Тюренков И.Н.

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России

Куркин Д.В.

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России

Калатанова А.В.

ЗАО «Фарм-Холдинг»

Доротенко А.Р.

ЗАО «Фарм-Холдинг»

Бакулин Д.А.

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России

Морковин Е.И.

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России

Верхоляк Д.В.

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России

Горбунова Ю.В.

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России

Атапина Н.В.

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России

Смирнов А.В.

ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр специализированных видов медицинской помощи и медицинских технологий» Федерального медико-биологического агентства России

Шмидт М.В.

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России

Сравнительное изучение влияния Кортексина, Церебролизина и Актовегина на состояние памяти, мозговое кровообращение и структуру гиппокампа у крыс с хроническим нарушением мозгового кровообращения

Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2020;120(8): 83-89

Просмотров : 926

Загрузок : 15

Как цитировать

Тюренков И.Н., Куркин Д.В., Калатанова А.В., Доротенко А.Р., Бакулин Д.А., Морковин Е.И., Верхоляк Д.В., Горбунова Ю.В., Атапина Н.В., Смирнов А.В., Шмидт М.В. Сравнительное изучение влияния Кортексина, Церебролизина и Актовегина на состояние памяти, мозговое кровообращение и структуру гиппокампа у крыс с хроническим нарушением мозгового кровообращения. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2020;120(8):83-89.
Tyurenkov IN, Kurkin DV, Kalatanova AV, Dorotenko, AR, Bakulin, DA, Morkovin EI, Verholyak DV, Gorbunova YuV, Atapina NV, Smirnov AV, Schmidt MV. Comparative study of protective effects of Cortexin, Cerebrolysin and Actovegin on memory impairment, cerebral circulation and morphological changes in the hippocampus of rats with chronic brain ischemia. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2020;120(8):83-89.
https://doi.org/10.17116/jnevro202012008183

Авторы:

Тюренков И.Н.

ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России

Все авторы (11)

a:2:{s:4:"TEXT";s:69436:"

Кортексин, Церебролизин и Актовегин содержат комплекс естественных биологически активных веществ, обеспечивающих защиту нейронов, способствующих нейропластичности и нейрогенезу, улучшающих энергетический обмен и трофику головного мозга (ГМ). Кортексин и Церебролизин содержат полипептиды ГМ крупного рогатого скота или свиней и оказывают выраженное нейропротективное действие при нарушениях мозгового кровообращения [1—4]. Кортексин — российский полипептидный препарат, который в отличие от Церебролизина изготавливают из коры ГМ. Актовегин — высокофильтрованный экстракт крови телят, улучшающий метаболизм ткани мозга [5—8].

Цель исследования — оценить влияние курсовой терапии препаратами Кортексин, Церебролизин и Актовегин на состояние памяти, мозговое кровообращение и структуру гиппокампа у крыс с хроническим нарушением мозгового кровообращения (ХНМК).

Материал и методы

Эксперимент выполнен на 144 самцах крыс, масса тела 300—350 г (Филиал «Столбовая» ФГБУН «Научный центр биомедицинских технологий Федерального медико-биологического агентства» РАМН (Московская обл.)) в соответствии с Директивой 2010/63/EU Европейского парламента и совета Европейского Союза. Протокол исследования одобрен Региональным независимым этическим комитетом, регистрационный номер ИРБ 00005839 IORG 0004900 (OHRP), протокол №132 от 20 мая 2019г.

