Ноотроп Ноопепт: Ноотропная активность ноопепта
СтатьиПредыдущий раздел | Оглавление | Следующий раздел
НООТРОПНАЯ АКТИВНОСТЬ НООПЕПТА
Идеология изучения ноотропов
Хотя Giurgea (1972), впервые сформулировавший само понятие «Ноотроп», применял определенный набор методов для их выявления, предложенный им методический подход мы не считали полноценным, поскольку он был основан на предположении о возможности прогнозировать ноотропный эффект на основании наличия антигипоксического эффекта. Это простой метод, конечно, был очень удобным для целей скрининга, но он не позволял судить о влиянии того или иного вещества на высшие интегративные функции мозга, которое составляет сущность ноотропного эффекта. Как было показано в наших последующих экспериментах c ноотропными препаратами различной химической структуры, ряд высокоактивных ноотропов вообще лишен антигипоксического эффекта, а многие сильные антигипоксанты лишены ноотропной активности. Позднее в исследованиях фирмы UCB (Бельгия), где работал Giurgea, начали применять также и отдельные поведенческие тесты, но, с нашей точки зрения, их набор не был достаточно информативен. Разрабатывая систему для изучения ноотропов, мы исходили из следующих задач:
- Расширить спектр изучаемых форм памяти и обучения, с использованием ассоциативных и неассоциативных форм обучения, среди ассоциативных - с положительным и отрицательным подкреплением. Уделить специальное внимание разработке методических подходов для дифференцированной оценки влияния на разные этапы процессинга памяти.
- Использовать широкий спектр модельных состояний, воспроизводящих ситуации, возникающие в клинической практике (локальная и генерализованная ишемия мозга, гемморагические повреждения мозга и его травма; моделирование патогенетических компонентов болезни Альцгеймера; интоксикации, в том числе алкогольные; пренатальные повреждения; дыхательная и циркуляторная гипоксия).
- В систему оценки эффективности изучаемых соединений, наряду с экспериментами, выполняемые в условиях целого организма, включить набор методов, выполняемых in vitro, что позволит моделировать отдельные звенья патологических изменений мозгового метаболизма и проанализировать возможное влияние изучаемого препарата на конкретное звено нарушенного метаболизма и оценить механизм действия изучаемой молекулы.
Используя при изучении Ноопепта разработанную систему изучения ноотропов и нейропротекторов, мы выявили следующие свойства этого препарата:
1. Ноопепт ослабляет амнестический эффект на модели ретроградной амнезии.
Базовым тестом для оценки ноотропной активности является тест условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ). Тест основан на том, что в первый день обучения животное в силу врожденного норкового рефлекса заходит в темную камеру, где ему наносится через электрифицированный пол болевое раздражение, а на следующий день, при тестировании памятного следа оно не заходит в темную камеру, если помнит о нанесенном накануне болевом раздражении. Если после обучения животного подвергнуть электрошоку (ЭШ), след памяти стирается, а если ему вводится предполагаемый ноотроп амнестический эффект ЭШ ослабляется. В наших экспериментах было показано, что Ноопепт обладает таким антиамнестическим эффектом, при этом начальная активная доза соединения при внутрибрюшинном пути введения составляет 0,1 мг/кг, антиамнестический эффект максимально выражен в дозах 0,5-0,8 мг/кг. При ее увеличении до 1,2 мг/кг имело место исчезновение эффекта. Максимально эффективная доза при введении препарата внутрь составляет 5 мг/кг.
2. Ноопепт проявляет антиамнестическое действие на известных моделях антероградной амнезии.
Антиамнестический эффект Ноопепта выявлен не только на модели ретроградной амнезии, каковой является ЭШ, наносимый после обучения, но также на моделях антероградной амнезии, вызванной вводимыми перед обучением блокаторами различного типа медиаторных систем. Так, он устраняет амнезию, вызванную блокаторами рецепторов ацетилхолина: мускаринового подтипа, скополамином, и никотинового подтипа, мекамиламином. Ноопепт устраняет также амнезию, вызванную канальными блокаторами NMDA подтипа глютаматергических рецепторов -MK-801 и кетамином.
