Средство, улучшающее кровоснабжение ишемизированного мозга

Изобретение относится к применению O-(4-циннамоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (C₂₁H₂₁NO₃) - ГИЖ-272 в качестве средства для лечения нарушений мозгового кровообращения. ГИЖ-272 способен улучшать кровоснабжение мозга на модели глобальной преходящей ишемии. В условиях модели геморрагического инсульта соединение также увеличивает кровоток в коре мозга крыс. Соединение обладает выраженной цереброваскулярной противоишемической активностью, не уступающей по силе мексидолу и превосходящей по длительности действия нимодипин. Кроме того, ГИЖ-272 не вызывает понижения уровня артериального давления, чем выгодно отличается от мексидола и нимодипина. Соединение одновременно проявляет цереброваскулярные и противосудорожные свойства и может быть полезным как при лечении пациентов с цереброваскулярными заболеваниями, которые сочетаются или осложняются судорожными проявлениями, так и у пациентов с судорожными расстройствами, которые сопровождаются нарушениями мозгового кровообращения. 4 табл, 2 пр., 2 ил.

 

Изобретение относится к области медицины, в частности к фармакологии, и касается нового применения известного вещества -O-(4-циннамоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (C₂₁H₂₁NO₃) - ГИЖ-272 - для лечения нарушений мозгового кровообращения. Рассматриваемое вещество - O-(4-циннамоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (C₂₁H₂₁NO₃) - ГИЖ-272 (20 мг/кг) обладает выраженным противосудорожным действием преимущественно в отношении «больших» (Grantmal) судорожных припадков, моделируемых МЭШ, устраняя тоническую фазу первично-генерализованных судорог и защищая животных от гибели [Кутепова И.С., Литвинова С.А., Воронина Т.А., Неробкова Л.Н., Мокров Г.В., Жмуренко Л.М. Противосудорожная активность производных дибензофурана в эксперименте. Эксперим. и клин. фармакол. - 2019, 82 (8), 3-8].

Нарушения мозгового кровообращения занимают одно из ведущих мест среди основных причин смертности и инвалидизации населения Российской федерации и других стран. Основной стратегией лечения пациентов с цереброваскулярными расстройствами является восстановление кровоснабжения пораженной области мозга для быстрого поступления кислорода и глюкозы в ткань мозга. На это указывает высокая эффективность реперфузионной терапии, включающей в себя комбинацию системного тромболизиса и механической тромбоэктомии с использованием стентов ретриверов. В медицинской практике при лечении цереброваскулярных заболеваний широко применяются мексидол [Дюмаев К.М., Воронина Т.А., Смирнов Л.Д. Антиоксиданты в профилактике и терапии патологии ЦНС Москва. Изд-во Института биомедицинской химии РАМН. - 1995, 52.; Танашян М.М., Коновалов Р.Н.,. Лагода О.В. Новые подходы к коррекции когнитивных нарушений при цереброваскулярных заболеваниях. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. - 2018, 12(3), 30-39] и нимодипин [Kiris T., Zhang J.H. Cerebral vasospasm. New strategies in research and treatment. Acta neurochirurgica. Springer. - 2008, Supp. 104, 450]. Оба препарата, наряду увеличением мозгового кровообращения, снижают также уровень артериального давления. Это обстоятельство существенно ограничивает применение указанных препаратов у пациентов с исходно невысокой величиной артериального давления. В таких случаях клиницистам необходимы вещества, которые не обладают гипотензивной активностью. Поэтому актуальной задачей современной фармакологии является поиск соединений, обладающих выраженной цереброваскулярной активностью и лишенных гипотензивного эффекта.

Задачей изобретения является изучение цереброваскулярной активности указанного вещества. В результате поиска по источникам патентной и научной информации не выявлено сведений о применении O-(4-циннамоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (C₂₁H₂₁NO₃) - ГИЖ-272 в качестве средства для лечения цереброваскулярных заболеваний. Применение этого соединения в качестве средства, улучшающего кровоснабжение ишемированного мозга, предложенное авторами, установлено впервые.

Сущность настоящего изобретения заключается в выявлении возможности применения ГИЖ-272 для лечения нарушений мозгового кровообращения. Технический результат изобретения - расширение арсенала средств, проявляющий выраженную цереброваскулярную активность при отсутствии гипотензивного эффекта и поясняется следующими примерами.

