Нейропротекторное средство
Владельцы патента RU 2406488:
Учреждение Российской академии медицинских наук научно-исследовательский институт фармакологии Сибирского отделения РАМН (RU)
Плотников Марк Борисович (RU)
Учреждение Российской академии наук Институт химии Коми научного центра Уральского отделения РАН (RU)
Предложено средство, обладающее нейропротекторным эффектом. Средство представляет собой 4-метил-2,6-диизоборнилфенол, ранее известный антитромбоцитарным и антитромбогенным действием, и предотвращает гибель от транзиторной ишемии головного мозга, снижает степень неврологического дефицита после ишемии. 3 табл.
Изобретение относится к медицине, конкретно к фармакологии, и касается средств, обладающих нейропротекторной активностью.
Имеются средства, обладающие нейропротекторной активностью: нимодипин [1], исрадипин [2], клометиозол [3, 4], глицин [5, 6, 7], тирилазад [8, 9], эбселен [10, 11, 12], эмоксипин [13, 14], мексидол [15], афобазол [16].
Однако клинические испытания отдельных препаратов, обладающих нейропротекторными свойствами, оказались недостаточно успешными: у ряда препаратов (тирилазад, исрадипин и др.) были выявлены грубые побочные эффекты [17, 18, 19, 20, 21, 22].
Задачей изобретения является расширение номенклатуры средств, обладающих нейропротекторной активностью.
Поставленная задача достигается использованием 4-метил-2,6-диизоборнилфенола в качестве нейропротекторного средства.
Известно, что 4-метил-2,6-диизоборнилфенол обладает гемореологическими, антитромбоцитарными и антитромбогенными свойствами [23, 24, 25, 26, 27, 28].
Использование 4-метил-2,6-диизоборнилфенола в качестве нейропротекторного средства в литературе не описано.
Принципиально новым в предлагаемом изобретении является то, что в качестве нейропротекторного средства используется 4-метил-2,6-диизоборнилфенол. Данная активность явным образом не вытекает для специалиста из уровня техники. 4-Метил-2,6-диизоборнилфенол можно использовать для лечения последствий цереброваскулярных болезней.
Таким образом, данное техническое решение соответствует критериям изобретения: "новизна", "изобретательский уровень", "промышленно применимо".
Материал и методы
Эксперименты проведены на 70 беспородных крысах-самках массой 200-230 г.
Нейропротекторные эффекты оценивали на модели тотальной транзиторной ишемии головного мозга. Модель тотальной тронзиторной ишемии головного мозга воспроизводили по методу W.A.Pulsineli [29] в нашей модификации. За 1 сутки до моделирования тотальной транзиторной ишемии головного мозга у наркотизированных крыс (этаминал-натрий 60 мг/кг внутрибрюшинно) производили термокоагуляцию обеих вертебральных артерий на уровне первого шейного позвонка. Через 24 ч под эфирным наркозом на обе общие сонные артерии накладывали окклюдеры на 30 мин. Состоятельность модели оценивали по побледнению видимой части сосудистой оболочки глаза, расширению зрачков, развитию гипервентиляции. В случае развития апноэ использовали искусственную вентиляцию легких (аппарат АИД-2). Реперфузию проводили снятием окклюдеров, после чего рану ушивали. Крысы контрольной группы получали внутрижелудочно 1 мл 1% крахмальной слизи, животные опытной группы - 4-метил-2,6-диизоборнилфенол в дозе 100 мг/кг в 1 мл крахмальной слизи один раз в сутки в течение 7 дней. Первое введение осуществляли через 1 час после создания модели ишемии.
Оценку функционального состояния высшей нервной деятельности на 1-е, 3-и, 5-е и 7-е сутки после создания модели тотальной транзиторной ишемией головного мозга проводили по шкале Stroke-index [30] в нашей модификации по следующим показателям: спонтанная двигательная активность (нормальная, повышенная или сниженная, отсутствие), расстройства походки (скованность, шаткость, замедленность движений, нарушение ориентации), рефлексы отдергивания хвоста, обеих передних и задних лап, реакция на звук, тремор, судороги, тонус мышц туловища и конечностей (нормальный, повышенный, отсутствие), признаки птоза (отсутствие, односторонний, двусторонний). Каждый показатель оценивали в баллах: 0 баллов - норма; 1 балл - умеренно выраженные изменения; 2 балла - резко выраженные изменения.
Неврологический дефицит животного оценивали суммой баллов по всем показателям. Кроме того, в каждой группе крыс определяли долю животных с тяжелыми неврологическими расстройствами (6 баллов и более), с нарушениями средней тяжести (3-5 баллов) и с легкими изменениями (до 2 баллов). Выживаемость животных регистрировали на 1-е, 3-и, 5-е и 7-е сутки после тотальной транзиторной ишемии головного мозга.
