Судороги и судорожные синдромы могут трансформироваться в различные доброкачественные и резистентные эпилептические синдромы и влиять на нервно-психическое развитие. В последние годы отмечается значительный интерес к противосудорожным средствам, обладающим менее выраженными нежелательными эффектами на организм. Перспективным представляется изучение микронутриентов, способных потенцировать действие противосудорожных средств. Установлено, что мио-инозитол необходим для функционирования и возбуждающих, и тормозящих нейротрансмиттеров, принимает участие в передаче сигнала от рецепторов ацетилхолина, глутамата, ГАМК, гистамина, а также обеспечении транспорта липидов и метаболизма веществ в нервной ткани [1, 2]. Это позволяет предположить, что мио-инозитол способен влиять на эффективность противосудорожных средств [3]. Препарат иноферт является донором инозита в организме, в его состав входят 1000 мг мио-инозитола и 100 мкг фолиевой кислоты.
Цель исследования — изучение нейротропных эффектов иноферта в эксперименте. Задачи исследования: определить влияние микронутриентной дотации инозитола и фолиевой кислоты на выраженность и тяжесть течения первично-генерализованных судорог, вызванных тиосемикарбазидом, у крыс и эффективность противосудорожных средств; оценить возможность коррекции микронутриентного статуса инофертом, содержащим мио-инозитол, и изучить его нейропротективное действие.
Материал и методы
Исследование было проведено на 42 белых крысах-самцах массой 200—300 г. Животных разделили на семь групп (по 6 особей в каждой): 1-я группа — контроль-интактные животные; 2-я группа — контроль с воспроизведением первично-генерализованных судорог; 3-я, 4-я и 6-я группы получали иноферт в дозе 0,3 г/кг массы внутрижелудочно в течение 18 дней (1000 мг инозитола и 100 мкг фолиевой кислоты), 4-я и 5-я группы — габапентин в дозе 300 мг/кг внутрижелудочно за 90 мин до воспроизведения судорог, 6-я и 7-я группы — вальпроат натрия в дозе 50 мг/кг внутрижелудочно в течение 4 дней. Для определения противосудорожных свойств веществ воспроизводили экспериментальные модели первично-генерализованной эпилепсии, включающие судороги, вызванные электрическим и химическим воздействием [4]. Нами во всех экспериментальных группах была воспроизведена модель судорог введением внутрибрюшинно тиосемикарбазида в дозе 28 мг/кг. Возникновение первично-генерализованных судорог при введении тиосемикарбазида связано с уменьшением содержания в мозге ГАМК вследствие торможения активности фермента декарбоксилазы глутаминовой кислоты. Вальпроат натрия как противоэпилептическое средство (ПЭП) активирует фермент, катализирующий образование ГАМК, и ингибирует фермент инактивации ГАМК. В итоге вальпроевая кислота способствует значительному накоплению ГАМК в головном мозге. Габапентин используется для лечения эпилепсии, а также нейропатической боли. В терапевтических концентрациях он непосредственно открывает ионные каналы для ионов калия, не связывается с ГАМК, бензодиазепиновыми, NMDA и глициновыми рецепторами, однако обладает способностью усиливать образование ГАМК [5]. Изменение эффективности проконвульсантов и ПЭП под влиянием мио-инозитола обусловлено, вероятно, его ГАМК-миметическим действием. При этом регистрировались латентное время до первого судорожного приступа, количество, характер судорог (вздрагивание, манежный бег, клонические судороги, тонико-клонические судороги с боковым положением, тоническая экстензия, заканчивающаяся гибелью тоническая экстензия) и летальность в течение 90 мин. После одномоментной декапитации была получена кровь. Определение содержания мио-инозитола в плазме крови экспериментальных животных на 18-й день исследования проводили микробиологическим методом с помощью тест-системы VitaFast®Inositol (Испытательная лаборатория ООО «Компания Стайлаб»). Данная методика предполагает определение содержания мио-инозитола по интенсивности метаболизма и роста тестовой культуры дрожжей Saccharomyces cerevesiae в формате микротитровального планшета. Интенсивность роста указанных микроорганизмов находится в прямой зависимости от содержания мио-инозитола в питательной среде. Для обработки результатов использовали коммерческое программное обеспечение RIDA®SOFTWin. Проводили патогистологическое исследование секционного материала (головной мозг). Микропрепараты окрашивали гематоксилином и эозином. Дубликаты срезов были импрегнированы серебром с помощью набора реактивов компании «Биовитрум». Морфометрическое исследование гистологических срезов проводили на анализаторе изображения BioVision (Австрия): подсчитывали поврежденные нейроциты пирамидного слоя коры полушарий переднего мозга в 10 различных полях зрения с последующей статистической обработкой результатов. Микрофотографии были получены с помощью исследовательского микроскопа Micros и цифровой окулярной камеры DCM 900. Статистическую обработку данных проводили с помощью программы Statistica 6.0.