3. Ноопепт проявляет антиамнестическое действие на новой модели амнезии, вызванной липофильным производным пролина.
Наряду с этими, известными ранее амнестическими воздействиями, был использован цетиловый эфир пролина ( ЦЭПр) - новый амнестический агент, разработанный в Институте Фармакологии на основании накопленного опыта липофилизации аминокислот с целью их «протаскивания» через ГЭБ. Выбор пролина был обусловлен данными об амнестическом эффекте этой аминокислоты при введении в мозг новорожденных цыплят. Применение ЦЭПр дало возможность получить амнезию при внемозговом (внутрибрюшинном) способе введения, притом по выраженности эффекта этот новый амнестический фактор не уступал электрошоку. Ноопепт устранял эффект ЦЭПра.
4. Ноопепт улучшает обучаемость в условиях исходного дефицита информации в тесте УРПИ.
Известно, что непременным условием выявления ноотропного эффекта того или иного соединения является исходный мнестический дефицит. Наряду с применением амнестических факторов, исходный дефицит информации может быть смоделирован применением слабого подкрепляющего режима обучения (4-5 обучающих стимулов силой 0,45mA, вместо 8-ми подкрепляющих ударов, силой 0,15 mA, при использовании амнестических факторов). В этом случае в контрольной группе обучается, т.е. помнят о нанесенном накануне болевом стимуле, лишь незначительная часть животных. Введение Ноопепта увеличивает число обучившихся животных, не заходящих в опасный отсек.
5. Ноопепт улучшает обучаемость при исходном дефиците обучения в тесте УРАИ.
Режим «дефицита обучения» был воспроизведен также и на модели условного рефлекса активного избегания (УРАИ) как одной из форм ассоциативного обучения, дающей представление о скорости обучения и о степени сохранения памятного следа. При использовании массированного режима обучения УРАИ (50 последовательных сочетаний условного и безусловного стимулов в течение одного сеанса, вместо того же количества ударов «распределенного» на 5 дней в режиме расставленного обучения) в контрольной группе критерия обученности достигает 25% животных. Однократное введение Ноопепта перед обучением достоверно повышает число животных, достигших критерия обученности (до 60%). Если крысам, не достигшим критерия обученности при первом тестировании, продолжать вводить Ноопепт в течение девяти последующих дней, то число обучившихся животных возрастает до 95%. Пирацетам в этих условиях не увеличивал число дополнительно обучившихся животных.
На всех указанных моделях мнестического дефицита оптимальная доза ГВС-111 составляла 0,5 мг/кг. Для пирацетама уровень эффективных доз составляет (в зависимости от теста) 200 мг/кг - 500 мг/кг. Таким образом, по уровню эффективных доз ГВС-111 превосходит пирацетам в 400 - 1000 раз.
6. Ноопепт облегчает все фазы процессинга памятного следа, тогда как пирацетам - только его начальные фазы.
Для того, чтобы выяснить, является ли различия между Ноопептом и Пирацетамом чисто количественным, или между ними имеется и качественная разница , были выполнены эксперименты с использованием различных режимов введения этих препаратов в тесте УРПИ, поскольку этот прием позволяет выявить преимущественное воздействие препарата на ту или иную фазу процессинга памяти. Показано, что Ноопепт проявляет активность в тесте УРПИ и на «недоучках», и на моделях амнезии не только при введении перед обучением, но также и после него, и перед тестированием. Это свидетельствует о способности Ноопепта облегчать как процессы первоначальной обработки информации, ее фиксации и консолидации, так и ее извлечения. В отличие от Ноопепта, Пирацетам влияет преимущественно на начальные фазы обработки информации, а фазу её извлечения не улучшает или даже ухудшает.
В целом, полученные данные свидетельствуют о том, что для Ноопепта характерен более широкий спектр ноотропных эффектов, чем для Пирацетама, т.е. отличия ГВС-111 от эталонного ноотропа носят не только количественный, но и качественный характер.
7. Ноопепт облегчает контекстуальную (обстановочную) память.
