Телефон: +7 (383)-235-94-57

ГИПЕРСЕНТИЗАЦИЯ ГЕПАРИНОМ ДОФАМИНЕРГИЧЕСКИХ РЕЦЕПТОРОВ, ИНДУЦИРОВАННЫХ ГАЛОПЕРИДОЛОМ, НА СПИНАЛЬНОМ И СУПРАСПИНАЛЬНОМ УРОВНЕ

Опубликовано в журнале: Биологический журнал №4(4)

Автор(ы): Хомутов Александр Евгеньевич, Пурсанов Кузьма Анастасович, Боброва Зоя Владимировна

Рубрика журнала: Современные науки о жизни

Статус статьи: Опубликована 22 апреля

DOI статьи: 10.32743/2658-6460.2019.4.4.109

Библиографическое описание

Хомутов А.Е., Пурсанов К.А., Боброва З.В. ГИПЕРСЕНТИЗАЦИЯ ГЕПАРИНОМ ДОФАМИНЕРГИЧЕСКИХ РЕЦЕПТОРОВ, ИНДУЦИРОВАННЫХ ГАЛОПЕРИДОЛОМ, НА СПИНАЛЬНОМ И СУПРАСПИНАЛЬНОМ УРОВНЕ // Биологический журнал: эл.научный журнал. –2019 – №4(4). URL: https://bio-j.ru/archive/4/109 (дата обращения: 12.11.2019). DOI: 10.32743/2658-6460.2019.4.4.109

Хомутов Александр Евгеньевич

д-р биол. наук, проф. ННГУ,

РФ, г. Нижний Новгород

Пурсанов Кузьма Анастасович

канд. мед. наук, доц. ПИМУ,

РФ, г. Нижний Новгород

Боброва Зоя Владимировна

аспирант ННГУ,

РФ, г. Нижний Новгород

 

HYPERSENTIZATION OF HEPARIN DOPAMINERGIC RECEPTORS, INDUCED BY HALOPERIDOL, ON SPINAL AND SUPPRASPINAL LEVEL 

 

Aleksandr Khomutov

D.Sс.N., Professor UNN,

Russia, Nizhny Novgorod

Kuz'ma Pursanov

Ph.D., dotsent PIMU,

Russia, Nizhny Novgorod

Zoya Bobrova

postgraduate Student, UNN,

Russia, Nizhny Novgorod

 

АННОТАЦИЯ

В опытах на крысах было показано, что галоперидол увеличивает латентный период аверсивной реакции отведения хвоста (ЛП РОХ) и реакции облизывания лап (ЛП РОЛ). Экзогенный гепарин потенцирует антиноцицептивное действие нейролептика, а блокатор эндогенного гепарина – протамина сульфат снижает ЛП РОХ и ЛП РОЛ. Авторы предполагают, что в основе этого явления лежит снижение чувствительности дофаминовых рецепторов к дофамину при сочетанном действии галоперидола и гепарина.

ABSTRACT

In experiments on rats it was shown that latent period of aversive lead reaction of the tail and reaction of licking paws. Exogenous Heparin potentiates antinociceptive action neuroleptics and blocker of endogenous heparin - Protamine sulfate reduces the (reaction of the tail and reaction of licking paws. The authors suggest that the basic of this phenomenon is a decrease in sensitivity Dopamine receptors to Dopamine under combined action to Haloperidol and Heparine.

 

Ключевые слова: дофаминовые рецепторы, десентизация, галоперидол, гепарин, протамина сульфат, антиноцицепция.

Keywords: dopamine receptors, desensitization, haloperidol, heparin, protamine sulfate, antinociception.

 

Интерес к изучению механизмов дофаминергической передачи обусловлен хорошо известной ролью последних в осуществлении двигательных, когнитивных, нейроэндокринных функций, а также возможным участием в патогенезе ряда нервно-психических заболеваний [8].

Галоперидол, являющийся производным бутирофенона, - один из наиболее активных современных нейролептиков. Он обладает седативным действием, потенцирует действие снотворных, наркотиков и анальгетиков, оказывает противорвотное действие, блокирует центральные альфа-адренергические и особенно сильно дофаминергические рецепторы, однако центрального и периферического антихолинергического действия не оказывает [3].

