В статье представлены результаты исследования влияния сверхнизких концентраций 2-аминометилбензимидазола на поведение крыс в тесте Порсолта в норме и на фоне активации дофаминергической системы. Показано, что при функционировании дофаминергической системы в норме 2-аминометилбензимидазол в сверхнизких концентрациях (10–14, 10–13 и 10–12 М) проявляет антидепрессантные свойства. Активация дофаминергической системы юмексом (3 мг/кг) нивелирует антидепрессантные эффекты 2-аминометилбензимидазола в концентрациях 10–14 и 10–13 М и ослабляет — в концентрации 10–12 М. Эти результаты подтвердили предположения о том, что данная медиаторная система вовлечена в механизм реализации психоактивных свойств 2-аминометилбензимидазола. Показано, что механизм антидепрессантного действия сверхнизких концентраций данного соединения основан на антагонистическом взаимодействии с дофаминергической системой.
Ключевые слова:2-аминометилбензимидазол, сверхнизкие концентрации, тест Порсолта, дофаминергическая система, юмекс.
The paper presents data learning the influence ultra-low concentrations of 2-aminomethylbenzimidazole on rat behavior in the Porsolt test at norm and on the background activation dopaminergic system by umex. It is shown that the operation of dopaminergic system at norm exhibits antidepressive properties of benzimidazole at ultra-low concentrations (10–14, 10–13 and 10–12 M). It is proved that activation of the dopaminergic system by umex (3 mg/kg) eliminates antidepressive effects of 2-aminometylbenzimidazole at concentrations 10–14 and 10–13 M and reduces at a concentration 10–14 M. These data confirms the assumption that this mediator system is involved in the mechanism for implementing the psychoactive properties of 2-aminometylbenzimidazole. It showed that the mechanism of antidepressant action of the ultra-low dose of the compound based on the antagonistic interaction with the dopaminergic system.
Keywords:2-aminometylbenzymydazole, ultra-low concentrations, dopaminergic system, umex.
Введение. По имеющимся сведениям [15, с. 106], у людей современного общества широко распространены депрессивные расстройства. Так, общее количество лиц с психотической депрессией в Европе достигло 21 миллиона человек [17, p. 87–98]. По данным российской эпидемиологической программы КОМПАС, в 2004 г. распространенность депрессивных расстройств в общемедицинской практике колебалась от 24 до 64 % [12, c. 48–54]. К 2020 г. ВОЗ прогнозирует, что депрессии займут второе место в мире по распространенности, уступая лишь сердечно-сосудистым заболеваниям [18, p. 3–32]. Кроме того, депрессивные расстройства представляют значительную угрозу для больных из-за развития риска суицида, так как приблизительно в 15 % случаев они заканчивают жизнь самоубийством [15, с. 106].
Физиологической науке известно, что возникновение и проявление поведенческого состояния депрессии у животных и человека в значительной степени зависит от функциональной активности дофаминергической медиаторной системы мозга [7, с. 69–78; 11, с. 3–36; 13, с. 88–90]. Механизм эффективности многих антидепрессантных средств [7, с. 69–78; 8; 13, с. 88–90] связан со способностью изменять функциональную активность данной медиаторной системы. В связи с этим исследователи постоянно осуществляют поиск среди известных и новосинтезированных соединений новых эффективных антидепрессантных средств и лекарственных форм, выясняют механизм их физиологического действия [4, с. 274–277; 7, с. 69–78; 10; 15, с. 106–111].
Согласно данным недавних исследований [4 с. 274–277; 5, с. 706–708; 6, с. 30–36] разнообразными психоактивными свойствами в обычных и сверхнизких концентрациях обладает бензимидазол и его производные, в том числе и 2-аминометилбензимидазол. При этом оказалось, что психотропная активность бензимидазолов часто подвержена изменениям в зависимости от функционирования дофаминергической медиаторной системы мозга [4].
Следует отметить, что ввиду большей безопасности сверхнизких концентраций (ниже 10–11 М) биологически активных веществ по сравнению с терапевтическими концентрациями, используемыми в фармакологической практике, изучению физиологических эффектов сверхмалых доз биологически активных веществ и сверхнизких факторов различной интенсивности в биомедицине и физиологии сейчас уделяется пристальное внимание [1, с. 21–40; 4, с. 274–277; 5, с. 706–708; 6, с. 30–36; 14].
Поэтому цель данного исследования — изучить влияние 2-аминометилбензимидазола в сверхнизких концентрациях на поведение крыс в тесте Порсолта в норме и на фоне активации дофаминергической системы юмексом.
