Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ИЗУЧЕНИЕ НЕЙРОТРОПНЫХ СВОЙСТВ ЛИПОЕВОЙ КИСЛОТЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Залялютдинова Л.Н. 1 Фардиева Р.М. 1 Гайнетдинова А.Н. 1
1 ГБОУ ВПО Казанский государственный медицинский университет
С целью выявления новых свойств и расширения показаний к применению липоевой кислоты были изучены ее нейротропные свойства в эксперименте. Исследования нейротропной активности липоевой кислоты в дозах, находящихся в диапазоне от 1/10 до 1/100 от ДЛ50, проведены в экспериментах на 297 белых нелинейных мышах с использованием следующих поведенческих моделей: метода «открытое поле», теста «вращающийся стержень», теста «поведенческого отчаяния». Мнемотропное действие липоевой кислоты исследовали на модели «Т-образный лабиринт» с положительным подкреплением. При экспериментальном изучении выявлена зависимость нейротропного действия липоевой кислоты от использованных доз. Липоевая кислота в дозах 10,7 мг/кг и 3,2 мг/кг увеличивала двигательно-исследовательскую активность у мышей, улучшала обучаемость и проявляла антидепрессивную активность при пероральном применении. Вместе с тем, липоевая кислота в дозе 32мг/кг, что соответствует 1/10 от ДЛ50, оказывала угнетающее действие на центральную нервную систему и не влияла на формирование условного рефлекса с положительным пищевым подкреплением, не нарушала координацию движений и не оказывала мышечно-расслабляющего действия.
липоевая кислота
нейротропные свойства
поведенческие модели
мыши
1. Аметов А.С., Строков И.А., Самигуллин Р.Р. Антиоксидантная терапия диабетической полиневропатии // РМЖ. 2005. Т. 13. № 6. С. 339–343.
2. Афонина Ж.А., Строков И.А., Аметов А.С., Войчик Э.А. Лечение тоннельных невропатий рук у больных сахарным диабетом // РМЖ. 2008. 16 (12): 1621–5.
3. Ахапкина В.И., Воронина Т.А. Спектр фармакологических эффектов Фенотропила // Фарматека. 2005. №13.С.19–25.
4. Балаболкин М.И., Клебанова Е.М., Креминская В.М. Лечение сахарного диабета и его осложнений. М.: Изд-во Медицина. 2005. -512с.
5. Биличенко С.В. Антиоксидантная терапия сахарного диабета и его осложнений (экспериментальное исследование): Автореферат дис. канд. мед. наук.- С.-Петербург, 2010.- 26с.
6. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ // Под общей редакцией члена-корр. РАМН, профессора Р.У. Хабриева.2-изд., перераб.и доп.- М.:ОАО «Издательство «Медицина», 2005.- 832 с.: ил.
7. Русаков Д.Ю., Вальдман А.В. Применение плавательного теста для выявления антидепрессивной активности при одноразовом и хроническом введении веществ // Фармакол. и токсикол. — 1983. — № 5. — С. 107-111
8. Markina N.V. Exploratory behaviour of F2 crosses of mouse lines selected for different brain weight: A multivariate analysis / N.V. Markina, R.M. Salimov, I.I Poletaeva // Prog. Neuro-Psychopharmacol. Biol. Psychiat. - 2004. - V28. - №3. - P.583-589.
9. Porsolt, R.D. Behavioural despain in mice: A primary screening test for antidepressants / R. D.Porsolt, А. Berlin, М. Jalfre //Arch. Intern. Pharmacodyn. 1977. V. 229. P. 327.
10. Smith AR, Shenvi SV, Widlansky M, Suh JH, Hagen TM. Lipoic acid as a potential therapy for chronic diseases associated with oxidative stress. Curr Med Chem. 2004;11(9):1135–46. [PubMed]
α-липоевая кислота (тиоктовая кислота, окисленная форма) и дигидролипоевая кислоты (дигидротиоктовая кислота, восстановленная форма) являются эндогенными, липидорастворимые, серосодержащие митохондриальные кофакторы, которые широко распространены в клетках организма, в том числе в нейронах. Они важны в цикле лимонной кислоты и в энергетическом обмене. Кроме того, они действуют как «ловушки» свободных радикалов и участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, которые модулируют сульфгидрильные (тиоловые) группы в различных белках [10]. Липоевая кислота взаимодействует с другими антиоксидантами, участвует в их рецикле (витамины Е, С, глутатион), тем самым поддерживает как липидный так и водный антиоксидантный статус клеток [1]. Синтетическая липоевая кислота в практической медицине применяется в качестве гепатопротектора и для лечения диабетической нейропатии [2]. Нейропротекторные свойства липоевой кислоты реализуются за счет улучшения функции митохондрий, стимуляции роста аксонов и влияния на аксональный транспорт, а так же связывания и выведения из клетки свободных радикалов [3,4]. Есть данные, что липоевая кислота увеличивает в головном мозге продукцию ацетилхолина, путем активации холинацетилтрансферазы и увеличения продукции ацетил-коэнзима А, уменьшает церебральный оксидативный стресс [1,4], однако, нейротропные свойства липоевой кислоты экспериментально мало изучены.

