые установлено, что характер действия бетагистина изменяется в зависимости от циркадианной фазы его введения. Утром данный препарат вызывает угнетение параметров свободного поведения животных, вечером – их повышение. Фармакологический эффект фамотидина также зависит от времени его введения. Утром препарат не влияет на паттерны и интегральные критерии, вечером – их подавляет. Наиболее чувствительной к бетагистину является двигательная и ориентировочно-исследовательская активность крыс, к фамотидину – двигательная активность и эмоциональная тревожность. При длительном введении бетагистина и фамотидина происходит перестройка биологических ритмов двигательной, ориентировочно-исследовательской активности и эмоциональной тревожности грызунов, что в ряде случаев приводит к изменению характера суточной кривой и смещению акрофазы ритма с 8 часов на 24 часа.
Научно-практическая значимость. В результате проведенных исследований представлена целостная картина хронобиологической организации Н2-рецепторов ГМ. Расширены представления о суточных и годовых колебаниях показателей свободного поведения интактных крыс. Получены новые данные об участии гистаминовых рецепторов второго типа во временной организации параметров индивидуального поведения. Раскрыты аспекты хроночувствительности к бетагистину и фамотидину при однократном и длительном введении, что позволяет разрабатывать рациональные схемы фармакотерапии данными препаратами.
Положения, выносимые на защиту
1. Функциональная активность Н2-рецепторов центральной нервной системы изменяется в течение суток. Характер циркадных колебаний зависит от времени года.
2. Количество сайтов связывания [3Н]-циметидина в головном мозге крыс подвержено сезонным биоритмам.
3. Показатели индивидуального поведения интактных крыс в тесте «открытое поле» изменяются на протяжении суток и года.
4. Эффект бетагистина и фамотидина зависит от циркадианной фазы их назначения.
5. Бетагистин и фамотидин при длительном введении приводят к изменению биоритмов паттернов свободного поведения, сроков регистрации акрофаз.
Внедрение результатов в практику. Полученные данные используются в учебном процессе на кафедрах фармакологии №1 с курсом клинической фармакологии и фармакологии №2 ГОУ ВПО «БГМУ Росздрава».
Публикации. По материалам исследования опубликовано 11 работ, в том числе 1 – в издании, рекомендованном ВАК РФ.
Апробация работы. Материалы диссертации представлены на Международной заочной конференции молодых ученых «Инновации молодых ученых – основа устойчивого развития регионов» (Уфа, 2009), Российском симпозиуме с международным участием «Патофизиология и клиника экстремальных и терминальных состояний» (Уфа, 2009), 73-й итоговой Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2008), 74-й итоговой Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2009), Ежегодной конференции «Фармация и общественное здоровье» (Екатеринбург, 2009), XVII международной конференции «Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» (Гурзуф, 2009), 1-й конференции Российской ассоциации психонейроэндокринологии (Санкт-Петербург, 2008), на совместном заседании кафедр фармакологии №1 и 2 ГОУ ВПО «БГМУ Росздрава» 9.12.2009 г.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 159 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы, отражающей результаты собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и практических рекомендаций. Работа иллюстрирована 44 таблицами и 91 рисунком. Библиография представлена 38 отечественными и 84 иностранными источниками.
Роль гистамина в организме, патогенезе заболеваний ЦНС, механизме действия психотропных препаратов
Hi-рецептор сопряжен через Gq/u-белок с фосфолипазой С, вторичными мессенджерами являются инозитол-3-фосфат и диацилглицерол, и в последующем происходит мобилизация Са из внутриклеточных депо. Однако описаны и другие пути передачи сигнала (через Са +-кальмодулин-зависимый путь, гуанилатциклазу, за счет изменения уровня ц-АМФ и др.) [16, 30, 48].
