Антидепрессивное действие производных 3-оксипиридина и янтарной кислоты в эксперименте

Отечественные производные 3-оксипиридина и янтарной кислоты (эмоксипин, реамберин и мексидол) обладают значительным терапевтическим потенциалом, что делает целесообразным включение этих лекарственных средств (ЛС) в схемы комплексного лечения социально значимых и наиболее распространенных заболеваний человека. Об этом свидетельствует эффективность применения производных 3-оксипиридина и янтарной кислоты при цереброваскулярной и сердечно-сосудистой патологии, диабетических и компрессионных нейропатиях, абстинентных состояниях, туберкулезе легких и первичной открытоугольной глаукоме [1—6]. Широкий спектр терапевтических эффектов эмоксипина, реамберина и мексидола в значительной степени связан с их антиоксидантной активностью [7—9]. Использование этих ЛС зачастую приводит не только к коррекции проявлений основного заболевания, но и уменьшению симптомов коморбидной депрессии [10, 11]. Предположение о том, что позиционирующиеся как антиоксиданты [7—9] производные 3-оксипиридина и янтарной кислоты обладают антидепрессивным действием, согласуется с данными [12] о способности антиоксидантов (в частности, 2-метил-6-этил-3-оксипиридин) усиливать выброс серотонина и угнетать его захват синаптосомами мозга крыс. Не исключено, что такое действие производных 3-оксипиридина и янтарной кислоты может корригировать общеизвестное нейрохимическое звено патогенеза депрессии — функциональный дефицит серотонинергической нейропередачи на церебральном уровне. Подобный механизм лежит в основе антидепрессивного действия селективных ингибиторов обратного захвата серотонина (СИОЗС). Клиническая эффективность одного из представителей СИОЗС (флувоксамина) существенно возрастает на фоне применения мексидола [13], одновременно являющегося производным 3-оксипиридина и янтарной кислоты [8]. Данное обстоятельство можно рассматривать в качестве дополнительного аргумента, позволяющего предположить наличие антидепрессивной активности у эмоксипина, реамберина и мексидола.

Цель настоящего исследования — изучение антидепрессивной активности производных 3-оксипиридина и янтарной кислоты — эмоксипина, реамберина и мексидола в эксперименте на крысах.

Исследование было проведено на 314 половозрелых беспородных крысах обоего пола, массой 140—180 г.

Организация работы соответствовала международным этическим нормам, регламентирующим эксперименты на животных [14]. В соответствии с принятыми рекомендациями [15] ЛС вводили внутрибрюшинно 3 раза — за 24 ч, 4 ч и 30 мин до оценки их антидепрессивной активности. Каждый препарат применяли в трех дозах, эквивалентных разовым дозировкам в терапевтическом диапазоне человека с учетом различий в величинах относительной площади поверхности тела [16]. Во всех случаях минимальной разовой дозой изучаемого диапазона являлась ½ от расчетного эквивалента средней терапевтической дозы (ЭСТД). В качестве максимальной дозировки использовался удвоенный ЭСТД.

Эмоксипин (2-этил-6-метил-3-оксипиридина гидрохлорид, ФГУП «Московский эндокринный завод», Россия) использовали в дозах 6,25, 12,5 и 25 мг/кг. Исследованные дозы 1,5% раствора реамберина (N-(1-дезокси-D-глюцитол-1-ил)-N-метиламмония натрия сукцинат, ООО НТФФ «ПОЛИСАН», Санкт-Петербург) составили 12,5, 25 и 50 мл/кг. Мексидол (2-этил-6-метил-3-оксипиридина сукцинат, ООО НПК «Фармасофт», Россия) применяли в дозах 12,5, 25 и 50 мг/кг.

Дополнительно проводилось изучение антидепрессивной активности α-липоевой кислоты (α-ЛК), которая ранее использовалась в качестве препарата сравнения при экспериментальном изучении влияния производных 3-оксипиридина и янтарной кислоты на расстройства мотивированного поведения животных при аллоксановом диабете [17, 18]. Препарат α-ЛК (берлитион, «Берлин-Хеми/Менарини Фарма ГмбХ», Германия) применяли в дозах 25, 50 и 100 мг/кг (½ ЭСТД, ЭСТД и 2 ЭСТД соответственно).