МЕТОДИКА
Исследования выполнены на 80 белых беспородных крысах-самцах массой 250–280 г (8 групп по 10 особей в каждой). Четырём экспериментальным группам животных для увеличения функциональной активности дофаминергической медиаторной системы в течение 14 дней внутрибрюшинно вводили по 0,2 мл препарата юмекс в дозе 3 мг/кг («Сhinoin», Венгрия). Действующий компонент юмекса селегилин специфически ингибирует моноаминооксидазу Б, разрушающую дофамин [4, с. 274–275; 8; 13, с. 106]. Одна из четырёх указанных групп в дальнейшем не подвергалась инъекциям каких-либо веществ. Трём группам крыс после 14-дневного курса инъекций юмекса и трём оставшимся группам без таких инъекций (функционирование дофаминергической системы в норме) вводили внутрибрюшинно 0,2 мл 2-аминометилбензимидазола (синтезирован в Таврическом национальном университете им. В. И. Вернадского, химическая чистота 98 %) в одной из концентраций (10–14, 10–13 и 10–12 М). Контрольной группе крыс внутрибрюшинно вводили 0,2 мл физиологического раствора. Инъекции физиологического раствора, как и разведённого им по методу Ганемана [14, с. 31–40] до необходимых концентраций 2-аминометилбензимидазола, осуществляли за 30 мин. до начала эксперимента.
Поведение животных под влиянием тестируемых веществ исследовали в течение 3 мин. в моделирующем депрессию тесте Порсолта [16, р. 730–732], который используется для обнаружения антидепрессантной активности веществ. Кроме основных показателей теста (латентный период первого зависания животных в воде, время активного и пассивного плавания, количество выпрыгиваний) рассчитывали индекс депрессивности (отношение суммарного времени пассивного плавания животных к суммарному времени активного плавания) [4, с. 274–277]. Статистическое сравнение результатов осуществляли с помощью непараметрического U-критерия Манна-Уитни [9, с. 128–134]. Данные представлены в виде среднего и ошибки среднего.
При выполнении экспериментов соблюдали этические нормы и принципы Хельсинкской Декларации 1975 г., пересмотренной и дополненной в 2000 г. Исследования одобрены Комитетом по биоэтике Таврического национального университета имени В. И. Вернадского.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В условиях функционирования дофаминергической медиаторной системы в норме (без применения юмекса), 2-аминометилбензимидазол в концентрации 10–14 М (рис., А, АП и ПП, 2) по сравнению с контролем увеличивал время активного плавания крыс на 48,5±3,4 с (p≤0,01) и снижал время пассивного плавания крыс на 48,5±3,4 с (p≤0,01). Это свидетельствует согласно [16, р. 730–732] об антидепрессантном эффекте 2-аминометилбензимидазола в указанной концентрации. На фоне активации дофаминергической медиаторной системы юмексом антидепрессантный эффект 2-аминометилбензимидазола в концентрациях 10–14 М нивелировался, что выражалось в отсутствии достоверных изменений времени активного и пассивного плавания крыс по сравнению с контролем (рис., А, 3).
Рис. Влияние сверхнизких концентраций 2-аминометилбензимидазола на поведение крыс в тесте Порсолта в норме и на фоне активации дофаминергической медиаторной системы юмексом (3 мг/кг)
Примечание: концентрация 2-аминометилбензимидазола на рис. А — 10–14, Б — 10–13, В — 10–12 М. ЛП — латентный период первого зависания, АП и ПП — время активного и пассивного плавания соответственно, Выпр. — количество выпрыгиваний. Цифрами отмечены: 1 — контроль, 2 — эффекты 2-аминометилбензимидазола при функционировании дофаминергической медиаторной системы в норме, 3 — эффекты 2-аминометилбензимидазола при активации дофаминергической медиаторной системы юмексом (3 мг/кг); 4 — эффекты самого юмекса (3 мг/кг); * — p≤0,05, ** — p≤0,01 — достоверные изменения показателей относительно контроля.
В концентрации 10–13 М 2-аминометилбензимидазол при функционировании дофаминергической системы в норме (рис., Б, ЛП и ПП, 2) уменьшал относительно контроля на 23,7±2,2 с (р≤0,01) латентный период первого зависания в воде и время пассивного плавания крыс — на 33,1±6,2 с (р≤0,01). При этом время активного плавания крыс достоверно увеличивалось на 33,1±6,2 с (р≤0,01) (рис., Б, АП, 2). Следовательно, и в этой концентрации согласно [16, р. 730–732] 2-аминометилбензимидазол обладал свойствами антидепрессанта. На фоне активации дофаминергической медиаторной системы юмексом антидепрессантный эффект 2-аминометилбензимидазола в концентрациях 10–13 М нивелировался, что проявлялось в отсутствии достоверных изменений показателей теста Порсолта по сравнению с контролем (рис., Б, 3).
В концентрации 10–12 М 2-аминометилбензимидазол при функционировании дофаминергической системы в норме (рис., В, ЛП и ПП, 2) уменьшал относительно контроля на 20,5±2,9 с (р≤0,01) латентный период первого зависания в воде и время пассивного плавания крыс — на 37,1±6,0 с (р≤0,01), увеличивая при этом время активного плавания (рис., В, АП, 2) на 37,1±6,0 с (р≤0,01). Это указывает на антидепрессантный эффект 2-аминометилбензимидазола в данной концентрации. На фоне активации дофаминергической медиаторной системы юмексом антидепрессантный эффект 2-аминометилбензимидазола в этой концентрации сохранялся, однако существенно ослаблялся. Это проявлялось в отсутствии достоверных изменений латентного периода первого зависания в воде по сравнению с контролем (рис., В, ЛП, 3) и в менее выраженных относительно контроля изменениях времени активного и пассивного плавания. Так, время активного плавания крыс увеличивалось (рис., В, АП, 3) по сравнению с контролем на 16,9±8,4 с (р≤0,05), а пассивного (рис., В, ПП, 3) — соответственно уменьшилось на 16,9±8,4 с (р≤0,05).