Гистаминовые рецепторы первого типа локализуются в миокарде предсердий, где их стимуляция вызывает отрицательный ино- и хронотропный эффекты, эндотелии, способствуя повышению сосудистой проницаемости, синтезу простациклина и NO, гладкой мускулатуре внутренних органов и сосудов, вызывая их сокращение, а также в ЦНС. В ГМ Hi-рецепторы найдены в основном в таламусе, гипоталамусе, неокортексе, гиппокампе, и при их активации происходит повышение нейрональной активности, за исключением гиппокампа [16, 30,48].
Известны как агонисты (2-метилгистамин, 2-фенилгистамины, 2-пиридилэтиламин, тиазолилэтиламин др.), так и антагонисты данных рецепторов (производные ципрогептадина, хинуклидина, фенотиазина, пиперазина, этилендиамина, этаноламина, алкиламинов, тетрагидрокарболины) [16,30].
В медицинской практике нашли применение Нгблокаторы. Данные препараты используются в лечении аллергических заболеваний, для потенцирования действия анальгетиков, наркотических средств, а некоторые из них - при вестибулярных нарушениях (димедрол, дипразин) [16, 30].
Ряд побочных эффектов данных препаратов связан с их влиянием на ЦНС и сердечно-сосудистую систему. Первое поколение антигистаминных препаратов проникает через ГЭБ, вызывая седативный эффект, ухудшение процессов мышления и памяти, характеризуется неспецифическим связыванием с холинергическими, адренергическими, серотонинергическими рецепторами. Данные препараты обладают низкой избирательностью в отношении Нг и Н2-рецепторов, а также М-холинорецепторов сердца, поэтому при продолжительном применении могут вызывать тахикардию и удлинение интервала Q на ЭКГ [24].
Hi-блокаторы 2 поколения (терфенадин, астемизол) обладают кардиотоксическим эффектом, удлиняя интервал Q на ЭКГ и вызывая тяжелые нарушения ритма, особенно при сочетании с ингибиторами их метаболизма, который опосредован через, ферменты CYP3A4 [95, 117]. По рекомендации экспертов Европейской академии аллергологии и клинической иммунологии, чтобы повысить безопасность антигистаминных препаратов, нельзя превышать предписанную дозу, следует избегать совместного применения с препаратами, конкурирующими с ними за печеночный метаболизм, с осторожностью назначать пациентам с заболеваниями печени и нарушениями сердечного ритма (удлинение интервала Q, атриовентрикулярная блокада), у данных больных нужно отдавать предпочтение препаратам, не метаболизирующимся в печени (фексофенадищ дезлоратадин) [8].
Антигистаминные препараты третьего поколения обладают рецепторной специфичностью и не проникают через ГЭБ. Цитиризин, кроме того, подавляет секрецию гистамина и простагландина D2, снижает экспрессию молекул межклеточной адгезии ICAM-1, что приводит к уменьшению хемотаксиса эозинофилов и их адгезии к эпителиальным клеткам. Фексофенадин блокирует выделение гистамина, лейкотриена С4, экспрессию молекул ICAM-1. Лоратадин угнетает выход гистамина из базофилов, высвобождение лейкотриенов, экспрессию молекул межклеточной адгезии. Дезлоратадин уменьшает выделение гистамина, цитокинов, хемокина, также влияет на количество молекул ICAM-1 [15, 22, 65]. Таким образом, Нрблокаторы обладают противовоспалительными, а также иммунотропнными свойствами, которые были продемонстрированы в ряде исследований [2]. Антигистаминные препараты третьего поколения, в частности, фексофенадин и дезлоратадин, являются эффективными и безопасными для лечения аллергических заболеваний, не оказывают отрицательного влияния на ЦНС и сердечнососудистую систему [35, 99, 100].
