ВЛИЯНИЕ ПРОГЕСТЕРОНА НА ВРЕМЯ СОМАТОСЕНСОРНОЙ

ISSN 1810-0198. Вестник ТГУ, т.19, вып.6, 2014
УДК 616-035.1. 616-092.9.
ВЛИЯНИЕ ПРОГЕСТЕРОНА НА ВРЕМЯ СОМАТОСЕНСОРНОЙ РЕАКЦИИ
У КРЫС С ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМОЙ
 Г.А. Захаров, О.В. Волкович, Г.И. Горохова
Ключевые слова: черепно-мозговая травма; нейропротекция; прогестерон; хронофармакология.
У крыс с черепно-мозговой травмой значительно увеличилось время выполнения соматосенсорного теста. При
применении прогестерона это время укорачивалось, особенно у животных, получавших препарат с учетом хр онобиологических ритмов.
Черепно-мозговая травма (ЧМТ) остается одной из
важнейших проблем неотложной медицины. По данным Всемирной организации здравоохранения, в мире
от нее ежегодно погибают 1,5 млн человек, а 2,4 млн
становятся инвалидами [1].
В настоящее время не существует единого подхода
к лечению ЧМТ. Медицинские школы придерживаются
различных протоколов лечения этой патологии, которые отличаются стратегиями воздействия на характерные для нее патологические процессы. Продолжается
поиск лекарственных препаратов, обладающих нейропротекторными свойствами. Трудности в решении этих
задач связаны с многообразием патогенетических факторов, приводящих к развитию гипоксии, ишемии,
прогрессирующего отека мозга, грубых нарушений
обмена нейромедиаторов, липопероксидацни, ионного
гомеостаза и др.
Перспективным препаратом для лечения ЧМТ является прогестерон [2–3]. В течение длительного времени он рассматривался как женский половой гормон,
который в первую очередь участвует в регуляции беременности. Основными мишенями специфической
гормональной активности прогестерона являются репродуктивные органы (матка, влагалище), молочные
железы и центральная нервная система (ЦНС). Именно
в них обнаружены самые высокие концентрации клеточных рецепторов прогестерона, через которые реализуются его биологические и фармакологические эффекты.
Недавние исследования показали, что этот гормон
также обладает эффектом протективного нейростероида, который может обеспечить защиту поврежденных
клеток центральной и периферической нервной системы. Прогестерон и его метаболиты сейчас принято
классифицировать как нейростероиды [4].
В последнее десятилетие наблюдается значительное повышение интереса исследователей к роли хронобиологических аспектов в развитии патофизиологичеизменения в кинетике более сотни лекарственных
средств доказаны и для животных, и для людей [5].
Хронофармакокинетические данные могут частично объяснить хронофармакодинамические феномены
1998
[6]. Знание влияния времени назначения лекарственного вещества на кинетику препарата может иметь большое практическое значение.
Другое объяснение временным колебаниям клинического эффекта медикаментов состоит в циркадианных изменениях свойств рецепторов. В настоящее время Gamma-Aminobutyric acid (GABA) и N-methyl-Daspartate (NMDA) рецепторы рассматриваются как
важные точки приложения нейропротекторов вообще и
прогестерона в частности [7]. Доказано, что чувствительность GABA рецепторов повышается в ночные
часы [8].
Целью настоящей работы являлось изучение влияния прогестерона в хронобиологическом аспекте на
время выполнения крысами соматосенсорного теста
после тяжелой ЧМТ.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследования выполнены на 15 половозрелых беспородных крысах-самцах, массой 230–280 г, содержавшихся в условиях вивария на сбалансированном
рационе.
Для оценки соматосенсорной системы использовали adhesive-removal test, позволяющий оценить соматосенсорный дефицит [9–10].
Все крысы до проведения эксперимента были ознакомлены с тестовой средой. При проведении теста 2 кусочка липкой бумаги одинакового размера (100 мм2)
были использованы в качестве двусторонних тактильных раздражителей и были приклеены на дистальнолучевой области запястья каждой передней лапы крысы. Затем крысу помещали обратно в клетку. Регистрировали время, затрачиваемое крысой для удаления раздражителей с конечностей. В день проводили 5 испытаний с интервалом более 5 мин. Животных тренировали в течение 3 дней. После того, как крысы научились удалять бумажку быстрее, чем за 10 с, их подвергали травматическому воздействию. ЧМТ моделировали путем нанесения животному удара грузиком (68 г) с
высоты 90 см, в центр теменной области черепа, с помощью специального устройства. Энергия воздействия
в этом случае составила 0,6 Дж.