Галоперидол обладает антипсихотическими свойствами [2], оказывает успокаивающее влияние на ЦНС, угнетает условно-рефлекторную деятельность [9] (Муранова и др.), снижает двигательную активность у животных, вызывает каталепсию [10]. Синхронизирующее влияние на ЭЭГ выражено у галоперидола слабее, чем у нейролептиков фенотиазинового ряда; при увеличении дозы у животных возникает двигательное возбуждение, сопровождающееся активацией ЭЭГ [7].

В механизме действия галоперидола важную роль играет, по-видимому, его влияние на обмен дофамина в мозге, в результате чего возрастает скорость синтеза и распада этого моноамина и увеличивается концентрация его метаболитов – гомованилиновой и диоксифенилуксусной кислот [5].

В качестве объекта исследования были использованы 60 половозрелых беспородных крыс-самцов массой 200±10 г, содержащихся на общем рационе вивария. Исследования осуществляли в соответствии с правилами проведения работ и использования экспериментальных животных (Приложение к Приказу МЗ СССР № 775 от 12.08.77), «Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» от 18 марта 1986 г. и ФЗ РФ «О защите животных от жестокого обращения» от 01.01. 1997 г. Животные содержались в одинаковых стандартных условиях, в пластиковых клетках с автопоилками, получали полноценный комбикорм и очищенную водопроводную воду без ограничений. В качестве подстилки использовали древесные опилки из нехвойных пород деревьев.

В качестве исследуемых веществ использовались следующие физиологически активные препараты: высокомолекулярный гепарин производства Московского эндокринного завода, содержащий 5000 МЕ/мл (1МЕ=0,0077 мг); протамина сульфат, содержит в 1 мл 10 мг сухого вещества, являющийся классическим блокатором эндогенного гепарина [4]; галоперидол – нейролептик, преимущественный антагонист дофаминовых рецепторов [5].

Исследуемые вещества вводили внутрибрюшинно в объёме 1 мл. При изучении влияния гепарина на антиноцицептивные свойства галоперидола использовались дозы, наиболее эффективно действующие при определённых условиях экспериментов [11]. При последовательном введении нескольких исследуемых веществ между введениями устанавливался временной промежуток, составляющий 10 мин.

Ноцицептивные реакции оценивали по 2 стандартным светотермическим тестам, позволяющим до определенной степени судить о характере влияния веществ преимущественно на спинальном (тест отведения хвоста – «tail flick») и супраспинальном уровнях (тест «горячей пластины» - «hot plate»). Опыты проводили на животных, прошедших фоновое тестирование, исходные ноцицептивные пороги (фон) которых в тесте I–не превышал 8 с, в тесте II–15 с [12].

Тест отведения хвоста основан на рефлекторной поведенческой реакции отведения хвоста в ответ на нанесение болевого стимула в область верхней трети хвоста. Установка представляет собой следующее. Внутрь специального футляра (37х20х10 см) помещался источник теплового излучения (кинопроекционная лампа со встроенным отражателем типа К21-150). Питание осуществлялось от источника постоянного тока с напряжением 4,5 В при токе в 2,7 А. Встроенный отражатель лампы позволяет получить сфокусированный световой поток, диаметр светового пятна составляет 6 мм. Температура в фокусе пучка устанавливалась на значениях, вызывающих у контрольных животных четкую аверсивную реакцию отведения хвоста с латентным периодом 5-8 секунд. Фокус светового пятна совпадал с отверстием на поверхности футляра. Животное (крыса) вручную фиксировалось на операционном поле футляра и на каретке подводилось к области светового пятна. Латентный период реакции отведения хвоста (ЛП РОХ) оценивался по секундомеру.

Тест «горячей пластины»: животное помещали на пластину, нагретую до 57-58 0С, температура поверхности пластины регулировалась термостатом. По секундомеру засекалось время от момента помещения животного на пластину до момента первого облизывания лап (задних), что и составляло латентный период реакции облизывания лапок (ЛП РОЛ). Максимальное время нахождения животного на пластине – 25 секунд [13].

Статистическая обработка экспериментальных данных была выполнена с помощью программы «Биостат». Для сравнения нескольких групп использовали однофакторный дисперсионный анализ и критерий Стьюдента для множественных сравнений.

При внутрибрюшинном введении галоперидола в дозе 5 мг/кг (тестовая доза) продолжительность ЛП РОХ увеличивается, причём этот показатель достигает максимальной величины через 20 мин после введения нейролептика. Затем следует постепенное понижение ЛП РОХ и к 150-й мин латентный период составляет 90.9% от контроля (табл.1). 

