Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

В 1950 г. была открыта гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) в ЦНС и осуществлен ее синтез. Молекулы ГАМК действуют на две группы молекулярных рецепторов – ионотропные рецепторы типа ГАМК – А и С – и метаботропные рецепторы типа ГАМК-Б [1, 2]. Гопантеновая кислота принадлежит к группе церебропротекторов. С точки зрения химической структуры эта кислота является высшим гомологом пантотеновой кислоты, в которой бета-аланин замещается на ГАМК. Главной физиологической ролью ГАМК являются изменение активности глутамата, создание стойкого равновесия между возбуждающими и тормозными системами. Спектр заболеваний, при которых возможно применение гопантеновой кислоты наравне с другими препаратами с церебропротекторной активностью, весьма широк. К ним относятся: нарушения памяти различного генеза, связанные с хроническим сосудистым процессом, последствия черепно-мозговых травм и нейроинфекции, дегенеративный процесс. Преимуществом гопантеновой кислоты является возможность ее применения у пожилых пациентов вследствие оказания мягкого седативного эффекта, а также отсутствия негативного влияния на сосуды миокарда. Назначение гопантеновой кислоты больным с легкими и умеренными мнестическими нарушениями оказывается наиболее оправданным [3, 4, 5].

Цель исследования: провести сравнительную оценку неврологического статуса и параметров электрокардиограмм у половозрелых и неполовозрелых крыс обоего пола при хроническом токсическом воздействии кальция гопантената в дозе 500 мг/кг.

Материалы и методы исследования. В исследовании использовалась фармацевтическая субстанция кальциевая соль гопантеновой кислоты, которая вводилась экспериментальным животным ежедневно в желудок через зонд в виде водного раствора в дозе 500 мг/кг в течение 30 дней. Для определения экспериментальной дозы использовали максимальную суточную дозу препаратов на основе кальциевой соли гопантеновой кислоты, рекомендуемую для клинического применения, которая составляет 3000 мг с учетом коэффициента пересчета для крыс 6,5 и для человека 39,0 соответственно. Продолжительность введения соответствует минимальному сроку терапии 0,5 месяца, что в пересчете на экспериментальных животных составляет 30 дней [7]. В качестве контрольного вещества использовалась вода очищенная. Животных делили на 8 групп: 1 – контрольная половозрелые крысы самцы, 2 – контрольная половозрелые крысы самки, 3 – контрольная неполовозрелые крысы самцы, 4 – контрольная неполовозрелые крысы самки, 5 – опытная половозрелые крысы самцы, 6 – опытная половозрелые крысы самки, 7 – опытная неполовозрелые крысы самцы, 8 – опытная неполовозрелые крысы самки (табл. 1). Исследование проводили на половозрелых крысах линии Wistar, возраст 10–12 недель, масса 180–220 г, неполовозрелых крысах линии Wistar, возраст 3–4 недели, масса 60–80 г (табл. 1). Оценку неврологического статуса проводили еженедельно на 7-й, 14-й, 21-й и 28-й дни введения опытного образца, применяя методику «открытого поля» [6, 7]. «Открытое поле» – это квадратная деревянная арена, у которой длина каждой стороны 100 см и высота 25 см. Дно арены разделено перпендикулярными линиями на 25 квадратов. Квадраты, расположенные вдоль стен арены (количество 16), называются внешними, остальные, расположенные в центре (количество 9), являются центральными. На пересечении линий имеются 16 отверстий, приходящихся на центр арены. В ходе эксперимента оценивали следующие поведенческие характеристики: уринации, дефекации, умывание (груминг), замирание, количество стоек, пересеченные квадраты и заглядывание в отверстия. Обработку результатов проводили методом вариационной статистики: нормальность распределения определяли с помощью критерия Колмогорова–Смирнова, вычисляли среднее значение (М) и стандартную ошибку среднего значения (m), в качестве параметрического критерия использовали критерий Стьюдента, в качестве непараметрического критерия – U-критерий Манна–Уитни [7]. Анализ работы сердца проводили путем оценки показателей функциональной активности миокарда на портативном электрокардиографе «HeartMirror 1» (INNOMEDMEDICAL, Венгрия). Проводилась регистрация следующих показателей: «амплитуда зубцов P, R, T и длительность интервалов P-Q, QRS, Q-T, R-R во II стандартном отведении при скорости движения ленты 50 мм/сек» [8]. Эксперимент выполнялся с учетом Национального стандарта РФ ГОСТ Р 53434-2009 «Принципы надлежащей лабораторной практики» и приказа Минздрава России от 01.04.2016 г. № 199н «Об утверждении правил надлежащей лабораторной практики».

