Введение
Боль является наиболее частым симптомом у пожилых людей и встречается у 62—73% пациентов [1, 2]. Вместе с тем популяционные исследования показывают, что, несмотря на увеличение распространенности боли с возрастом, самая высокая интенсивность боли наблюдается в среднем возрасте (45—65 лет) [3]. Восприятие боли часто изменено у пожилых людей. В ряде исследований было показано прогрессирующее снижение болевой чувствительности с возрастом, но также были многочисленные сообщения об отсутствии возрастной разницы [4—6]. Результаты исследований изменения ноцицептивных реакций и болевого поведения у животных на протяжении жизни также неоднозначны [7, 8]. Вместе с тем доказано, что с возрастом меняется активность в периферических и центральных структурах ноцицептивной системы. Наблюдается заметное снижение плотности миелинизированных и немиелинизированных нервных волокон [9], увеличивается время передачи сигнала и снижается амплитуда вызванных ответов на ноцицептивные стимулы [10, 11]. У пожилых людей восприятие боли ассоциировано с активацией медленных немиелинизированных тонких C-афферентов, в то время как молодые люди ощущают боль при активации миелинизированных А-дельта-ноцицептивных волокон [12]. Несмотря на снижение скорости проведения болевого сигнала, возникающая после введения капсаицина гипералгезия сохраняется у пожилых более длительное время [13]. Пожилые люди хуже переносят боль и испытывают боль в течение более длительного времени после повреждения тканей [14]. Следует отметить, что формальное противоречие между снижением восприятия повреждающего стимула и длительным персистированием болевого синдрома в пожилом возрасте может быть обусловлено возрастзависимыми нейропластическими особенностями мозга, влияющими на динамику и выраженность центральной сенситизации структур ноцицептивной системы, которая в настоящее время рассматривается в качестве патофизиологической основы хронических болевых синдромов [15, 16].
Ранее нами было показано, что у крыс линии Wistar в возрасте 3 мес введение ПТЗ в субсудорожной дозе 15 мг/кг оказывало проноцицептивное действие, снижая ПБЧ, а в судорожной дозе 60 мг/кг — антиноцицептивное действие [17]. Целью настоящего исследования явилось продолжение изучения особенностей изменения болевой чувствительности у этих же животных в возрасте 10 и 18 мес.
Материал и методы
Эксперименты выполнены на крысах-самцах линии Wistar в возрасте 10 мес (n=45) массой 400—500 г и 18 мес (n=37) массой 450—550 г. Животных содержали в стандартных условиях вивария при свободном доступе к воде и пищи. Все процедуры и эксперименты на животных проводили в соответствии с «Правилами надлежащей лабораторной практики», утвержденными Приказом Министерства здравоохранения РФ от 01.04.16 №199н, и Межгосударственными стандартами ГОСТ 33215-2014, ГОСТ 33216-2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными», соответствующими Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых в экспериментах и в других научных целях (ETS N 123, Страсбург, 18.03.86 С приложением от 15.06.06). Исследования проводили под контролем этического комитета ФГБНУ «НИИОПП».
Проведено 2 серии опытов по одной и той же схеме на одних и тех же животных с интервалом в 8 мес. Во всех сериях опытов ПТЗ вводили однократно внутрибрюшинно в субсудорожной дозе 15 мг/кг и в судорожной дозе 60 мг/кг. Контрольным животным такого же возраста в аналогичных условиях опыта вводили физиологический раствор.
Тяжесть судорожной реакции в ответ на введение ПТЗ оценивали по общепринятой шкале и выражали ее в баллах [18]. Пороги болевой чувствительности (ПБЧ) у животных определяли до введения ПТЗ, а также через 30 мин, 24 ч и 6 дней после его введения. Оценку изменения индивидуальной болевой чувствительности у животных проводили с помощью стандартного теста Tail flick при помощи прибора Ugo Basile (Италия), позволяющего подавать сфокусированный пучок света на хвост животного и фиксировать время появления болевой реакции (латентный период) по отведению хвоста животного. Величина ПБЧ измерялась в секундах.
Статистическую обработку данных осуществляли по алгоритмам программы Statistica 8.0. Оценку значимости показателей и различий рассматриваемых выборок проводили по U-критерию Манна-Уитни для независимых выборок и по T-критерию (парному критерию Уилкоксона) для связанных выборок. В качестве средневыборочной характеристики использовали медиану (Me), первый и третий квартили (Q1; Q3) Достоверными считали различия между группами при P<0,05.
Результаты и обсуждение
В 1-й серии опытов у животных в возрасте 10 мес однократное введение ПТЗ в субсудорожной дозе 15 мг/кг не приводило к изменению ПБЧ в тесте Tail flick (табл. 1). Введение ПТЗ в дозе 60 мг/кг вызывало судороги тяжестью 4—5 баллов у всех животных и приводило к увеличению ПБЧ через 30 мин на 105,45% (P=0,021). Через 24 ч и 6 суток ПБЧ не отличался от исходного уровня (см. табл. 1). У контрольных животных этой серии в аналогичных условиях опыта введение физиологического раствора не влияло на ПБЧ (см. табл. 1).
