Введение к работе
Актуальность проблемы. Исследованиями последних лет показано, что важную роль в механизмах реализации эффектов алифатических спиртов играет ГАМК-бенздиазепин~С1"-ионофорный комплекс. Взаимодействие этанола с этим рецепторным комплексом экспериментально доказано фактом усиления транспорта СІ" в синаптонейросомах, потенцированием этанолом действия мусшімода на поступление J СІ" в синаптонейросомы, исследованиями с Ro 15-4513 и другими частичными агонистами. Обнаружена взаимосвязь между усиливающим хлорный ток эффектом спиртов и степенью их лппофильности, корреляция между способностью различных спиртов стимулировать захват " С1", оказывать наркотическое действие и коэффициентом их распределения в системе мембрана/буфер [Suzdak et al., 19S6]. При исследовании острой токсичности этанола не был найден модификатор этого эффекта. Есть лишь работы по злиянню Ro 15-4513 и Ro 19-4603 на острую интоксикацию этанолом у крыс [Раевский, Георгиев. 19S6; Рожанец, 1988: Suzdak et al., 19S6]. Следует отметить также, что взаимодействие этанола и других алифатических спиртов с лигандамн ГАМК-снстемы изучено недостаточно на уровне целостного организма. Недостаточно изучены фармакологические эффекты спиртов, нет четкого разделения типов их эффектов. Не выявлена природа ігх острого токсического действия. Недостаточно разработана количественная оценка эффектов спиртов.
В связи с этим представляется актуальным исследование взаимодействия алифатических спиртов с экзогенными лигандами ГАМК-медиаторной системы экспериментальных животных с использованием методов количественной оценкії быстрообратимых и
сложных эффектов и установление их корреляции с показателями фармакокинетики.
Цель и задачи исследования. Изучение быстрообратимых и сложных
эффектов алифатических спиртов, фармакокинетики и
фармакодинамики этанола и типов его взаимодействия с экзогенными лигандами ГАМК-медиаторной системы с использованием количественной оценки действия алкоголя на организм. В связи с этим решались следующие задачи:
1. Изучить мышечнорасслабляющий и острый токсический эффекты
алифатических спиртов.
2. Изучить влияние лигандов различных субъединиц ГАМК-
рецепторного комплекса (производных 1.4-бенздиазепина, барбитурата,
пептидамидобензофенона и т.д.) на выраженость острого токсического,
противосудорожного, снотворного и миорелаксирующего эффектов
этанола.
3. Исследовать фармакологические эффекты этанола у мышей с
различной мотивацией к алкоголю.
4. Исследовать фармакокинетику [ С]-этанола у мышей с
различной алкогольной мотивацией.
5. Изучить взаимосвязь фармакокинетики и фармакодинамики на
основе быстрообратимых эффектов этанола при его однократном и
длительном введении; оценить межлинейные различия параметров
исследуемых процессов.
6. Сопоставить содержание [ С]-этанола и его метаболитов в
биофазе действия (головном мозгу) мышей с показателями
поведенческого эффекта этанола (безусловнорефлекторное вздрагавание
мышей в ответ на звуковой стимул).
7. Провести сравнительный анализ фармакодинамики атифатических спиртов и экзогенных лигандов ГАМК-медиаторной системы- на основании модели многоочаговой эпилепсии у крыс.
Научная новизна работы состоит в том, что. в ней впервые:
исследованы особенности противосудорожного действия алифатических спиртов при внутривенной инфузии обратных агонистов - лигандов субъединиц ГАМК-бенздиазепин-реиепторного комплекса (ГАМК-БД-РК) (коразол, пикротоксин. бикукуллин) и определены типы взаимодействия этанола с производными 1,4-бенздиазепинов, барбитуратов, ГАМК;
- показано, что в ряду первичных спиртов (метанол, этанол,
пропанол, бутанол) наблюдается нелинейное возрастание
противосудорожнон активности и острой токсичности; максимальны]!