Таблица 1

Схема распределения животных, участвующих в эксперименте, по группам

Результаты исследования и их обсуждение

Исследование ориентировочно-познавательной активности животных в результате 30-дневного введения кальция гопантената показало, что изменения наблюдаются по показателям вертикальной и горизонтальной двигательной активности, грумингу и времени «замирания» в центе.

В группе половозрелых самцов на 7-й, 14-й, 21-й и 28-й дни исследования достоверно относительно контроля уменьшается число стоек и пересеченных квадратов, что может свидетельствовать о снижении двигательной и исследовательской активности. В результате проведенного исследования установили, что число стоек на 7-й день уменьшалось на 43%, на 14-й день – на 73%, на 21-й день – на 57% и на 28-й день – на 63%. По показателю «число пересеченных квадратов» на 7-й день отмечалось уменьшение на 50%, на 14-й день – на 35%, на 21-й день – на 54% и на 28-й день – на 49%. Показатели груминга достоверно уменьшаются относительно контроля следующим образом: на 7-й день эксперимента – на 72%, на 14-й день – на 73% и на 28-й день – на 68% (табл. 2).

Таблица 2

Влияние кальция гопантената в дозе 500 мг/кг на поведение половозрелых крыс самцов  в тесте «открытое поле», M±m

На 7-й день введения кальция гопантената в дозе 500 мг/кг в группе половозрелых самок достоверных изменений ни по одному параметру теста «открытое поле» не наблюдается. На 14-й день введения исследуемого вещества в группе самок фиксировалось достоверное относительно контроля снижение числа стоек на 67% и на 46% – числа пересеченных квадратов. На 21-й день исследования достоверно ниже контрольных значений оставался показатель «число пересеченных квадратов» – на 36%; на 89% увеличивалось время «замирания» в центре. На 28-й день эксперимента в группе самок по всем показателям достоверных отличий не наблюдается, за исключением показателей груминга, значения которого достоверно превышали значения контрольной группы – на 129% (табл. 3).

Таблица 3

Влияние кальция гопантената в дозе 500 мг/кг на поведение половозрелых крыс самок в тесте «открытое поле», M±m

В группе неполовозрелых самцов, получавших кальция гопантенат, к концу первой недели эксперимента наблюдается увеличение числа пересеченных квадратов на 62% и увеличение времени замирания в центре на 133% по сравнению с контрольными значениями. На 14-й день эксперимента достоверно ниже нормы: число стоек – на 79%, число пересеченных квадратов – на 65%, число заглядываний – на 51%. На 21-й день достоверно относительно контроля изменялся показатель эмоционального напряжения (груминг), его значение увеличилось на 870%. На 28-й день число пересеченных квадратов возрастало на 47% и груминг – на 423% (табл. 4).

Таблица 4

Влияние кальция гопантената в дозе 500 мг/кг на поведение неполовозрелых крыс самцов тесте «открытое поле», M±m

В группе неполовозрелых самок на 7-й день исследования достоверными были изменения только по показателю исследовательской активности (число пересеченных квадратов), его значение увеличивалось на 79%. На 14-й день снижались показатели числа стоек на 75%, числа пересеченных квадратов – на 65%, показатели груминга увеличивались на 240%. На 21-й день эксперимента число стоек снижалось на 60%, а показатели груминга возрастали на 723% относительно контрольной группы. На 28-й день наблюдались достоверные увеличения по показателю «число пересеченных квадратов» на 42% и грумингу на 573% (табл. 5).