Ряд центральных эффектов гистамина реализуется при участии Нгрецепторов. Так, Hi-рецепторы гиппокампа участвуют в формировании пространственной памяти [47, 60]. При проведении экспериментов на нокаутных мышах с отсутствием гена Hi-рецептора установлено, что гистамин участвует в восприятии соматических и висцеральных болевых импульсов [106]. Антагонисты Ні-рецепторов обладают антиноцицептивным эффектом [53, 104]. Введение крысам гистамина в желудочки ГМ снижало консолидацию памяти, Нр блокаторы оказывали противоположный эффект [55]. Есть данные, что гистамин вызывает нарушение консолидации памяти при участии Нр, а также а2 - рецепторов [58]. Ні-блокаторы могут снижать порог судорожной готовности, а также эффект противоэпилептических препаратов [76], за исключением эпинастина и фексофенадина, поэтому данные препараты могут быть безопасными при эпилепсии [77]. Ні-антагонисты сокращают латентный период наступления сна и увеличивают его продолжительность [109]. Гистамин при введении в желудочки мозга увеличивает скорость кровотока в гиппокампе, а Ні-антагонисты ингибируют данный эффект. Таким образом, повышение кровотока реализуется при участии Нгрецепторов [56]. Активация центральных Нгрецепторов снижает потребление пищи [83]. Блокада Нгрецепторов ЦНС снижает гипергликемическую реакцию в ответ на введение дезоксиглюкозы [89].
Рецепторы гистамина первого типа играют роль в регуляции функций сердечно-сосудистой системы. Так, введение гистамина в желудочки мозга крыс после кровопотери приводило к дозозависимому повышению АД и ЧСС, а введение Ні-блокаторов уменьшало этот эффект. Значит, в действие гистамина при критической гипотензии вовлечены Ні-рецепторы [79]. Гистамин вызывает релаксацию мозговых артерий при их сокращении с помощью норадреналина. Его действие реализуется при стимуляции Hi-рецепторов при помощи NO [105]. Антагонисты Hi-рецепторов фенкарол и димебон обладают противофибрилляторными свойствами при нейрогенной фибрилляции предсердий [32, 36, 38].
Изучение хронофармакологических эффектов бетагистина и фамотидина при однократном введении в разное время суток
Активация данного типа рецепторов в желудке приводит к снижению секреции соляной кислоты за счет подавления выделения ацетилхолина, а также гистамина в мастоцитах слизистой желудка и энтерохромаффинных клетках. При стимуляции Нз-рецепторов кишечника происходит угнетение перистальтики, поджелудочной железы - продукции панкреатического сока и ферментов. В бронхиолах, влияя на простагландиновый механизм, гистамин через эти рецепторы способствует бронходилатации [16, 30, 31].
В настоящее время получено большое количество агонистов Нз-рецепторов. Среди них выделяют производные гистамина (R-a-метилгистамин, циклопропилгистамин), иметита, иммепипа. К антагонистам относятся производные гистамина (импентамин, веронгамин), иметита (иодофенпропит, клобенпропит), импромидина, буримамида (тиоперамид) и соединения разной структуры, содержащие имидазольное кольцо (карбаматные, эфирные, кетонные производные гистамина, бензамидины, бензиламидины, алкил- и фенилкарбаматы имидазола, производные имидазолина, неимидазольные антагонисты и др.) [16, 30, 31, 102, 107, 108]. Синтезирован ряд производных, в которых кольцо имидазола сопряжено с трициклической структурой, которые являются либо Нз-антагонистами, либо Hi- и Нз-антагонистами. Данные соединения рекомендуют для лечения аллергических заболеваний [96].
Агонисты и антагонисты Н3-рецепторов могут найти применение при многих заболеваниях, что демонстрирует целый ряд экспериментальных исследований. Так, блокада Нз-рецепторов их антагонистом тиоперамидом в базальном гигантоклеточном ядре в опытах на крысах способствует консолидации памяти. Значит, Нз-антагонисты могут применяться в терапии мнестических нарушений [70]. Н3-блокаторы в экспериментах на крысах частично восстанавливали функцию внимания, дефицит которой был вызван повреждением мозга [91]. Н3-антагонисты устраняли нейродегенеративные нарушения при действии токсических веществ и восстанавливали баланс Hi- и Нз -рецепторов в структурах центральной нервной системы. Защитный эффект данных препаратов реализуется через активацию Нг и Н2-рецепторов, а также посредством экзоцитоза ГАМК с помощью Н3-гетерорецепторов [72, 116]. Селективные неимидазольные Н3-антагонисты обладают способностью усиливать когнитивно-мнестические функции и не оказывают побочного действия [42, 119].
