Застосування антагоніста рецепторів інтерлейкіну-1 (аріл-1) як засобу антиамнестичної, протисудомної та анксіолітичної дії

Застосування антагоніста рецепторів інтерлейкіну-1 (АРІЛ-1) як засобу антиамнестичної, протисудомної та анксіолітичної дії. (19) (21) u200912498 (22) 03.12.2009 (24) 25.06.2010 (46) 25.06.2010, Бюл.№ 12, 2010 р. (72) ЩОКІНА КАТЕРИНА ГЕННАДІЇВНА, ШТРИГОЛЬ СЕРГІЙ ЮРІЙОВИЧ, ІЩЄНКО АЛЄКСАНДР МІТРОФАНОВІЧ, RU 3 50734 Антиамнестична, протисудомна та анксіолітична дія АРІЛ-1 не відома з джерел інформації. Авторами вперше було виявлено цей новий вид фармакологічної активності АРІЛ-1 експериментальним шляхом. Корисна модель ілюструється наступними прикладами. Приклад 1 В якості об'єкта дослідження використано антагоніст рецепторів (АРІЛ-1), отриманий у СанктПетербурзькому НДІ ОЧБП. Вивчення антиамнестичної дії АРІЛ-1 проводили у порівнянні з прототипом пірацетам за загальновживаним тестом «Умовний рефлекс пасивного уникнення» (УРПУ) на білих мишах-самцях масою 15-20г на моделі порушення пам'яті, що викликана внутрішньоочеревинним введенням скополаміну в дозі 1,5мг/кг протягом 3 діб [8]. Контрольні миші отримували відповідну кількість води для ін'єкцій. Лабораторних тварин розподілили на 6 груп відповідно до препарату, що вони одержували, та його дози: 1. Інтактний контроль, n=24. 2. Контрольна патологія (модель амнезії) скополамін, 1,5мг/кг внутрішньоочеревинно, n=16. 4 3. Пірацетам (200мг/кг внутрішньом'язово) + скополамін, n=6. 4. АРІЛ-1, 5мг/кг +скополамін, n=10. 5. АРІЛ-1, 15мг/кг + скополамін, n=9. Мишей групи інтактного контролю навчали УРПУ без амнезуючого впливу скополаміну. Порушення пам'яті моделювали за допомогою скополаміну через 30 хвилин після останнього введення АРІЛ-1 у різних дозах або пірацетаму. Далі тварин розміщували на освітленій платформі приладу для вивчення УРПУ та реєстрували латентний період безумовного рефлексу входу до темної камери, де у мишей вироблювали УРПУ шляхом впливу електричного струму 0,5-0,6мА через електродну підлогу. Через 24 години повторно визначали латентний період входу тварин до небезпечної темної камери. Мишей, які не відвідували її протягом 3 хвилин, вважали такими, що досягай критерію навченості, приймаючи латентний період за 180 секунд. В якості показників антиамнестичної дії обрано збільшення латентного періоду входу до темної камери та кількість мишей, що досягай критерію навченості через 24 години після амнезуючого впливу скополаміну. Результати дослідження наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Вплив АРІЛ-1 та пірацетаму на пам'ять за тестом УРПУ № п/п 1 2 3 4 5 Латентний період входу до темної Кількість мишей, що Антиамнес тична камери, с досягли критерію активність, % навченості вихідний через 24 години Інтактний контроль, n=24 13,8±1,4 157,1±5,8 19** Скополамін, 1,5мг/кг (кон9,8±2,0 48,1±12,7* 1* трольна патологія), n=16 Пірацетам, 200мг/кг + 15,8±5,5 89,0±30,0* 1* 58,2 скополамін, n=6 АРІЛ-1, 15мг/кг + скопо5,1±1,4* 125,6±17,0** 6**/• 71,1 ламін, n=10 АРІЛ-1, 5мг/кг + скопола7,9±2,5* 129,8±19,9** 5**/• 75,0 мін, n=9 Група, кількість тварин Примітка: * - достовірно по відношенню до інтактної групи (р≤0,05); ** - достовірно по відношенню до групи контрольної патології (р≤0,05); • - достовірно по відношенню до пірацетаму (р≤0,05). Пірацетам чинив антиамнестичну дію, яка виражалася у достовірному збільшенні латентного періоду входу до темної камері в середньому в 5,6 рази відносно вихідного стану та у 1,8 рази відносно відповідного показника групи контрольної патології, 1 тварина досягла критерію навченості, що складає 16,7%. Антиамнестична активність пірацетаму становила 58%. При застосуванні АРІЛ-1 в дозі 15мг/кг зафіксований більш виражений ефект - латентний період достовірно збільшився в середньому в 24,6 рази