ХНМК моделировали посредством стенозирования общих сонных артерий (ОСА) на 50%. В качестве анестезии использовали золетил/ксилазил в дозе 20/8 мг/кг (в/б). Схема операции представлена на рис. 1 и подробно описана в предыдущих работах [9], дизайн исследования представлен на рис. 2. Исследование включало моделирование ХНМК, контроль развития неврологического дефицита через 40 дней, два 10-дневных периода лечения (лекарственные препараты вводили ежедневно, однократно внутримышечно), разделенных 10-дневным перерывом. В конце каждого периода животных тестировали в водном лабиринте Морриса (ВЛМ), тестах условной реакции пассивного избегания (УРПИ) и экстраполяционного избавления (ТЭИ). В ВЛМ оценивали обучаемость и сохранение пространственной памяти в процессе 4-дневного обучения поиску затопленной платформы [10]. В тестах УРПИ и ТЭИ определяли сохранность навыка пассивного избегания и активного избавления от аверсивной среды, обучение которым проводили до моделирования патологии [11]. В конце эксперимента определяли уровень мозгового кровотока методом лазерной допплерографии («Biopac Systems Inc.», США). После эвтаназии ГМ извлекали и исследовали патоморфологические изменения в CA1 и CA4 зонах гиппокампа. Морфометрию проводили на окрашенных по методу Ниссля срезах. Степень поражения оценивали по трем категориям: нормальные нейроны (НН); слабоизмененные нейроны (СН) с сохранением ядра, но со структурными или тинкториальными нарушениями компонентов цитоплазмы (набухание, гиперхроматоз, хроматолиз, центральная тинкториалъная ацидофилия); грубоизмененные нейроны (ГН) — выраженное сморщивание, гомогенизирующее изменение нейронов, клетки-тени. Кортексин и Церебролизин вводили в дозах, составляющих 1/3 терапевтической дозы (ТД), ТД и 3 ТД, Актовегин — только в ТД [12—14] (табл.1).

Рис. 1. Общий принцип моделирования стеноза общих сонных артерий: ОСА — общая сонная артерия; НСА — наружная сонная артерия; ВСА — внутренняя сонная артерия; СМА — средняя мозговая артерия.

Рис. 2. Дизайн исследования.

Таблица 1. Характеристика групп животных

Группа животных

Доза

n

Интактная группа

15

Плацебо

16

Кортексин

1/3 ТД

0,3 мг/кг

16

ТД

1,0 мг/кг

17

3 ТД

3,0 мг/кг

16

Церебролизин

1/3 ТД

0,83 мл/кг

16

ТД

2,5 мл/кг

16

3 ТД

7,5 мл/кг

16

Актовегин

ТД

5 мл/кг

16

Примечание. n — число животных.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием Microsoft Office Excel 2016 («Microsoft», США) и Prism 6 («GraphPad Software Inc.», США), критерия Данна и t-критерия Стьюдента с поправкой Бонферрони. Данные представлены в виде среднего значения и стандартной ошибки (M±m).

Результаты

Оценка формирования и воспроизведения памятного следа в ВЛМ

Тест ВЛМ проводили с 6-го по 10-й день после начала лечения, а затем с 6-го по 10-й день после отмены лечения и с 6-го по 10-й день после повторного курса терапии: ежедневно 4 раза в день животное помещали в определенные зоны бассейна по одинаковой схеме и фиксировали латентный период нахождения площадки (табл. 2). На протяжении всего эксперимента в ВЛМ животные группы плацебо значимо дольше искали затопленную платформу по сравнению с интактной группой (p<0,05). В конце первого курса лечения на 4-й день площадку быстрее находили животные интактной группы и получавшие Кортексин в дозе 1 или 3 мг/кг (p<0,05), Церебролизин (2,5 или 7,5 мл/кг; p<0,05) или Актовегин.

Таблица 2. Среднее время нахождения площадки за 4 попытки в ВЛМ у животных с ХНМК в 3 экспериментальных периодах (с, M±m)

Группа

1-й период

2-й период

3-й период

1-й день

4-й день

1-й день

4-й день

1-й день

4-й день

Интактная (n=15)

33,9±2,4

14,0±2,2

17,8±1,9

11,3±1,8

15,7±1,9

9,4±1,3

Плацебо (n=13)

45,3±1,3#

46,8±13,2#

41,8±4,5#

31,1±4,2#

42,3±4,2#

34,7±4,9#

Δ% от интактной группы

34

235

134

175

169

270

Кортексин (0,3 мг/кг; n=14)

