The effect of new derivatives of tietan-1,1-dioxide on some mediator systems of the brain

Full Text

В настоящее время значительное внимание уделяют проблеме создания новых лекарственных препаратов, в первую очередь это касается средств, применяемых для лечения социально значимых заболеваний, в том числе психических расстройств. Так, по данным ВОЗ, экономические потери от депрессии в Европе составляют 6% (смерть + инвалидизация) и находятся на четвёртом месте среди всех нозологий. Прогнозируется, что к 2020 г. затраты на депрессию займут второе место и будут уступать лишь затратам на ишемическую болезнь сердца [5]. В свете этого поиск и создание новых антидепрессантов, безусловно, актуальны. На протяжении ряда лет на кафедре фармакологии №1 Башкирского ГМУ проводится цикл исследований по изучению нейротропной активности новых производных 1,2,4-триазола и тиетан-1,1-диоксида . На лабораторных мышах-самцах исследовано более 100 производных. С помощью прогноза целевой активности на базе программы «SARD-21» [4] нами найдены новые производные 3-замещённого тиетан-1,1-диоксида, обладающие выраженными антидепрессивными свойствами, которые впоследствии были подтверждены экспериментально [3]: 3-метокситиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н14), 3-(2-изопропокси-5-метилфенокси)-тиетан-1,1-диоксид (Н40) и 3-фенилсульфонилтиетан-1,1-диоксид (Н69). Цель данной работы - изучение влияния новых производных 3-замещённого тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69) на некоторые медиаторные системы мозга для определения возможного механизма антидепрессивного эффекта этих соединений. Исследования выполнены на неинбредных мышах-самцах массой 18-24 г, полученных из питомника филиала «Иммунопрепарат» ФГУП «НПО «Микроген»» МЗ РФ, которых содержали в стандартных условиях вивария при свободном доступе к воде и пище. Спектр нейрофармакологической активности исследовали с помощью тестов с резерпином (2,5 мг/кг), апоморфином (10 мг/кг), галоперидолом (3,5 мг/кг), 5-окситриптофаном (5-ОТФ) (50 и 300 мг/кг), леводо-пой (L-ДОФА) (140 и 700 мг/кг), клонидином (0,3 мг/кг), ареколином (15 мг/кг) [1]. Все перечисленные тест-агенты вводили однократно внутрибрюшинно. Изучаемые производные тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69) животные получали однократно внутрибрюшинно в дозе 2 мг/кг за 30 мин до введения тест-агентов, а в опыте с резерпином - через 4 ч после резерпина. В качестве позитивного контроля использовали имипрамин 10 мг/кг (мелипрамин, раствор для инъекций 1,25% 2 мл) и моклобемид 40 мг/кг (аурорикс, таблетки по 0,15 г). Для определения ректальной температуры животных использовали электротермометр TW2-193 (США). Применяемые в настоящей работе методологические подходы соответствуют рекомендованным Фармакологическим комитетом Российской Федерации для исследования антидепрессивной активности новых фармакологических веществ [1]. Статистическую обработку данных проводили с помощью программы «Statistica 6.0»: для описания вариационных рядов использовали медиану и квартили, для сравнения - Н-критерий Краскела-Уоллиса, для независимых выборок - U-критерий Манна-Уитни, для зависимых - критерий Фридмана и критерий Уилкоксона [2]. Изучение эффектов потенциальных антидепрессантов в тестах нейрофармакологического взаимодействия служит важным этапом исследования антидепрессивного действия. Это