RU2642961C1 - Method for prevention of brain ischemia - Google Patents
Method for prevention of brain ischemia Download PDFInfo
- Publication number
- RU2642961C1 RU2642961C1 RU2017105480A RU2017105480A RU2642961C1 RU 2642961 C1 RU2642961 C1 RU 2642961C1 RU 2017105480 A RU2017105480 A RU 2017105480A RU 2017105480 A RU2017105480 A RU 2017105480A RU 2642961 C1 RU2642961 C1 RU 2642961C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tadalafil
- neurons
- animals
- brain
- cerebral ischemia
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
- A61K31/495—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
- A61K31/498—Pyrazines or piperazines ortho- and peri-condensed with carbocyclic ring systems, e.g. quinoxaline, phenazine
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
Landscapes
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, в частности к экспериментальной фармакологии и неврологии.The invention relates to medicine, in particular to experimental pharmacology and neurology.
По известным литературным источникам – ишемический инсульт или инфаркт мозга является основной патологией среди тяжелых форм сосудистых поражений мозга. В России данная патология занимает первое место, как причина потери трудоспособности, а второе место в структуре общей смертности (Мельникова Е.В. Нейропротекция при ишемии головного мозга [Текст] / Е.В. Мельникова, А.А. Шмонин // Фарматека. – 2012. - №9. – С. 36-42). According to well-known literature, ischemic stroke or cerebral infarction is the main pathology among severe forms of vascular brain damage. In Russia, this pathology takes first place as the cause of disability, and second place in the structure of general mortality (Melnikova E.V. Neuroprotection for cerebral ischemia [Text] / E.V. Melnikova, A.A. Shmonin // Farmateka. - 2012. - No. 9. - S. 36-42).
Профилактику и коррекцию ишемии головного мозга теоретически возможно осуществить с помощью фармакологического прекондиционирования, суть которого состоит в активации эндогенных защитных механизмов, снижающих степень повреждения при последующем длительном ишемическом эпизоде (Должикова И. Н. Дистантное и фармакологическое прекондиционирование с использованием эритропоэтина и тадалафила при экспериментальной ишемии почек: диссертация кандидата биологических наук: 14.03.06 / И.Н. Должикова. – Белгород). Перспективным для изучения прекондиционирующего действия при ишемии головного мозга является ингибитор фосфодиэстеразы-5, тадалафил. Prevention and correction of cerebral ischemia is theoretically possible using pharmacological preconditioning, the essence of which is the activation of endogenous defense mechanisms that reduce the degree of damage during a subsequent prolonged ischemic episode (Dolzhikova I.N. Distant and pharmacological preconditioning using erythropoietin and tadalafil in experimental renal ischemia : the dissertation of the candidate of biological sciences: 03/14/06 / IN Dolzhikova. - Belgorod). Promising for the study of the preconditioning effect of cerebral ischemia is a phosphodiesterase-5 inhibitor, tadalafil.
Известно техническое решение «Средство для профилактики или лечения острых и хронических нарушений мозгового кровообращения, применение и способ лечения» (RU № 2468813, публ. 10.12.2012), которое содержит фармацевтическую композицию, включающую в качестве активных компонентов метионил-глутамил-гистидил-фенилаланил-пролил-глицил-пролин и холина альфосцерат при следующем соотношении компонентов, в мас.%: метионил-глутамил-гистидил-фенилаланил-пролил-глицил-пролин 0,01-2,00; холина альфосцерат 98,00-99,99. Раскрыто также применение указанной фармацевтической композиции для изготовления средства и способ лечения. A technical solution is known "Means for the prevention or treatment of acute and chronic cerebrovascular disorders, the use and method of treatment" (RU No. 2468813, publ. 10.12.2012), which contains a pharmaceutical composition comprising methionyl-glutamyl-histidyl-phenylalanil as active components -prolyl-glycyl-proline and choline alfoscerate in the following ratio of components, in wt.%: methionyl-glutamyl-histidyl-phenylalanyl-prolyl-glycyl-proline 0.01-2.00; choline alfoscerate 98.00-99.99. Also disclosed is the use of said pharmaceutical composition for the manufacture of an agent and method of treatment.
Основным недостатком способа является то, что модель ишемии головного мозга не является специфичной для многих видов исследований, связанных с нарушением кровообращения головного мозга. Помимо этого, использование данной шкалы оценки неврологического дефицита McGraw не всегда информативно. В связи с широкой вариабельностью анатомии артериального русла, бассейнов, внутренней и внешней сонной артерии необходимо исключить возможность коллатерального питания головного мозга в эксперименте.The main disadvantage of this method is that the model of cerebral ischemia is not specific for many types of studies related to circulatory disorders of the brain. In addition, the use of this McGraw neurological deficit assessment scale is not always informative. Due to the wide variability of the anatomy of the arterial bed, pools, internal and external carotid arteries, it is necessary to exclude the possibility of collateral nutrition of the brain in the experiment.