відносно вихідного стану та в 2,6 рази відносно показника групи контрольної патології. АРІЛ-1 в дозі 5мг/кг сприяв збільшенню латентного періоду входу в темну камеру в 16,4 рази відносно вихідного стану та в 2,7 рази перевищував показник групи контрольної патології. В групах тварин, лікованих АРІЛ-1 в дозах 5 та 15мг/кг кількість мишей, які досягли критерію навченості, становила 55,6% та 60% відповідно. Цей показник достовірно переважає аналогічний показник в групі тварин, які отримували препарат порівняння. Антиамнестична активність субстанції АРІЛ-1 в обох дозах дорівнювалась 71,1-75%, що перевищує дію пірацетаму в 1,3 рази. Перевагою заявленої сполуки порівняно з прототипом за амнестичною дією є істотно більша активність, адже виражений антиамнестичний ефект вона виявляє у дозі в 20 разів меншій за діючу дозу пірацетаму. Приклад 2 В якості объекта дослідження використано антагоніст рецепторів (АРІЛ-1), отриманий у СанктПетербурзькому НДІ ОЧБП. 5 50734 Вивчення протисудомної дії АРІЛ-1 проводили у співставленні з препаратом порівняння діазепамом на білих мишах самцях масою 15-22г на моделі коразолових судом, яку відтворювали внутрішньоочеревинним введенням коразолу в дозі 90 мг/кг. Лабораторних тварин розподілили на групи відповідно до препарату, що вони одержували: 1. Контрольна патологія (модель коразолових судом) - коразол, 90мг/кг внутрішньоочеревинно, n=7. 2. АРІЛ-1, 15мг/кг (підшкірно) + коразол, n=8. 3. Коразол, 90мг/кг внутрішньоочеревинно n=27. 6 4. Діазепам (0,1мг/кг внутрішньоочеревинно) + коразол, n=27. В якості показників протисудомної дії обрано латентний період та тривалість клоніко-судомного приступу в хвилинах, тяжкість судом в балах, кількість клоніко-тонічних судом на 1 мишу, середню кількість тварин з клонічними та тонічними судомами, а також летальність в %. У разі обліку результатів у вигляді середня±стандартна помилка статистичну достовірність міжгрупових відмінностей розраховували за критерієм t Ст'юдента, у разі реєстрації результатів в альтернативній формі - за кутовим перетворенням Фішера. Результати дослідження наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Вплив АРІЛ-1 та діазепаму на перебіг коразолових судом у мишей Показник Латентний період клонікотонічних судом, хв. Тяжкість судом, бали Кількість клонікотонічних судом на 1 мишу Кількість тварин з клонічними судомами, % Кількість тварин з тонічними судомами, % Тривалість судомного періоду, хв. Час загибелі, хв. Летальність, % АРІЛ-1, 15мг/кг Контроль (n=7) Дослід (n=8) Діазепам, 100 мг/кг Контроль (n=27) Дослід (n=8) 2,8±0,3 9,1±3,4 3,9±0,3 8,2±1,6* 5,6±0,3 3,8±0,5* 5,8±0,1 4,4±0,6* 6,1±1,7 3,3±1,1 4,0±0,4 2,5±0,6* 100 75* 100 88* 100 75*/** 93 50* 15,8±7,8 15,3±3,6 21,1±2,9 12,6±4,8 18,6±7,9 100 20,2±3,9 37,5* 25,0±3,4 93 20,8±8,4 38* Примітка: * - достовірно по відношенню до контрольної патології (р≤0,05); ** - достовірно по відношенню до діазепаму (р≤0,05). Аналіз даних таблиці 2 свідчить, що в групі тварин, які отримували діазепам, тривалість латентного періоду судомних нападів достовірно збільшився в 2,1 рази, зменшилася тривалість судомного періоду в 1,7 рази, час загибелі тварин знизився в 1,2 рази. Спостерігалося зниження тяжкості (в 1,3 рази) та кількості клонічних та тонічних судомних нападів на 1 тварину (в 1,6 рази). Клонічні напади зафіксовані у 88% мишей, тонічні - у 50%, що достовірно в 1,5 рази нижче, ніж аналогічний показник в групі мишей, які отримували АРІЛ1. Показник летальності в групах мишей, що отримували АРІЛ-1 та діазепам співпадають (37,538%). При застосуванні АРІЛ-1 в дозі 15мг/кг латентний період судомних нападів вірогідно збільшувався у середньому в 3,3 рази, тяжкість судом знижувалася у 1,5 рази та у 1,8 рази зменшувалася кількість судом на 1 тварину відносно показника групи контрольної