Таблица 1.

Модуляция гепарином антиноцицептивного действия галоперидола (%) на спинальном (ЛП РОХ) и супраспинальном (ЛП РОЛ) уровнях

Условия опыта

Время после введения веществ, мин

20

40

60

90

120

150

Контроль (физиол. р-р)

100

100

100

100

100

100

Галоперидол (5 мг/кг), ЛП РОХ

298.1*

230.8*

110.0

145.2*

101.8

90.9

Галоперидол (5 мг/кг), ЛП РОЛ

125.6•

145.5*•

108.2

116.4•

70.0*•

154.8*•

Гепарин (50 МЕ/кг) →

Галоперидол (5 мг/кг), ЛП РОХ

269.2*

273.1*+

150.8*+

158.1*

214.0*+

105.5+

Гепарин (50 МЕ/кг) →

Галоперидол (5 мг/кг), ЛП РОЛ

165.4*•

158.0*•

128.2

113.7•

73.6•

151.6*•

Гепарин (500 МЕ/кг) →

Галоперидол (5 мг/кг), ЛП РОХ

480.8*+

480.0*+

269.2*+

233.9*+

161.4*+

116.4

Гепарин (500 МЕ/кг) →

Галоперидол (5 мг/кг), ЛП РОЛ

192*+

90.9+

188*+

119.2•

63.6*•

154.8*•

Гепарин (5000 МЕ/кг) →

Галоперидол (5 мг/кг), ЛП РОХ

403.8*+

403.5*+

215.4*+

254.8*+

403.5*+

200*+

Гепарин (5000 МЕ/кг) →

Галоперидол (5 мг/кг), ЛП РОЛ

167*+

213*+

134*+

137.0*•

114.5•+

233.9*+

 Протамин (10 мг/кг) →

Галоперидол (5 мг/кг), ЛП РОХ

164*+

162*+

117.6

141.3*

133*+

78.2*

Протамин (10 мг/кг) →

Галоперидол (5 мг/кг), ЛП РОЛ

102.6+

103.4+

114.1

123.3•

65.5*•

150.0*•

Различия статистически значимы между следующими группами:

* – по сравнению с контролем (p < 0.05);

+ – по сравнению с галоперидолом (p < 0.05);

• – между ЛП РОХ и ЛП РОЛ

 

Оценка ЛП РОЛ показала, что антиноцицептивная активность галоперидола на супраспинальном уровне значительно ниже, чем на спинальном, причём максимальная величина ЛП РОЛ зафиксирована на 150-й мин от момента введения (табл.1).

При предварительном введении гепарина в дозе 50, 500 и 5000 МЕ/кг наблюдается потенцирование антиноцицептивного действия галоперидола как на сегментарном, так и на супрасегментарном уровнях. Необходимо отметить, что с увеличением дозы гепарина и ЛП РОХ, и ЛП РОЛ возрастают. Так, при предварительной инъекции гепарина в дозе 5000 МЕ/кг показатели ЛП РОХ во все временные точки регистрации достоверно увеличиваются не только относительно контрольных величин, но и относительно данных, полученных при введении только галоперидола. В этом случае на 20-й, 40-й и 120 мин от момента инъекции ЛП РОХ более 400% относительно контроля (табл.1).

На супрасегментарном уровне также происходит потенциация гепарином антиноцицептивного действия галоперидола, однако показатели ЛП РОЛ ниже, чем при оценке ЛП РОХ. В результате проведённых экспериментов была выявлена некоторая закономерность: на сегментарном уровне как при введении галоперидола, так и при предварительном введении гепарина в исследуемых дозах максимальные показатели ЛП РОХ фиксируются в основном на 20-й и 40-й мин от начала эксперимента, а на супрасегментарном уровне аналогичные явления регистрируются на 150-й мин (табл.1).

Блокада эндогенного гепарина протамин сульфатом при внутрибрюшинном введении в дозе 10 мг/кг сопровождается снижением антиноцицептивного действия галоперидола как на спинальном, так и на супраспинальном уровне относительно введения только нейролептика, причём показатели ЛП РОЛ при данных условиях опыта значительно ниже ЛП РОХ (табл.1).