Таблица 1. Изменение порогов болевой чувствительности у крыс линии Wistar в возрасте 10 мес после введения ПТЗ в дозах 15 и 60 мг/кг в тесте Tail flick, Мe (Q1; Q3)
| Физраствор (n=11) | ПТЗ 15 мг/кг (n=10) | ПТЗ 60 мг/кг (n=9) | |
| ЛП (с) | ЛП (с) | ЛП (с) | |
| До введения препаратов | 3,5 (2,8; 4,2) | 3,4 (2,8; 4,6) | 4,4 (3,1; 5,2) |
| 30 мин после введения препаратов | 2,8 (2,3; 3,4) | 3,45 (3,4; 3,9) | 9,04 (6; 10,1)*х^+0 |
| 24 ч после введения препаратов | 2,7 (2,4; 3,8) | 2,8 (2,4; 3,2) | 4,1 (3,7; 4,5) |
| 6 сут после введения препаратов | 3,6 (2,8; 3,6) | 3,75 (3,2; 3,8) | 3,7 (2,9; 4,1) |
Примечание. ЛП — латентный период появления болевой реакции; *p=0,021 по сравнению с соответствующими показателями до введения препаратов; xp=0,038 по сравнению с соответствующими показателями через 24 ч после введения препаратов; ^p=0,015 по сравнению с соответствующими показателями через 6 сут после введения препаратов; +p=0,0014 по сравнению с соответствующими показателями группы контроля; 0p=0,017 по сравнению с соответствующими показателями группы с введением ПТЗ в дозе 15 мг/кг.
Во 2-й серии опытов у этих же животных в возрасте 18 мес введение ПТЗ в дозе 15 мг/кг приводило к увеличению ПБЧ на протяжении всего периода наблюдения (табл. 2). Через 30 мин после введения ПБЧ был выше на 21,43% (p=0,02), через 24 ч и 6 сут — на 30,95% (p=0,01) и 16,66% (p=0,02) соответственно. Введение ПТЗ в дозе 60 мг/кг вызывало судороги тяжестью 4—5 баллов у всех животных и статистически значимо увеличивало ПБЧ в течение всего периода наблюдения. Через 30 мин ПБЧ был увеличен на 60% (p=0,038), а через 24 ч и 6 суток — на 26% (p=0,01) и 30% (p=0,02) соответственно (табл. 2). У контрольных животных, как и в 1-й серии опытов, введение физиологического раствора не оказывало влияния на ПБЧ.
Таблица 2. Изменение порогов болевой чувствительности у крыс линии Wistar в возрасте 18 мес после введения ПТЗ в дозах 15 и 60 мг/кг в тесте Tail flick, Me (Q1; Q3)
| Физраствор (n=9) | ПТЗ 15 мг/кг (n=9) | ПТЗ 60 мг/кг (n=9) | |
| ЛП (с) | ЛП (с) | ЛП (с) | |
| До введения препаратов | 5,05 (4,6; 5,3) | 4,2 (3,8; 4,4) | 5 (3,6; 5,9) |
| 30 мин после введения препаратов | 5,4 (4,5; 6,2) | 5,1 (4,6; 5,6)** | 8 (5; 14)*# |
| 24 ч после введения препаратов | 5,75 (5,2; 6,85) | 5,5 (5; 6,4)*** | 6,3 (5,6; 7,9)*** |
| 6 сут после введения препаратов | 5,35 (5,2; 6,85) | 4,9 (4,8; 6,3)** | 6,5 (5,7; 8)**+ |
Примечание. ЛП — латентный период появления болевой реакции; ***p=0,01, **p=0,02, *p=0,038 по сравнению с соответствующими показателями до введения препаратов; +p=0,0033 по сравнению с соответствующими показателями группы с введением физиологического раствора; #p=0,038 по сравнению с соответствующими показателями группы с введением ПТЗ в дозе 15 мг/кг.
Для анализа особенностей возрастных изменений ПБЧ в настоящем исследовании также были использованы данные, полученные нами ранее на животных 3-месячного возраста [17]. Мы не выявили у крыс возрастзависимого изменения ПБЧ до введения ПТЗ. Однако введение субсудорожной и судорожной доз ПТЗ приводило к возраст-зависимому изменению ПБЧ. Введение 3-месячным животным ПТЗ в субсудорожной дозе оказывало проноцицептивное действие, а в судорожной дозе — антиноцицептивное [17]. У животных в возрасте 10 мес характер изменения болевой чувствительности после введения ПТЗ был другим. Субсудорожная доза ПТЗ не влияла на ПБЧ, а введение ПТЗ в судорожной дозе вызывало краткосрочное антиноцицептивное действие только через 30 мин после введения (рис. 1).
Рис. 1. Динамика изменения порогов болевой чувствительности (ПБЧ) у крыс-самцов линии Wistar в возрасте 3 мес, 10 мес и 18 мес после введения ПТЗ в дозе 15 мг/кг.
По оси абсцисс — ПБЧ в секундах; по оси ординат — время: до введения ПТЗ, через 30 мин, 24 ч и 6 дней после его введения.
