СРЕДСТВО, ОКАЗЫВАЮЩЕЕ НЕЙРОПРОТЕКТОРНОЕ ДЕЙСТВИЕ В ОСТРОМ ПЕРИОДЕ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЫ
MEDICATION, PROVIDING NEURO-PROTECTIVE ACTION IN ACUTE PERIOD OF CRANIOCEREBRAL INJURY

Изобретение относится к медицине, в частности к фармакологии и неврологии. Касается применения известного антиконвульсанта ламотриджина (другие названия вещества: ламиктал, ламолеп) в качестве нейропротекторного средства в остром периоде черепно-мозговой травмы.
Согласно современным представлениям тяжесть течения острого периода черепно-мозговой травмы определяется частотой и интенсивностью вторичных повреждений мозга, обусловленных ишемией, судорожными явлениями и гипоксией. Эпизоды судорог, ишемии и гипоксии постоянно возникают на протяжении острого периода заболевания. Поэтому лекарственная нейропротекция нейронов, сохранивших свою функциональную активность в очагах размозжения, рассматривается как главное направление медикаментозной терапии травмы мозга (Р.Д.Касымов, А.Н.Кондратьев, 2001, Т.А.Скоромец, 2002, Teadale G.M., Grabam D.J., 1999, Белозерцев Ф.Ю. и др., 2007).
С целью коррекции этих синдромов применяют антиконвульсанты (фенобарбитал, фенитоин, карбамазепин, диазепам и др.), вазоактивные вещества (нимодипин, сермион и др.), ноотропные средства (пирацетам, нооглютил, пантогам, актовегин и др.). Перечисленные препараты обладают, как правило, одним специфическим терапевтическим эффектом. Вазоактивные вещества предупреждают развитие или устраняют ангиоспазмы, ведущие к ишемии. Барбитураты уменьшают интенсивность последствий гипоксии с гиперкапнией, препятствуя истощению метаболических резервов и повышению внутричерепного давления. Особое внимание уделяют предупреждению вторичных судорожных эпизодов, которые усугубляют влияние на травмированный мозг высокого внутричерепного давления, колебаний артериального давления, сниженной доставки кислорода, метаболического дефицита. Для их профилактики в остром посттравматическом периоде рекомендуется применять карбамазепин, фенитоин, фенобарбитал, диазепам (И.А.Качков, В.Г.Амчиславский, Б.А.Филимонов, 1999, Ф.Ю.Белозерцев и др., 2007).
В настоящее время для одновременной профилактики вторичных повреждений при черепно-мозговой травме прибегают к назначению комплекса, состоящего из антиконвульсантов, вазодилататоров, ноотропов и других препаратов. Комплексную фармакотерапию рекомендуют начинать с 3 суток посттравматического периода (Р.Мартуза, М. Проктор, 1997, Р.Д.Касымов, А.Н.Кондратьев, 2001, Т.А.Скоромец, 2002, A.I.Faden, 1996, Портер Р.Д., Мелдрум Б.С., 2007).
Вместе с тем, полипрагмазия может вызывать нежелательные лекарственные взаимодействия, усиливать дезинтегративные процессы в ЦНС или угнетать саногенетические механизмы, ограничивающие ишемические, гипоксические, судорожные вторичные повреждения мозга (И.А.Качков и др., 1999, Ф.Ю.Белозерцев и др., 2007).
В настоящее время ведется поиск лекарственных средств с многофакторным терапевтическим действием, что позволит использовать для лечения посттравматического синдрома один препарат вместо трех-четырех.
Для расширения арсенала лекарственных средств, используемых в качестве нейропротекторов при черепно-мозговой травме, и повышения эффективности фармакотерапии острого посттравматического периода предлагается использовать антиконвульсант ламотриджин. Согласно нашим данным препарат помимо устранения судорог способен снижать отрицательное воздействие ишемии и гипоксии на функционирование нервной ткани, а также устранять амнестические расстройства.