Таким образом, галоперидол, являясь несективным блокатором дофаминовых рецепторов, увеличивает латентные периоды аверсивного поведения как на спинальном, так и на супраспинальном уровнях. Предварительное введение гепарина в диапазоне доз от 50 до 500 МЕ/кг потенцирует антиноцицептивное действие нейролептика, причём этот эффект активнее реализуется на спинальном, чем на супраспинальном уровне, хотя и галоперидол и гепарин проходят через гемато-энцефалический барьер [6].

Дофамин, являющийся медиатором нервной системы, а также нейрорегулятором в центральных системах боли [1]. Галоперидол – нейролептик, антагонист постсинаптических Д2-дофаминовых рецепторов. Взаимодействие галопериола с дофаминовыми рецепторами нарушает проведение возбуждения в центральной нервной системе, что и продемонстрировано на спинальном и супраспинальном уровне. Предварительное введение гепарина потенцирует антиноцицептивное действие нейролептика. Одним из возможных механизмов этого феномена является повышение чувствительности дофаминовых рецепторов, обусловленная сочетанным применением галоперидола и гепарина.

Блокада эндогенного гепарина протамин сульфатом приводит к реверсии потенцирования анальгезии, что указывает на участие эндогенной гепариновой системы в реализации гиперсентизации дофаминовых рецепторов.

 

Список литературы:

  1. Брагин Е.О. Нейрохимические механизмы регуляции болевой чувствительности. - М.: Изд-во УНД, 1991. – 248с.
  2. Гмиро В.Е., Сердюк С.Е. Адреналин потенцирует антипсихотический, но не каталептогенный эффект галоперидола // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2007. - Т. 143 - № 5. – С. 554-557.
  3. Дагаев С.Г., Космачев А.Б., Филько О.А. Влияние блокады М4-холинорецепторов на кататонический синдром у крыс, вызванный введением галоперидола // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2004. - Т. 137. - № 2. – С. 174-177.
  4. Кондашевская М.В. Роль гепарина в иммунных, воспалительных и репаративных процессах // Клиническая и экспериментальная морфология. – 2012. – С. 64-70.
  5. Копытова Ф.В., Доведова Е.Л. Эффект краткосрочного введения галоперидола на фоне нарушения метаболизма и нейрональной активности мозга // Российский физиологический журнал им. Сеченова. - 2012. - Т. 98. - № 6. – С. 706-713.
  6. Ляпина Л.А., Пасторова В.Е., Оберган Т.Ю. Динамика изменений показателей гемостаза при интраназальном введении пептида Pro-Gly-Pro // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2007. Т. 144. - № 10. – С. 369-372.
  7. Монахов К.К., Бочкарёв В.К., Панюшкина С.В. Идентификация нейролептиков при помощи характеристик пространственной организации ЭЭГ // Фармакология и токсикология. - 1986. - № 3. - С. 27-30.
  8. Муранова Л.Н. Исследование влияния галоперидола и нейротоксического аналога 6-OHDA на выработку условного оборонительного рефлекса и формирование долговременной сенситизации у виноградной улитки // Материалы десятой Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье». - Санкт-Петербург, 2007. – С 36-37.
  9. Муранова Л.Н., Андрианов В.В., Гайнутдинов Х.Л. Влияние нейролептика галоперидола, предшественника дофамина L-DOPA и нейротоксического аналога дофамина 6- OHDA на выработку условного оборонительного рефлекса у виноградной улитки // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2009. - Т. 147. - № 11. – С. 503-506.
  10. Наркевич В.Б., Микоян В.Д., Башкатова В.Г. Модулирующая роль оксида азота при каталепсии, вызванной галоперидолом // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2005. - Т. 139. - № 3. – С. 355-357.
  11. Некрасова М. М. Влияние гепарина и протамин сульфата на анальгетический эффект даларгина и фентанила //8-я Нижегородская сессия молодых ученых (естествен. научн. дисциплины), 20-25 апреля, 2003. - Нижний Новгород, 2003. - С. 182.
  12. Никенина Е.В., Абрамова Ю.Б. Исследование когнитивного компонента ноцицепции с помощью метода «tail flick» // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2009. - Т. 147. - № 3. – С. 307-309.
  13. Перфилов Д.В., Баранов М.В., Черногоров Р.В. Способы оценки ноцицептивной чувствительности в экспериментальных исследованиях и клинике // Успехи физиологических наук. - 2007. - Т. 38. - №2. – С. 75-80.