Известно техническое решение «Способ лечения церебральной ишемии» (RU № 2281765, публ. 20.08.2006). Сущность изобретения состоит в том, что в способе лечения церебральной ишемии на ее модели у млекопитающего животному вводят количества янтарнокислого бис[(2-гидроксиэтил)-N,N,N-триметиламиния]. Эффект снижения гибели нейронов мозга при введении янтарнокислого бис[(2-гидроксиэтил)-N,N,N-триметиламиния] оценивали на модели крыс с хронической ишемией мозга, вызванной перевязкой сонных артерий. Характер и механизм повреждения нейронов мозга в этой модели соответствует наблюдаемой при ишемическом инсульте. Гибель нейронов мозга оценивали количественно методом ЯМР 1Н in vivo по снижению уровня нейронального маркера N-ацетиласпартата (NAA) в мозге. NAA является хорошо известным неинвазивным маркером целостности нейронов. NAA обнаруживается исключительно в нейронах. Снижение NAA или отношения NAA к креатину (относительный уровень NAA) строго коррелирует с потерей нейронов при их повреждении или дегенерации. (Demougeot С et al. J Neurochem. 2004 90 (4): 776-83. Roitberg В et al. Neurol Res. 2003 25 (1): 68-78. Schuhmann MU et al. J Neurotrauma. 2003 20(8):725-43). Перевязка сонных артерий была выполнена у крыс самцов линии Wistar за 3 часа до первой инъекции. Далее крысам в течение семи дней вводили и.п. инъекции физ. р-ра (контроль), 1 мг/кг или 50 мг/кг янтарнокислого бис[(2-гидроксиэтил)-N,N,N-триметиламиния]. На 15 день с момента перевязки измеряли уровень NAA в мозге методом ЯМР 1Н in vivo.Known technical solution "A method for the treatment of cerebral ischemia" (RU No. 2281765, publ. 08/20/2006). The essence of the invention lies in the fact that in a method of treating cerebral ischemia in its model in a mammal, the amounts of succinic bis [(2-hydroxyethyl) -N, N, N-trimethylaminium] are administered to the animal. The effect of reducing the death of brain neurons with the introduction of succinic bis [(2-hydroxyethyl) -N, N, N-trimethylaminium] was evaluated in a rat model with chronic cerebral ischemia caused by ligation of the carotid arteries. The nature and mechanism of damage to brain neurons in this model corresponds to that observed in ischemic stroke. The death of brain neurons was quantified by 1 H NMR in vivo by reducing the level of the neuronal marker N-acetyl aspartate (NAA) in the brain. NAA is a well-known non-invasive marker for neuronal integrity. NAA is found exclusively in neurons. A decrease in NAA or in the ratio of NAA to creatine (relative level of NAA) is strongly correlated with the loss of neurons when they are damaged or degenerate. (Demougeot C et al. J Neurochem. 2004 90 (4): 776-83. Roitberg B et al. Neurol Res. 2003 25 (1): 68-78. Schuhmann MU et al. J Neurotrauma. 2003 20 (8) : 725-43). Carotid ligation was performed in Wistar male rats 3 hours before the first injection. The rats were then injected with i.p. for seven days. injections physical R-RA (control), 1 mg / kg or 50 mg / kg of succinic bis [(2-hydroxyethyl) -N, N, N-trimethylaminium]. On day 15 from the time of ligation, the level of NAA in the brain was measured by 1 H NMR in vivo.
Основным недостатком способа является то, что ЯМР 1Н in vivo очень дорогостоящий метод диагностики. Не всегда есть возможность его проведения.The main disadvantage of this method is that 1H NMR in vivo is a very expensive diagnostic method. It is not always possible to carry it out.
Задачей предлагаемого изобретения является способ профилактики ишемии головного мозга, включающий ингибитор фосфодиэстеразы-5, тадалафил, в качестве прекондиционирующего агента.The objective of the invention is a method for the prevention of cerebral ischemia, including a phosphodiesterase-5 inhibitor, tadalafil, as a preconditioning agent.
Задача достигается тем, в способе, включающем воспроизведение четырехсосудистой модели патологии и введение лабораторному животному тадалафила в дозе 1 мг/кг, который вводят однократно за 60 минут до эксперимента внутрижелудочно через зонд в качестве прекондиционирующего агента, а через 60 минут проводят моделирование ишемии головного мозга путем коагуляции двух вертебральных артерий и временной окклюзии двух общих сонных артерий.The objective is achieved in that in a method comprising reproducing a four-vessel model of pathology and administering to a laboratory animal a dose of 1 mg / kg of tadalafil, which is administered once intragastrically through a probe as a preconditioning agent 60 minutes before the experiment, and after 60 minutes, brain ischemia is simulated by coagulation of two vertebral arteries and temporary occlusion of two common carotid arteries.
Механизм церебропротективного действия тадалафила, как иФДЭ-5, заключается в воздействии на путь NO- цГМФ- протеинкиназа G. При активизации ПК- G происходит фосфорилирование К+ каналов, снижение чувствительности мембраны по отношению к нервным импульсам и ее гиперполяризация. Далее происходит снижение концентрации свободного Ca+2 цитоплазмы. Эти механизмы являются основой вазодилатирующих эффектов оксида азота. Главную роль в этом механизме играет фосфодиэстераза-5. Именно она уменьшает накопление цГМФ (Должикова И. Н. Дистантное и фармакологическое прекондиционирование с использованием эритропоэтина и тадалафила при экспериментальной ишемии почек: диссертация кандидата биологических наук: 14.03.06 / И.Н. Должикова. – Белгород).The mechanism of the cerebroprotective action of tadalafil, like IFDE-5, consists in influencing the pathway of NO-cGMP protein kinase G. When PK-G is activated, phosphorylation of K + channels occurs, the membrane is less sensitive to nerve impulses and its hyperpolarization. Then there is a decrease in the concentration of free Ca + 2 cytoplasm. These mechanisms are the basis of the vasodilating effects of nitric oxide. The main role in this mechanism is played by phosphodiesterase-5. It is it that reduces the accumulation of cGMP (Dolzhikova I. N. Distant and pharmacological preconditioning using erythropoietin and tadalafil in experimental kidney ischemia: the dissertation of the candidate of biological sciences: March 14, 06 / I. N. Dolzhikova. - Belgorod).