43,0±3,2

28,5±3,8

26,4±4,3*

18,0±3,5

29,9±3,9

22,8±4,2

Δ% от группы плацебо

–5

–39

–37

–42

–29

–34

Кортексин (1 мг/кг; n=15)

45,9±2,7

22,4±4,1*

23,0±3,2*

22,6±3,5

20,8±2,9*

22,2±3,7

Δ% от группы плацебо

1

–52

–45

–27

–51

–36

Кортексин (3 мг/кг; n=14)

42,5±2,6

27,6±3,8

27,2±3*

22,8±3,1

29,4±4,3

19,7±3,3*

Δ% от группы плацебо

–6

–41

–35

–27

–31

–43

Церебролизин (0,83 мл/кг; n=15)

45,4±2,7

31,6±3,7

36,8±3,5

32,5±3,8

36,8±3,6

35,5±3,8

Δ% от группы плацебо

0

–32

–12

4

–13

2

Церебролизин

(2,5 мл/кг; n=15)

43,5±3,4

19,7±3,2*

17,0±2,3*

19,8±3,6

18,6±3,4*

16,8±2,8*

Δ% от группы плацебо

–4

–58

–59

–36

–56

–52

Церебролизин (7,5 мл/кг; n=13)

45,2±2,6

30,4±5,2

37,3±4,2

24,8±4,4

23,5±3,7*

22,8±4,1

Δ% от группы плацебо

0

–35

–11

–20

–44

–34

Актовегин (5 мл/кг; n=15)

38,3±2,5

27,4±3,1

25,9±3,6*

21,9±3,7

24,8±3,8*

16,1±3,1*

Δ% от группы плацебо

–15

–42

–38

–30

–41

–54

Примечание. Здесь и в табл. 3—6: 1-й период — через 10 сут лечения; 2-й период — через 10 сут после периода отмены лечения; 3-й период — через 10 сут повторного периода лечения; # — различия статистически значимы по сравнению с интактной группой при p<0,05, t-критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони; * — различия статистически значимы по сравнению с группой плацебо при p<0,05, t-критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони.

В период отмены лечения (см. табл. 2) в группах, получавших Кортексин в дозах 0,3, 1,0 и 3,0 мг/кг, а также Церебролизин в дозе 2,5 мл/кг и Актовегин, отмечено, что в отличие от контрольных животные затрачивали на поиск платформы значимо меньше времени. В группе, получавшей Кортексин, в отличие от Церебролизина, эффективность не зависела от дозы.

В конце повторного курса лечения (см. табл. 2) значительное улучшение показателей в ВЛМ относительно контрольной группы наблюдалось у животных, которым вводили Кортексин, Церебролизин или Актовегин в 1 или 3 ТД. Перерывы в тестировании не приводили к угасанию памятного следа, что отмечалось у животных, получавших плацебо. Таким образом, в результате проведенного исследования было отмечено положительное сопоставимое влияние курсового введения Кортексина или Церебролизина на формирование и воспроизведение памятного следа в ВЛМ.

Оценка памяти в тестах УРПИ и ТЭИ

Формирование и проверку выработки навыков в тестах УРПИ и ТЭИ проводили за 24 ч до моделирования ХНМК. Все животные, включенные в исследование, успешно воспроизводили выученные навыки до операции: не заходили в темный отсек, в котором на этапе обучения получали электроболевое воздействие (УРПИ) и быстро выполняли экстраполяционную задачу в ТЭИ (табл. 3 и 4). Через 39 дней после моделирования ХНМК проводили оценку сохранности памятного следа в тестах УРПИ и ТЭИ, затем повторяли тестирование 3 раза: после 10 дней лечения, 10 дней отмены и 10 дней повторной терапии.