Результаты и обсуждение
Результаты проведенного исследования показали, что курсовое введение иноферта в указанной дозе на модели тиосемикарбазидовых судорог достоверно увеличило латентное время до первого судорожного приступа (рис. 1) и уменьшило тяжесть приступов (по признаку «манежный бег») (р<0,05). Летальность животных 3-й группы составила 66,7%, 2-й группы — 100%.
При оценке тяжести судорожной активности было выявлено, что у животных, получавших габапентин, достоверно удлинялось латентное время до первого судорожного приступа (р=0,04), уменьшилось количество приступов (р=0,02) по сравнению с контролем и группами, получавшими вальпроат натрия (рис. 2).
Летальность в этих группах животных отсутствовала. Сочетание иноферта и габапентина достоверно снизило тяжесть судорожных приступов (по признаку «тоническая экстензия, заканчивающаяся гибелью») (р=0,02) по сравнению с контролем (рис. 3). Однако летальность в четвертой группе составила 17%.
В группах крыс, которым вводили вальпроат натрия, при оценке тяжести судорог достоверных изменений показателей по сравнению с контролем не было, однако летальность составила 83,3%. В группах животных, получавших комбинацию иноферта и вальпроата натрия, значимо увеличилось латентное время до первого судорожного приступа по сравнению с контролем (р=0,003), группами, получавшими вальпроат (р=0,03), и группами, получавшими иноферт (р=0,004) (см. рис. 3). Летальность животных данной группы составила 50%.
На фоне первично-генерализованных судорог уровень инозитола в крови животных достоверно не изменялся (рис. 4). Курсовое введение препарата иноферт значимо увеличило содержание в крови инозитола в 3-й группе.
Введение габапентина и вальпроата натрия в указанной дозе в 5-й и 7-й группах животных привело к достоверному снижению концентрации инозитола в плазме крови по сравнению с 1-й и 2-й группами. Курсовое введение препарата иноферт сохранило и значимо увеличило концентрацию инозитола в плазме крови животных на фоне введения габапентина и вальпроата натрия (4-я и 6-я группы). Таким образом, препарат иноферт показал способность восстанавливать дефицит инозитола в плазме крови, вызванный введением ПЭП
Патогистологическое исследование секционного материала (головной мозг) показало, что во 2-й группе было 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 отеком нервной ткани (рис. 5). Полнокровие венул сопровождалось их дилатацией. В коре полушарий были выявлены мелкоочаговые периваскулярные кровоизлияния (рис. 6).
Ишемические повреждения нейроцитов коры и подкорковых ядер выражались в исчезновении грануляций Ниссля, гомогенизации цитоплазмы с исчезновением контуров ядра, набуханием аксона (рис. 7). Наблюдалась гибель единичных нейроцитов пирамидного слоя коры, сопровождавшаяся размытием границ и увеличением объема цитоплазмы. Импрегнация серебром зон головного мозга, содержащих проводящие пути, показала неравномерную окраску и нечеткость контуров нервных волокон, а также очаговую пролиферацию микроглиальных элементов.
В 3-й группе после воспроизведения судорог расстройства кровообращения в микроциркуляторном русле характеризовались стазом в капиллярах и умеренно выраженным перикапиллярным отеком нервной ткани коры и белого вещества переднего мозга. Спастическое состояние интрацеребральных и пиальных артерий зарегистрировано лишь в 2 наблюдениях. Значительная часть нейроцитов коры и подкорковых ядер на микроскопическом уровне не имела структурных повреждений, в состоянии гомогенизации находились единичные нервные клетки при фактическом отсутствии погибших нейронов (рис. 8). Импрегнация проводящих путей головного мозга в большинстве наблюдений показала сохранность миелиновых оболочек нервных волокон, которые имели четкие контуры (рис. 9).
В целом патогистологическое исследование секционного материала (головной мозг) показало, что использованная модель первично-генерализованных судорог имела морфологичеcкое подтверждение во всех случаях наблюдения. Использование препарата иноферт в течение 18 дней минимизировало уровень ишемического повреждения нейроцитов. Морфометрический анализ показал, что в 3-й группе количество поврежденных нервных клеток коры составило 31,5% по сравнению со 2-й группой, где количество поврежденных клеток было на уровне 49,8% при достоверных морфологических признаках гибели нейроцитов. При использовании превентивной терапии препаратом иноферт повреждение нервных волокон головного мозга оказалось минимальным (данное заключение требует дальнейшего изучения).
Таким образом, препарат иноферт, содержащий миоинозитол и фолиевую кислоту, модулирует эффекты лекарственных средств, обладающих как судорожным, так и противосудорожным действием. Иноферт уменьшает тяжесть и длительность судорог, вызванных тиосемикарбазидом, увеличивает выживаемость животных, усиливает противосудорожное действие вальпроата натрия и в меньшей степени габапентина, что, вероятно, связано с разными точками приложения действия лекарственных средств. Иноферт повышает обеспеченность организма инозитолом и восполняет его дефицит, вызванный ПЭП. Препарат оказывает нейропротективный эффект на клетки коры головного мозга в условиях ишемии, вызванной судорогами, обеспечивая сохранность органелл цитоплазмы нейроцитов.