Для оценки эффектов заявляемого соединения были использованы базисные сертифицированные методики, рекомендуемые Фармакологическим комитетом МЗ РФ для исследования веществ, обладающих цереброваскулярным и противоишемическим эффектами [Мирзоян Р.С., Плотников М.Б., Ганьшина Т.С., Топчян А.В., Чернышева Г.А. Методические рекомендации по доклиническому изучению лекарственных средств для лечения нарушений мозгового кровообращения и мигрени. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть 1. М., Издание ФГБУ «НЦЭСМП» Минздравсоцразвития России, Гриф и К. - 2012, 480-487].

Опыты выполнены на 58 наркотизированных (хлоралгидрат 350-400 мг/кг или уретан 1,4 г/кг, внутрибрюшинно) нелинейных крысах-самцах массой 250-300 г (питомник "Столбовая"), содержавшихся в условиях лабораторного вивария при 12-часовом световом режиме со свободным доступом к воде и стандартному корму.

Фармакологическая активность заявляемого соединения изучена в сравнении с препаратами-аналогами по действию - мексидолом, который проявляет наиболее выраженную цереброваскулярную активность в дозе 200 мг/кг при внутривенном введении [Гнездилова А.В., Ганьшина Т.С., Мирзоян Р.С. ГАМК-ергический механизм цереброваскулярного эффекта мексидола. Эксперим. и клин. фармакол., 2010, 73 (10), 11-13; Курдюмов И.Н., Ганьшина Т.С., Масленников Д.В., Курза Е.В., Горбунов А.А., Мирзоян Р.С. Влияние мексидола и гемисукцината 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина на церебральную гемодинамику при геморрагическом и ишемическом поражениях мозга / Эксперим. и клин. фармакол.- 2019, 82(2), 3-6. DOI: 10.30906/0869-2019-82-2-3-6] и нимодипином, который проявляет наиболее выраженные цереброваскулярные свойства в дозе 0,03 мг/кг внутривенно [Мирзоян Н.Р., Ганьшина Т.С., Курдюмов И.Н., Беро Р.С. Влияние противоишемической комбинации и нимодипина на кровоснабжение мозга крыс в условиях модели геморрагического инсультаю Эксперим. и клин, фармакол. - 2008, 71(2), 17-20; Мирзоян Р.С, Ганьшина Т.С., Хайлов Н.А. и др. Цереброваскулярная фармакология раздельной и сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца. Эксперим. и клин, фармакол.- 2014; 77(3), 3-8].

Эксперименты выполнены с соблюдением этических правил гуманного обращения с животными, утвержденными Этической комиссией ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова». Животные были разделены на следующие экспериментальные группы: 1 - изучение влияния ГИЖ-272 на локальный мозговой кровоток и артериальное давление крыс в условиях глобальной преходящей ишемии (n=9); 2 - изучение влияния мексидола на локальный мозговой кровоток и артериальное давление крыс в условиях глобальной преходящей ишемии (n=10); 3 - изучение влияния нимодипина на локальный мозговой кровотоки артериальное давление крыс в условиях глобальной преходящей ишемии (n=10); 4 - изучение влияния ГИЖ-272 на локальный мозговой кровоток и артериальное давление крыс в условиях модели геморрагического инсульта (n=10); 5 - изучение влияния мексидола на локальный мозговой кровотоки артериальное давление крыс в условиях модели геморрагического инсульта (n=10); 6 - изучение влияния нимодипина на локальный мозговой кровоток и артериальное давление крыс в условиях модели геморрагического инсульта (n=9).

Состояние мозгового кровообращения оценивали с помощью методики лазерной допплеровской флоуметрии в теменной области коры головного мозга крыс с использованием флоуметра ALF-21 фирмы "TransonicSystemInc." (США). Данные локального мозгового кровотока представлены в условных единицах, т.к. прибор обеспечивает количественную регистрацию показателей кровотока относительно исходных величин. Одновременно регистрировали изменения артериального давления через предварительно введенный в бедренную артерию полиэтиленовый катетер. Запись показателей кровотока и артериального давления производили на полиграфе фирмы «BIOPAK» США, соединенном с персональным компьютером. Исследуемые вещества растворяли в дистиллированной воде и вводили через полиэтиленовый катетер в бедренную вену животных.

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ Stastistica 8,0 (StatSoft, США). Нормальность распределения определяли с помощью критерия Шапиро-Уилка. Для дальнейшей обработки данных использовали непараметрический двухвыборочный знаково-ранговый критерий Вилкоксона для связанных выборок, для несвязанных выборок - критерий Манна-Уитни. Средние данные в тексте представлены в виде медианы. Уровень доверительности р<0,05 рассматривали как статистически значимый.

Пример 1

Влияние соединения ГИЖ-272 на церебральную гемодинамику у крыс в условиях глобальной преходящей ишемии в сравнении с мексидолом и нимодипином

Модель ишемии мозга

Глобальную ишемию у крыс вызывали 10-минутной окклюзией обеих общих сонных артерий с одновременным снижением артериального давления до 40-50 мм рт.ст. методом кровопускания и последующей реинфузией.

Результаты

Исследовалось влияние соединения ГИЖ-272, а также мексидола и нимодипина на локальный кровоток в коре большого мозга в условиях глобальной преходящей ишемии.

Опыты показали, что ГИЖ-272 в дозе 10 мг/кг при внутривенном введении сразу после введения вызывает снижение мозгового кровотока на фоне сниженного давления. При увеличении дозы соединения до 60 мг/кг с 10 мин после его введения наблюдается постепенное увеличение кровотока, которое к 30 мин составляет в среднем 60% от исходного уровня. Затем уровень мозгового кровотока постепенно снижается и к концу эксперимента (90 мин) составляет 26% (табл. 1). Уровень артериального давления в этих опытах не претерпевает существенных изменений (табл. 2).

В опытах же на крысах после глобальной преходящей ишемии мексидол в дозе 200 мг/кг при внутривенном введении вызывает постепенное увеличение локального кровотока в теменной области коры мозга, которое к 90 минуте составляет 43%. Уровень артериального давления под влиянием препарата в этих условиях через 10 минут немного снижается, к 20 минуте восстанавливается и до конца эксперимента практически не меняется.

У крыс в условиях ишемического поражения мозга нимодипин в дозе 0,03 мг/кг в/в также вызывает увеличение локального мозгового кровотока сразу после введения в среднем на 44,3% на фоне снижения артериального давления в среднем на 39,6%. Через 10 минут цереброваскулярный эффект нимодипина ослабляется, составляя в среднем 17,3%, а уровень артериального давления остается пониженным до конца эксперимента (90 мин).

Таким образом, ГИЖ-272 по силе цереброваскулярного эффекта не уступает мексидолу и нимодипину, а по длительности эффекта существенно превосходит нимодипин. ГИЖ-272 выгодно отличается от мексидола и нимодипина тем, что в условиях ишемии мозга соединение не снижает уровень артериального давления. Следовательно, ГИЖ-272 оказывает избирательное сосудорасширяющее воздействие на сосуды мозга. Результаты сравнительного изучения влияния ГИЖ-272, мексидола и нимодипина на локальный мозговой кровоток у крыс, подвергнутых глобальной преходящей ишемии, представлены на фиг. 1.

Пример 2

Влияние соединения ГИЖ-272 в сравнению с мексидолом и нимодипином на церебральную гемодинамику у крыс в условиях модели геморрагического инсульта

Модель геморрагического инсульта

Для моделирования геморрагического инсульта у наркотизированных крыс в стереотаксической установке при помощи специального устройства (мандрен-нож) осуществляли деструкцию мозговой ткани в области внутренней капсулы, с последующим (через 2-3 мин) введением в зону повреждения артериальной крови, взятой из бедренной артерии животного (0,1 мл). Локальный мозговой кровоток регистрировали в контралатеральном полушарии в симметричной повреждению зоне с помощью лазерного допплеровского флоуметра ALF-21.

Результаты

Геморрагическое поражение внутренней капсулы мозга вызывает значительное снижение уровня кровотока в коре большого мозга крыс как в ипсилатеральном, так и в контралатеральном полушариях. Снижение локального мозгового кровотока через 30 минут после поражения составляет в среднем 27% от исходного уровня, затем кровоток продолжает понижаться и к 90 мин составляет 40% от контрольного уровня. После геморрагического поражения мозга наблюдается постепенное небольшое снижение артериального давления, которые к 90 минуте в среднем составляет 12% от исходного уровня. Отсутствие прямой связи между изменениями мозгового кровотока и артериального давления свидетельствует о том, что ослабление кровоснабжения мозга обусловлено значительной констрикторной реакцией церебральных сосудов. Изучаемые вещества вводили через 30 минут после проведения процедуры геморрагического повреждения.