Таблица 3. Среднее время захода и число животных с ХНМК, зашедших в темный отсек установки УРПИ (с, M±m)

Группа

Латентный период захода в темный отсек

обучение

до операции

до лечения

период после начала лечения

1-й

2-й

3-й

Интактная (n=15)

41±6,9

180±0,0

180±0,0

180,0±0,00

180,0±0,00

180,0±0,00

Плацебо (n=13)

37±8,4

180±0,0

134±20,0#

121,0±21,6#

104,8±23,5#

84,5±22,2#

N

13

0

4

5

6

8

Кортексин (0,3 мг/кг; n=14)

33±6,2

180±0,0

149±16,8

149,1±16,5

147,7±17,4

140,0±18,0

N

14

0

3

3

3

4

Кортексин (1 мг/кг; n=15)

38±5,7

180±0,0

149±16,4

160,1±13,7

159,7±13,9

168,5±11,5*

N

15

0

3

2

2

1

Кортексин (3 мг/кг; n=14)

45±10,2

180±0,0

151±16,3

156,6±15,9

158,6±14,6

169,1±10,9*

N

14

0

3

2

2

1

Церебролизин (0,83 мл/кг; n=15)

30±9,2

180±0,0

141±17,3

141,7±17,0

138,2±18,9

117,1±21,0

N

15

0

4

4

4

6

Церебролизин (2,5 мл/кг; n=15)

49±9,8

180±0,0

139±18,5

168,5±11,5

171,9±8,1

167,9±12,1*

N

15

0

4

1

1

1

Церебролизин (7,5 мл/кг; n=13)

47±12,4

180±0,0

146±17,9

156,8±15,7

154,5±17,2

152,5±18,6

N

13

0

3

2

2

2

Актовегин (5 мл/кг; n=15)

55±10,6

180±0,0

140±18,0

143,7±16,4

129,4±19,3

126,7±20,3

N

15

0

3

4

5

5

Примечание. N — количество животных, зашедших в темный отсек.

Таблица 4. Среднее время решения задачи в ТЭИ животными с ХНМК на всех этапах исследования (с, M±m)

Группа

Латентный период подныривания

обучение

до операции

до лечения

период после начала лечения

1-й

2-й

3-й

Интактная (n=15)

15,5±4,61

9,5±2,81

3,3±0,50

3,9±0,60

3,3±0,51

3,3±0,50

Плацебо (n=13)

14,8±4,19

11,0±2,83

11,9±3,28#

9,9±1,10#

7,7±0,52#

5,5±0,98

Кортексин (0,3 мг/кг; n=14)

17,9±3,85

9,7±3,40

9,9±4,62

3,9±0,62*

5,5±1,34

4,7±0,85

Кортексин (1 мг/кг; n=15)

15,8±6,13

13,0±4,48

11,0±4,64

3,6±0,52*

3,3±0,36*

3,9±0,57

Кортексин (3 мг/кг; n=14)

16,6±5,67

11,4±4,11

10,8±5,64

4,3±0,66*

4,5±0,60*

3,4±0,61

Церебролизин (0,83 мл/кг; n=15)

Через 39 дней после моделирования ХНМК и до начала лечения по результатам выполнения тестов УРПИ и ТЭИ все группы животных с ХНМК были сопоставимы между собой (см. табл. 3). При повторном воспроизведении навыков через 10 дней терапии, а также через 10 дней отмены лечения в опытных группах наблюдалась тенденция к удлинению времени захода в темный отсек установки УРПИ (см. табл. 3). Статистически значимые различия величины латентного периода захода в темный отсек относительно контрольной группы наблюдались только в конце повторного курса лечения в группах, получавших Кортексин в дозах 1 или 3 мг/кг, или Церебролизин (2,5 мл/кг). В контрольной группе число животных, заходящих в темный отсек установки, увеличивалось с каждым тестированием, и в последней сессии большинство животных зашло в темный отсек, что может свидетельствовать о нарастании дегенеративных процессов и угасании памятного следа. Напротив, в группах животных, получавших Кортексин в дозах 1 или 3 мг/кг или Церебролизин (2,5 мл/кг), меньшее число крыс посещало темный отсек, что объясняется нейропротективным действием препаратов, препятствующим повреждению ГМ и стиранию негативного опыта, приобретенного на этапе обучения.