патології. Таким чином, антагоніст рецептора інтерлейкіну-1 чинить виражений протисудомний ефект, за яким не поступається препарату порівняння діазепаму, але значно переважає його за безпечністю і може бути рекомендований для застосування АРІЛ-1 в якості ефективного засобу протисудомної дії для лікування хворих з судомними нападами та епілепсією. Приклад 3 У якості объекта дослідження використано антагоніст рецепторів (АРІЛ-1), отриманий у СанктПетербурзькому НДІ ОЧБП. Дослідження по встановленню анксіолітичної активності АРІЛ-1 проводили за тестами «Стрижня, який обертається», «Піднесеного хрестоподібного лабіринту» та «Відкритого поля» на інтактних білих мишах-самцях масою 15-22г [9]. Вплив АРІЛ-1 на тривожність піддослідних тварин досліджували за тестом піднесеного хрестоподібного лабіринту. Лабораторних тварин розподілили на 5 груп відповідно до препарату, що вони одержували, та його доз: 1. Інтактний контроль. 2. АРІЛ-1, 5мг/кг. 3. АРІЛ-1, 15мг/кг. 4. Інтактний контроль для діазепама. 5. Діазепам, 10мг/кг. За критерії оцінки анксіолітичної активності вибрані наступні показники: час латентного періоду входу до темної камери, час загального пере 7 50734 бування у світлих та темних відсіках, кількість переходів із відсіка до відсіка, кількість болюсів та уринацій. Паралельно досліджували вплив АРІЛ-1 на м'язовий тонус та координацію рухів за тестом «Стрижень, що обертається», оскільки діазепам при застосуванні проявляє виражену міорелаксуючу дію. Критерієм оцінки впливу на м'язів тонус та координацію рухів вибрано кількість мишей, що за певні проміжки часу впали зі стандартного стрижня, що обертається зі швидкістю 10об/хв. АРІЛ-1 вводили підшкірно у вигляді ін'єкційного розчину в дозах 5мг/кг та 15мг/кг. Препарат порівняння діазепам вводили внутрішньом'язово у дозі 10мг/кг. Контрольні тварини отримували відповідну кількість дистильованої води. Результати дослідження наведені в таблицях 3-4. 8 Аналіз наведених в таблиці 3 результатів досліду свідчить, що введення АРІЛ-1 в обох дозах сприяло помірному збільшенню латентного періоду входу тварин до темного відсіку в 2,2-3 рази, часу перебування у світлих рукавах лабіринту в 1,4-1,6 рази, але при цьому не викликало суттєвих змін показників емоційності, тобто АРІЛ-1 поряд з анксіолітичною, протитривожною дією не викликає пригнічення ЦНС та не виявляє седативного впливу. Діазепам значно збільшує латентний період входу тварин до темного відсіку в 15,8 рази та час перебування у світлих рукавах лабіринту в 1,6 рази, але при цьому достовірно знижує показники емоційності (кількість переходів, фекальних болюсів та уринацій). Тобто хоча АРІЛ-1 в обох випадках поступається діазепаму за проти тривожною дією, але на відміну від останнього проявляє селективну анксюлітичну дію без пригнічення ЦНС. Таблиця 3 Вплив АРІЛ-1 та діазепаму на поведінку мишей у тесті «Піднесеного хрестоподібного лабіринту» та на м'язовий тонус та координацію рухів за тестом «Стрижень, що обертається» АРІЛ-1 Показники Контроль (n=16) 5мг/кг (n=16) 15мг/кг (n=16) Діазепам (10мг/кг) контроль дослід (n=13) (n=12) Латентний період входу 9,8±6,3 22,1±3,5 29,0+6,4* 5,8±2,5 до темного відсіку, с Загальний час перебування у світлих відсіках, 60,2±12,7 94,6±9,4* 83,5±10,8 82,9±24,0 с Час перебування у тем205,4±9,6* 212,4±10,8 240,4±12,7 216±23,0 них відсіках, с (-15%) (-12%) Кількість переходів 1,9±0,6 1,9±0,4 3,3±0,6 10,2±2,7 Кількість фекальних бо1,2±0,3 1,8±0,3 1,1±0,2 1,4±0,4 люсів та уринацій Кількість мишей, які випали зі стрижня, що обертається (абс. %) Час утримання на стрижn=10 n=10 n=10 n=7 ні До 30 с 8/80% 7/70% 8/80% 1/14% До 1 хв 2/20% 3/30% 2/20% 2/28% До 2 хв 0 1/10% 0 2/28% До 5 хв 0 0 0 3/43% До 10 хв 0 0 0 4/57% 97,5±10,1* 215±34,0* 86,9±33,8* (-60%) 2,3±0,4* 0,3±0,1* n=7 5/71%** 