Цель исследования

Целью настоящего исследования являлось изучение нейротропных свойств липоевой кислоты в эксперименте.

Материал и методы исследования

Объектом исследования явилась отечественная субстанция липоевой (тиоктовой) кислоты производства ОАО Марбиофарм, Россия. В соответствии с задачами исследования применялись следующие препараты сравнения: пирацетам (ПИК Фарма, Россия), имипрамин (Egis Pharmaceutical, Венгрия), мексидол (Фармсофт, Россия). Фармакологические исследования нейротропных свойств липоевой кислоты в дозах 32 мг/кг, 10,7 мг/кг, 3,2 мг/кг проведены на 297 белых беспородных мышах массой 18-22 гр. Исследования одобрены локальным этическим комитетом Казанского ГМУ. Для изучения влияния липоевой кислоты на поведение животных использовали метод «открытое поле» (установка OpenScience, Россия) [6]. Мышь помещали в камеру круглой формы и в течение 5 минут регистрировали число пересеченных линий по периферии (горизонтальная двигательная активность), число подъемов на задние лапки с опорой и без опоры (вертикальная двигательная активность), число обследованных отверстий (исследовательская активность), число болюсов дефекаций, количество приближений передних лап ко рту и их облизывание (груминг). Возможное мнемотропное действие липоевой кислоты исследовали на модели  «Т-образный лабиринт» с положительным подкреплением (установка OpenScience, Россия) [6]. До начала эксперимента липоевая кислота и препараты сравнения вводили в течение 7 дней перорально. На этапе обучения мышей (с пищевой депривацией в течение 48 часов) помещали в стартовый отсек «Т-образного лабиринта», в одном из рукавов которого находилась кормушка с пищей. Через 30-60 секунд после посадки открывали дверцу стартового отсека. Щелчок открывания дверки служил условным раздражителем. В качестве критерия выработки рефлекса выбирали 8 правильных подходов из 10 предъявляемых. Во время эксперимента регистрировали время подхода животного от стартового отсека до кормушки. Для оценки влияния липоевой кислоты на мышечный тонус и координацию движения использовали тест «вращающийся стержень», регистрировали время удержания животных на стержне при постоянном ускорении вращения. [6]. Липоевую кислоту  вводили перорально в течение 7 дней в дозах 32; 10,7; 3,2 мг/кг. Влияние липоевой кислоты на длительность иммобилизации оценивали в тесте «поведенческого отчаяния» [6,7,9]. До проведения эксперимента  опытным животным в течение 7 дней вводили и препараты сравнения -антидепрессант(имипрамин) и ноотропы (пирацетам и мексидол). Животных помещали в цилиндр, диаметром 10 см, высотой 25 см, на 1/3 цилиндр заполняли водой температурой 27°С(±10). В течение 5 минут в секундах фиксировали общую длительность неподвижности животного (время иммобилизации). Животные контрольных групп получали 1 % крахмальную слизь в эквивалентном объеме. Количество животных в группе составляло от 8-10. Исследования проводились в соответствии с требованиями «Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» - Фармакологический комитет, МЗ РФ, Москва, 2005.