Основным преимуществом предлагаемого способа является то, что:The main advantage of the proposed method is that:
- в качестве прекондиционирующего агента вводят однократно тадалафила в дозе 1 кг/кг за 60 минут до эксперимента внутрижелудочно, за счет этого через 30 мин (первое защитное окно) после введения открываются АТФ-зависимые К+-каналы, что в последующем приводит к повышению резистентности тканей головного мозга, через 12-48 ч после введения тадалафила открывается 2 защитное окно, в котором эффект прекондиционирования реализуется в том числе за счет действия оксида азота (NO) и дальнейшего включения механизмов метаболической адаптации; - as a preconditioning agent, tadalafil is administered once at a dose of 1 kg / kg 60 minutes before the experiment intragastrically, due to this, 30 minutes (the first protective window) after administration, ATP-dependent K + channels open, which subsequently leads to an increase in resistance brain tissue, 12-48 hours after the administration of tadalafil, 2 protective windows open in which the preconditioning effect is realized, including through the action of nitric oxide (NO) and the further activation of metabolic adaptation mechanisms;
- эффективность препарата оценивается комплексно: исследуется неврологический дефицит животного, поведенческий статус, уровень двух специфических маркеров повреждения головного мозга S100b и NSE, проводится гистологическое и морфометрическое исследование. - the effectiveness of the drug is evaluated comprehensively: the neurological deficit of the animal, the behavioral status, the level of two specific markers of brain damage S100b and NSE are examined, histological and morphometric studies are carried out.
- с помощью электрофизиологического метода производится контроль правильно выполненной модели патологии.- using the electrophysiological method, a correctly executed model of pathology is monitored.
Способ приводит к выраженной коррекции ишемии головного мозга, так как тадалафил в данной дозе открывает АТФ-зависимые К+-каналы и в дальнейшем индуцирует механизмы метаболической адаптации, за счет чего реализуется эффект прекондиционирования.The method leads to a pronounced correction of cerebral ischemia, since tadalafil in this dose opens ATP-dependent K + channels and further induces metabolic adaptation mechanisms, due to which the preconditioning effect is realized.
СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ The method is carried out as follows.
Исследование выполнено на 50 половозрелых крысах-самцах линии Wistar массой 230-260 г. Экспериментальные животные были разделены на 5 групп: 1) интактную (n=10), 2) ложнооперированную, 3) группу с двухсосудистой патологией (n=10), 4) группу с четырехсосудистой патологией (n=10), 5) группу с четырехсосудистой патологией и коррекцией тадалафилом (1 мг/кг, в/б), (n=10). Животные содержались в стандартных условиях вивария НИУ «БелГУ» со свободным доступом к еде и воде. Содержание животных и постановка эксперимента проводилась в соответствии с требованием приказов № 1179 МЗ СССР от 11.10.1983 г. и №267 РФ от 19.06.2003 г., а также международным правилам «Guide for the Care and of Laboratory Animals».The study was performed on 50 sexually mature Wistar male rats weighing 230-260 g. The experimental animals were divided into 5 groups: 1) intact (n = 10), 2) false-operated, 3) group with a two-vessel pathology (n = 10), 4 ) a group with four-vascular pathology (n = 10), 5) a group with four-vascular pathology and correction of tadalafil (1 mg / kg, ip), (n = 10). The animals were kept in standard vivarium conditions of the National Research University "BelSU" with free access to food and water. The keeping of animals and the setting up of the experiment was carried out in accordance with the requirements of orders No. 1179 of the Ministry of Health of the USSR of 10/11/1983 and No. 267 of the Russian Federation of 06/19/2003, as well as the international rules "Guide for the Care and of Laboratory Animals".
Животным 3 группы моделировали двухсосудистую локальную ишемию: на 4 минуты перекрывали кровоток в общих сонных артериях. Крысам 4 группы была смоделирована тотальная четырехсосудистая ишемия головного мозга с ишемическим периодом 4 минуты. Животным 5 группы за 60 минут до моделирования тотальной ишемии, внутрижелудочно вводили ингибитор фосфодиэстеразы-5, тадалафил, в дозе 1 мг/кг. Наркотизацию животных проводили препаратом «Золетил 100» 60 мг/мл и хлоралгидрат 150 мг/мл. Контроль верно выполненной методики осуществляли с помощью регистрации животным электроэнцефалограммы. Животных выводили из эксперимента через 72 часа с момента его начала, путем передозировки наркозных препаратов. Group 3 animals were simulated with bovascular local ischemia: blood flow in the common carotid arteries was blocked for 4 minutes. Rats of group 4 were simulated with total four-vessel cerebral ischemia with an ischemic period of 4 minutes. Group 5 animals, 60 minutes before the simulation of total ischemia, were administered an intragastric phosphodiesterase-5 inhibitor, tadalafil, at a dose of 1 mg / kg. The animals were anesthetized with the preparation Zoletil 100 60 mg / ml and chloral hydrate 150 mg / ml. The control of the correctly executed technique was carried out by registering the animals with an electroencephalogram. Animals were taken out of the experiment 72 hours after it began, by overdose of anesthetic drugs.
О выраженности противоишемического эффекта судили по тяжести неврологического дефицита, поведенческого статуса, уровню специфических маркеров повреждения головного мозга S100b и NSE, анализу гистологического и морфометрического состояния срезов головного мозга. The severity of the anti-ischemic effect was judged by the severity of neurological deficit, behavioral status, the level of specific markers of brain damage S100b and NSE, the analysis of the histological and morphometric state of brain sections.
При статистической обработке данных рассчитывается среднее значение, величину стандартного отклонения. Различия считаются достоверными при p<0,05.When statistical data processing is calculated, the average value, the standard deviation. Differences are considered significant at p <0.05.
ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯEXAMPLE OF SPECIFIC PERFORMANCE
Оценку неврологического дефицита у животных осуществляли на 1, 3, 7 и 14 сутки после моделирования патологии с помощью бальной шкалы по McGraw в модификации И.В. Ганнушкиной (1996) (по среднему значению балла в группе) (Табл. 1), за контроль принимали группу интактных животных, которая статистически не отличалась от ложнооперированных:The neurological deficit in animals was assessed on days 1, 3, 7, and 14 after modeling the pathology using a McGraw point scale in the modification of I.V. Gannushkina (1996) (according to the average score in the group) (Table 1), a group of intact animals was taken for control, which did not statistically differ from the false-operated ones:
Таблица 1Table 1
Динамика тяжести неврологических нарушений в исследуемых группах по McGraw в модификации И.В. Ганнушкиной (1996) (по среднему значению балла в группе) (М±m; n=10).Dynamics of the severity of neurological disorders in the studied groups according to McGraw modified by I.V. Gannushkina (1996) (according to the average score in the group) (M ± m; n = 10).
Примечание: здесь и везде далее *- p<0,05, #- p>0,05 по отношению к контрольной группе крыс.Note: here and everywhere further * - p <0.05, # - p> 0.05 in relation to the control group of rats.
У крыс после 2-сосудистой ишемии головного мозга продолжительностью 4 минуты на первые сутки наблюдался легкий неврологический дефицит. Это проявлялось в вялости конечностей и замедленности движений и статистически не отличалось от группы ложнооперированных животных (p>0,05). На 3, 7 и 14 сутки неврологическая симптоматика отсутствовала. На первые сутки после моделирования ИГМ неврологический дефицит у крыс с 4-сосудистой моделью и ишемическим периодом продолжительностью 4 минуты был со средней степенью тяжести (p<0,05): у 100% крыс наблюдали вялость и замедленность движений, у 50% крыс был односторонний полуптоз правого глаза, у 10% двусторонний полуптоз, у 20% крыс наблюдался паралич задней левой лапы, тремор. Вялость и замедленность движений к 3 дню после моделирования патологии исчезали. На 3, 7, 14 сутки сохранялся паралич задней левой конечности и полуптоз правого глаза. Неврологический дефицит, у группы крыс на фоне коррекции фармакологическим прекондиционированием тадалафилом, был с более легкой симптоматикой по сравнению с группой животных с ИГМ без введения препарата (p<0,05): у 40% крыс наблюдали вялость и замедленность движений, у 60%- односторонний полуптоз правого глаза. Вялость и замедленность движений у животных к 3 дню после моделирования патологии исчезали. На 3, 7, 14 сутки сохранялся полуптоз правого глаза. По сравнению с контрольной группой, животные этой группы были значительно активнее даже в первые сутки после моделирования патологии.In rats after 2-vascular cerebral ischemia lasting 4 minutes, a slight neurological deficit was observed on the first day. This was manifested in lethargy of limbs and slow movement and did not statistically differ from the group of falsely operated animals (p> 0.05). On the 3rd, 7th and 14th day, neurological symptoms were absent. On the first day after the simulation of IGM, the neurological deficit in rats with a 4-vascular model and an ischemic period of 4 minutes was of moderate severity (p <0.05): lethargy and slow movement were observed in 100% of the rats, and unilateral in 50% of the rats half-eye of the right eye, 10% bilateral half-heart disease, 20% of rats showed paralysis of the hind left paw, tremor. The lethargy and slow movement by 3 days after modeling the pathology disappeared. On days 3, 7, and 14, paralysis of the hind left limb and semiptosis of the right eye persisted. Neurological deficit, in a group of rats against the background of correction by pharmacological preconditioning of tadalafil, was with milder symptoms compared to a group of animals with IHM without drug administration (p <0.05): lethargy and slow movement were observed in 40% of rats, in 60% one-sided semiptosis of the right eye. The lethargy and slow movement in animals by 3 days after modeling the pathology disappeared. On the 3rd, 7th, 14th day, semiptosis of the right eye persisted. Compared with the control group, the animals of this group were significantly more active even on the first day after modeling the pathology.
Поведенческий статус крыс оценивали с помощью теста приподнятого крестообразного лабиринта. Оценивались такие параметры, как суммарное время нахождения в темном рукаве, светлом, а также количество стоек и свешиваний (Табл. 2):The behavioral status of rats was assessed using an elevated cruciform maze test. Parameters such as the total time spent in the dark sleeve, the light one, and also the number of racks and hangings were evaluated (Table 2):
Таблица 2table 2
Оценка поведенческой активности животных в тесте «Приподнятый крестообразный лабиринт» (М±m; n=10).Assessment of the behavioral activity of animals in the test "Elevated cruciform labyrinth" (M ± m; n = 10).
ныеIntact
ny
В 2-сосудистой 4-минутной модели патологии у животных наблюдалось небольшое снижение горизонтальной активности, вертикальной активности, что проявлялось в уменьшении количества стоек и свешиваний. Снижалось ориентировочно-исследовательское поведение, статистически значимо (p<0,05). В группе с 4-сосудистой 4-минутной ИГМ у животных наблюдалось значительное снижение горизонтальной активности, увеличение времени пребывания в темных рукавах. Снижение вертикальной активности проявлялось в снижении стоек, свешиваний приблизительно на 60%. Сохраняется минимальное ориентировочно - исследовательское поведение(p<0,05). В поведенческом тесте ПКЛ группа крыс с ИГМ и коррекцией тадалафилом проявляла себя более активно по сравнению с контрольной группой. Это проявлялось в увеличении горизонтальной и вертикальной активности (Табл. 2), что отражалось в большем количестве стоек и свешиваний (p<0,05). Ориентировочно - исследовательское поведение снижено, но не значительно. In the 2-vascular 4-minute model of pathology in animals, a slight decrease in horizontal activity, vertical activity was observed, which was manifested in a decrease in the number of racks and hangings. Orientation-research behavior decreased, statistically significant (p <0.05). In the group with 4-vascular 4-minute IHM, animals showed a significant decrease in horizontal activity, an increase in the time spent in the dark arms. The decrease in vertical activity was manifested in a decrease in racks, hangings by about 60%. The minimum approximate research behavior is retained (p <0.05). In the behavioral test of PKL, a group of rats with IHM and correction of tadalafil was more active in comparison with the control group. This was manifested in an increase in horizontal and vertical activity (Table 2), which was reflected in more racks and hangings (p <0.05). Indicatively - research behavior is reduced, but not significantly.
