Действие сухого полиэкстракта при ишемии головного мозга у крыс
Автор: Николаев Сергей Матвеевич, Гуляев Сергей Миронович, Тулонов Михаил Юрьевич, Серебрянская Татьяна Степановна
Журнал: Вестник Бурятского государственного университета. Философия @vestnik-bsu
Статья в выпуске: 12, 2010 года.
Бесплатный доступ
Установлено, что сухой полиэкстракт (100, 250 мг/кг, внутрибрюшинно, однократно) уменьшает неврологический дефицит и повышает выживаемость крыс на модели ишемии головного мозга, воспроизводимой путем окклюзии обеих общих сонных артерий. Курсовое введение полиэкстракта (100 мг/кг, внутрижелудочно, один раз в сутки) способствует сохранению локомоторной функции и ограничивает развитие эмоциональных расстройств у крыс с односторонней окклюзией сонной артерии
Сухой полиэкстракт, нейропротекция, церебральная ишемия, неврологические расстройства, поведенческие реакции
Короткий адрес: https://sciup.org/148179234
IDR: 148179234
Текст научной статьи Действие сухого полиэкстракта при ишемии головного мозга у крыс
Хроническая ишемия головного мозга является одной из самых частых причин смертности населения в Российской Федерации. Прогрессирующее течение данной патологии приводит к ухудшению качества жизни больных, социальной дезадаптации и повышению риска развития инсультов [3]. Различные факторы развития указанного заболевания и сложный ее патогенез вызывают необходимость комбинированного лечения. Вместе с тем использование синтетических препаратов нередко сопровождается развитием побочных реакций и снижением эффективности терапии.
В связи с этим целесообразным представляется применение растительных средств, характеризующихся широким диапазоном фармакологических свойств благодаря содержанию в них целого комплекса биологически активных веществ и биоэлементов [4, 5]. Фармакологический профиль действия разрабатываемого растительного средства потенциально направлен на ключевые механизмы развития церебральной ишемии. Целью исследования явилось определение нейропротективной активности нового средства.
Материал и методы исследования
Сухой полиэкстракт получали из Astragalus membranaceus Fisch. (трава) , Scutellaria baicalensis Georgi (корневища и корни), Crataegus sanguinea Pall. (плоды) и др. (всего девять компонентов) путем поэтапного экстрагирования 70, 40%-ным этиловым спиртом, водой очищенной, последующим концентрированием полученной экстрактивной смеси в роторном испарителе и высушивания в вакуум-сушильном шкафу при температуре 50 ºС.
Опыты проводили на крысах обоего пола линии Wistar с массой 160-180 г. Исследования выполнены согласно «Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. №755).
В первой серии опытов ишемию головного мозга у крыс воспроизводили путем одномоментной ок- клюзии обеих общих сонных артерий под легким фторотановым наркозом. Животным первой группы (контроль) перед операцией вводили внутрибрюшинно физиологический раствор. Крысам 2-4 групп вводили внутрибрюшинно полиэкстракт соответственно в дозах 50, 100 и 250 мг/кг массы за 10 минут до перевязки артерий. Церебропротекторную активность полученного полиэкстракта у каждого животного определяли по модифицированной шкале Mc Grow через 24 часа: регистрировали неврологические симптомы, а соответствующие им баллы (Stroke index) суммировались [1, 6].
Во второй серии опытов ишемию головного мозга у крыс воспроизводили путем окклюзии левой общей сонной артерии. Животные были распределены на 3 группы. Первую контрольную группу составили оперированные животные, получавшие per os дистиллированную воду 1 раз в день в течение 7 суток до и после операции. Вторую группу составили ложнооперированные крысы, им вводили также дистиллированную воду по аналогичной схеме. Оперированные крысы третьей группы получали водный раствор сухого полиэкстракта в дозе 100 мг/кг по вышеуказанной схеме.
На 7 и 8 сутки экспериментов постишемического периода проводили тестирование поведения животных в установках «открытое поле» и «приподнятый крестообразный лабиринт» (ПКЛ) для оценки степени локомоторной активности и эмоционального состояния (тревожности) крыс [2].
Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием t-критерия Стьюдента.
Результаты исследований
В первой серии опытов через 1-3 часа после операции в контрольной группе наблюдали у 20% крыс тонико-клонические судороги с последующим развитием комы. У остальных животных, за первые 4 часа наблюдений, отмечали быстрый прогресс очаговой (птоз, парез конечностей) и общей неврологической симптоматики (снижение двигательной активности, тонуса мышц и реакций на тактильные и болевые раздражители). К концу эксперимента показатель неврологического дефицита в контрольной группе составил 8,6, а выживаемости – 20% (табл. 1).
