Изучение эффектов магния оротата на модели первично-генерализованных судорог у крыс

Магний является эссенциальным элементом, который участвует в биохимических и физиологических реакциях, протекающих во всём организме и, в первую очередь, в контроле активности нервной системы, нервно-мышечной передаче, в энергетическом и электролитном обмене. Магний входит в состав важнейших нейроактивных ферментов, в частности, глутаминсинтетазы, участвующей в регуляции процессов возбуждения–торможения в коре [1–3]. При дефиците ионов магния электрическая возбудимость клеток повышается. В клиническо-экспериментальных исследованиях отмечено снижение внутриклеточной концентрации магния в нейронах при психических и неврологических нарушениях, в том числе, эпилепсии. Оротовая кислота имеет выраженный трофический эффект для синтеза белков. Поэтому актуальным является изучение возможного потенцирования эффекта противосудорожных средств препаратами магния и оротовой кислоты [4–6].

Целью настоящего исследования являлось изучение влияния магния оротата на выраженность и тяжесть течения первично-генерализованных судорог и оценка его нейропротективного действия.

Материалы и методы

Исследование проведено на 30 белых крысах-самцах массой 200 г. Животные были разделены на 3 группы: первая группа (n = 10) – контроль-интактный; вторая группа (n = 10) – контроль с воспроизведением первично-генерализованных судорог; третья (n = 10) группа животных получали препарат Магнерот, содержащий магния оротат, в дозе 0,06 г/кг массы внутрижелудочно в течение 18 дней. Для определения противосудорожных свойств веществ воспроизводят экспериментальные модели первично-генерализованной эпилепсии, включающие судороги, вызванные электрическим и химическим воздействием [2].

В экспериментальных группах была воспроизведена модель судорог введением внутрибрюшинно тиосемикарбазида в дозе 28 мг/кг. При этом во всех группах регистрировалось латентное время до первого судорожного приступа, количество, характер судорог (вздрагивание, манежный бег, клонические судороги, тонико-клонические судороги с боковым положением, тоническая экстензия, тоническая экстензия, заканчивающаяся гибелью), и летальность в течение 90 мин. Кровь получали после одномоментной декапитации. Определение содержания магния в плазме крови и эритроцитах экспериментальных животных на 18-й день исследования проводилось с помощью стандартных наборов «Ольвекс». Проводилось патогистологическое исследование секционного материала (головного мозга). Статистическая обработка данных производилась с помощью программа «Statistica 6.0».

Результаты и обсуждение

Результаты проведённого исследования показали, что курсовое введение магния оротата в указанной дозе на модели тиосемикарбазидовых судорог достоверно увеличило латентный период до начала судорог (р = 0,006), снизило тяжесть судорожных приступов (по признакам «манежный бег» и «тоническая экстензия) (р = 0,005), уменьшило длительность судорог (р = 0,005) и количество судорожных приступов (р = 0,018) (рис. 1). Летальность животных в третьей группе была существенно ниже и составила 83 %, тогда как в контрольной (вторая группа) – все животные погибли (100 %). Курсовое введение магния оротата достоверно увеличило содержание магния в плазме крови по сравнению с интактными животными и группой с воспроизведением модели тиосемикарбазидовых судорог. Однократное введение конвульсанта тиосемикарбазида в максимальной дозе привело к значимому снижению уровня магния в эритроцитах. Курсовое введение магния оротата сохранило уровень магния в эритроцитах на таком же уровне. Увеличение дозы препарата магния и длительности его введения способно восполнять истощённое депо, что требует дальнейшего исследования. Было проведено сравнительное гистологическое исследование образцов контрольной группы с моделью судорог (2-я группа) и группы с моделью судорог и приёмом магния оротата (3-я группа). В контрольной группе во всех наблюдениях выявлено выраженное нарушение кровообращения на уровне микроциркуляторного русла, равномерно проявляющееся в сером и белом веществе полушарий переднего мозга. В капиллярах явления гемостаза характеризовались агрегацией эритроцитов с выраженным периваскулярным отёком нервной ткани (рис. 2, а). Полнокровие венул сопровождалось дилатацией их просвета (рис. 2, б). В коре полушарий у 2 крыс (№ 2, 5) выявлены мелкоочаговые периваскулярные кровоизлияния (рис. 2, в). В интрацеребральных артериях и артериях мягкой мозговой оболочки отмечены признаки стойкого спазма с перпендикулярной ориентацией эндотелиальных клеток и формированием интимальных подушечек (рис. 2, г). В контрольной группе также отмечены выраженные повреждения нейроцитов.