Двигательная активность животных оценивалась с помощью теста актиметрии с инфракрасным мониторированием активности IR Actimeter (Табл. 3).The motor activity of animals was assessed using an actimetry test with infrared monitoring of IR Actimeter activity (Table 3).
Таблица 3Table 3
Оценка поведенческой активности животных в тесте актиметрии (М±m; n=10).Assessment of the behavioral activity of animals in the actimetry test (M ± m; n = 10).
40,5939.9 ±
40.5
40,17*595.7 ±
40.17 *
59*406.9 ±
59 *
4,0477.5 ±
4.04
2,05*29.0 ±
2.05 *
2,4142.1 ±
2.41
1,78*27.74 ±
1.78 *
2,09*22.01 ±
2.09 *
104,552261.8 ±
104.55
103,20#1797.47 ±
103.20 #
93,09*1290.52 ±
93.09 *
52,27*772.3 ±
52.27 *
105,28*1190.61 ±
105.28 *
7,5489.66 ±
7.54
10,37#111.71 ±
10.37 #
8,87*155.41 ±
8.87 *
7,21*196.39 ±
7.21 *
При оценке двигательной активности животных в тесте актиметрии с инфракрасным мониторированием активности IR Actimeter установлено, что активность ложнооперированных крыс по сравнению с интактными снижалась, но статистически незначимо (p>0,05). С увеличением времени ишемического периода в эксперименте активность крыс падает: уменьшается общая активность, количество стереотипных движений, максимальная скорость, общая дистанция. Время отдыха с увеличением времени ишемии головного мозга возрастает (Табл. 3). При сравнении двигательной активности животных контрольной группы с группой тадалафилом в тесте актиметрии на инфракрасном мониторе активности IR Actimeter установлено, что активность крыс с предварительным введением препарата выше(p<0,05).When assessing the locomotor activity of animals in an actimetry test with infrared monitoring of IR Actimeter activity, it was found that the activity of false-operated rats decreased compared to intact rats, but not statistically significantly (p> 0.05). With an increase in the time of the ischemic period in the experiment, the activity of rats decreases: the total activity, the number of stereotypical movements, the maximum speed, and the total distance decrease. Rest time with increasing time of cerebral ischemia increases (Table 3). When comparing the motor activity of animals of the control group with the tadalafil group in the actimetry test on an IR Actimeter IR activity monitor, it was found that the activity of rats with preliminary administration of the drug is higher (p <0.05).
Далее осуществляли оценку уровня специфических маркеров повреждения головного мозга S100b и NSE в данных группах (Табл. 4) .Next, assessed the level of specific markers of brain damage S100b and NSE in these groups (Table 4).
Таблица 4Table 4
Концентрация маркеров повреждения головного мозга в плазме животных на 3-е сутки (М±m; n=10).The concentration of markers of brain damage in animal plasma on the 3rd day (M ± m; n = 10).
При анализе уровня S100b и NSE у животных всех экспериментальных групп наблюдали повышение концентрации маркеров в сыворотке крови. Статистически незначимо (p>0,05) повышение концентрации маркеров наблюдали у ложнооперированных животных (гипотетически связано с оперативным вмешательством и действием общего наркоза на организм), при двухсосудистой 4-минутной ИГМ. Статистически значимо (p<0,05) повышение концентрации было в группе с четырехсосудистой 4-минутной и ИГМ. При анализе уровня S100b и NSE у животных группы с ИГМ с предварительной коррекцией тадалафилом наблюдали снижение концентрации маркеров повреждения даже ниже уровня контрольной группы (p>0,05).When analyzing the levels of S100b and NSE in animals of all experimental groups, an increase in the concentration of markers in blood serum was observed. A statistically insignificant (p> 0.05) increase in the concentration of markers was observed in falsely operated animals (hypothetically associated with surgical intervention and the effect of general anesthesia on the body), with a two-vascular 4-minute IHM. A statistically significant (p <0.05) increase in concentration was in the group with four-vascular 4-minute and IHM. When analyzing the levels of S100b and NSE in animals of the group with IHM with preliminary correction of tadalafil, a decrease in the concentration of damage markers was observed even below the level of the control group (p> 0.05).
При обзорной микроскопии у интактных животных полученные результаты соответствовали описаниям цитоархитектонических особенностей лобной доли и гиппокампа. Нейроны были преимущественно пирамидной, округлой или многоугольной формы, с крупными округлыми ядрами и мелкозернистой цитоплазмой. У многих нейронов базофильная субстанция цитоплазмы имела вид крупных глыбок, расположенных периферически. В некоторых нейронах четко определялись одно или два центрально расположенных ядрышка (Фиг. 1), где: А - лобная доля интактной крысы, X 100, окр. гематоксилин+эозин; Б – гиппокамп интактной крысы, X 400, окр. гематоксилин+эозин.Under review microscopy in intact animals, the results obtained were consistent with descriptions of the cytoarchitectonic features of the frontal lobe and hippocampus. The neurons were predominantly pyramidal, rounded or polygonal in shape, with large rounded nuclei and a fine-grained cytoplasm. In many neurons, the basophilic substance of the cytoplasm had the appearance of large clumps located peripherally. In some neurons, one or two centrally located nucleoli were clearly defined (Fig. 1), where: A is the frontal lobe of the intact rat, X 100, okr. hematoxylin + eosin; B - hippocampus of an intact rat, X 400, okr. hematoxylin + eosin.