позволяет не только подтвердить наличие антидепрессивной активности, но и предположить возможный механизм действия новых фармакологических веществ. Для оценки влияния соединений на моноаминергические системы мозга традиционно применяют тест с резерпином, дофаминергические влияния оценивают в тестах с галоперидолом и апоморфином, адренергические - в тесте с клонидином, способность воздействовать на серотонинергическую передачу обнаруживают в тесте с 5-ОТФ, а способность ингибировать фермент моноаминоксидазу оценивают в тесте с L-ДОФА. Введение резерпина приводило к постепенному снижению ректальной температуры на 4-5 °C (минимальную температуру отмечали через 6 ч) и развитию птоза (максимальный эффект через 4 ч). Имипрамин достоверно уменьшал резерпиновую гипотермию и птоз на протяжении всего опыта, тогда как эффекты исследуемых соединений развивались ближе к концу эксперимента (22 ч). Так, Н14 и Н40 недостоверно, а Н69 статистически значимо уменьшали выраженность птоза через 22 и 24 ч после введения резерпина. Кроме того, Н69 и Н14 достоверно уменьшали гипотермический эффект резерпина в тот же промежуток времени, а Н40 оказывал сходный, но менее выраженный эффект (рис. 1, 2). Галоперидол, являясь центральным антагонистом дофаминовых рецепторов, способен вызывать каталепсию у животных, которую оценивают по способности сохранять позу «лектора» по шкале Di Chiara-Morelli. В группе животных, получавшей имипрамин, статистически значимое уменьшение каталепсии отмечено на 45-й минуте тестирования. Сходный эффект оказывал и Н14. Н69 достоверно уменьшал выраженность каталепсии уже через 30 мин после введения галоперидола, а Н40 не оказывал статистически значимого влияния на этот показатель (рис. 3). Апоморфин снижал ректальную температуру животных в среднем на 4°C. Его гипотермический эффект развивался через 30 мин после введения, приобретал максимальную выраженность на 60-й минуте опыта и сохранялся на протяжении 90 мин. Имипрамин уменьшал гипотермию, вызванную апоморфином, в течение всего опыта. Исследуемые соединения оказывали сходный по направленности эффект, однако их влияние на гипотермию прослеживалось не во всех точках. Так, Н40 и Н14 уменьшали выраженность гипотермии, начиная с 60-й минуты опыта, а Н69 оказывал аналогичный эффект через 30 и 60 мин (рис. 4). Клонидин - центральный агонист α2-адренорецепторов, способен вызывать гипотермию у мышей. Антидепрессанты, увеличивающие адренергическую трансмиссию, а также атипичные антидепрессанты уменьшают эффекты клонидина. Введение клонидина сопровождалось снижением ректальной температуры животных на 2-2,5 °C. Имипрамин и Н69 не оказывали влияния на гипотермический эффект клонидина, тогда как Н14 и Н40 уменьшали его. Так, Н14 препятствовал снижению ректальной температуры на 30-й и 60-й минутах эксперимента, а Н40 оказывал аналогичный эффект на протяжении всего опыта, однако уровня статистической значимости достигал только на 60-й минуте (рис. 5). Результаты согласуются с литературными данными: имипрамин, будучи неселективным ингибитором нейронального захвата моноаминов, препятствует развитию клонидиновой гипотермии только после его неоднократного введения. Оценивали влияние веществ на поведенческие реакции (выраженность кивательного синдрома) животных при введении 5-ОТФ в малых (50 мг/кг, выявление эффекта соединений, ингибирующего моноаминоксидазу) и высоких (300 