Таблица 5

Влияние кальция гопантената в дозе 500 мг/кг на поведение неполовозрелых крыс самок тесте «открытое поле», M±m

Для записи электрокардиограммы на 30-е сутки эксперимента (ЭКГ) крыс наркотизировали с целью исключения помех, вызванных двигательной активностью. Результаты изучения биоэлектрической активности сердечной мышцы на фоне введения кальция гопантената в дозе 500 мг/кг представлены в таблицах 6, 7.

Таблица 6

Параметры электрокардиограмм у половозрелых крыс обоего пола после 30-дневного введения кальция гопантената в дозе 500 мг/кг, M±m

Таблица 7

Параметры электрокардиограмм у неполовозрелых крыс обоего пола после 30-дневного введения кальция гопантената в дозе 500 мг/кг, M±m

Проведенное исследование после 30-дневного введения кальция гопантената установило, что в группе опытных крыс-самцов продолжительность R-R интервалов одинакова и разброс между этими величинами не превышал ±10%. В группе половозрелых крыс-самок изучение R-R интервалов выявило достоверное уменьшение ниже контрольных значений и достоверное повышение частоты сердечных сокращений. Аналогичные результаты были получены и в группе неполовозрелых крыс-самок. Величина зубцов Р колебалась в пределах 0,10–0,22 мВ, что указывает на синусовый ритм и отражает процессы деполяризации предсердий. Высота зубца R колебалась в пределах 0,6–0,8 мВ. Это позволяет констатировать отсутствие воздействия на функциональное состояние сердечной мускулатуры экспериментальных животных. Продолжительностью интервалов P-Q снижалась только в группе половозрелых самок. Показатели проведения возбуждения по желудочкам у контрольных и опытных групп не отличались. Не определялись нарушения в проводящей системе миокарда, так как патологических изменений QRS не установлено. Быстрая и конечная реполяризация миокарда желудочков не изменялась, так как зубцы Т на всех ЭКГ положительные. Биохимические процессы в миокарде оценивали по амплитуде зубцов Т, которые определялись в значениях 0,19–0,30 мВ и не отличалась во всех исследуемых группах. Распространение и угасание возбуждения в миокарде в опытных и контрольных группах значительно не отличались и колебалась в пределах 74,0–78,0 мс у крыс-самок и 68,0–80,0 мс у крыс-самцов.

Выводы

1. Применение кальция гопантената в дозе 500 мг/кг на протяжении 30 дней приводит к изменениям некоторых показателей неврологического статуса половозрелых и неполовозрелых крыс в тесте «открытое поле».

2. У половозрелых и неполовозрелых животных наблюдаются различные поведенческие реакции в тесте «открытое поле».

3. В группах половозрелых животных фиксировались достоверно значимые снижения показателей вертикальной (стойки) и горизонтальной (пересеченные квадраты) двигательной активности, а также снижение актов груминга, отражающих конфликт мотиваций страха и исследования.

4. В группах неполовозрелых животных достоверно снижались показатели вертикальной двигательной активности и одновременно увеличивались показатели горизонтальной двигательной активности и груминга, что связано с психостимулирующим и анксиолитическим действием.

5. При анализе кардиограмм крыс-самцов не обнаружено изменений в проведении возбуждения и сердечном ритме, таких как: аритмии, тахикардии, брадикардии, экстрасистолии, гипертрофии предсердий и желудочков, дистрофических изменений в миокарде. В группах половозрелых и неполовозрелых крыс-самок наблюдались достоверные относительно контроля снижение интервала R-R и увеличение ЧСС, что является признаком развития тахиаритмии.