Н3-блокаторы улучшают обмен норадреналина в головном мозге, поэтому они могут исследоваться для лечения больных деменцией [71]. Нз-рецепторы, локализующиеся в префронтальной коре, принимают участие в модуляции когнитивных функций, нарушенных у больных шизофренией, они участвуют также в регуляции связей между гиппокампом и различными кортикальными и субкортикальными областями [78]. Поэтому Нз-антагонисты теоретически можно использовать в терапии шизофрении, данные препараты, кроме того, проявляют синергизм с эффектами атипичных нейролептиков [71]. Есть данные, что Нз-блокаторы эффективны и в терапии других нейропсихических заболеваний и метаболических нарушений [67].
Нз-антагонисты способствуют состоянию бодрствования (но не за счет сокращения продолжительности сна), что делает их весьма перспективными в фармакотерапии нарушений соотношения сна и бодрствования, бессоннице, а также нарколепсии [52, 113]. Активация спинальных Н3-рецепторов в экспериментах на крысах угнетает механическую ноцицепцию, поэтому агонисты данных рецепторов обладают антиноцицептивным действием [40]. Н3-рецепторы взаимодействуют на спинальном уровне с оь-адренорецепторами [41]. Гистамин при подкожном введении в постепенно повышающихся дозах может способствовать профилактике мигрени - уменьшается частота, интенсивность и продолжительность мигренозных атак. Воспалительная реакция, играющая важную роль в патогенезе мигрени, может быть уменьшена при помощи активации Н3-рецепторов [68]. Активация центральных Нз-рецепторов у крыс стимулирует потребление воды [83]. Н]-агонисты и Н3-антагонисты (тиоперамид, бетагистин) в опытах на крысах уменьшают вестибулярные нарушения после односторонней лабиринтэктомии. Эффект Н3-антагонистов при данных нарушениях более выражен [73]. На модели геморрагического шока у крыс внутривенное введение антагониста Н3-рецепторов тиоперамида дозозависимым образом повышало АД, ЧСС. Предварительное введение фентоламина подавляло действие данного препарата, значит, в действие тиоперамида вовлечена адренергическая система [80]. Некоторые исследования выявили положительную роль Нз-антагонистов при болезни Альцгеймера. Это можно объяснить тем, что при блокаде Нз-ауторецепторов повышается выброс ацетилхолина [31, 46, 66]. Ряд авторов указывает на противосудорожную активность Н3-блокаторов, отмечает их антидепрессивный потенциал, а также анорексигенный эффект [57,115]. По литературным данным, Н3-агонисты в экспериментальных исследованиях оказывали благоприятный эффект при ишемии, реперфузионных аритмиях, что можно объяснить с позиции уменьшения выброса норадреналина при стимуляции пресинаптических Нз-гетерорецепторов симпатических нервов в миокарде [31, 85]. В гастроэнтерологии активаторы Н3-рецепторов могут стать одной из групп антисекреторных препаратов и использоваться для лечения язвенной болезни желудка, двенадцатиперстной, кишки, гастроэзофагеальной рефлюксной болезни, эрозивного эзофагита, так как, снижая выброс гистамина и ацетилхолина, они способствуют угнетению секреции соляной кислоты [69].
Имеются теоретические предпосылки применения данных препаратов при синдроме бронхообструкции, что объясняется снижением выделения ацетилхолина и гистамина, что предупреждает бронхоспазм и процесс воспаления [84].