В качестве антидепрессанта сравнения использовали амитриптилин (амитриптилин-АКОС; ОАО «Синтез», Курган) в дозе 2,5 мг/кг (ЭСТД).

Все дозировки изучаемых ЛС вводили в конечном объеме 50 мл/кг (при необходимости препараты разводили в 0,9% NaCl).

Крысы контрольной группы получали изотонический раствор NaCl в том же объеме. В соответствии с рекомендациями [15], дизайн исследования базировался на интегрированной оценке повторных «суб-экспериментов», в каждом из которых изучали от 14 до 28 крыс (по 1—2 животных из каждой группы). Такой подход обеспечивает равенство экспериментальных условий для всех изучаемых групп и позволяет формировать единую контрольную группу при наличии от 1 до 15 экспериментальных групп [19].

Об антидепрессивном действии ЛС судили по их влиянию на длительность «поведения отчаяния» в тесте R. Porsolt и соавт. [19]. Крыс подвергали принудительному плаванию в заполненных водой прозрачных стеклянных цилиндрах (высота 40 см, диаметр сечения 20 см, высота водного столба 13 см, температура воды 25 °С). Для адаптации крыс к условиям эксперимента животных подвергали предварительному 15-минутному сеансу принудительного плавания за 1 сут до оценки антидепрессивного действия Л.С. Данный сеанс предназначался исключительно для привыкания животных к ситуации и не предусматривал регистрацию «поведения отчаяния». По завершении предварительного сеанса принудительного плавания животных извлекали из воды и осушали с помощью мягкого полотенца. Сразу после этого выполняли первую инъекцию ЛС и помещали крыс в стандартные условия содержания со свободным доступом к воде и пище. На следующий день, после двух повторных введений ЛС (за 4 ч и 30 мин до оценки антидепрессивного действия), животных вновь помещали в заполненные водой стеклянные цилиндры. Общая продолжительность второго сеанса принудительного плавания составляла 5 мин, в течение которых проводился учет суммарной длительности периодов иммобильности («поведение отчаяния») [19].

В отдельной (дополнительная) серии экспериментов оценивали влияние изучаемых ЛС на поведение крыс в «открытом поле» через 25 мин после заключительного (третье) введения препаратов. Поведение крыс в «открытом поле» регистрировали в течение 5 мин по показателям локомоции, исследовательско-ориентировочной активности, груминга и дефекации, считающейся вегетативным эквивалентом тревоги у крыс [16]. Примененный подход позволяет получить интегральную характеристику аффективного статуса грызунов, активность которых в «открытом поле» формируется как равнодействующая двух противоположных тенденций — страха незнакомого пространства и мотивации к его исследованию. Временной промежуток между последней инъекцией и помещением животных в актограф (25 мин) и длительность тестирования (5 мин) позволяют оценить изменения эмоционального состояния животных на момент начала принудительного плавания, которое моделировалось в основной (отдельная) серии экспериментов.

Статистический анализ выполняли с использованием пакета прикладных компьютерных программ SPSS-13.0. Данные обрабатывали методами дескриптивной статистики и представляли в виде средней арифметической и ее стандартной ошибки (M±m). О достоверности межгрупповых различий судили по U-критерию Манна—Уитни. Изучение взаимосвязей проводили путем расчета коэффициентов корреляции по Спирмену (rs). Проверку статистических гипотез выполняли при критическом уровне значимости p=0,05.