5/71% 5/71% 7/100%** 7/100%** Примітка: * - достовірно по відношенню до контрольної патології (р≤0,05), ** - достовірно по відношенню до групи вихідного контролю (р≤0,01). За результатами тесту «Стрижень, що обертається» АРІЛ-1 не виявляє вираженого негативного впливу на м'язовий тонус та координацію рухів на відміну від діазепаму, який навіть при одноразовому введенні викликає достовірне зниження тонусу скелетних м'язів та погіршення координації рухів піддослідних тварин. Для подальшої оцінки спектра психотропної активності АРІЛ-1 вивчали поведінку тварин в тесті відкритого поля, що дозволяло оцінити локомоторну активність, дослідницьку активність, вегетативне супроводження емоційних реакцій під впливом досліджуваної речовини [8]. Результати дослідження наведені в таблиці 4. 9 50734 10 Таблиця 4 Вплив АРІЛ-1 на поведінку мишей в тесті «Відкритого поля» Показники - перетнутих квадратів - вертикальних вставань Кількість обстежених відвіров - грумінг - полюси - уринації - сума показників Сума всіх активностей АРІЛ-1 Інтактний контроль (n=16) 5 мг/кг (n=10) 15 мг/кг (n=16) Кількість: 46,9±3,8 47,4±3,4 59,2±4,1* 9,1±1,1 13,6+1,0* 14,4±2,1* 25,7+1,8 25,7±1,6 26,0±1,5 Емоційні та вегетативні реакції: 1,3±0,2 0,4+0,2* 0,6±0,1 0,6±0,1 0,8±0,3 0,9±0,2 0,2±0,1 0,1±0,1 0,1+0,1 2,1±0,3 4,9±0,6 1,6±0,4 83,8±4,4 88,0±5,0 101,2±6,5* Примітка: * - достовірно по відношенню до інтактного контроля (р≤0,05). Аналіз даних таблиці 4 свідчить, що АРІЛ-1 в дозах 5мг/кг та 15мг/кг сприяє достовірному підвищенню локомоторної активності, не пригнічує дослідницької поведінки та не викликає змін інших показників емоційного стану інтактних тварин. АРІЛ-1 в дозі 15мг/кг достовірно підвищує суму всіх активностей в 1,2 рази, тобто сприяє психомоторній активації. Отже, дію АРІЛ-1 можна вважати достатньо анксіоселективною. Таким чином, антагоніст рецепторів інтерлейкіну-1 може бути рекомендований для застосування в якості ефективного засобу антиамнестичної, протисудомної та анксіолітичної дії, який може бути рекомендований для використання при створенні лікарських засобів для лікування порушень пам'яті, епілепсії та судомних нападів різного походження, а також неврозів та інших наслідків стресу. Джерела інформації 1. Беленичев И.Ф., Мазур И.А., Стец В.Р., Сидорова И.В. Ноотропная терапия: прошлое, настоящее, будущее //Новости медицины и фармации. 2004. - №14 (155). - С.10. 2. Масштаб неврологических и психиатрических проблем в последнем десятилетии XX века и тенденции их будущего развития в свете статистическо-эпидемиологических данных ВОЗ //Журн. неврол. и психиатр. - 1999. - №1. - С.56-63. Комп’ютерна верстка О. Рябко 3. Вознесенская Т.Г. Эмоциональный стресс и профилактика его последствий //Практикующему неврологу. - 2007. - №2 (12). - С.43-49. 4. Аведисова А.С, Ахапкин Р.В., Ахапкина В.И., Вериго Н.Н. Пирацстам в свете современных исследований (анализ зарубежных исследований) //Психиатрия и психофармакотерапия. - 2000. Т.2, №6. - С.178-184. 5. Компендіум 2007 - лікарські препарати /За ред. В.М. Коваленка, О.П. Вікторова. - К.: МОРЮН, 2007. - Т.1. - С.Л. - 1002-1003. 6. Компендіум 2007 - лікарські препарати /За ред. В.М. Коваленка, О.П. Вікторова. - К.: МОРЮН, 2007. - Т.2. - С.С.-65 - С.-66. 7. Машковский М.Д. Лекарственные средства: в 2т. - Т.1. - 14-е изд., перераб., испр. и доп. - М.: ООО «Издательство Новая Волна», 2000. – С.111113. 8. Методические указания по изучению ноотропной активности фармакологических веществ /Т.А. Воронина, Р.У. Островская //Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - Москва: Ремедиум, 2005. - С.153-158. 9. Доклінічні дослідження лікарських засобів: метод, рек. /за ред. членкор. АМН України О.В. Стефанова. - К.: Авіценна, 2001. - С.352-361. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601