Исходя из вышесказанного, для лечения заболеваний ЦНС Н3-агонисты могли бы в дальнейшем исследоваться для терапии мигрени, тревожных нарушений, Нз-антагонисты - для лечения нарушений сна, болезни Альцгеймера, шизофрении, эпилепсии, нарушений памяти и внимания, депрессии. Однако пока в клинической практике используется единственный препарат, блокирующий данный подтип гистаминовых рецепторов — бетагистина дигидрохлорид (Бетасерк, Solvay Pharma), имеющий доказанный клинический эффект при вестибулярном головокружении различного генеза, болезни и синдрома Меньера [20, 23].
Исследование суточных и сезонных биоритмов параметров индивидуального поведения интактных крыс
В июне в 8 часов количество сайтов связывания [3Н]-циметидина находилась на границе 76,1% от максимального значения (рис. 3.6). В дальнейшем отмечался рост показателя с достижением акрофазы в 12 часов. В последующие часы уровень специфического связывания лиганда снижался, составив в 16 часов 56,1%, в 20 часов - 45,6%. В 24 часа наблюдался второй пик числа сайтов связывания - 89,8%. Однако в 4 часа отмечалось резкое падение значений данного параметра до нулевой границы. В целом, специфическое связывание [ Н]-циметидина с МФГМ интактных крыс в июне характеризовалось двугорбой кривой с пиками в 12 часов и 24 часа. Максимальное значение регистрировалось в 12 часов, минимальное - в 4 часа.
В июле в 8 часов специфическое связывание лиганда составило 4,2% от максимума (рис. 3.7). В 12 часов резкое повышение числа сайтов связывания [3Н]-циметидина приводило к акрофазе ритма. В дальнейшем данный показатель снижался до значения 41,7% в 16 часов, и в 20 часов специфического связывания лиганда не наблюдалось. В 24 часа отмечался второй пик в суточной динамике с уровнем 27,8%. В 4 часа количество сайтов связывания вновь падало до нулевой отметки. Итак, в июле кривая специфического связывания [ ]-ішметидина с МФГМ была двугорбой с пиками в 12 часов и 24 часа, максимумом - в 12 часов, минимумом - в 20 часов и 4 часа.
В августе в 8 часов данный показатель был равен нулю (рис. 3.8). Затем в 12 часов отмечался значительный рост специфического связывания [ -циметидина до 87,1% от максимального уровня, что соответствовало первому пику на суточной кривой. В 16 часов количество сайтов связывания лиганда снижалась до 41,9%, но уже в 20 часов регистрировался максимум, что соответствовало второму пику данного параметра В 24 часа значение показателя резко падало до нуля. В 4 часа уровень связывания [3Н]-циметидина повышался до 16,1%. Таким образом, суточная динамика специфического связывания лиганда с МФГМ крыс в августе была представлена двугорбой кривой с повышением значения в 12 и 20 часов. Акрофаза ритма наблюдалась в 20 часов, батифаза - в 8 и 24 часа.
В сентябре в 8 часов число сайтов связывания [ Н]-циметидина находилось на отметке 13,3 % от максимального значения (рис. 3.9). В 12 часов показатель был равен нулю, в 16 и 20 часов отмечалась небольшая тенденция к его росту (1,4 и 3,8% соответственно). В 24 часа специфического связывания лиганда вновь не отмечалось, однако уже в 4 часа происходило его резкое повышение до акрофазы ритма. Итак, кривая колебаний количества сайтов связывания [3Н]-циметидина в сентябре приобретала одногорбый характер с максимумом в 4 часа, минимумом - 12 и 24 часа.
В октябре в 8 часов специфическое связывание [ Н]-циметидина составило 58,6% от максимального уровня (рис. 3.10), что соответствовало первому пику в суточной динамике. В 12 часов показатель снижался до значения 8,6%, в 16 часов он несколько возрастал до 15,2%. В 20 часов специфическое связывание лиганда падало до нуля, но уже в 24 часа регистрировался максимум, и в это время отмечался второй пик данного параметра. В 4 часа число сайтов связывания было равно 47,2%. Таким образом, динамика специфического связывания [3Н]-циметидина с МФГМ в октябре описывалась двугорбой кривой с пиками в 8 часов и 24 часа. Максимальное значение определялось в 24 часа, минимальное — в 20 часов.