Область лобной доли характеризовалась низкой плотностью расположения, а область СА1 гиппокампа высокой плотностью, средних по размеру, нейронов. Морфометрические изменения нейронов при двухсосудистой модели ишемии имели общую тенденцию к увеличению и характеризовались увеличением максимально и минимального диаметров перикарионов, их периметра и площади. Диаметр, площадь и периметр ядер нейронов также увеличивались. Общее количество гиперхромных нейронов составило 36,7%, а двуядрышковых - 16,7% (Табл. 5). Изменения аналогичных показателей в области СА1 гиппокампа были менее значительны, однако общая тенденция к их увеличению прослеживалась (Табл. 6). Качественные изменения характеризовались увеличением количества гиперхромных нейронов, хроматолизом, умеренной дезорганизацией слоев в области СА1. Тела клеток теряли четкость контуров, деформировались. Ядерные изменения были полиморфными и проявлялись как набуханием, так и пикнозом отдельных ядер. В некоторых нейронах наблюдалось смещение ядра на периферию перикариона. Увеличение количества двуядрышковых нейронов в сочетании с общим увеличением площади ядра и перикариона является морфологическим проявлением регенераторных процессов и повышением их функциональной активности, возникающих в ответ на локальную ишемию головного мозга (Фиг. 2 - двухсосудистая модель ишемии головного мозга), где: А - лобная доля, окр. гематоксилин+эозин; Б – СА1 область гиппокампа, окр. тионином по Нисслю, X 400.The frontal lobe region was characterized by a low location density, and the hippocampal region CA1 was of high density, medium-sized neurons. Morphometric changes in neurons in the two-vessel model of ischemia tended to increase and were characterized by an increase in the maximum and minimum diameters of pericarions, their perimeter and area. The diameter, area and perimeter of the nuclei of neurons also increased. The total number of hyperchromic neurons was 36.7%, and bipolar nuclei - 16.7% (Table 5). Changes in similar indicators in the CA1 region of the hippocampus were less significant, however, a general tendency to their increase was observed (Table 6). Qualitative changes were characterized by an increase in the number of hyperchromic neurons, chromatolysis, and moderate disorganization of layers in the CA1 region. The cell bodies lost their sharpness, deformed. Nuclear changes were polymorphic and were manifested both by swelling and pycnosis of individual nuclei. In some neurons, a displacement of the nucleus to the periphery of the pericarion was observed. An increase in the number of binucleate neurons in combination with a general increase in the area of the nucleus and pericarion is a morphological manifestation of regenerative processes and an increase in their functional activity arising in response to local cerebral ischemia (Fig. 2 - a two-vessel model of cerebral ischemia), where: A is the frontal lobe , okr. hematoxylin + eosin; B - CA1 region of the hippocampus, okr. Nissl thionine, X 400.
При четырехсосудистой модели ишемии отмечалась выраженная гиперхромия нейронов лобной доли с периваскулярным и перицеллюлярным отеком. Форма клеток была, преимущественно, многоугольной, вытянутой, ядра во многих из них не определялись. Капилляры паретически расширены, полнокровны. В области СА1 гиппокампа наблюдалась дезорганизация нейрональных слоев, хроматолиз, набухание и пикнотические изменения ядер, двуядрышковые нейроны практически не определялись (Фиг. 3 - четырехсосудистая модель ишемии головного мозга), где: А - лобная доля, X 400, окр. гематоксилин+эозин; Б – СА1 область гиппокампа, X 400, окр. тионином по Нисслю.In the four-vascular model of ischemia, marked hyperchromia of neurons of the frontal lobe with perivascular and pericellular edema was noted. The shape of the cells was predominantly polygonal, elongated, and nuclei were not determined in many of them. The capillaries are paretically dilated, full-blooded. In the CA1 region of the hippocampus, disorganization of the neuronal layers, chromatolysis, swelling and pyknotic changes in the nuclei were observed, bipolar nucleons were practically not detected (Fig. 3 - four-vascular model of cerebral ischemia), where: A - frontal lobe, X 400, okr. hematoxylin + eosin; B - CA1 area of the hippocampus, X 400, okr. Nissl thionine.
При введении за час до моделирования четырехсосудистой патологии тадалафила в дозе 1 мг/кг, морфологические изменения нейронов носили, преимущественно, некробиотический характер. Количество погибших нейронов было значительно ниже, чем без коррекции тадалафилом. В гиппокампе нарушение стратификации слоев носили умеренный характер (Фиг. 4 - четырехсосудистая модель ишемии головного мозга при коррекции тадалафилом), где: А - лобная доля, X 100, окр. гематоксилин+эозин; Б – гиппокамп, X 400, окр. гематоксилин+эозин.With the introduction of tadalafil at a dose of 1 mg / kg an hour before the simulation of the four-vascular pathology, the morphological changes in neurons were mainly necrobiotic in nature. The number of dead neurons was significantly lower than without tadalafil correction. In the hippocampus, impaired stratification of the layers was moderate (Fig. 4 - four-vascular model of cerebral ischemia with correction of tadalafil), where: A - frontal lobe, X 100, okr. hematoxylin + eosin; B - hippocampus, X 400, okr. hematoxylin + eosin.
При статистическом исследовании установлено, что ишемическое повреждение нейронов, и лобной доли, и гиппокампа достоверно более выражены в группе с четырехсосудистой моделью ишемии мозга без коррекции тадалафилом. Достоверно отличались минимальный диаметр, периметр и площадь нейронов, диаметр, периметр и площадь ядер (p<0.05). Количество двуядрышковых нейронов достоверно больше при коррекции тадалафилом (p<0.05), что отражает функциональное состояние нейронов, их большую активность и способность к регенеративным и репаративным процессам. Достоверных отличий не обнаружено при измерении максимального диаметра ядер нейронов (p>0.05). A statistical study found that ischemic damage to neurons, and the frontal lobe, and the hippocampus were significantly more pronounced in the group with a four-vessel model of brain ischemia without tadalafil correction. The minimum diameter, perimeter and area of neurons, diameter, perimeter and area of nuclei were significantly different (p <0.05). The number of bipolar nuclei is significantly higher when corrected by tadalafil (p <0.05), which reflects the functional state of the neurons, their greater activity and ability to regenerative and reparative processes. No significant differences were found when measuring the maximum diameter of the nuclei of neurons (p> 0.05).