В ТЭИ через 10 дней лечения значимо меньшее время решения экстраполяционной задачи наблюдалось в группах, которым вводили Кортексин или Церебролизин во всех исследуемых дозах. При повторении ТЭИ после отмены лечения значимые различия во времени подныривания наблюдались в группах, получавших Кортексин или Церебролизин в средних или высоких дозах, а также Актовегин. Тестирование животных в конце повторного курса лечения не выявило статистически значимых различий между группами, что, очевидно, связано с закреплением навыка избавления от аверсивной среды и, возможно, с адаптацией к ней.

Таким образом, результаты выполнения тестов ВЛМ, УРПИ и ТЭИ свидетельствуют о нарушении процессов формирования и сохранения памятного следа, кратковременной и долговременной памяти у животных с ХНМК. Кортексин, Церебролизин и в меньшей степени Актовегин отчетливо улучшают состояние памяти у животных с ХНМК.

Оценка показателей мозгового кровотока у животных с ХНМК

В основе нейропротективного действия исследуемых препаратов может лежать их влияние на гемоциркуляцию в ГМ. Показатели мозгового кровотока у всех животных со стенозом ВСА были ниже, чем у интактных (табл. 5). Таким образом, курсовое введение препаратов Кортексин, Церебролизин и Актовегин не влияет на мозговое кровообращение у животных с ХНМК, а положительное влияние на состояние памяти связано с нейротрофическими и нейрометаболическими эффектами препаратов.

Таблица 5. Уровень кровотока в бассейне СМА у животных с ХНМК после курсового лечения (мл/100 г/мин, M±m)

Группа

ХНМК

Δ% от группы плацебо

Интактная

42,1±2,1

+28

Плацебо

30,3±1,3#

Кортексин

0,3 мг/кг

35,1±1,8

+16

1 мг/кг

34,9±1,6

+15

3 мг/кг

30,3±1,7

0

Церебролизин

0,83 мл/кг

34,9±1,9

+15

2,5 мл/кг

35,1±2,1

+16

7,5 мл/кг

33,1±1,8

+9

Актовегин (5 мл/кг)

36,7±2,5

+21

Примечание. # — различия достоверны по сравнению с интактной группой, p<0,05, односторонний ANOVA-тест с поправкой Бонферрони post hoc.

Результаты морфологического исследования гиппокампа животных с ХНМК

Морфологический анализ структур гиппокампа позволил выявить слабые и умеренно выраженные изменения. В полях CA1 и CA3 дорсального и вентрального гиппокампа выявлены слабые пикноморфные изменения единичных пирамидальных нейронов. Плотность поврежденных нейронов у животных группы плацебо была выше в CA1 и CA3 полях гиппокампа, однако достоверные отличия от группы интактных животных были зафиксированы только в CA1.

Анализ морфологических изменений гиппокампа крыс с ХНМК, которым вводили Кортексин, позволил выявить нарастание нейропротективного эффекта по мере увеличения дозы препарата. Терапия Кортексином в дозе 0,3 мг/кг не оказала влияния на характер и выраженность нейродистрофических процессов. Кортексин в дозе 1 и 3 мг/кг способствовал уменьшению количества поврежденных нейронов в соматосенсорной области церебральной коры и нормализации цитоархитектоники CA1 поля гиппокампа.