По завершению экспериментов эвтаназию животных вызывали передозировкой эфирного наркоза.
Статистическую обработку результатов проводили стандартными методами с применением t-критерия Стьюдента и критерия χ2 с помощью пакета программ Statistica for Windows 6.0.
Результаты исследований нейропротекторной активности 4-метил-2,6-диизоборнилфенола представлены в примерах 1 и 2.
Пример 1. В контрольной группе в течение первых суток после эпизода тотальной транзиторной ишемии головного мозга погибло 34% животных. К третьим суткам эксперимента в контрольной группе погибло 41% животных (табл.1).
У животных контрольной группы неврологический дефицит в первые сутки после эпизода тотальной транзиторной ишемии головного мозга составил 7,1±1,0 балла, к третьим суткам - 4,9±0,5 балла, к пятым суткам - 5,3±0,8 балла и к седьмым суткам - 3,6±0,6 балла (табл.2).
В первые сутки количество животных с тяжелой степенью неврологического дефицита (более 6 баллов) составило 70%, со средней степенью (3-5 баллов) - 20%, с легкой степенью (менее 2 баллов) - 10%. К третьим суткам количество животных с тяжелой степенью неврологического дефицита снизилось до 42,9%, а со средней и легкой степенью повысилась до 36,8% и 19,0% соответственно. К пятым суткам эксперимента в контрольной группе количество животных с тяжелой степенью неврологического дефицита составило 42,1%, средней - 31,6%, а с легкой степенью возросло до 26,3%. К седьмым суткам наблюдения количество животных с тяжелой степенью неврологического дефицита продолжало снижаться и составило 22,7%, со средней степенью не изменилось, а с легкой степенью увеличилось до 45,5% (табл.3).
| Таблица 1 | ||
| Влияние курсового (7 суток) внутрижелудочного введения 4-метил-2,6-диизоборнилфенола (100 мг/кг) на смертность животных (%) после тотальной транзиторной ишемии головного мозга | ||
| Группа животных | 1-е сутки | 3-е сутки |
| Контроль (n=37) | 34 | 41 |
| 4-метил-2,6-диизоборнилфенол (n=33) | 10+ | 18+ |
| Примечание: + - р<0,05 по сравнению с группой контроля |
Пример 2. В первые сутки после эпизода тотальной транзиторной ишемии головного мозга в группе крыс, леченных 4-метил-2,6-диизоборнилфенолом, погибло 11% животных, что было в 3 раза ниже контрольного показателя. К третьим суткам эксперимента в опытной группе погибло 18% животных, что было достоверно ниже контроля (р<0,05) (табл.1).
У животных опытной группы неврологический дефицит в первые сутки после эпизода тотальной транзиторной ишемии головного мозга составил 6,1±0,8 балла, к третьим суткам - 4,2±0,6 балла, к пятым - 2,8±0,4 балла, к седьмым суткам - 2,1±0,3 балла (табл.2). Достоверность между контрольной и опытной группами выявилась к 5-м и 7-м суткам.
К первым суткам количество опытных животных с тяжелой степенью неврологического дефицита (более 6 баллов) составило 36,8%, со средней степенью (3-5 баллов) - 57,9%, с легкой степенью (менее 2 баллов) - 5,3% (табл.3). К третьим суткам в опытной группе количество животных с тяжелой степенью неврологического дефицита снизилось до 25,0%, средней - до 40,0% и значительно возросло число крыс с легкой степенью (35,0%). К пятым суткам эксперимента прогрессивно снижалось количество крыс с тяжелой и средней степенью неврологического дефицита до 10,5% и 31,6% соответственно, а с легкой степенью увеличилось до 57,9%. К седьмым суткам наблюдения в опытной группе тяжелого неврологического дефицита не выявлено ни у одного животного, со средней степенью незначительно возросло (до 33,3%), а количество крыс с легкой степенью составило 66,7%. По показателю степени неврологического дефицита основные различия между контрольной и опытной группами наблюдались на 1-е и 5-е сутки после эпизода тотальной транзиторной ишемии головного мозга.
