Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

Важная физиологическая роль гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) в регуляции функциональной активности ЦНС определяет перспективность создания на её основе нейропсихотропных лекарственных средств [4, 5, 6]. Однако в силу ряда физико-химических свойств препараты собственно ГАМК (аминалон, гаммалон) обладают низкой биодоступностью, что является причиной их невысокой эффективности. Низкая биодоступность незамещенных аминокислот, в том числе, линейной ГАМК, объясняется их высокой полярностью - при физиологических значениях рН такие вещества существуют в виде биполярных ионов, вследствие чего плохо проникают через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) [5]. Первые попытки поиска нейроактивных веществ на основе ГАМК были сделаны еще в конце 50-х и начале 60-х годов 20 века. Путем химической модификации молекулярной структуры ГАМК - введения липофильных заместителей, циклизации молекулы, химического связывания с другими физиологически активными веществами - было получено значительное количество соединений с высокой биодоступностью и биологической актив- ностью [5], низкой токсичностью [1]. На сегодняшний день в медицинской практике успешно применяются линейные аналоги ГАМК: γ-амино-β-фенилмасляная кислота (фенибут) как ноотропный препарат и транквилизатор [2, 5, 6], γ-амино-β-(n-хлорфенил)масляная кислота (баклофен) как центральный миорелаксант [5], N-никотиноил-γ-аминомасляная кислота (пикамилон) как ноотроп и средство, улучшающее мозговое кровообращение [5] и др. Широко используются и циклические аналоги ГАМК: 2-оксо-1-пирролидинацетамид (пирацетам) - родоначальник группы ноотропов [1, 5, 7], N-карбамоил-метил-4-фенил-2-пирролидон (фенотропил) - ноотроп с нейропротекторным и нейромодулирующим действием [1, 7] и др.

В современной фармацевтической химии при целенаправленном поиске новых лекарственных средств с заданным фармакологическим действием существенную роль отводят созданию эфиров биологически активных веществ. Такой подход построен на способности эфиров легко проникать через различные биологические мембраны даже при наличии сложной макромолекулярной структуры, что в значительной мере определяет их относительно высокую биодоступность и эффективность. Еще в середине прошлого века было показано, что метиловые эфиры: N-диметил- и, особенно, N-триметил ГАМК значительно превосходят аминокислоту по биологической активности, этиловый эфир никотиноил-ГАМК лучше проникает через ГЭБ и оказывает более выраженное фармакологическое действие, чем исходное вещество [5]. Представленные данные послужили предпосылкой для создания эфира на основе производного ГАМК фенибута с целью повышения специфической активности и биодоступности, возможного расширения/изменения спектра действия. Фармакологами Волгоградского государственного медицинского университета совместно с химиками Российского государственного педагогического университета (РГПУ) им. А.И. Герцена путем молекулярного конструирования получен новый структурный аналог ГАМК метиловый эфир фенибута (4-амино-3-фенил-бутановой кислоты метилового эфира гидрохлорид, МЭФ, мефебут).

Эксперименты выполнены на белых беспородных крысах самцах (200-260 г), содержавшихся в стандартных условиях вивария при естественном свето-темновом режиме, свободном доступе к воде и полнорационному гранулированному корму (ГОСТ Р 50258-92). Исследование проведено в соответствии с ГОСТ 3 51000.3-96 и 51000.4-96 и Приказом МЗ РФ № 267 от 19.06.2003 г. «Об утверждении правил лабораторной практики» (GLP).

Ноотропные свойства веществ изучали на моделях ассоциативного обучения, основанных на выработке условных рефлексов избегания аверсивного фактора: «Условная реакция пассивного избегания» (УРПИ) [3], «Тест экстраполяционного избавления» (ТЭИ) [3]. В первой серии экспериментов изучено влияние веществ на изменение памятного следа у животных в динамике: каждый тест выполнялся в несколько этапов - первый этап заключался в выработке рефлекса избегания аверсивного фактора, на последующих этапах выполнялась оценка обученности животных и сохранности у них памятного следа. Тест УРПИ воспроизводили через 24 часа, 7, 14 и 30 суток после обучения, ТЭИ - через 24 часа, 7 и 14 суток [6].

Во второй серии экспериментов изучены ноотропные свойства фенибута и его метилового эфира с использованием амнезирующих воздействий:

1. хемоиндуцированного - однократное внутрибрюшинное введение скополамина (15 мг/кг) [3];
2. электроиндуцированного - сбой биоэлектрической активности головного мозга путем нанесения электрического стимула через корнеальные электроды (50 Гц, 20 мА, 0,5 с) с развитием электроконвульсивного шока (ЭКШ) [3],
3. эмоциогенного -острый эмоционально-болевой стресс, вызываемый 24-часовым подвешиванием животных за дорсальную кожную шейную складку с помощью зажимов Кохера на высоте 1 м от пола [6].

Антиамнестическое действие веществ оценивали в тесте УРПИ, выполнявшемся в три этапа: первый этап заключался в выработке рефлекса избегания аверсивного фактора, на втором этапе осуществлялась проверка обученности животных (через 24 часа после обучения отбирались животные с выработанным рефлексом), на третьем - проверка сохранности рефлекса через 24 часа после амнезирующего воздействия [6].

Субстанции изучаемых производных ГАМК были получены на кафедре органической химии Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена (Санкт-Петербург, Россия). Соединения растворялись в физиологическом растворе ex tempore и вводились животным 10-дневным курсом (ежедневно однократно интраперитонеально с последним введением через 30 минут после выработки рефлексов) в эквимолярных концентраци- ях - в дозах, составляющих 1/10 от молекулярной массы: фенибут - 18 мг/кг, метиловый эфир фенибута - 23 мг/кг. При изучении антиамнестического действия веществ их введение осуществлялось однократно интраперитонеально за 30 минут до амнезирующего воздействия.