Таким образом, при двухсосудистой модели ишемии головного мозга крыс отмечались умеренные некробиотические изменения с признаками активации регенераторных процессов как в нейронах лобной доли, так и гиппокампа. При четырехсосудистой модели ишемии повреждения большинства нейронов были необратимы, без признаков активации репаративных процессов. Коррекция ишемического повреждения тадалафилом показала статистически достоверное повышение устойчивости нейронов лобной доли и СА1 области гиппокампа к гипоксии и ишемии, достоверное снижение количества погибших нейронов и большую активность репаративных процессов.Thus, in the two-vessel model of rat cerebral ischemia, moderate necrobiotic changes were observed with signs of activation of regenerative processes in both the frontal lobe and hippocampal neurons. In the four-vessel model of ischemia, the damage to most neurons was irreversible, without signs of activation of reparative processes. Correction of ischemic damage with tadalafil showed a statistically significant increase in the resistance of neurons of the frontal lobe and CA1 of the hippocampus to hypoxia and ischemia, a significant decrease in the number of dead neurons and a greater activity of reparative processes.
Таблица 5Table 5
Морфометрическая характеристика нейронов лобных долей головного мозга крыс (М±m; n=30).Morphometric characteristic of neurons of the frontal lobes of the brain of rats (M ± m; n = 30).
Гиперхромные-(36,7%)
Двуядрышковые-(16,7%)-2,40±0,24Hypochromic neurons- (46.7%) 2.65 ± 0.50
Hyperchromic- (36.7%)
Bipolar - (16.7%) - 2.40 ± 0.24
Гиперхромные-(90%)
Двуядрышковые-Hypochromic neurons- (10%) 1.67 ± 0.18
Hyperchromic- (90%)
Bipolar
Гиперхромные-(43,4%)
Двуядрышковые- (13,2%)1,26±0,10Hypochromic neurons- (43.4%) 1.63 ± 0.16
Hyperchromic- (43.4%)
Bipolar - (13.2%) 1.26 ± 0.10
Примечание: *-при (p<0.05), #- при (p>0.05). За контроль принимали гр. интактных животных. В группе «иФДЭ-5+ИГМ» - гр. крыс с четырехсосудистой ИГМ.Note: * - at (p <0.05), # - at (p> 0.05). For control took gr. intact animals. In the group "IFDE-5 + IGM" - column rats with four-vascular igm.
Таблица 6Table 6
Морфометрическая характеристика нейронов гиппокампа крыс (М±m; n=30).Morphometric characteristics of rat hippocampal neurons (M ± m; n = 30).
Гиперхромные-(86,7%)
Двуядрышковые-(13,3%)-2,03±0,11Hypochromic neurons -
Hyperchromic- (86.7%)
Bipolar - (13.3%) - 2.03 ± 0.11
Гиперхромные-(90%)
Двуядрышковые-(10%)- 1,83±0,23Hypochromic
Hyperchromic- (90%)
Binucleolar - (10%) - 1.83 ± 0.23
Гиперхромные-(90%)
Двуядрышковые-(10%)- 1,83±0,23Hypochromic neurons -
Hyperchromic- (90%)
Binucleolar - (10%) - 1.83 ± 0.23
Примечание: *-при (p<0.05), #- при (p>0.05). За контроль принимали гр. интактных животных. В группе «иФДЭ-5+ИГМ» - гр. крыс с четырехсосудистой ИГМ.Note: * - at (p <0.05), # - at (p> 0.05). For control took gr. intact animals. In the group "IFDE-5 + IGM" - column rats with four-vascular igm.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о выраженной коррекции ишемических повреждений головного мозга в условиях тотальной четырехсосудистой модели ишемии головного мозга крыс иФДЭ-5, тадалафилом в дозе 1 мг/кг массы тела животного при однократном внутрижелудночном введении.Thus, the obtained results indicate a pronounced correction of ischemic brain damage in the conditions of a total four-vascular model of rat brain ischemia IFDE-5, tadalafil at a dose of 1 mg / kg of animal body weight with a single intragastric administration.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017105480A RU2642961C1 (en) | 2017-02-21 | 2017-02-21 | Method for prevention of brain ischemia |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017105480A RU2642961C1 (en) | 2017-02-21 | 2017-02-21 | Method for prevention of brain ischemia |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2642961C1 true RU2642961C1 (en) | 2018-01-29 |
Family
ID=61173375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017105480A RU2642961C1 (en) | 2017-02-21 | 2017-02-21 | Method for prevention of brain ischemia |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2642961C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696203C1 (en) * | 2018-09-10 | 2019-07-31 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Method for preventing cerebral ischemia |
RU2728928C1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-08-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" (ФГАОУ ВО "КФУ им. В.И. Вернадского") | Method for preventing neural injuries in reperfusion syndrome in experiment |
RU2758433C1 (en) * | 2021-03-31 | 2021-10-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Method for correcting neurological deficiency of 2-amino-5-ethyl-1,3,4-thiodiazolium-n-acetyl-aminoethanoate in traumatic brain injury |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2281765C1 (en) * | 2005-03-04 | 2006-08-20 | Игорь Анатольевич Помыткин | Method for treatment of cerebral ischemia |
US20140294874A1 (en) * | 2011-11-15 | 2014-10-02 | Quincy Bioscience, Llc | Apoaequorin for reducing neuronal injury due to ischemia |
RU2539630C1 (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Method for prevention of ischemia of retina experimentally |
-
2017
- 2017-02-21 RU RU2017105480A patent/RU2642961C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2281765C1 (en) * | 2005-03-04 | 2006-08-20 | Игорь Анатольевич Помыткин | Method for treatment of cerebral ischemia |
US20140294874A1 (en) * | 2011-11-15 | 2014-10-02 | Quincy Bioscience, Llc | Apoaequorin for reducing neuronal injury due to ischemia |