мг/кг, выявление усиления серотонинергической передачи) дозах. Установлено, что Н14, Н40 и Н69 не потенцировали эффекты малых доз 5-ОТФ и наряду с имипрамином способствовали уменьшению количества кивков, вызванных введением больших доз 5-ОТФ. Статистически значимая разница между опытными группами и группой, получавшей 5-ОТФ в дозе 300 мг/кг, зарегистрирована на 30-й (имипрамин, Н14, Н40) и 60-й (Н69) минутах эксперимента (табл. 1). Известно, что ингибиторы моноаминоксидазы способны потенцировать эффекты малых доз L-ДОФА. Введение L-ДОФА в малой дозе (140 мг/кг) сопровождалось развитием у мышей гипотермии на 30-й и 60-й минутах эксперимента: температура снижалась на 4 °C. Большая доза L-ДОФА (700 мг/кг) наоборот вызывала статистически значимое повышение ректальной температуры на 1,5 °C. Однако к 90-й минуте в группе, получавшей L-ДОФА в дозе 700 мг/кг, была зарегистрирована гипотермия, что, вероятно, связано с уменьшением концентрации L-ДОФА в организме (табл. 2). Моклобемид достоверно повышал ректальную температуру мышей, получавших L-ДОФА в малой дозе, на 30-й минуте эксперимента на 1 °C, что сопоставимо с эффектами больших доз L-ДОФА. Н14 и Н69 в незначительной степени препятствовали развитию гипотермии, вызванной введением малой дозы L-ДОФА: ректальная температура у мышей снизилась лишь на 3 °C (см. табл. 2). Антидепрессанты, обладающие М-холинолитической активностью, уменьшают эффекты ареколина. Он вызывал характерный тремор у животных, возникавший через 65 с после введения и длившийся 245 с. Имипрамин достоверно уменьшал продолжительность тремора до 180 с, а также имел выраженную тенденцию к увеличению продолжительности латентного периода тремора (с 65 до 78 с), что свидетельствует о наличии у него м-холиноблокирующей активности. Исследуемые производные тиетан-1,1-диоксида не оказывали влияния на эти показатели. Согласно проведённым исследованиям, спектр нейрофармакологических эффектов новых производных тиетан-1,1- диоксида (Н14, Н40, Н69) разнообразен и связан с влиянием на адренергические, дофаминергические и серотонинергические структуры мозга. Н14 уменьшает выраженность гипотермии, вызванной резерпином, апоморфином, клонидином и L-ДОФА, а также резерпинового птоза, галоперидоловой каталепсии и 5-ОТФ-гиперкинеза. Н40, в отличие от Н14, не оказывает влияния на галоперидоловую каталепсию и гипотермию, вызванную введением малых доз L-ДОФА, тогда как Н69 не влияет на клонидиновую гипотермию. Все соединения не оказывают эффекта на латентный период и продолжительность тремора, вызванного ареколином. ВЫВОД Новые производные тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69) обладают свойствами, присущими антидепрессантам, и могут быть рекомендованы для дальнейшего углублённого изучения антидепрессивной активности с целью создания на их базе новых лекарственных препаратов. Ректальная температура, °С ив_2.tif Рис. 1. Влияние новых производных тиетан-1,1-диоксида на резерпиновый птоз. *Различия статистически значимы по сравнению с группой, получавшей резерпин (р ≤0,05), для критерия Манна-Уитни. В каждой группе по 7 животных. Рис. 2. Влияние новых производных тиетан-1,1-диоксида на резерпиновую гипотермию. *Различия статистически значимы по сравнению с группой, получавшей резерпин (р ≤0,05), для критерия Манна-Уитни. В каждой группе по 7 животных. ив_3.eps Ректальная температура, °С ив_4.tif 0 мин 30 мин 