Таким образом, внутрижелудочное введение 4-метил-2,6-диизоборнилфенола в дозе 100 мг/кг в течение 7 суток крысам, перенесшим тотальную транзиторную ишемию головного мозга, приводит к повышению выживаемости животных, уменьшению среднего балла неврологического дефицита, возрастанию числа животных со средней и легкой степенью неврологического дефицита и снижению числа животных с тяжелой степенью неврологического дефицита.
| Таблица 2 | ||||
| Влияние курсового (7 суток) внутрижелудочного введения 4-метил-2,6-диизоборнилфенола (100 мг/кг) на средний балл неврологического дефицита крыс после тотальной ишемии головного мозга | ||||
| Группа животных | 1-е сутки | 3-е сутки | 5-е сутки | 7-е сутки |
| Контроль (n=37) | 7,1±1,0 | 4,9±0,5 | 5,3±0,8 | 3,6±0,6 |
| 4-Метил-2,6-диизоборнилфенол (n=33) | 6,1±0,8 | 4,2±0,6 | 2,8±0,4+ | 2,1±0,3+ |
| Примечание: + - р<0,05 по сравнению с группой контроля |
| Таблица 3 | |||||
| Влияние курсового введения 4-метил-2,6-диизоборнилфенола на выраженность неврологического дефицита у крыс после тотальной ишемии головного мозга (% от общего числа животных в группе) | |||||
| Группа животных | Степень неврологического дефицита | 1-е сутки | 3-й сутки | 5-е сутки | 7-е сутки |
| Контроль (n=37) | Тяжелая (более 6 баллов) | 70,0 | 42,9 | 42,1 | 22,7 |
| Средняя (3-5 баллов) | 20,0 | 38,1 | 31,6 | 31,8 | |
| Легкая (менее 2 баллов) | 10,0 | 19,0 | 26,3 | 45,5 | |
| 4-Метил-2,6-диизоборнилфенол (n=33) | Тяжелая (более 6 баллов) | 36,8+ | 25,0 | 10,5+ | 0+ |
| Средняя (3-5 баллов) | 57,9+ | 40,0 | 31,6 | 33,3 | |
| Легкая (менее 2 баллов) | 5,3 | 35,0 | 57,9+ | 66,7 | |
| Примечание: + - р<0,05 по сравнению с группой контроля |
Источники литературы
1. Mohr J.P., Orgogozj J.M., Harrison M.J.G. et al. Meta-analysis of oral nimodipine trials in acute ischemic stroke // Cerebrovasc. Dis. - 1994. - №4. - P.197-203.
2. Sauter A., Rudin M., Wiederhold K-H., Hof R. Cerebrovascular, biochemical, and cytoprotective effects of isradipine in laboratory animals // Am. J. Med. - 1989. - Vol.86, Suppl. 4A. - P.134-146.
3. Wahlgren N.G., Rawasinha K.W., Rosolacci T. et al. Clomethiazole acute stroke study (CLASS): results of a randomized, controlled trial of clomethiazole versus placebo in 1360 acute stroke patients // Stroke. - 1999. - Vol.30. - P.21-28.
4. Lyden P.D. GABA and Neuroproptection // Neuroprotective Agents and Cerebral Ischemia (Green A.R., Cross A.J., eds.). - London: Academic Press Limited, 1997. - P.233-258.
5. Комиссарова И.А., Гудкова Ю.А., Солдатенкова Т.Д. и др. Медицинский препарат антистрессового, стресс-протекторного и ноотропного действия. Патент РФ № 2025124, 1992.
6. Раевский К.С., Романова Г.А., Кудрин B.C., Маликова Л.А. Баланс нейромедиаторных аминокислот и нарушения интегративной деятельности мозга, вызванные локальной ишемией фронтальной коры у крыс: эффекты пирацетама и глицина // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 1997. - Т.127, № 4. - С.370-373.
7. Davalos A., Naveiro J., Noya M. Neuroexcitatory amino acids and their relation to infarct size and neurological deficit in ischemic stroke // Stroke. -1996. -Vol.27. - P.1060-1065.
8. Xue D., Slivka A., Buchan A.M. Tirilazad reduces cortical infarction after transient but not permanent focal cerebral ischemia in rats // Stroke. - 1992. - Vol.23, Suppl. 6. - P.894-899.
9. Devuyst G., Bogousslavsky J. Recent progress in drug treatment for acute stroke // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. - 1999. - Vol.67, № 4. - P.420-425.
10. Dawson D.A., Masayasu H., Graham D.I., Macrae I.M. The neuroprotective efficacy of ebselen (a glutathione peroxidase mimic) on brain damage induced by transient focal cerebral ischaemia in the rat // Neurosci. Lett. - 1995. - Vol.185, Suppl. 1. - P.65-69.
11. Takasago Т., Peters E.E., Graham D.I. et al. Neuroprotective efficacy of ebselen, an anti-oxidant with anti-inflammatory actions, in a rodent model of permanent middle cerebral artery occlusion // Br. J. Pharmacol. - 1997. - Vol.122, Suppl.6. - P.1251-1256.