Ламотриджин (ламиктал, ламолеп) является производным фенилтриазина и относится к группе противоэпилептических препаратов нового поколения. Препарат вызывает инактивацию натриевых каналов, что подавляет повторные быстрые разряды нейронов в ЦНС и, возможно, потенциалзависимые кальциевые каналы. На фоне действия препарата обнаружено уменьшение высвобождения ряда медиаторов. Разрешено применение ламотриджина в неврологической практике для лечения парциальных и генерализованных приступов и судорожных приступов при синдроме Леннокса-Гасто (Портер Р.Д., Мелдрум Б.С., 2007, Р.У.Хабриев, А.Г.Чучалин, 2006, инструкция по применению ламотриджина).
Применение ламотриджина по новому назначению стало возможным благодаря выявленным новым фармакологическим свойствам препарата.
Впервые показано, что ламотриджин в остром периоде черепно-мозговой травмы оказывает антиишемический, антигипоксический и антиамнестический эффект. Как установлено, курсовое введение ламотриджина в дозе 25-50 мг/кг животным, перенесшим черепно-мозговую травму, продляет функциональную активность головного мозга при его полной ишемии, увеличивает резервное время при гипоксии с гиперкапнией и гемической гипоксии, уменьшает продолжительность электрошоковых судорог и устраняет амнестические расстройства. В литературе не описаны эти свойства ламотриджина, которые в условиях черепно-мозговой травмы обеспечивают повышение устойчивости мозга к ишемии, гипоксии, гиперкапнии, гемической гипоксии и устранение амнезии.
Эксперименты проведены на белых беспородных мышах массой 20-25 г и белых беспородных крысах массой 140-160 г. Животным наносили контактную черепно-мозговую травму (Ф.Ю.Белозерцев и др., 2004). Начиная со 2 дня, группе животных внутрибрюшинно вводили ламотриджин в дозе 25 и 50 мг/кг/сутки.
Группе сравнения назначали прототипы с узким спектром нейропротекторного эффекта: вазоактивный препарат сермион (5 мг/кг), антигипоксант натрия оксибутират (50 мг/кг), ноотроп пирацетам (50 мг/кг), антиконвульсанты сульфат магния (80 мг/кг) и вальпроат натрия (100 мг/кг). Эти нейропротекторы рекомендованы для применения при черепно-мозговой травме.
Нейропротекторную активность ламотриджина и прототипов оценивали по устойчивости мозга к факторам его вторичного повреждения в условиях черепно-мозговой травмы - ишемии, гипоксической гипоксии с гиперкапнией, гемической гипоксии и судорожным явлениям.
Для определения антиишемической активности препаратов использовали декапитационную модель полной ишемии головного мозга (O.H.Lowry et al., 1964, D.Gosal, J.E.Torres, 2001). С этой целью после декапитации на уровне 1 шейного позвонка определяли продолжительность и частоту агонального дыхания (гаспинга).
Антигипоксическую активность препаратов определяли по продолжительности резервного времени у мышей в условиях гермокамеры и после введения раствора нитрита натрия в дозе 200 мг/кг (Воронина Т.А. и др., 2005), что моделирует воздействие на животных двух факторов, повреждающих мозг при контактной травме головы (Качков И.А. и др., 1999).
Для оценки противосудорожной активности препаратов у крыс регистрировали продолжительность тонической экстензии при электрораздражении мозга через глазничные электроды и определяли защитный индекс - процент животных, у которых не возникали электрошоковые судороги (Воронина Т.А., Неробокова Л.Н., 2005).
Оценка состояния мнестических функций у животных, перенесших черепно-мозговую травму, выполнена с использованием методики выработки и отсроченного воспроизведения условной реакции пассивного избегания (Т.А.Воронина и др., 2005). Эффекты препаратов оценивали по достижению критерия обучения и количества выработанных условных ответов. Оценку состояния долговременной памяти производили по показателям отсроченного воспроизведения условной реакции пассивного избегания через 7 дней после сеанса обучения.
Проведенные исследования показали, что в первые сутки посттравматического периода наблюдается повышение на 24,9-42,6% устойчивости мозга к ведущим факторам его вторичного повреждения. Начиная с 3 суток, отмечается снижение показателей устойчивости головного мозга травмированных животных к ишемии, гипоксии, гиперкапнии и судорогам (табл.1, 2, 3), что указывает на уменьшение активности эндогенных протекторных механизмов и повышение вероятности вторичных повреждений мозга.
Антиконвульсант ламотриджин оказывает выраженный протекторный эффект при ишемическом повреждении мозга. На 5 день введения ламотриджина в дозе 25 мг/кг/сутки мышам с черепно-мозговой травмой частота агонального дыхания на фоне полной ишемии головного мозга возрастает на 160%, а 50 мг\кг препарата - на 177%. Увеличение продолжительности агонального дыхания (на 120%) наблюдается при курсовом применении меньшей дозировки ламотриджина - 25 мг/кг/сутки.
Эффективность препарата прототипа вазодилататора серимиона, используемого в качестве вазоактивного средства при черепно-мозговой травме, была ниже. В терапевтической дозе 5 мг/кг/сутки сермион увеличивает продолжительность агонального дыхания при полной ишемии головного мозга травмированных животных на 81,6% и частоту гаспинга - на 131% (табл.1).
В еще меньшей степени изменяются показатели устойчивости головного мозга к его глобальной ишемии на фоне действия остальных прототипов - антиконвульсанта магния сульфата и ноотропа пирацетама (таблица 1).
В следующей серии установлено, что курсовое введение ламотриджина увеличивает резервное время у травмированных животных, помещенных в гермокамеру. В условиях черепно-мозговой травмы достоверное увеличение резервного времени отмечается после назначения 50 мг/кг/сутки (на 28%), что сравнимо с эффектом антигипоксического препарата прототипа натрия оксибутирата. Напротив, после курса прототипа изобретения вазодилататора сермиона в дозе 5 мг/кг/сутки резервное время у травмированных животных уменьшается на 10% и не изменяется под влиянием остальных прототипов - магния сульфата и пирацетама (таблица 2).
Определение устойчивости животных к гемической гипоксии показало, что у травмированных мышей резервное время на фоне действия нитрита натрия в дозе 200 мг/кг на 16% ниже, чем у интактных мышей (Р<0,05). 9-Дневный курс ламотриджина увеличивает продолжительность жизни мышей в посттравматический период на 109,6%. Сходным образом, но слабее повышает устойчивость травмированных животных к гемической гипоксии препарат сравнения оксибутират натрия (таблица 3).
В серии исследований изучена способность ламотриджина устранять амнестические расстройства в посттравматический период. На 10 сутки острого периода черепно-мозговой травмы после выработки условного рефлекса пассивного избегания (УРПИ) животным наносили электрошок и через 7 суток тестировали отсроченное воспроизведение УРПИ (таблица 5). По сравнению с интактными животными в посттравматический период зафиксировано полное исчезновение адаптивного оборонительного ответа. Курсовое введение ламотриджина (25 мг/кг) устраняет травматическую амнезию. При этом частота отсроченного воспроизведения УРПИ через 7 суток была выше на 37,5%, чем в контроле. Отсроченное воспроизведение адаптивных реакций под влиянием курсового применения прототипа изобретения ноотропа пирацетама восстанавливается в том же объеме (на 40%). На фоне действия другого препарата сравнения магния сульфата не обнаружено ослабления амнезии (таблица 4).
В дозах, оказывающих антиишемическое, антигипоксическое и антиамнестическое действие, ламотриджин ограничивает электрошоковые судороги. Его курсовое введение в дозе 25 мг/кг предупреждает возникновение электрошоковых судорог у 75% травмированных животных, а 50 мг/кг - в 100% случаев (Р<0,05). Эксперименты показали, что противосудорожный эффект ламотриджина достоверно выше, чем у прототипа изобретения магния сульфата (таблица 5).
Таким образом, в отличие от симптоматических средств с избирательно вазоактивным (сермион), антигипоксическим (натрия оксибутират), антиамнестическим (пирацетам) или противосудорожным действием (магния сульфата) антиконвульсант ламотриджин обладает многофакторным протекторным эффектом в условиях черепно-мозговой травмы. Его позитивное влияние на течение ишемии, гипоксии, гиперкапнии, амнезии и судорог в посттравматическом периоде не уступает или превосходит по силе эффекта перечисленные выше препараты сравнения, которые входят в стандарт лечения в остром периоде черепно-мозговой травмы.
Таким образом, полученные данные убедительно свидетельствуют о наличии у ламотриджина значительного многофакторного протекторного эффекта в острый период черепно-мозговой травмы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Белозерцев Ф.Ю., Белозерцев Ю.А. Значение нейропротекторов в лечении травматической энцефалопатии. - Чита, 2004. - 84 с.
2. Воронина Т.А., Неробокова Л.Н. Методические указания по изучению противосудорожных веществ. / Руководство по экспериментальному изучению новых фармакологических веществ под редакцией Р.У.Хабриева. - Москва, 2005. - С.332-337.
3. Касымов Р.Д., Кондратьев А.Н. Основные принципы хирургического лечения и интенсивной терапии тяжелой черепно-мозговой травмы. - Санкт-Петербург. - 2001.
4. Качков И.А., Амчеславский В.Г., Филимонов Б.А. Алгоритмы лечения тяжелой черепно-мозговой травмы. // Consilium medicum. - 1999. - T.1. - №2. - 85-90.
5. Лекарственные средства. Под ред. Р.У.Хабриева, А.Г.Чучалина. - М.: Гэотар, 2006. - С.333-335.
6. Мартуза З., Проктор М. Травма. - / Неврология. Под ред. Самуэльс М. - М.: Практика, 1997. - С.355-398.
7. Портер Р.Д., Мелдрум Б.С. Противоэпилептические средства. / Базисная и клиническая фармакология. Под редакцией Б.Катцунга. - Санкт-Петербург: Невский диалект, 2007. - Т.1. - С.464-491.
8. Руководство по экспериментальному изучению новых фармакологических веществ. Под редакцией Р.У.Хабриева. - Москва, 2005. - 785 с.
9. Скоромец Т.А. Вторичная ишемия головного мозга в остром периоде черепно-мозговой травмы. // Автореф диссер. докт. мед. наук. - Санкт-Петербург, 2002. - С.44.
10. Faden A.I. Pharmacologic treatment of acute traumatic brain injury. // JAMA 1996. - 276. - P.569-57.
11. Gostal D., J.E.Torres. Brainstem nitric oxide tissue levels correlate with anoxia-induced gasping activity in the developing rat. // Biol. Neonate. - 2001. - Vol.79. - №22. - Р.122-131.
12. Green R.W., H.L.Haas. The electrophysiology of adenosine in the mammalian central nervous system. // Prog. Neurobiol. - 1991. - Vol.36. - P.329.
13. Lowry O.H., J.V.Passoneau, F.X.Hasselber-ger, D.W.Schulz. Effect of ischemia on known substrates and cofactors of the glycolitic pathway in brain. // J. Biol. Chem. - 1964. - Vol.239. - P.18-30.
14. Teadale G.M., Graham D.I. Craniocerebral Trauma: protection and retrievale of the neural population after injury. // Neurosurgery. - 1998. - P.43.
Таблица 1
Влияние ламотриджина на устойчивость мышей к ишемии после черепно-мозговой травмы
Группа животных и препарат
Количество животных
Доза (мг/кг)
Агональное дыхание (гаспинг)
Время (с)
Частота дыхательных движений
Интактная(интактные мыши)
23
-
13,6±0,87
9,1±0,45
Контрольная 1(мыши с ЧМТ)1 сутки
10
-
19,4±0,98*
10,6±0,8
Контроль 2(мыши с ЧМТ, 6 сутки)
10
-
13,7±1,7
7,2±1,5
Опытная 1
Ламотриджин
8
25
42.7±2.91**
18.9±0.85**
(мыши с ЧМТ)
8
50
23±3.11
20±1.09**
Опытная 2Сермион(мыши с ЧМТ)
8
5
24,7±1,4**
16,7±2,5**
Опытная 3Магния сульфат(мыши с ЧМТ)
8
80
22,7±0,9**
12,5±1,1
Опытная 4Пирацетам(мыши с ЧМТ)
8
50
12,7±0,8
10,2±0,5
Примечание. Значимость различий контроль 1 (интактные мыши) - мыши после ЧМТ и мыши после ЧМТ - опыт: * - Р<0,05 ** - Р<0,05.
Таблица 2
Влияние ламотриджина на продолжительность резервного времени крыс с черепно-мозговой травмой (11 сутки) в условиях гипоксии с гиперкапнией
Группа животных и препарат
Количество животных
Доза (мг/кг)
Резервное время (мин)
Интактная(интактные мыши)
12
-
25.5±1.21
Контрольная(мыши с ЧМТ)11 сутки
12
-
23.5±1.12
Опытная 1Ламотриджин(мыши с ЧМТ)
8
50
30.12±1.63*
Опытная 2Оксибутират натрия(мыши с ЧМТ)
10
50
35,9±3,11**
Опытная 3Сермион(мыши с ЧМТ)
8
5
21,1±2,1
Опытная 4Магния сульфат(мыши с ЧМТ)
8
80
22,7±3,1
Опытная 5Пирацетам(мыши с ЧМТ)
8
50
26,6±2,7
Примечание. Значимость различий контроль 1 (интактные мыши) - мыши после ЧМТ и мыши после ЧМТ - опыт: * - Р<0,05 ** - Р<0,05.
Таблица 3
Влияние ламотриджина на резервное время у травмированных крыс в условиях гемической гипоксии (10 сутки)
Группа животных и препарат
Количество животных
Доза (мг/кг)
Резервное время (мин)
Интактная (интактные мыши)
12
-
29.6±1.77
Контрольная(мыши с ЧМТ)11 сутки
12
-
24.9±1.57*
Опытная 1Ламотриджин(мыши с ЧМТ)
8
50
52,2±3,33**
Опытная 2Оксибутират натрия(мыши с ЧМТ)
8
100
36,2±3,8**
Примечание. Значимость различий интактные мыши - контроль (мыши после ЧМТ) и контроль-опыт: * - Р<0,05 и ** - Р<0,05.
Таблица 4
Влияние ламотриджина на воспроизведение УРПИ у крыс в посттравматический период через 7 суток после обучения и нанесения электрошока
Группа животных (п - число животных)
Доза препарата (мг/кг)
Показатели воспроизведения условного рефлекса пассивного избегания
Выработка УРПИ
Отсроченное воспроизведение через 7 суток
Количество УРПИ (%)
Латентный период перехода в темный отсек (с)
Время пребывания в темном отсеке (с)
Количество УРПИ(%)
Интактная(п=11)
-
100
4,3±1,45
41±4,93
27,2
КонтрольнаяЧМТ+ЭШ(п=9)
-
100
14,9±1,96
92,2±4,5**
0
Опытная 1ЛамотриджинЧМТ+ЭШ(п=8)
25
100
22±3,11
84±14.66
37,5
Опытная 2ПирацетамЧМТ+ЭШ(п=10)
50
100
66,8±0,74
43,3±11,7*
40
Опытная 3Магния сульфатЧМТ+ЭШ(п=8)
40
100
37,9±8,2
116,5±18.7
12,5
Примечание. Значимость различий интактная - контрольная (крысы после черепно-мозговой травмы + ЭШ) и контрольная - опыт: * - Р<0,05 и ** - Р<0,001.
Таблица 5
Влияние ламотриджина на электрошоковые судороги у крыс в посттравматический период
Группа животных и препарат
Доза (мг/кг)
Латентный период тонической экстензии (с)
Длительность тонической экстензии (с)
Защитный индекс
абс
%
Интактная
-
1,3±0,8
15,5±0,8
0/10
0%
Контрольная 1(крысы с ЧМТ)4 сутки
-
1.86±0.34
9.43±0.53
0/10
0%
Контрольная 1(крысы с ЧМТ)10 сутки
-
2.38±043
13.93±0.93
0/10
0%
Опытная 1Ламотриджин(крысы с ЧМТ)4 сутки
25
0,68±0,12
5,5±1,5*
6/8*
75%
Опытная 2Ламотриджин(крысы с ЧМТ)10 сутки
50
0
0
8/8*
100%
Опытная 3Магния сульфат(крысы с ЧМТ)10 сутки
80
1,6±0,3
9,6±0,3*
5/10*
50%
Примечание. Значимость различий интактная 2 - контрольная (крысы после черепно-мозговой травмы) и контрольная - опыт (препарат): * - Р<0,05; ** - Р<0,001.