ISSN 1810-0198. Вестник ТГУ, т.19, вып.6, 2014
Таблица 1
Время (с), затраченное крысами для решения соматосенсорного теста при ЧМТ (M ± m)
Группы
I
II
III
Число крыс
5
5
5
До ЧМТ
7 ± 0,4
1 сутки
104,0 ± 6,6
107,0 ± 5,7
101,8 ± 7,8
7 сутки
112,8 ± 6,1
85,8 ± 5,2**
75,2 ± 5,8**+
15 сутки
98,0 ± 5,4
48,6 ± 3,8**++
39,4 ± 2,1**++
Примечание: * – статистически значимое различие величин контрольной и основных групп; + – статистически значимое различие величин в динамике внутри каждой группы по сравнению с первыми сутками после травмы (* и + – P < 0,05; ** и ++ –
Р < 0,01).
Животных разделили на 3 группы по 5 крыс в каждой: I – контрольная (лечения не получала), крысам
II группы (Pr I) через 30 мин. после нанесения травмы
интраперитонеально вводился прогестерон в дозе
30 мг/кг массы тела и затем в дозе 30 мг/кг/сутки: утром 15 мг/кг + вечером 15 мг/кг. В III группе (Pr II)
крысам, подвергнутых ЧМТ, вводили прогестерон в
аналогичной суточной дозе – (30 мг/кг), но, в отличие
от второй группы, с учетом циркадианных ритмов:
утром 25 мг/кг и вечером 5 мг/кг. Препарат вводили в
течение первых 3 суток после травмы.
Статистическую обработку материала проводили с
помощью программы SPSS13. Вычисляли среднее значение (М), стандартное отклонение (δ), ошибку средней величины (m). Разницу средних величин оценивали
по критерию Стьюдента и вероятности Р, которую
признавали статистически значимой при Р < 0,05. Соответствие полученных данных Гауссовому распределению оценено с использованием визуальной проверки
с помощью гистограммы с наложением кривой нормального распределения и критерия согласия Колмогорова–Смирнова, результаты которого показали, что
отклонение от нормального распределения не существенно – Р во всех случаях значительно больше 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Как видно из табл. 1, после травматического воздействия время, затраченное животными на решение
задачи, статистически значимо увеличились во всех
группах, составляя в I, II и III группах, соответственно,
104 ± 6,6; 107 ± 5,7; 101,8 ± 7,8 с (P < 0,01).
Различий между контрольной (без лечения) и
опытными (с лечением) группами в первые сутки выявлено не было (табл. 1). Но уже на 7 сутки крысы контрольной группы затратили большее время на решение
задачи по сравнению со временем, затраченным ими в
первые сутки после травмы, тогда как в опытных группах эта величина достоверно снизилась. Выявлена статистическая значимая разница длительности решения
теста между контрольной группой и опытными: I vs II
группы (ЧМТ vs Pr I) – p = 0,009896, I группа vs III
(ЧМТ vs Pr II) – p = 0,002051.
На 15 сутки в первой группе зафиксирована тенденция к снижению времени, затраченного на выполнение теста, до 98 ± 5,4 с. Это, очевидно, связано с
восстановлением функции ЦНС к этому сроку наблюдения. В опытных группах снижение было еще более
выражено. Отмечается статистически значимая разница длительности решения теста между контрольной
группой и остальными: I vs II (ЧМТ vs Pr I) – p =
= 0,000076, I группа vs III (ЧМТ vs Pr II) – p = 0,000008.
Выявлена тенденция к более выраженному снижению времени, затрачиваемому на тест, у крыс в III
опытной группе, по сравнению со II. Так, в III группе
уже на 7 сутки отмечается статистически значимая
разница по сравнению с первыми сутками, а во II группе этот эффект выявлен только на 15 сутки. Хотя необходимо отметить, что ни на 7, ни на 15 сутки значимой
разницы между опытными группами II (Pr I) и III (Pr II)
не выявлено.