эффект характерен для пропанола:
- при исследовании противосудорожного действия этанола показаны
его ГАМК-миметические свойства: этанол бесконкурентно устраняет
эффекты блокатора синтеза ГАМК - тиосемикарбазида;
показано, что противосудорожный, снотворный и мышечнорасслабляюший эффекты этанола являются ГАМК-зависимымн и модифицируются агонистами этого комплекса; острое токсическое действие этанола не модифицировалось лигандами (агонистами, обратными агонистами и антагонистами) ГАМК-медиаторной системы и стрихнином;
- отмечено, что параметры процессов фармакокинетики [ С]-
этанола не имеют достоверных межлинейных различий у мышей линии
С57В1/6 и СВА;
при исследовании фармакодинамики противосудорожного эффекта [ С]-этанола показано достоверное наличие двух фаз: противосудорожной и субсудорожной. Субсудорожная фаза действия
может служить моделью абстинентного синдрома при остром действии этанола;
- на основании изучения параметров противосудорожного действия
этанола показана адаптационная способность организма мышей линии
С57В1/6 при длительной алкоголизации экспериментальных животных;
- использован метод регистрации и количественной оценки
поведенческих эффектов - безусловнорефлекторного вздрагивания в
ответ на звуковой стимул у мышей и показана линейная взаимосвязь
параметров данного эффекта с концентрацией [ С]-этанола в биофазе
действия.
Научно-практическая значимость.
- Разработаны методические основы изучения взаимодействия
лнгандов медиаторных систем ЦНС и алифатических спиртов, что
является теоретической базой для целенаправленного поиска
антиалкогольных средств, снимающих различные типы алкогольного
отравления.
- Оптимизирован метод количественного определения [ С]-этанола
в плазме крови, головном мозгу, органах и тканях экспериментальных
животных.
Предложен метод регистрации количественных показателе!! поведенческих эффектов (безусловнорефлекторное вздрагивание в ответ на звуковой стимул) спиртов. Обнаруженная взаимосвязь регистрируемых показателей и концентрации препарата в головном мозгу позволяет рекомендовать метод для оценки эффектов нейротропных средств.
Оптимизированы методы оценки быстрообратимых эффектов алифатических спиртов.
- Обнаруженные особенности динамики противосудорожного
действия этанола при внутривенной инфузии обратных агонистов.
(существование противо- и субсудорожных фаз) позволяет использовать данный подход для скрининга антиалкогольных средств, снимающих абстинентный синдром.
Исследованные особенности фармакодинамики и фармакокинетики алифатических спиртов служат углублению знаний о механизмах их действия и расширению экспериментальной базы фармакологии алкоголизма.
Положения, выносимые на зашиту.
-
Протнвосудорожный, снотворный и мышечнорасслабляющий эффекты спиртов являются быстрообратимыми и однозначно определяются их содержанием в головном мозгу мышей.
-
Протнвосудорожный, снотворный и мышечнорасслабляющий эффекты спиртов являются ГАМК-зависимыми и модифицируются агонистами данного комплекса. Острое токсическое действие спирта не модифицируется экзогенными лигандами ГАМК-РК, то есть не является ГАМК-зависимым.
3. В ряду первичных спиртов (метанол, этанол, пропанол, бутанол) наблюдается нелинейное возрастание противосудорожной активности и острого токсического действия. Максимальный эффект характерен для пропанола.
-
В динамике фармакологических эффектов спиртов выявлено наличие двух фаз - противосудорожной и субсудорожной. Субсудорожная фаза действия может служить моделью абстинентного синдрома при остром действии этанола.
-
Эффект безусловнорефлекторного вздрагивания в ответ на звуковой стимул является быстрообратимым и может успешно использоваться для эффекторного анализа фармакокинетики различных нейротропных средств.
6. Эпилептический комплекс, созданный с помощью стрихнина (модель многоочаговой эпилепсии) дозозависимо подавляется алифатическими спиртами'и феназепамом.
Адробация работы.
Материалы диссертации представленны на конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика О.И.Черкеса (Киев, 1994); "IX International Conference on Organic Chemistry and Biochemistry of young scientists" (Прага, 1995), Украинском съезде фармакологов "Сучасні проблеми фармакологи" (Полтава, 1995), на конференции "Перспективы создания и производства лекарственных средств на Украине" (Одесса, 1993).
Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 3 статьи и 5 тез. докладов.
Конкретный личный вклад автора заключается в том, что проведено исследование противосудорожного эффекта. антиэпилептического действия алнфатичесюїх спиртов, изучение параметров поведенческих реакций этанола, определены некоторые механизмы их действия, а также осуществлена математическая обработка результатов.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 167 страницах машинописного текста, иллюстрирована 24 рисунками и 19 таблицами; работа включает в себя введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты и их обсуждение, заключение, выводы, список литературы, который включает 176 наименований.