При изучении ГМ животных, которым вводили Церебролизин в дозе 7,5 мл/кг, плотность поврежденных нейронов в области CA1 гиппокампа была наименьшей, что свидетельствует о его протективном действии. Наиболее значимое церебропротективное действие оказали Кортексин в дозах 1 или 3 мг/кг и Церебролизин в дозе 7,5 мл/кг (табл. 6). Результаты морфологического исследования отражают отдаленные последствия, связанные со снижением мозгового кровотока, и позволяют объяснить поведение животных в стандартных тестах, в которых типичными и наиболее очевидными нарушениями функционирования ГМ являлось нарушение памяти. Более выраженные нарушения памяти у животных контрольной группы (плацебо) и ее большая сохранность у животных, получавших Кортексин, Церебролизин и в меньшей степени Актовегин, могут являться следствием меньших структурных изменений ГМ.

Таблица 6. Морфологическая характеристика дегенеративных изменений гиппокампа (%, M±m)

Группа

Структуры гиппокампа и степень морфологических изменений

CA1

CA3+CA4

НН

СН

ГН

НН

СН

ГН

Интактная (n=7)

97,89±0,11*

2,11±0,11*

96,96±0,48

3,04±0,48

Плацебо (n=7)

95,09±1,09#

4,91±1,09#

92,33±3,7#

7,67±3,7#

Кортексин

0,3 мг/кг (n=7)

95,76±0,59

4,24±0,59

94,37±1,29

5,63±1,29

1 мг/кг (n=7)

96,78±1,05

3,22±1,05

93,63±1,63

6,37%±1,63

3 мг/кг (n=7)

97,25±0,83*

2,75±0,83*

92,43±2,77

7,57±2,77

Церебролизин

0,83 мл/кг (n=8)

96,28±1,03

3,72±1,03

93,43±2,31

6,57±2,31

2,5 мл/кг (n=7)

95,99±0,89

4,01±0,89

96,16±0,55

3,84±0,55

7,5 мл/кг (n=6)

97,94±0,51*

2,06±0,51*

96,18±0,75

3,82±0,75

Актовегин (5 мл/кг; n=7)

96,77±1,04

3,23±1,04

94,88±0,73

5,12±0,73

Примечание. # — различия статистически значимы в сравнении с интактной группой при p<0,05, критерий Манна—Уитни; * — различия статистически значимы в сравнении с группой плацебо при p<0,05, критерий Манна—Уитни.

Заключение

В проведенном эксперименте у лабораторных крыс моделировали 50% стеноз ОСА, который явился причиной ХНМК, что было показано при оценке уровня локального мозгового кровотока, который был в среднем на 28% ниже, чем у интактных животных. Длительная ишемия ГМ, очевидно, стала причиной нарушений памяти: у животных хуже формировались и сохранялись памятный след, пространственная память, что было подтверждено результатами оценки их поведения в тестах ВЛМ, УРПИ и ТЭИ, а также большим количеством измененных нейронов и меньшим — неизмененных в зонах CA1 и CA3 гиппокампа.

Введение Кортексина снижало выраженность нарушений памяти у животных с ХНМК. Церебропротекторный эффект Кортексина был наиболее выражен в дозах 1 и 3 мг/кг, был сопоставим с таковым у Церебролизина в дозах 2,5 и 7,5 мл/кг и незначительно превышал таковой у Актовегина (5 мл/кг). Положительный эффект введения Кортексина сохранялся после 10-дневной отмены препарата и усиливался после повторного курса лечения. Курсовое введение Кортексина приводило к снижению выраженности нейродистрофических процессов в CA1 и CA3 гиппокампа у животных с ХНМК. У животных, получавших лечение, уровень мозгового кровотока был выше, но различия с показателями животных, которым вводили плацебо, не достигали статистической значимости.

Необходимо отметить, что при сопоставимой эффективности Кортексин в настоящем исследовании применялся в гораздо меньших дозах, чем Церебролизин или Актовегин, что имеет важное значение с точки зрения безопасности и стоимости лечения. Это важно, учитывая социально-экономическую характеристику лиц группы риска или частую инвалидизацию пациентов, перенесших острое или хроническое нарушение мозгового кровообращения.

Исследование выполнено при финансовой поддержке ЗАО «Фарм-Холдинг»

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail