Противосудорожное действие производного 4-бензоил-пиридина (ГИЖ-298) на пароксизмальную активность в структурах мозга крыс с кобальт-индуцированной очаговой эпилепсией на первой стадии формирования эпилептической системы

Введение 

Поиск противоэпилептических препаратов остаётся актуальной задачей фармакологии. В связи с этим, в ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» был разработан ряд соединений производных 4-бензоил пиридина с потенциальной противосудорожной активностью, среди которых, по результатам скриннинговых исследований, наибольшей активностью и наименьшей токсичностью обладало производное 4-бензоилпиридина, (ГИЖ-298) [3].

Целью исследования явилось изучение влияния производного 4-бензоил пиридина — соединения ГИЖ-298 на электроэнцефалографические проявления пароксизмальной активности в структурах мозга крыс с кобальт-индуцированной очаговой эпилепсией на первой стадии формирования эпилептической системы.

Материалы и методы

Эксперименты выполнены на самцах аутбредных половозрелых белых крыс массой 220—250 г, полученных из питомника «Столбовая» (Московская область). Животные содержались в соответствии с правилами лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ 351.000.3—96 и Р 51000.4-2011), приказ МЗ РФ № 708н от 23.08.2010 г. «Об утверждении Правил лабораторной практики». Эксперименты проводились с соблюдением этических правил гуманного обращения с животными, утверждёнными этической комиссией ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова».

Исследования проведены с использованием методики создания хронического эпилептогенного очага, вызванного аппликацией кобальта, которая моделирует парциальные (фокальные) вторично-генерализованные судороги в хроническом эксперименте [1, 4] и рекомендована «Руководством по проведению доклинических исследований лекарственных средств, ФБГУ «НЦЭСМП» Минздравсоцразвития России» [2]. Согласно методике, на первом этапе наркотизированным (хлоралгидрат 300 мг/кг, в/б) крысам с помощью стереотаксиса, согласно соответствующим координатам [5] в структуры мозга (двигательная зона коры левого и правого полушарий, дорзальный отдел гиппокампа и латеральные ядра гипоталамуса) вживлялись хронические электроды. Индифферентный электрод помещался в носовой кости черепа. Электроды крепились на поверхности черепа зубным висфат-цементом протакрилом. Запись электрограмм (ЭЭГ) производилась монополярным способом в условиях свободного передвижения животного по экспериментальной камере. Для того, чтобы избежать артефактов от движения штырьков, использовались специальные пружинные контакты. Отводящие провода помещались в общий «экран», который заземлялся.

Для регистрации биопотенциалов мозга использовался 21-канальный аппаратно-программный комплекс «Нейро-КМ» (Россия), с установленными фильтрами на 32 Гц и постоянной времени 0,3, работающий на базе IBM-PC. Компьютерный анализ ЭЭГ осуществлялся с помощью программы «Brainsys». Программный комплекс выполнял следующие функции: ввод в компьютер многоканальной ЭЭГ и её визуальное редактирование, включающее фильтрацию с использованием полосового фильтра в интервале частот от 32 до 1,5 Гц; выделение артефактов и их устранение из анализируемого отрезка ЭЭГ.

Эпилептогенный очаг создавался аппликацией порошка металлического кобальта на поверхность двигательной области коры левого полушария мозга крыс. С этой целью в кости черепа просверливалось трепанационное отверстие, в которое вводилась стеклянная канюля с порошком кобальта (диаметр канюли соответствовал диаметру отверстия и не превышал 1 мм). Канюля опускалась на поверхность коры (твердая мозговая оболочка предварительно вскрывалась тонкой инъекционной иглой). Изучение динамики изменения биоэлектрической активности мозга крыс проводилось на первой и второй стадиях развития эпилептической системы.

Оценивалась способность соединения ГИЖ-298 ослаблять эпилептическую активность (ЭпА) в первичных и вторичных эпилептических очагах в ипси- и контрлатеральной коре, гиппокампе и гипоталамусе, с выявлением доминирующей для проявления эпилептической активности структур мозга на первой (через 48 ч после создания очага) стадии формирования эпилептической системы.

Соединение ГИЖ-298 вводили после 20-минутной фоновой (контрольная судорожная активность) записи ЭЭГ и затем продолжали регистрировать ЭЭГ на фоне соединения в течение 1,5 ч. В электрограммах каждой из структур ЭЭГ анализировали в периоды от 3 до 5 мин и определяли среднее число пароксизмальных разрядов за 1 мин и длительность пароксизмальных разрядов за 1 мин.

Результаты и обсуждение

Установлено, что на первой стадии формирования эпилептической системы (через 48 ч после создания эпилептического очага) соединение ГИЖ-298 в дозе 60 мг/кг (внутрибрюшинно, однократно) оказывает выраженное противосудорожное действие.

Под влиянием соединения в коре, гиппокампе и гипоталамусе устраняются судорожные проявления, уменьшаются амплитуды ЭЭГ активности, нормализуется динамика основных ритмов и восстанавливается структура ЭЭГ (рис. 1). Наиболее ярко нормализация ЭЭГ под влиянием соединения ГИЖ-298 наблюдается в ипсилатеральной коре и в гипоталамусе (рис. 1).

Соединение ГИЖ-298 существенно и статистически достоверно снижает число судорожных разрядов во всех исследованных структурах: ипсилатеральной коре, контралатеральной коре, гиппокампе и гипоталамусе (табл. 1). Так, в ипсилатеральной коре среднее число разрядов за 1 мин снижается в 1,6 раза по сравнению с контролем, в контрлатеральной коре — в 1,4 раза, в гиппокампе — в 1,3 раза и в гипоталамусе — в 1,6 раза по сравнению с контролем. При этом, наибольшая выраженность эффекта (уменьшение разрядов в 1,6 раза по сравнению с контролем) наблюдалась в ипсилатеральной коре и гипоталамусе (табл. 1).

Наряду с сокращением числа разрядов в структурах мозга, соединение ГИЖ-298 статистически достоверно уменьшает длительность разрядов за минуту в ипси- латеральной коре (в 1,4 раза), в и гипоталамусе (в 1,7 раза) (табл. 1). В гиппокампе и контрлатеральной коре уменьшение длительности разрядов за минуту после введения соединения ГИЖ-298 происходит на уровне тенденции (табл. 1).

Таким образом, соединение ГИЖ-298 оказывает выраженный противосудорожный эффект на модели очаговой (фокальной) эпилепсии, индуцированной кобальтом у крыс. На первой стадии формирования эпилептической системы соединение ГИЖ-298 статистически достоверно уменьшает как число эпилептических разрядов в ипсилатеральной коре, контрлатеральной коре, гиппокампе и гипоталамусе и снижает продолжительность разрядов в ипсилатеральной коре и гипоталамусе. Полученные данные свидетельствуют о том, что электрофизиологический механизм противосудорожного действия соединения ГИЖ-298 на стадии развития эпилептической системы определяется его влиянием на первичные очаги эпилептической активности в ипсилатеральной коре и гипоталамусе.