Проведенные опыты позволили установить, что ГИЖ-272 в дозе 60 мг/кг в условиях модели геморрагического инсульта сразу же после введения вызывает медленно развивающееся увеличение мозгового кровотока, которое к 60 мин наблюдения составляет 17% (табл. 3) и продолжает оставаться на этом уровне до конца эксперимента (90 мин). При этом артериальное давление к 10 мин снижается на 3%, затем оно медленно восстанавливается и к 80-90 мин возрастает на 4% от исходного уровня. (табл. 4). Необходимо подчеркнуть, что ГИЖ-272 в условиях геморрагического поражения мозга увеличивает мозговое кровообращение в меньшей степени, чем в условиях ишемического поражения мозга (60%, р<0,05).

Мексидол в дозе 200 мг/кг при внутривенном введении наркотизированным крысам при моделировании геморрагического инсульта вызывает постепенное увеличение локального кровотока в коре мозга крыс, которое к 60 мин после введения препарата в среднем составляет 20% от исходного уровня. Уровень артериального давления при этом снижается на 10% к 10 мин, а затем постепенно восстанавливается и к 40 минуте достигает исходного уровня. Важно заметить, что мексидол в условиях глобальной преходящей ишемии мозга увеличивает мозговой кровоток на 43% (р<0,05), т.е. намного сильнее, чем при геморрагическом поражении мозга.

Нимодипин (0,03 мг/кг, в/в) у животных после геморрагического поражения мозга к 10 минуте после введения вызывает небольшое усиление локального кровотока в среднем на 10,3%, который продолжает оставаться повышенным до 30 минуты, затем кровоток немного снижается и к 60 мин достигает исходного уровня. Артериальное давление сразу же после введения препарата понижается на 13%, которое через 10 минут восстанавливается и не претерпевает существенных изменений до конца эксперимента. В условиях глобальной преходящей ишемии нимодипин в той же дозе сразу же после введения в большей степени увеличивает мозговой кровоток, чем в условиях геморрагии (44,3%; р<0,05).

Таким образом, ГИЖ-272, так же как и мексидол, и нимодипин, увеличивает мозговое кровообращение в условиях геморрагического поражения мозга в меньшей степени, чем при ишемическом поражении. По силе и продолжительности цереброваскулярного эффекта при геморрагическом поражении мозга ГИЖ-272 превосходит нимодипин и не уступает мексидолу. Необходимо подчеркнуть, что ГИЖ-272 в этих условиях не вызывает понижения уровня артериального давления, чем выгодно отличается от мексидола и нимодипина.

Фиг. 2. иллюстрирует результаты сравнительного изучения влияния ГИЖ-272, мексидола и нимодипина на уровень локального мозгового кровотока у крыс в условиях модели геморрагического инсульта.

Заключение

Соединение O-(4-циннамоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (C₂₁H₂₁NO₃) - ГИЖ-272, зарегистрированное ранее в качестве противосудорожного средства, обладает выраженной цереброваскулярной противоишемической активностью. Это выражается в том, что соединение в значительной степени увеличивает кровоснабжение мозга в условиях глобальной преходящей ишемии, а также, хотя и в меньшей степени, мозговой кровоток в условиях модели геморрагического инсульта. По силе и длительности цереброваскулярного эффекта соединение не уступает мексидолу, но превосходит нимодипин по длительности эффекта. Соединение в этих условиях не понижает артериальное давление, чем выгодно отличается от мексидола и нимодипина. Это очень важная особенность соединения, так как у пациентов с цереброваскулярными заболеваниями и невысоким уровнем артериального давления гипотензивный эффект препарата существенно ограничивает его применение. Следует также подчеркнуть, что ГИЖ-272 обладает выраженной противосудорожной активностью, т.е. соединение сочетает в себе два положительных свойства - цереброваскулярное и противосудорожное. Эти свойства соединения могут быть полезными и необходимыми как при лечении пациентов с цереброваскулярными заболеваниями, которые сочетаются или осложняются судорожными проявлениями, так и у пациентов с судорожными расстройствами, которые сопровождаются нарушениями мозгового кровообращения.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1. Влияние ГИЖ-272 (60 мг/кг, в/в), мексидола (200 мг/кг, в/в) и нимодипина (0,03 мг/кг, в/в) на локальный кровоток (в %) в коре большого мозга крыс, перенесших глобальную преходящую ишемию.

По оси абсцисс - время после введения изучаемых соединений, мин.

По оси ординат - изменения локального мозгового кровотока в процентах к исходному уровню

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ Stastistica 8,0 (StatSoft, США) и непараметрического критерия «Mann-Whitney-U-test».

Фиг. 2. Влияние ГИЖ-272 (60 мг/кг), мексидола (200 мг/кг, в/в) и нимодипина (0,03 мг/кг, в/в) на локальный кровоток (в %) в коре большого мозга крыс через 30 мин (Фон) после геморрагического поражения. Контроль - изменения при геморрагическом поражении мозга.

По оси абсцисс - время после введения изучаемых соединений, мин.

По оси ординат - изменения локального мозгового кровотока в процентах к исходному уровню.

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета программ Stastistica 8,0 (StatSoft, США) и непараметрического критерия «Mann-Whitney-U-test».

Литература

1. Кутепова И.С., Литвинова С.А., Воронина Т.А., Неробкова Л.Н., Мокров Г.В., Жмуренко Л.М. Противосудорожная активность производных дибензофурана в эксперименте. Эксперим. и клин. фармакол. - 2019, 82 (8), 3-8.

2. Дюмаев К.М., Воронина Т.А., Смирнов Л.Д. Антиоксиданты в профилактике и терапии патологии ЦНС Москва. Изд-во Института биомедицинской химии РАМН. - 1995, 52.

3. Танашян М.М., Коновалов Р.Н.,. Лагода О.В. Новые подходы к коррекции когнитивных нарушений при цереброваскулярных заболеваниях. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. - 2018, 12(3), 30-39.

4. Kiris T., Zhang J.H. Cerebral vasospasm. New strategies in research and treatment. Actaneurochirurgica. Springer. - 2008, Supp. 104, 450.

5. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению веществ с фармакологической активностью. М., Гриф и К, 2012, с. 255, с. 485.

6. Мирзоян Р.С, Плотников М.Б., Ганьшина Т.С., Топчян А.В., Чернышева Г.А. Методические рекомендации по доклиническому изучению лекарственных средств для лечения нарушений мозгового кровообращения и мигрени. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть 1. М., Издание ФГБУ «НЦЭСМП» Минздравсоцразвития России, Гриф и К. - 2012, 480-487.

7. Гнездилова А.В., Ганьшина Т.С., Мирзоян Р.С. ГАМК-ергический механизм цереброваскулярного эффекта мексидола. Эксперим. и клин. фармакол., 2010, 73 (10), 11-13.

8. Курдюмов И.Н., Ганьшина Т.С., Масленников Д.В., Курза Е.В., Горбунов А.А., Мирзоян Р.С. Влияние мексидола и гемисукцината 2-этил-6-метил-3-гидроксипиридина на церебральную гемодинамику при геморрагическом и ишемическом поражениях мозга / Эксперим. и клин. фармакол. - 2019, 82(2), 3-6. DOI: 10.30906/0869-2019-82-2-3-6.

9. Мирзоян Н.Р., Ганьшина Т.С., Курдюмов И.Н., Беро Р.С. Влияние противоишемической комбинации и нимодипина на кровоснабжение мозга крыс в условиях модели геморрагического инсультаю Эксперим. и клин, фармакол. - 2008, 71(2), 17-20.

10. Мирзоян Р.С, Ганьшина Т.С., Хайлов Н.А. и др. Цереброваскулярная фармакология раздельной и сочетанной сосудистой патологии мозга и сердца. Эксперим. и клин, фармакол. - 2014; 77(3), 3-8.

Применение O-(4-циннамоил)оксим 3,4,6,7,8,9-гексагидродибензо[b,d]фуран-1(2Н)-она (C₂₁H₂₁NO₃) - ГИЖ-272 в качестве средства для лечения нарушений мозгового кровообращения.