Таким образом, в результате эксперимента у крыс
после ЧМТ выявлено значительное увеличение продолжительности выполнения соматосенсорного теста.
В группах, получавших в посттравматическом периоде
прогестерон, на 7 и 15 сутки это время было статистически значимо меньше. Это свидетельствует о его положительном влиянии на нервные процессы. Выявлена
тенденция более раннего восстановления функций у
крыс в группе, получавших прогестерон с учетом хронобиологических особенностей его метаболизма.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Lu J., Marmarou A., Choi S. et al. Mortality from traumatic brain
injury // Acta neurochirurgica. 2005. V. 95. P. 281-285.
2. Meffre D., Delespierre B., Gouezou M. et al. The membrane-associated
progesterone-binding protein 25-Dx is expressed in brain regions involved in water homeostasis and is up-regulated after traumatic brain
injury // J. Neurochemistry. 2005. V. 93. P. 1314-1326.
3. Stein D.G., Wright D.W., Kellermann A.L. et al. Does progesterone
have neuroprotective properties? // Annals of Emergency Medicine.
2008. V. 51. P. 164-172.
4. Reddy D.S., O’Malley B.W., Rogawski M.A. et al. Anxiolyticactivity of
progesterone in progesterone receptor knockout mice // Neuropharmacology. 2005. V. 48. P. 14-24.
5. Lemmer B. The clinical relevance of chronopharmacology in therapeutics // Pharmacol. Res. 1996. V. 33. P. 107-115.
6. Lemmer B. Chronopharmacokinetics: Are they clinically relevant? //
Clin. Pharmacokinet. 1994. V. 26. P. 419-427.
7. Stein D.G. Progesterone exerts neuroprotective effects after brain
injury // Brain Research Reviews. 2008. V. 57. P. 386-397.
8. Jaliffa C.O., Saenz D., Resnik E. et al. Circadian activity of the GABAergic system in the golden hamster retina // Brain Research. 2001.
V. 912. P. 195-202.
9. Chen J., Li Y., Chopp M. Intracerebral transplantation of bone marrow
with BDNF after MCAo in rat // Neuropharmacology. 2000. V. 39.
P. 711-716.
10. Zhang L., Chen J., Li Y. et al. Quantitative measurement of motor and
somatosensory impairments mild (30 min) and severe (2 h) transient
middle cerebral artery occlusion in rats // J. Neurol. Sci. 2000. V. 174.
P. 141-146.
Поступила в редакцию 30 октября 2014 г.
Zakharov G.A., Volkovich O.V., Gorokhova G.I. INFLUENCE OF PROGESTERONE AT SOMATOSENSORY REACTION TIME OF RATS WITH TRAUMATIC BRAIN INJURY
It is significantly increased execution time of somatosensory
test among rats with traumatic brain injury. This time was shortened by using progesterone, especially among animals, who
1999
ISSN 1810-0198. Вестник ТГУ, т.19, вып.6, 2014
obtained a medicine taking into account chronobiological
rhythms.
Key words: traumatic brain injury; neuroprotection; progesterone; chronopharmacology.
Захаров Геннадий Алексеевич, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, доктор медицинских наук, профессор кафедры патологии, e-mail: [email protected]
Zakharov Gennadiy Alekseevich, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation,
Doctor of Medicine, Professor of Pathology Department, [email protected]
Волкович Олег Викторович, Чуйская областная объединенная больница, г. Бишкек, Кыргызская Республика,
кандидат медицинских наук, врач, e-mail: [email protected]
Volkovich Oleg Viktorovich, Chui regional hospital, Bishkek, Kyrgyz Republic, Candidate of Medicine, Doctor, e-mail:
[email protected]
Горохова Галина Ивановна, Кыргызско-Российский Славянский университет, г. Бишкек, Кыргызская Республика, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, ведущий методист лаборатории экспериментального
моделирования патологических процессов, e-mail: [email protected]
Gorohova Galina Ivanovna, Kyrgyz-Russian Slavic University, Bishkek, Kyrgyz Republic, Candidate of Biology, Senior
Researcher, Leading Methodologist of Experimental Modeling of Pathological Processes Laboratory, e-mail: [email protected]
2000