В ноябре в 8 часов данный показатель находился на отметке 12,4% от максимума (рис. 3.11). В 12 часов отмечалась акрофаза ритма. В 16 часов специфического связывания [ Н]-циметидина не наблюдали. В 20 часов регистрировался второй пик со значением 59,4%. В 24 часа количество сайтов связывания лиганда снижалось почти до минимума (0,7%). В 4 часа наблюдался небольшой рост показателя до уровня 5,6%. Итак, специфическое связывание [3Н]-циметидина с МФГМ крыс в ноябре характеризовалось двугорбой кривой с пиками в 12 и 20 часов. Акрофаза отмечалась в 12 часов, батифаза - в 16 часов.
В декабре в 8, 12 и 16 часов специфического связывания лиганда не наблюдали (рис. 3.12). В последующие часы отмечался рост показателя, и в 20 часов он составил 63%, а в 24 часа его значение было максимальным. В 4 часа количество сайтов связывания вновь находилось на нулевом уровне. Таким образом, в декабре специфическое связывание [3Н]-циметидина было представлено одногорбой кривой с максимумом в 24 часа, минимумом - в 8, 12, 16 и 4 часа.
Определение уровня специфического связывания [ І-циметидина с МФГМ интактных крыс каждый месяц на протяжении года установило сезонную динамику количества Н2-рецепторов головного мозга.
В январе число сайтов связывания [ Н]-циметидина было близким к минимуму в годовой динамике и составило 2,7% от максимального значения (рис. 3.13). Однако в феврале происходило резкое повышение данного показателя до максимума, регистрировался первый пик на кривой специфического связывания лиганда. В марте уровень связывания [ Н]-циметидина снижался - 33,6%, и в апреле-мае определялись достаточно низкие показатели - 5,4 и 6,7% соответственно.
Хронофармакологические закономерности влияния бетагистина на индивидуальное поведение крыс при длительном введении
В основе временной организации деятельности живых организмов лежат суточные и сезонные биоритмы. К факторам, их синхронизирующим, относится фотопериодизм и связанные с ним режимы (сон-бодрствование, двигательная и эмоциональная активность) [1]. Контролером циркадной ритмики органов и тканей является СХЯ гипоталамуса, которое осуществляет свои функции, регулируя выработку гормонов гипофизом и надпочечниками, а также через эпифиз [5]. Ряд авторов указывает на наличие в основном мозговом осцилляторе двух водителей ритма - дневного и ночного [1, 5]. Модуляторные механизмы, расположенные в СХЯ и эпифизе, обеспечивают упорядочение процессов сна-бодрствования, нарушение этой биологической закономерности приводит к десинхронозу и различным заболеваниям ГМ [1, 5]. В механизмах управления биоритмами участвует и ряд других структур ЦНС - гиппокамп, миндалина, базальные ганглии, эпифиз, структуры ствола ГМ, некоторые из которых находятся в реципрокных отношениях с основным осциллятором биологических ритмов [3, 4, 5, 12, 13]. Так, двустороннее разрушение у крыс СХЯ вызывает усиление поведенческой активности, повышение тревожности, дезорганизацию суточной подвижности, дестабилизацию циркадного ритма и сглаживание его амплитуды, усиление дневной активности, эпифизэктомия приводит к снижению активности животных, достоверному в светлое время суток, разрушение гиппокампа стабилизирует циклические процессы, уменьшает тревожность [3, 4, 12, 13].
По литературным источникам, в зависимости от роли в управлении биологическими ритмами выделяют синхронизирующие (СХЯ, базальные ганглии, структуры ствола ГМ) и десинхронизирующие образования ЦНС (гиппокамп, миндалина) [5]. Данная иерархическая организация структур ГМ обеспечивает приспособление к периодическим явлениям (фотопериодизм, сезонная динамика), что приводит к синхронности течения большинства физиологических реакций и определенной стабильности. Если же возникает необходимость фиксации и воспроизведения временных промежутков, мозговые осцилляторы создают условия для дезорганизации ритмов [5].