Примечание. **p=0,00004, *p=0,00016 по сравнению с соответствующими показателями в возрасте 3 мес; ++p=0,019, +p=0,041 по сравнению с соответствующими показателями в возрасте 3 мес; ###p=0,00035, ##p=0,001, #p=0,0054 по сравнению с соответствующими показателями в возрасте 10 мес.
У этих же животных в возрасте 18 мес субсудорожная и судорожная дозы ПТЗ вызывали антиноцицептивное действие в течение всего периода наблюдения (6 дней) (рис. 1, 2).
Рис. 2. Динамика изменения порогов болевой чувствительности (ПБЧ) у крыс-самцов линии Wistar в возрасте 3 мес, 10 мес и 18 мес после введения ПТЗ в дозе 60 мг/кг.
По оси абсцисс — ПБЧ в секундах; по оси ординат — время: до введения ПТЗ, через 30 мин, 24 ч и 6 дней после его введения.
Примечание. *p=0,00033 по сравнению с соответствующими показателями в возрасте 3 мес; +p=0,045 по сравнению с соответствующими показателями в возрасте 3 мес; ##p=0,012, #p=0,04 по сравнению с соответствующими показателями в возрасте 10 мес.
Полученные данные свидетельствуют о том, что с возрастом характер изменения ПБЧ у крыс при введении субсудорожной дозы ПТЗ драматически менялся — от снижения ПБЧ в возрасте 3 мес до повышения ПБЧ в возрасте 18 мес. В то же время судорожная доза ПТЗ не имела возрастзависимого влияния на ПБЧ: у крыс всех возрастных групп наблюдалось повышение ПБЧ.
Нельзя не отметить и особенности возрастных изменений ПБЧ в контрольной группе животных с введением физиологического раствора. У этих животных имелась тенденция изменения ПБЧ, схожая с группой животных, которым вводили субсудорожную дозу ПТЗ: снижение ПБЧ после введения физиологического раствора в возрасте 3 мес и 10 мес и повышение ПБЧ в возрасте 18 мес (рис. 3). При этом наблюдались статистически значимые отличия в возрасте 10 мес через 30 мин (p=0,0005) и 24 ч (p=0,04) после введения по сравнению с соответствующими показателями в возрасте 3 мес. В возрасте 18 мес исходное значение ПБЧ не отличалось от показателя этих же крыс в возрасте 3 мес, но после введения физиологического раствора через 30 мин, 24 ч и 6 сут показатели ПБЧ были статистически значимо выше (p=0,012; p=0,0068; p=0,0029 соответственно). Сравнение показателей животных в возрасте 18 мес и 10 мес показало, что ПБЧ у 18-месячных крыс был выше как до введения препаратов, так и на протяжении всего периода наблюдения.
Рис. 3. Динамика изменения порогов болевой чувствительности (ПБЧ) у крыс-самцов линии Wistar в возрасте 3 мес, 10 мес и 18 мес после введения физиологического раствора.
По оси абсцисс — ПБЧ в секундах; по оси ординат — время: до введения физиологического раствора, через 30 мин, 24 ч и 6 дней после его введения.
Примечание. ***p=0,0029, **p=0,0068, *p=0,012 по сравнению с соответствующими показателями в возрасте 3 мес; ++p=0,00055, +p=0,04 по сравнению с соответствующими показателями в возрасте 3 мес; ####p=0,00053, ###p=0,0006, ##p=0,00081, #p=0,024 по сравнению с соответствующими показателями в возрасте 10 мес.
Эти данные могут свидетельствовать о том, что сама по себе процедура внутрибрюшинной инъекции у 18-месячных животных является стрессорным фактором и приводит к развитию вызванной стрессом анальгезии [19, 20].
Заключение
Как известно, ПТЗ в субсудорожных дозах (10—20 мг/кг) способен вызывать развитие состояния тревожного беспокойства и страха у людей и изменение поведения у животных по типу тревоги и страха [21, 22]. Следовательно, снижение ПБЧ после введения ПТЗ в субсудорожной дозе у крыс в возрасте 3 мес может быть связано с повышением уровня тревожности [23]. В возрасте 10 мес введение субсудорожной дозы ПТЗ не влияло на пороги ПБЧ. По всей видимости, это может быть обусловлено возраст-зависимым снижением чувствительности животных к действию ПТЗ, которое наблюдали в своих исследованиях A. Hoeller и соавт. (2017) [24].
Антиноцицептивные реакции, обусловленные развитием генерализованных судорог тяжестью 4—5 баллов после введения ПТЗ в дозе 60 мг/кг, наблюдались нами у крыс всех возрастных групп. В среднем возрасте (10 мес) повышение порогов болевой реакции сохранялось у крыс короткое время (30 мин после введения ПТЗ), у молодых (3 мес) и зрелых (18 мес) — в течение всего периода наблюдения (до 6 дней). Известно, что эндогенные системы подавления боли могут быть активированы судорогами [25]. При этом после припадка задействуется как эндогенная опиоидная система, так и другие антиноцицептивные механизмы [26—29].
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.