Все изученные ЛС значимо сокращали период иммобильности в тесте Porsolt (см. таблицу). При применении мексидола и α-ЛК данный эффект характеризовался U-образной зависимостью от дозы. При использовании реамберина отмечалось нарастание редукции «поведения отчаяния» по мере увеличения дозировок. Эмоксипин, наоборот, вызывал наиболее заметное сокращение иммобильности при использовании минимальной дозы со слабой тенденцией к уменьшению эффекта в максимальной. Важно подчеркнуть, что нелинейный характер зависимости «доза—эффект» и максимальная выраженность действия при использовании относительно низких доз считаются типичными для тимоаналептиков [15]. Максимальная доза реамберина и все изученные дозировки α-ЛК обладали антидепрессивной активностью, не отличающейся по выраженности от действия амитриптилина в дозе 2,5 мг/кг (p=0,093—0,621). В остальных случаях изученные ЛС уступали амитриптилину по способности сокращать «поведение отчаяния» (p<0,001—0,010).

Оценка поведения крыс в «открытом поле» непосредственно перед моделированием «поведения отчаяния» продемонстрировала увеличение активности животных под действием изученных производных 3-оксипиридина и янтарной кислоты (см. таблицу). В первую очередь это касается эмоксипина, трехкратное введение которого достоверно увеличивало двигательную активность крыс во всем диапазоне изученных доз. Применение минимальной дозы эмоксипина вызывало дополнительное увеличение всех показателей исследовательско-ориентировочной активности с достоверным уменьшением показателей тревожных реакций (груминг и дефекация). При дальнейшем увеличении дозировок выраженность стимулирующего действия эмоксипина постепенно снижалась. Это проявилось отсутствием достоверного прироста ориентировочной активности крыс при использовании средней дозы эмоксипина и полной утратой его влияния на исследовательско-ориентировочную активность в максимальной дозе. Применение эмоксипина в относительно высоких дозах (ЭСТД и 2 ЭСТД) не оказывало влияния на интенсивность груминга и анксиогенной дефекации крыс. Полученные данные свидетельствуют о том, что влияние эмоксипина на поведение в «открытом поле» и длительность «поведения отчаяния» в тесте Porsolt подчиняется однотипной дозовой зависимости с достижением максимального эффекта при использовании минимальной дозировки. Не исключено, что тимоаналептическое действие эмоксипина обеспечивает преобладание мотивации к исследованию незнакомого пространства над сопутствующей тревогой и за счет этого способствует активизации животных в «открытом поле». Не менее вероятно, что обсуждаемое изменение баланса между исследовательской мотивацией и страхом незнакомого пространства может быть в определенной степени связано с возможной транквилизирующей активностью эмоксипина.