Результаты обрабатывали методами вариационной статистики с применением параметрических (t- критерия Стьюдента) и непараметрических критериев-критерия Манна-Уитни для межгрупповых значений. За достоверные различия принимали значения p<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Метод «открытое поле» использовали для выявления стимулирующего или угнетающего действия тиоктовой кислоты на ориентировочную реакцию животных [8]. На модели «открытое поле» было выявлено, что при пероральном введении липоевая кислота оказывает разнонаправленное действие на ориентировочно-исследовательское поведение животных в зависимости от дозы. В дозе 32 мг/кг липоевая кислота угнетает исследовательскую (уменьшает число заглядываний в отверстия) и вертикальную двигательную активность (число стоек), в дозе 10,7 мг/кг - увеличивает горизонтальную двигательную активность мышей (увеличивает число пересеченных линий), а в дозе 3,2 мг/кг увеличивает двигательную и исследовательскую активность экспериментальных животных (таблица 1).

Таблица 1

  Влияние липоевой кислоты в различных дозах на ориентировочно-исследовательскую реакцию мышей через 1 час после перорального введения

Показатели за 5 мин наблюдения

Контроль

М±m

ЛК 32мг/кг

М±m

ЛК 10,7 мг/кг

М±m

ЛК 3,2мг/кг

М±m

Число пересеченных линий

61,0±1,4

73,20±7,42

94,30±10,78*

 

96,82±8,82*

Число вертикальных вставаний

18,90±0,57

14,10±1,04*

23,80±2,84*

 

25,91±1,41*

Число заглядываний

25,70±1,64

16,88±0,59*

21,50±0,62

35,6±1,12*

Число болюсов дефекаций

0,40±0,15

0,20±0,14

0,30±0,15

0,22±0,12

Груминг

3,90±0,33

0,71±0,11*

1,50±0,11*

2,8±0,10*

Примечание: *р<0,05 - разница достоверна по отношению к контролю (1% крахмальная слизь) по критериям Манна-Уитни и по критерию Стьюдента

На модели «Т-образный лабиринт» липоевая кислота, так же как и пирацетам, и мексидол, оказывала положительное влияние на обучаемость белых мышей (таблица 2).

Таблица 2

Влияние липоевой кислоты и препаратов сравнения на формирование условного рефлекса с положительным подкреплением на модели «Т-образный лабиринт»

Группы животных

Время подхода к кормушке, в сек

Группа контроля

31,85±1,5

Липоевая кислота (32 мг/кг)х 7-7

30,83±3,5

Липоевая кислота (10,7 мг/кг)x7-7

9,87 ± 0,9*

Липоевая кислота (3,2 мг/кг)x7-7

14,87±0,8*

Мексидол (100 мг/кг)x7-7

22,57±1,1*

Пирацетам (150 мг/кг)x7-7

21,50±1,5*

Примечание: * - разница достоверна по отношению к контролю (1% крахмальная слизь) при р<0,05 по критериям Стьюдента и Манна-Уитни.

Наилучший эффект был получен при применении липоевой кислоты в дозе 10,7 мг/кг. При этом время подхода опытных животных к кормушке сокращалось в 3,2 раза (10,7 мг/кг) и в 2,1 раза (3,2 мг/кг) в сравнении с контролем. Липоевая кислота в дозе 32 мг/кг не оказывала влияния на формирование условного рефлекса с положительным пищевым подкреплением.