60 мин 90 мин Рис. 3. Влияние новых производных тиетан-1,1-диоксида на каталептогенный эффект галоперидола. *Различия статистически значимы по сравнению с группой, получавшей галоперидол (р ≤0,05), для критерия Манна-Уитни. В каждой группе по 6 животных. Рис. 4. Влияние новых производных тиетан-1,1-диоксида на гипотермический эффект апоморфина. *Различия статистически значимы по сравнению с группой, получавшей апоморфин (р ≤0,05), для критерия Манна-Уитни. В каждой группе по 6 животных. Ректальная температура, °С Таблица 1 Влияние новых производных тиетан-1,1-диоксида на выраженность кивательного синдрома, вызванного введением больших доз 5-окситриптофана (5-ОТФ), n=7-8 Группа Количество кивков 15 мин, Me (IQR) 30 мин, Me (IQR) 45 мин, Me (IQR) 60 мин, Me (IQR) 0,9% NaCl + 5-ОТФ 300 мг/кг 11 (9-19) 22 (20-23) 6 (2,5-12) 5 (1-7) Имипрамин 10 мг/кг + 5-ОТФ 300 мг/кг 12 (3-20) 9* (2,5-12,5) 3 (0,5-3,5) 2 (0-4,5) Н14 2 мг/кг + 5-ОТФ 300 мг/кг 12 (5,5-16,5) 13 (8-17) 7 (3-13,5) 3 (0-8), n=6 0,9% NaCl + 5-ОТФ 300 мг/кг 3,5 (0-18,5) 16,5 (8-21) 5 (4-9) 3 (2,5-7) Имипрамин 10 мг/кг + 5-ОТФ 300 мг/кг 3,5 (0-13) 0* (0-3) 10,5 (4-11) 0 (0-5) Н40 2 мг/кг + 5-ОТФ 300 мг/кг 6,5 (0-20) 0*(0-3) 4,5 (0,5-16,5) 5 (0-13) 0,9% NaCl+ 5-ОТФ 300 мг/кг 15 (10,5-18) 19 (16-23) 11 (5-15,5) 9,5 (5,5-12,5) Имипрамин 10 мг/кг + 5-ОТФ 300 мг/кг 18 (11-26) 11* (7-17,5) 3,5 (1,5-7) 5,5 (3-7,5) Н69 2 мг/кг + 5-ОТФ 300 мг/кг 11 (9-16) 10 (8-19) 11,5 (8,5-14,5) 2* (1-5) Примечания. Ме - медиана; IQR - межквартильный интервал; n - количество животных; 0,9% NaCl - изотонический раствор натрия хлорида. *Различия статистически значимы по сравнению с группой, получавшей 5-ОТФ (p <0,05), для критерия Манна-Уитни). ив_5.tif 0 мин 30 мин 60 мин 90 мин 120 мин Рис. 5. Влияние новых производных тиетан-1,1-диоксида на гипотермический эффект клонидина. *Различия статистически значимы по сравнению с группой, получавшей клонидин (р ≤0,05), для критерия Манна-Уитни. В каждой группе по 7 животных. Таблица 2 Влияние новых производных тиетан-1,1-диоксида на гипотермию, вызванную введением малых доз леводопы (L-ДОФА), n=6 Группа Ректальная температура, °С 30 мин, Me (IQR) 60 мин, Me (IQR) 90 мин, Me (IQR) Контроль (0,9% NaCl) 37,6 (37,0-38,0) 36,7 (36,6-36,8) 37,3 (37,0-37,6) L-ДОФА 140 мг/кг 33,8*•” (33,6-34,4) 36,2•” (35,6-36,6) 36,9•” (36,8-37,4) L-ДОФА 700 мг/кг 39,0*# (38,2-40,2) 37,6# (37,0-38,4) 35,2*# (34,4-36,6) Моклобемид + L-ДОФА 140 мг/кг 38,5# (37,0-39,6) 38,8*# (38,0-39,0) 35,0*# (34,0-37,0) Н14 + L-ДОФА 140 мг/кг 34,8*”# (34,0-37,4) 35,9” (35,6-36,4) 37,0• (36,8-37,8) Н40 + L-ДОФА 140 мг/кг 34,6*” (34,4-35,2) 36,8” (36,6-36,8) 38,1*# (37,8-38,2) Н69 + L-ДОФА 140 мг/кг 35,2*#•”(34,8-35,8) 36,1* (34,8-36,4) 37,6• (37,2-38,2) Примечания. Ме - медиана; IQR - межквартильный интервал; n - количество животных; 0,9% NaCl - изотонический раствор натрия хлорида. Различия статистически значимы (p <0,05 для критерия Манна-Уитни): *по сравнению с контролем; #по сравнению с L-ДОФА 140 мг/кг; •по сравнению с L-ДОФА 700 мг/кг; ”по сравнению с моклобемидом.

About the authors

O A Ivanova

Bashkir State Medical University, Ufa city

I L Nikitina

Bashkir State Medical University, Ufa city

Email: nikitinail@kmclrb.ru

E K Alekhin

Bashkir State Medical University, Ufa city

A F Miftahova

Bashkir State Medical University, Ufa city

References

Supplementary files