Влияние полиэкстракта на неврологический дефицит и выживаемость крыс при окклюзии обеих общих сонных артерий к 24 часу эксперимента
Таблица 1
Группа животных |
Неврологический дефицит (балл) |
Выживаемость, в % |
Контроль (n=10) |
8,6±0,9 |
20 |
Полиэкстракт |
||
- 50 мг/кг (n=6) |
7,8±1,6 |
33 |
- 100 мг/кг (n=8) |
5,6±1,7 |
62 |
- 250 мг/кг (n=11) |
4,6±1,5* |
63 |
Примечание: * – означает, что здесь и далее различия значимы по сравнению с контролем при р≤0,05.
Введение полиэкстракта в дозе 50 мг/кг оказывало незначительное влияние на состояние крыс: неврологический дефицит был меньше контроля на 9%, а выживаемость животных составила 33%. Введение полиэкстракта в дозах 100, 250 мг/кг оказывало значимое нейропротективное действие: неврологический дефицит был меньше контрольных показателей соответственно на 34 и 46% (р≤0,05).
Неврологические нарушения у животных в большинстве случаев выражались в замедленной реакции на внешние раздражители, малоподвижности. Грубые неврологические признаки (птоз, гемипарез), коматозное состояние регистрировали реже по сравнению с контролем. Выживаемость животных через 24 часа составила 62 и 63% соответственно. Защитный эффект полиэкстракта, возможно, обусловлен ингибированием развития быстрых патологических реакций (глутама-кальциевый каскад, окислительные процессы), о чем свидетельствуют отсутствие судорожных реакций и меньший неврологический дефицит у животных.
Во второй серии экспериментов у крыс опытной группы показатели горизонтальной и вертикальной активности в тесте «открытое поле» были в 3,2 и 1,9 раза (p≤0,05) выше контрольных значений, а количество дефекационных болюсов в 2 раза (p≤0,05) ниже по сравнению с контролем (табл. 2). В ПКЛ количество выходов крыс в открытые рукава было выше контрольных показателей в 2,5 раза (р≤0,05) (табл. 3). Общее время пребывания опытных крыс в открытых рукавах было в 1,6 раза больше, чем в контроле.
Таблица 2
Влияние полиэкстракта (100 мг/кг) на локомоторную активность животных в «открытом поле» на 7 сутки при унилатеральной окклюзии сонной артерии
№ |
Группа |
Горизонтальн. активность |
Вертикальн. активность |
Дефекация |
1 |
Контроль, n=6 |
15,3±0,8 |
6,2±1,3 |
3,7±1,3 |
2 |
Ложнооперир., n=7 |
56,0±4,9* |
10,2±2,2 |
2,8±0,8 |
3 |
Полиэкстракт, n=6 |
49,0±6,8* |
12,1±1,6* |
1,8±0,3* |
Таблица 3
Влияние полиэкстракта (100 мг/кг) на поведение животных в крестообразном приподнятом лабиринте на 8 сутки при унилатеральной окклюзии сонной артерии
№ |
Группа |
Количество выходов в открытые рукава |
Время, проведенное в открытых рукавах (с) |
Время, проведенное в закрытых рукавах (с) |
1 |
Контроль, n=6 |
1,0±0,2 |
15,5±8,3 |
167,8±6,4 |
2 |
Ложнооперир, n=7 |
2,8±0,7 |
20,7±0,9 |
161,0±9,1 |
3 |
Полиэкстракт, n=6 |
2,5±0,2* |
24,6±1,4 |
155,8±11,9 |
Компенсируемая недостаточность мозгового кровообращения (односторонняя окклюзия сонной артерии) приводит к изменению поведенческих характеристик животных (снижение уровня локомоторной активности и повышение тревожности), о чем свидетельствуют данные эксперимента. Вероятной причиной расстройств является нейромедиаторный дисбаланс в структурах головного мозга при ее ишемическом повреждении. Курсовое введение полиэкстракта в указанной дозе ограничивало развитие когнитивно-эмоциональных расстройств, возможно, за счет корригирующего влияния его на нейромедиаторный обмен в постишемическом периоде. По данным литературы, средства из Astragalus membranaceus и Scutellaria baicalensis проявляют противоглутаматную, нейромодулирующую активность и нейропротективное действие [7, 8]. Следовательно, можно предположить, что в спектре защитного эффекта полиэкстракта лежат указанные свойства растений при ишемическом повреждении головного мозга.
Таким образом, установлено, что испытуемое средство при окклюзии обеих общих сонных артерий проявляет дозозависимый эффект: нейропротективная активность возрастает с увеличением дозы. Защитное действие полиэкстракта обеспечивается, вероятно, нейромодулирующим и нейропротектив-ным действиями полиэкстракта.