12. Yamaguchi Т., Sano К., Takakura К. et al. Ebselen in acute ischemic stroke: a placebo-controlled, double-blind clinical trial. Ebselen Study Group // Stroke. - 1998. - Vol.29, Suppl. 1. - P.12-17.
13. Шишкина М.В. Хохлова Т.Ю., Шмырев В.И., Стеснилов Г.Е. Применение эмоксипина и эйконола для коррекции гиперлипедемии и процессов перекисного окисления липидов у больных ишемическим инсультом // Интенсивная терапия острых нарушений мозгового кровообращения. - Орел, 1997. - С.53-58.
14. Гуськова Т.А. Опыт применения антиоксиданта эмоксипина в неврологии // Интенсивная терапия острых нарушений мозгового кровообращения. - Орел, 1997. - С.257-262.
15. Поварова О.В., Гарибова Т.Л., Каленикова Е.И. Влияние фенил-т-бутилнитрона, мексидола и нооглютила на зону ишемического повреждения и память у крыс после окклюзии средней мозговой артерии // Эксперим. и клин. фармакол. - 2004. - Т.67, № 1 - С.3-6.
16. Силкина И.В., Зенина Т.А., Середенина С.Б., Мирзоян Р.С. Влияние афобазола на содержание продуктов свободно радикального окисления и активность каталазы у крыс с ишемией головного мозга // Эксперим. и клин. фармакол. - 2006. - Т.69, № 4. - С.47-50.
17. Гусев Е.И., Скворцова В.И. Ишемия головного мозга. - М.: Медицина, 2001. - 327 с.
18. Azcona A., Lataste X. Isradipine in patients with acute ischaemic cerebral infarction // Drugs. - 1990. - Vol.40, Suppl. 2. - P.52-57.
19. Lataste X., Maurer W., Whitehead J. et al. Application of sequential methods of clinical trial in stroke // The Asclepios Study. 2nd World Congress of Stroke. - 1992. - P.16.
20. Green A.R., Ashwood T. Free radical trapping as a therapeutic approach to neuroprotection in stroke: experimental and clinical studies with NXY-059 and free radical scavengers // Curr. Drug Targets CNS Neurol. Disord. - 2005. - Vol.4. - P.109-118.
21. Davis М., Barer D. Neuroprotection in acute ischaemic stroke. II: Clinical potential // Vase. Med. - 1999. - Vol.4 - P.149-163.
22. Haley E.C.Jr. High-dose tirilazad for acute stroke (RANTTAS II). RANTTAS II Investigators // Stroke. - 1998. - Vol.29. - P.1256-1257.
23. Плотников М.Б., Краснов Е.А., Смольякова В.И. и др. Средство, обладающее гемореологической, антитромбоцитарной и антитромбогенной активностью. Патент РФ № 2347561, 2009.
24. Плотников М.Б., Смольякова В.И., Иванов И.С. и др. Антитромбогенная и антитромбоцитарная активность производного o-изоборнилфенола //Бюл. эксперим. биол. и мед. - 2008. - Т.145, № 3. - С.296-298.
25. Плотников М.Б., Иванов И.С., Смольякова В.И. и др. Новые производные изоборнилфенола - основа для разработки средств профилактики и лечения тромбофилических состояний // Химия и медицина: Тез. докл. VI Всерос.научного семинара с Молодежной научной школой. - Уфа, 2007. - С.80-81.
26. Плотников М.Б., Смольякова В.И., Иванов И.С. и др. Гемореологическая активность производных о-изоборнилфенола // Микроциркуляция и гемореология: Тез. докл. VI междунар. конф. - Ярославль, 2007. - С.160.
27. Иванов И.С. Связь структуры и токсичности в ряду производных изоборнилфенола // Актуальные проблемы экспериментальной и клинической фармакологии: Матер. конф. / Под ред. В.В.Жданова. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2007. - С.35-37.
28. Плотников М.Б., Смольякова В.И., Иванов И.С. и др. Влияние 4-метил-2,6-диизоборнилфенола реологию крови при стрептозотоциновом диабете у крыс // Химия и технология растительных веществ: Тез. докл. V Всерос.научной конф. - Уфа, 2008. - С.235.
29. Pulsinelli W.A., Brierley J.B. A new model of bilateral hemispheric ischemia in the unanesthetized rat // Stroke. - 1979. - Vol.10, № 3. - P.267-272.
30. McGraw C.P. Experimental cerebral infarction effects of pentobarbital in Mongolian gerbils // Arch. Neurol. - 1977. - Vol.34, № 6. - P.334-336.
Применение 4-метил-2,6-диизоборнилфенола в качестве средства, обладающего нейропротекторной активностью.