Трехкратное применение реамберина в относительно низких дозах (½ ЭСТД и ЭСТД) тоже вызывало нарастание двигательной и исследовательско-ориентировочной активности животных в «открытом поле». Введение реамберина в минимальной дозе, так же как при использовании ½ ЭСТД эмоксипина, приводило к дополнительному уменьшению интенсивности груминга. Применение максимальной дозы реамберина в отличие от 2 ЭСТД эмоксипина полностью предотвращало анксиогенную дефекацию и не оказывало никакого влияния на остальные параметры поведения крыс в «открытом поле». Еще более выраженная закономерность аналогичной направленности была отмечена для α-ЛК. Как видно из таблицы, минимальная доза этого ЛС оказывала выраженное стимулирующее действие на двигательную и исследовательскую активность крыс, а максимальная — уменьшала соответствующие показатели поведения животных на фоне достоверного снижения интенсивности груминга. Качественное сходство дозовых зависимостей влияния реамберина и α-ЛК на поведение крыс в «открытом поле» может быть связано с однотипным влиянием этих ЛС на чувствительность к инсулину [20], играющему существенную роль в регуляции аффективно-когнитивного статуса [18]. При этом дозовые зависимости влияния реамберина и α-ЛК на поведение в «открытом поле» принципиально отличались от соответствующих зависимостей для их антидепрессивной активности (см. таблицу). Это не позволяет трактовать изменения исследовательско-ориентировочной активности крыс под действием реамберина и α-ЛК только с позиций их тимоаналептической активности. Нельзя исключить, что эти ЛС (особенно в максимальных дозах) влияют на поведение в «открытом поле» также благодаря модулирующему действию на проявления тревоги. Характер такого действия может варьировать от анксиолитического до анксиогенного. Прежде всего это касается α-ЛК в дозе 2 ЭСТД, угнетающее действие которой на поведение в «открытом поле» может быть как следствием анксиоседативного эффекта, так и проявлением реакции «тревожного замирания». По-видимому, показатели поведения в «открытом поле» недостаточно информативны для оценки влияния ЛС на проявления тревоги. Данное положение наглядно иллюстрируется эффектами амитриптилина, анксиоседативное действие которого общеизвестно. Как видно из таблицы, данный антидепрессант сравнения в дозе 2,5 мг/кг (так же как эмоксипин в минимальной дозе и реамберин в максимальной) полностью предотвращал анксиогенную дефекацию крыс, но при этом не влиял на остальные показатели их поведения в «открытом поле». Полное прекращение дефекации под действием амитриптилина не может рассматриваться как однозначное свидетельство его транквилизирующего действия в связи с общеизвестной М-холинолитической активностью данного ЛС, способствующей развитию обстипации. Отсутствие значимых изменений исследовательско-ориентировочной активности крыс под действием амитриптилина может быть следствием минимизации его «поведенческой токсичности» в связи с использованием относительно низкой дозы (2,5 мг/кг). Следует заметить, что минимальная доза амитриптилина, использованного для валидизации теста Porsolt, была в 1,5 раза выше — 3,75 мг/кг [19]. Применение обсуждаемого антидепрессанта в данной дозе вызывало уменьшение «поведения отчаяния» на 25% [19], в то время как его использование в дозе ЭСТД (2,5 мг/кг) сокращало иммобильность крыс в тесте Porsolt на 48% (см. таблицу). Это хорошо согласуется с представлениями о нелинейном характере зависимости тимоаналептического эффекта от дозы антидепрессантов [15] и иллюстрирует целесообразность их экспериментального применения в дозировках, соответствующих терапевтическому диапазону для человека.

Особого внимания заслуживают изменения поведения крыс в «открытом поле» под действием мексидола, который одновременно является производным 3-оксипиридина и янтарной кислоты. В отличие от изолированных производных 3-оксипиридина (эмоксипин) и сукцината (реамберин) мексидол увеличивал исследовательскую активность животных во всем диапазоне изученных доз, не оказывая при этом никакого влияния на ориентировочную активность и показатели тревожных реакций (груминг и дефекация) (см. таблицу). Введение мексидола в относительно низких дозах (½ ЭСТД и ЭСТД), так же как при использовании соответствующих доз реамберина, вызывало увеличение двигательной активности крыс в «открытом поле».

Стандартизация полученных данных по средним величинам соответствующих контролей с последующим корреляционным анализом позволила оценить характер связи между антидепрессивной активностью исследованных ЛС и их влиянием на поведение в «открытом поле». Было установлено, что степень редукции «поведения отчаяния» крыс в тесте Porsolt под действием изученных препаратов нарастает по мере уменьшения их стимулирующего влияния на ориентировочную активность животных (rs=0,650, p=0,022). Данная закономерность хорошо согласуется с наибольшей выраженностью антидепрессивного эффекта у α-ЛК и реамберина, максимальные дозы которых (в отличие от эмоксипина и мексидола) либо не влияли на ориентировочную активность в «открытом поле» (в случае реамберина), либо подавляли ее (в случае α-ЛК). По-видимому, отчетливый стимулирующий компонент действия производных 3-оксипиридина (эмоксипин и мексидол) в определенной степени ограничивает антидепрессивную активность этих ЛС.

Полученные результаты подтверждают наличие антидепрессивной активности у эмоксипина, реамберина, мексидола и препарата сравнения (α-ЛК). При этом производные 3-оксипиридина (эмоксипин и мексидол) уступают по выраженности антидепрессивного эффекта производному янтарной кислоты (реамберин) и α-ЛК, влияние которых на иммобильность в тесте Porsolt сопоставимо с действием амитриптилина.