Важную роль для деятельности ЦНС имеет гистаминергическая система. Подтипы гистаминовых рецепторов найдены в различных образованиях ГМ, участвующих в контроле биоритмов, изучены их функции [16, 30, 31]. Так, высокая плотность Нгрецепторов определяется в гипоталамусе, где их стимуляция вызывает повышение нейрональной активности, а также в гиппокампе, где наблюдается противоположный эффект. Низкая плотность данных рецепторов отмечена в стриатуме [16]. Гистаминовых рецепторов второго типа много обнаружено в гиппокампе, миндалине, базальных ганглиях, их стимуляция угнетает электрическую активность нейронов. Мало Н2-рецепторов находится в гипоталамусе [16]. Н3-рецепторы найдены в стриатуме, гиппокампе, гипоталамусе, базальных ядрах, где они снижают высвобождение гистамина посредством Н3-ауторецепторов и модулируют выброс других медиаторов через Нз-гетерорецепторы. Известно, что в дофамин- и ГАМК-ергических терминалях стриатума пресинаптические Нз-гетерорецепторы угнетают выделение медиаторов, в холинергических терминалях при стимуляции данных рецепторов повышается выброс ацетилхолина, а при возбуждении Н3-ауторецепторов - снижается [16, 31].
Многими исследователями отмечалось, что эффект нейролептиков, антидепрессантов, анксиолитиков и других лекарственных средств зависит от суточного периодизма, что связано с циркадной динамикой рецепторов нейромедиаторов [37]. При длительном назначении препаратов наблюдали определенные изменения в структуре биологических ритмов [37]. Ряд авторов изучали зависимость сезонной динамики болезней ГМ, таких как шизофрения, депрессия, острые нарушения мозгового кровообращения, от годового колебания различных рецепторов и выявили определенную зависимость между этими явлениями [10, 26].
Однако хронобиологическая организация гистаминергической системы изучена недостаточно. В доступной нам литературе нет данных о суточных и сезонных колебаниях гистаминовых рецепторов, их роли биоритмах индивидуального поведения и хроночувствительности к лекарственным препаратам, влияющим на различные подтипы данных рецепторов. Это и явилось основанием для исследования нами этой проблемы.
Сначала мы проводили суточные эксперименты по связыванию [3Н]-циметидина с МФГМ крыс и изучили циркадные и сезонные колебания числа Нг-рецепторов ГМ. Нами были выявлены следующие закономерности. В зимние месяцы кривая суточных колебаний количества сайтов связывания лиганда была одногорбой с максимумом в 24 часа, за исключением января, когда она приобретала двугорбый характер с пиками в 16 часов и 4 часа, однако ночной пик преобладал над дневным. Весной суточная динамика специфического связывания [3Н]-циметидина описывалась уже двугорбыми кривыми с большим дневным повышением значений, наиболее ярко выраженным в марте и мае (в марте и мае - 16 часов, в апреле - 20 часов) и меньшим - ночным (в марте и апреле - в 4 часа, в мае - 24 часа). В летние месяцы кривые колебаний числа сайтов связывания радиолиганда также имели двугорбый вид. В июне и июле суточная динамика данного показателя была одинаковой - два уровня повышения специфического связывания в 12 часов и 24 часа и акрофаза в 12 часов, в августе регистрировались пики в 12 и 20 часов, максимум приходился на 20 часов, но от пика 12 часов он отличался незначительно. Осенью кривая специфического связывания [ Н]-циметидина была различной - в сентябре она напоминала суточную динамику зимой отмечался один пик в 4 часа, в октябре данная кривая меняла свой характер на двугорбый с пиками в 8 и 24 часа, в ноябре наблюдалось два повышения сайтов связывания лиганда - в 12 и 20 часов. Таким образом, в октябре и ноябре суточная динамика была похожа на летние колебания данного показателя. Ночной пик в осенние месяцы преобладал над дневным, за исключением ноября.