RU2539630C1 (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Method for prevention of ischemia of retina experimentally |
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
LIU Z et al. Phosphodiesterase-5 inhibitor and rat lung ischemia-reperfusion injury. Asian Cardiovasc Thorac Ann. 2012 Feb;20(1):42-7. * |
SAKLANI R et al. Pharmacological preconditioning by milrinone: memory preserving and neuroprotective effect in ischemia-reperfusion injury in mice. Arch Pharm Res. 2010 Jul;33(7):1049-57. * |
ДОЛЖИКОВА И.Н. и др. Влияние дистантного и фармакологического прекондиционирования на экспрессию эндоглина и эндотелиальной no-синтазы в почках в отдаленном периоде после ишемии-реперфузии. Научные ведомости, 2012, N 4 (123). Выпуск 17/1, с. 135-141. * |
ДОЛЖИКОВА И.Н. и др. Влияние дистантного и фармакологического прекондиционирования на экспрессию эндоглина и эндотелиальной no-синтазы в почках в отдаленном периоде после ишемии-реперфузии. Научные ведомости, 2012, N 4 (123). Выпуск 17/1, с. 135-141. МАРТЫНОВА О.В. и др. Исследование поведенческих реакций при моделировании тотальной ишемии головного мозга. Кубанский научный медицинский вестник, 2015, N6 (155), с.77-82. LIU Z et al. Phosphodiesterase-5 inhibitor and rat lung ischemia-reperfusion injury. Asian Cardiovasc Thorac Ann. 2012 Feb;20(1):42-7. * |
МАРТЫНОВА О.В. и др. Исследование поведенческих реакций при моделировании тотальной ишемии головного мозга. Кубанский научный медицинский вестник, 2015, N6 (155), с.77-82. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696203C1 (en) * | 2018-09-10 | 2019-07-31 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Method for preventing cerebral ischemia |
RU2728928C1 (en) * | 2019-11-25 | 2020-08-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" (ФГАОУ ВО "КФУ им. В.И. Вернадского") | Method for preventing neural injuries in reperfusion syndrome in experiment |
RU2758433C1 (en) * | 2021-03-31 | 2021-10-28 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Method for correcting neurological deficiency of 2-amino-5-ethyl-1,3,4-thiodiazolium-n-acetyl-aminoethanoate in traumatic brain injury |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ji et al. | Astaxanthin improves cognitive performance in mice following mild traumatic brain injury | |
Damodaran et al. | Time course of motor and cognitive functions after chronic cerebral ischemia in rats | |
RU2642961C1 (en) | Method for prevention of brain ischemia | |
Eason et al. | Differences in neural crest sensitivity to ethanol account for the infrequency of anterior segment defects in the eye compared with craniofacial anomalies in a zebrafish model of fetal alcohol syndrome | |
Yabuki et al. | Oral L-citrulline administration improves memory deficits following transient brain ischemia through cerebrovascular protection | |
Ferguson et al. | Acute or delayed treatment with anatabine improves spatial memory and reduces pathological sequelae at late time-points after repetitive mild traumatic brain injury | |
WO2001022953A2 (en) | Use of retigabin for treating neuropathic pain | |
Vessey et al. | Adenosine triphosphate‐induced photoreceptor death and retinal remodeling in rats | |
Yang et al. | Cognitive improvement induced by environment enrichment in chronic cerebral hypoperfusion rats: a result of upregulated endogenous neuroprotection? | |
EP3223815B1 (en) | Combination of ibudilast and riluzole and methods of using same | |
Saavedra et al. | Long-term activation of hippocampal glial cells and altered emotional behavior in male and female adult rats after different neonatal stressors | |
JP7026245B2 (en) | Polypeptides with analgesic activity and their applications | |
Zhang et al. | The role of CD38 in inflammation-induced depression-like behavior and the antidepressant effect of (R)-ketamine | |
Kyhn et al. | Delayed administration of glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) protects retinal ganglion cells in a pig model of acute retinal ischemia | |
RU2696203C1 (en) | Method for preventing cerebral ischemia | |
Weisman et al. | Increased conditioned gustatory aversion following VMH lesions in rats | |
Petritz et al. | Effective mydriasis in juvenile loggerhead turtles (Caretta caretta) following topical administration of rocuronium bromide and 10% phenylephrine | |
Schaeffer et al. | Synergistic and additive effects of enriched environment and lithium on the generation of new cells in adult mouse hippocampus | |
Zhao et al. | Intrathecal landiolol inhibits nociception and spinal c-Fos expression in the mouse formalin test | |
KR20190113105A (en) | Compositions for preventing or treating cognitive impairment-related disease comprising mumefural | |
Guerriero et al. | Augmented constitutive CREB expression in the nucleus accumbens and striatum may contribute to the altered behavioral response to cocaine of adult mice exposed to cocaine in utero | |
Horowitz et al. | Characterization of fluoxetine plus olanzapine treatment in rats: A behavior, endocrine, and immediate‐early gene expression analysis | |
US20210195875A1 (en) | Non-human animals exhibiting degenerative symptom attributed to protein aggregation | |
Seçinti et al. | Pregabalin does not Cause Midline Closure Defect but is not as Innocent as It is Thought | |
Feliciano-Sanchez et al. | Development and optimisation of an animal model for the study of ganglion cells in degenerative diseases of the retina and optic nerve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190605 Effective date: 20190605 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190619 Effective date: 20190619 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210222 |