Наряду с тестами УРПИ и УРАИ, основанных на болевом подкреплении, для более полной характеристики эффекта Ноопепта был использован тест водного лабиринта Морриса, основанный на способности животных к пространственной ориентации и дающий возможность, используя отставленное тестирование (через 10 дней после обучения), оценить также долговременную пространственную память. Поскольку известно, что именно нарушение пространственной ориентации является одним из ранних проявлений болезни Альцгеймера и что важнейшим патогенетическим фактором этой патологии является дефицит холинергической передачи, были выполнены эксперименты, в которых в опытах на мышах линии BALB/c изучено влияние Ноопепта на способность к обучению и долгосрочную память в водном лабиринте Морриса. Показано, что в то время как холиноблокаторы обоих типов (скополамин и мекамиламин) вызывают нарушение обучаемости и долговременной пространственной памяти, Ноопепт (0,5 мг/кг), введенный однократно на фоне развившегося действия холиноблокаторов, полностью устраняет вызванное ими ухудшение пространственной ориентации и долговременной памяти.
8. Ноопепт эффективен на модели неассоциативного обучения.
Ноопепт проявлял активность не только на моделях ассоциативного обучения, связанных с болевым подкреплением (УРПИ, УРАИ) или контекстуальным фактором, но и на модели неассоциативного обучения, каковым является угашение («негативное обучение»). На разработанной нами модели острого угашения исследовательско-ориентировочной реакции (ИОР) показано, что, не изменяя исходного уровня двигательной активности, Ноопепт в широком диапазоне доз (0,05-5 мг/кг) ускоряет развитие угашения ИОР. Этот эффект был нами описан для ноотропов различной химической структуры.
9. Ноопепт облегчает синаптическую передачу на уровне коры головного мозга и гиппокампа.
Результаты электрофизиологического анализа Ноопепта выявили его способность увеличивать амплитуду транскаллозального ответа, что свидетельствует об облегчении межполушарной ассоциативной передачи на уровне коры головного мозга - эффекте, характерном для Пирацетама и ноотропов других классов. Выявлена также способность Ноопепта облегчать длительную гиппокампальную потенциацию (LTP), рассматриваемую в качестве электрофизиологического эквивалента памяти. Количественный анализ ЭЭГ выявил способность Ноопепта увеличивать частоту гиппокампального тета-ритма. Указанная совокупность электрофизиологических эффектов высоко специфична для действия ноотропов.
Химическая структура Ноопепта обуславливает его активность при пероральном введении.
Известно, что дипептиды характеризуются значительно большей по сравнению с пептидами сложной структуры устойчивостью к действию ферментов щеточной каймы энтероцитов. Поскольку наличие в структуре Ноопепта циклической аминокислоты пролина и стабилизирующих N- и С-концевых замещений могут служить дополнительными факторами повышения устойчивости этого дипептида к воздействию ферментов желудочно-кишечного тракта, можно было предположить, что в условиях перорального введения эффективность Ноопепта сохраняется. На модели УРПИ в условиях амнезии, вызванной электрошоком, показано наличие у Ноопепта антиамнестического действия, при этом, так же как и в условиях парентерального введения препарата, имеет место характерная зависимость доза/эффект в виде «двугорбого» купола с максимумами активности в области 0,5 и 10 мг/кг. На модели УРАИ (обучение в режиме массированного обучения ) показано, что Ноопепт, введенный перорально, повышает число обучившихся животных. В условиях последующего повторного введения Ноопепта крысам, не обучившимся в первый день, имело место дальнейшее «доучивание» - критерия достигали 95-100% крыс.
Ноопепт, в дозах, проявляющих ноотропную активность, не оказывает ни стимулирующего, ни седативного действия.
Даже в дозе, превышающей ноотропную на 3 порядка, Ноопепт не нарушает моторную координацию, не вызывает миорелаксации или седативного эффекта. Перечень полученных данных свидетельствует о специфическом характере мнемотропного действия этого препарата. На следующем этапе исследования были выполнены эксперименты, которые выявили некоторые дополнительные полезные свойства этой молекулы.
Предыдущий раздел | Оглавление | Следующий раздел