Статистический анализ результатов: ранговый однофакторный анализ Крускала‒Уоллиса, критерий Ньюмена‒Кейлса, критерий χ².

В тесте УРПИ (табл. 1) фенибут и, в большей степени, его метиловый эфир статистически значимо увеличивали латентный период (ЛП) первого захода в темный отсек, уменьшали число заходов в него, а также количество животных в группе, посетивших темный отсек на этапах воспроизведения рефлекса избегания, преимущественно через 7, 14 и 30 суток после выработки. Такое положительное влияние фенибута и МЭФ на выработку условного рефлекса пассивного избегания, закрепление информации в памяти животных, замедление угасания памятного следа в динамике свидетельствуют о наличии у них ноотропной активности.

В тесте ТЭИ (см. табл. 1) фенибут и метиловый эфир фенибута на этапе первого тестирования при выработке навыка экстраполяционного избавления статистически значимо уменьшали ЛП двигательной активности у животных, попавших в незнакомую аверсивную ситуацию теста (холодная вода), то есть повышали скорость ориентировочных реакций.

Обозначения: ЛП - латентный период (время, с); ТО - темный отсек; КЗ - количество заходов в темный отсек; N/n - количество животных в группе, посетивших темный отсек (N) из общего числа (n); % - процент животных в группе, посетивших темный отсек; ДА - двигательная активность; ∆ % ЛП подныривания ‒ изменение длительности ЛП подныривания при воспроизведениях навыка по отношению к значению показателя при выработке рефлекса, %.

Примечания. * - р < 0,05; ** - р < 0,01 - статистическая значимость различий по сравнению с контрольной группой животных; # - р < 0,05; ## - р < 0,01 - статистическая значимость различий по сравнению с группой животных, получавших фенибут (ранговый однофакторный анализ Крускала‒Уоллиса, критерий Ньюмена‒Кейлса, критерий χ²).

При последующем тестировании через 24 часа у контрольных крыс данный показатель уменьшился по сравнению с предыдущим тестированием, что говорит об узнавании животными контекстуальной обстановки теста, а у животных, получавших фенибут и МЭФ, напротив, увеличился и был статистически значимо выше, чем у контрольных - животные данных групп «задумывались» перед тем как начать активную поисковую деятельность. В дальнейшем, при повторении теста на 7 и 14 сутки после первого тестирования ЛП двигательной активности постепенно возрастал и у крыс контрольной группы, достигнув максимума на 14 сутки. У животных, которым вводились фенибут и МЭФ, максимальные значения данного показателя отмечались на 7 сутки, после чего вновь наблюдалось его снижение, что вероятно связано с повышением обученности животных и лучшим запоминанием эффективной стратегии поведения избавления. Помимо этого, фенибут и МЭФ статистически значимо уменьшали время решения экстраполяционной задачи на всех этапах тестирования, а также ∆ % изменения данного показателя при повторных тестированиях по отношению к первому, то есть улучшали обучаемость и па- мять - оказывали ноотропное действие. По ноотропной активности в тестах УРПИ и ТЭИ МЭФ статистически значимо превосходил фенибут.

При моделировании амнезии различного генеза фенибут и его метиловый эфир статистически значимо увеличивали ЛП первого захода в темный отсек, уменьшали количество заходов в него и число животных в группе с амнезией УРПИ, проявляя, таким образом, антиамнестический эффект, свидетельствующий об их ноотропной активности (табл. 2). По выраженности данного эффекта на моделях скополаминовой и электрошоковой амнезии МЭФ статистически значимо превосходил фенибут, на модели стрессиндуцированной амнезии, напротив, фенибут был более активным, что может быть связано с его высокой анксиолитической и стресспротекторной активностью [2, 4, 5, 6].

Обозначения: ЛП - латентный период (время, с); ТО - темный отсек; КЗ - количество заходов в темный отсек; N/n - количество животных в группе, посетивших темный отсек (N) из общего числа (п); % - процент животных в группе, посетивших темный отсек.

Примечания:

+ - р < 0,05; ++ - р < 0,01; +++ - р < 0,001 - статистическая значимость различий по сравнению с интактной контрольной группой животных; * - р < 0,05; ** - р < 0,01 - статистическая значимость различий по сравнению с контрольной группой животных; # - р < 0,05; ## - р < 0,01 - статистическая значимость различий по сравнению с группой животных, получавших фенибут (ранговый однофакторный анализ Крускала‒Уоллиса, критерий Ньюмена‒Кейлса, критерий χ²).

1. Метиловый эфир фенибута проявляет более выраженное ноотропное действие, чем фенибут на моделях ассоциативного обучения: «условная реакция пассивного избегания» и «тест экстраполяционного избавления».
2. Метиловый эфир фенибута в большей степени, чем фенибут проявляет антиамнестический эффект на моделях амнезии, вызванной скополамином и электроконвульсивным шоком, но уступает фенибуту по антиамнестическому действию на модели стрессиндуцированной амнезии.

• Спасов А.А., д.м.н., профессор, проректор по международным связям, зав. кафедрой фармакологии ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития России, г. Волгоград;
• Бугаева Л.И., д.б.н., профессор, зам. директора НИИ фармакологии ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития России, г. Волгоград.

Работа поступила в редакцию 26.08.2011.