Ишемические повреждения нейроцитов коры и подкорковых ядер выражались в исчезновении грануляций Нисля, гомогенизации цитоплазмы с исчезновением контуров ядра, набуханием аксона (рис. 3, а). Наблюдалась гибель нейроцитов пирамидного слоя коры, сопровождавшаяся уменьшением объёма клеток, гиперхромией цитоплазмы, размытием границ ядра, нейрофагической реакцией (рис. 3, б).

Импрегнация серебром зон головного мозга, содержащих проводящие пути, показала неравномерную окраску и нечёткость контуров нервных волокон, а также очаговую пролиферацию микроглиальных элементов (рис. 3, в). Гистологический анализ образцов 3-й группы показал, что расстройства кровообращения при приёме магния оротата характеризовались гемостазом в капиллярах, умеренно выраженным перикапиллярным и перицеллюлярным отёком нервной ткани коры и белого вещества переднего мозга (рис. 4, а), а также только в 2 наблюдениях из 16 выявлены мелкоочаговые кровоизлияния в стволе головного мозга. Спастическое состояние интрацеребральных и пиальных артерий зарегистрированы лишь в одном наблюдении. Значительная часть нейроцитов коры и подкорковых ядер на светооптическом уровне не имела структурных повреждений (рис. 4, б). В большинстве наблюдений отмечена выраженная реакция макроглиальных элементов, которая характеризовалась гипертрофией дренажных олигодендроглиоцитов, очаговой пролиферацией астроцитов (рис. 4, в).

Выраженная реакция макроглиальных элементов (пролиферация астроцитов, гипертрофия олигодендроглиоцитов) при использовании препарата Магнерот возможно связана с анаболическим эффектом оротовой кислоты. При приёме магния оротата отмечаются менее выраженные повреждения нейроцитов и проводящих нервных путей, чем в контрольной группе. В цитоплазме отдельных нейроцитов выявлен очаговый и тотальный лизис глыбок Ниссля при сохранении ядра (рис. 5, а), что позволяет рассматривать такие клетки, как «светлые» формы повреждения нейроцитов. Импрегнация серебром проводящих путей головного мозга в большинстве наблюдений показала сохранность миелиновых оболочек нервных волокон, которые имели чёткие контуры (рис. 5, б). Лишь в 2 наблюдениях из 16 выявлены мелкие фокусы демиелинизации коммисуральных и ассоциативных волокон. Таким образом, имеются отличительные особенности в характере повреждения нейроцитов, выражающихся преобладанием «светлых» форм у крыс, получавших Магнерот. Такие изменения нейроцитов принято считать обратимыми, в отличие от преимущественного формирования «тёмных» нейроцитов в коре головного мозга крыс контрольной группы. Морфометрический анализ показал, что в 3-й группе количество повреждённых нервных клеток коры составило 34,2 %, в сравнении с 2-й группой, где количество повреждённых клеток было на уровне 49,8 % при достоверных морфологических признаках необратимой гибели нейроцитов.

Можно предположить, что использование препарата Магнерот в качестве превентивной терапии в третьей группе оказало хороший нейропротективный эффект на клетки коры головного мозга в условиях «стресса» (ишемии), вызванной судорогами, что подтверждено сохранностью органелл цитоплазмы нейроцитов. Таким образом, курсовое введение магния оротата (препарат Магнерот) уменьшает тяжесть и длительность судорог, вызванных тиосемикарбазидом, увеличивает выживаемость животных. Препарат Магнерот – донатор магния, восполняющий в организме дефицит, вызванный конвульсантом. Препарат магния оказывает нейропротективный эффект на клетки коры головного мозга в условиях ишемии, вызванной судорогами, влияя на различные морфологические структуры.