Результаты наших исследований по оценке мнемотропной активности тиоктовой кислоты согласуются с данными Биличенко С.В., которые свидетельствуют, что α - липоевая (тиоктовая) кислота в дозе 20 мг/кг оказывает позитивное действие в отношении нарушений, связанных с извлечением памятного следа (механизмы долговременной памяти) на модели УРПИ у крыс с декомпенсированным сахарным диабетом [5]. Пероральное введение липоевой кислоты в дозе 32 мг/кг и 10,7 мг/кг не оказывало мышечно-расслабляющего действия, не влияло на координацию движений, а в дозе 3,2 мг/кг липоевая кислота увеличивала время удержания на вращающемся стержне с 13,5±1,1(сек) в контроле до 19,4±1,9(сек) (р≤0,05).

Липоевая кислота в дозах 10,7 мг/кг и 3,2 мг/кг в тесте «поведенческого отчаяния» так же, как и пирацетам, мексидол, имипрамин, проявляла антидепрессивную активность. Обнаружено достоверное уменьшение продолжительности иммобилизации по сравнению с контрольной группой (таблица3).

Таблица 3

Влияние липоевой кислоты, мексидола, пирацетама и имипрамина на продолжительность иммобилизации животных в тесте «поведенческого отчаяния»

Группы животных

Продолжительность иммобилизации, в сек (М±m)

Продолжительность иммобилизации в % к контролю

Контроль (крахмальная слизь)

185,4±5,12

             100,0

Мексидол 100 мг/кг x7-7

143,5±4,58*

77,4

Пирацетам 150 мг/кг x7-7

135,4±6,43*

73,0

Имипрамин 10 мг/кгx7-7

126,0 ±4,73*

68,0

Липоевая кислота 32 мг/кгx7-7

220,8±3,78*

119,1

Липоевая кислота 10,7 мг/кгx7-7

145,8±6,43*

78,6

Липоевая кислота 3,2 мг/кг x7-7

155,0±3,36*

83,6

Примечание: * - разница достоверна по отношению к контролю (1% крахмальная слизь) при р<0,05 по критериям Стьюдента и Манна-Уитни.

Считается, что укорочение периодов неподвижности позволяют констатировать у изучаемого препарата наличие антидепрессивных свойств. Эффективность препарата при курсовом приеме характерна для типичных антидепрессантов [7]. Липоевая кислота в дозе 32 мг/кг увеличивала продолжительность иммобилизации на 19,1% по сравнению с контролем (таблица 3).

Таким образом, при экспериментальном изучении выявлена зависимость нейротропного действия липоевой кислоты от использованных доз. Липоевая кислота при пероральном применении  в дозах, соответствующих 1/30 и 1/100 DL50 (10,7 мг/кг; 3,2 мг/кг) увеличивала двигательно-исследовательскую активность у мышей, улучшала обучаемость и проявляла антидепрессивную активность. В дозе 32мг/кг липоевая кислота оказывала угнетающее действие на ЦНС и не влияла на обучаемость мышей.

Выводы

1. Липоевая кислота в дозах, соответствующих 1/30 и 1/100 DL50, увеличивает двигательно-исследовательскую активность у мышей, не оказывает мышечно-расслабляющего действия и не изменяет координацию движений;   обладает мнемотропной активностью, улучшает процессы обучения у мышей на модели «Т-образный лабиринт», сокращая время подхода к кормушке в 3,2 и 2,1 раза соответственно; проявляет антидепрессивную активность, сокращая время иммобилизации мышей на модели «поведенческое отчаяние» на 21,4 и 16,4% по сравнению с контролем соответственно.

2. Липоевая кислота дозе, соответствующей 1/10 DL50, подавляет двигательно-исследовательскую активность у мышей, увеличивает время иммобилизации животных в тесте «поведенческое отчаяние».

Рецензенты:

Гараев Р.С., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой фармакологии ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г.Казань;

Зиганшин А.У., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой фармакологии с курсами фармакогнозии и ботаники фармацевтического факультета ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Казань.


Библиографическая ссылка

Залялютдинова Л.Н., Фардиева Р.М., Гайнетдинова А.Н. ИЗУЧЕНИЕ НЕЙРОТРОПНЫХ СВОЙСТВ ЛИПОЕВОЙ КИСЛОТЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 6.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=16847 (дата обращения: 07.12.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074