Юмекс не вызывал достоверных изменений основных показателей теста (латентный период первого зависания животных в воде, время активного и пассивного плавания) относительно контроля (рис., А-В, 4).
Для того чтобы более детально проследить динамику уровня депрессии крыс при действии сверхнизких концентраций 2-аминометилбензимидазола в норме и на фоне повышения функциональной активности дофаминергической медиаторной системы юмексом рассчитывали индекс депрессивности (табл.). Оказалось, что при функционировании дофаминергической медиаторной системы в норме 2-аминометилбензимидазол во всех исследуемых концентрациях проявлял выраженные антидепрессантные свойства (табл.), так как значения индекса депрессивности были значительно меньше 1. После инъекций юмекса в дозе 3 мг/кг этот показатель достоверно не отличался от контроля.
На фоне активации дофаминергической медиаторной системы юмексом (3 мг/кг) анализ индекса депрессивности показал, что антидепрессантные свойства 2-аминометилбензимидазола в концентрациях 10–14 и 10–13 М нивелировались (табл.), так как значения исследуемого показателя достоверно не отличались от контроля. В концентрации 10–12 М антидепрессантный эффект 2-аминометилбензимидазола становился менее выраженным, так как значения индекса депрессивности достоверно увеличивались относительно контроля.
Табл.
Индекс депрессивности крыс (M±m) в тесте Порсолта под влиянием сверхнизких концентраций 2-аминометилбензимидазола в норме и в условиях активации дофаминергической системы юмексом (3 мг/кг)
|
Вещество, доза или концентрация |
Индекс депрессивности, усл. ед. |
|
физиологический раствор (контроль) |
1,04 ± 0,11 |
|
2-аминометилбензимидазол 10–14 М |
0,30 ± 0,03 ** |
|
2-аминометилбензимидазол 10–13 М |
0,49 ± 0,08 ** |
|
2-аминометилбензимидазол 10–12 М |
0,44 ± 0,07 ** |
|
юмекс 3 мг/кг + 2-аминометилбензимидазол 10–14 М |
0,81 ± 0,15 |
|
юмекс 3 мг/кг + 2-аминометилбензимидазол 10–13 М |
0,77 ± 0,15 |
|
юмекс 3 мг/кг + 2-аминометилбензимидазол 10–12 М |
0,68 ± 0,11 ** |
|
юмекс 3 мг/кг |
0,92 ± 0,10 |
Примечание: ** — p≤0,01 — достоверные изменения показателей относительно контроля.
Таким образом, получено подтверждение того, что дофаминергическая медиаторная система вовлечена в механизм психоактивного действия 2-аминометилбензимидазола в сверхнизких концентрациях. Результаты настоящего исследования показали, что антидепрессантное действие сверхнизких концентраций данного соединения основано на антагонистической взаимосвязи с функционированием дофаминергической системы. Возможно, что в условиях целенаправленного угнетения функциональной активности данной системы, наоборот, будет происходить усиление антидепрессантных свойств 2-аминометилбензимидазола в сверхнизких концентрациях. Однако это предположение требует дальнейшего подтверждения в экспериментах с блокаторами дофаминергической систем.
ВЫВОДЫ
1. В тесте Порсолта обнаружено, что 2-аминометилбензимидазол в сверхмалых концентрациях 10–14, 10–13 и 10–12 М обладает выраженными антидепрессантными свойствами.
2. На фоне активации дофаминергической системы юмексом (3 мг/кг) антидепрессантный эффект 2-аминометилбензимидазола в концентрациях 10–14 и 10–13 М исчезает, а в концентрации 10–13 М — значительно снижается. Следовательно, антидепрессантное действие сверхнизких концентраций данного соединения основано на антагонистическом взаимодействии с функциональной активностью дофаминергической медиаторной системы.
Литература:
1. Бурлакова, Е. Б. Действие сверхмалых доз биологически активных веществ и низкоинтенсивных физических факторов / Е. Б. Бурлакова, А. А. Конрадова, Е. Л. Мальцева // Химическая физика. — 2003. — № 2. — С. 21–40.
2. Богута, Р. Эпидемиология психических растройств: опыт проведения первого национального исследования психического здоровья / Р. Богута, А. Бухановский, Ю. Закаль // Вестник Ассоциации психиатров Украины. — 2011. — № 2. — С. 13–17.
3. Гамма, Т. В. Влияние бемитила и бензимидазола на поведение крыс в тесте «открытое поле» / Т. В.Гамма, И. И. Коренюк // Нейрофизиология / Neurophysiology. — 2006. — № 1. — С. 71–76.
4. Черетаев, И. В. Влияние сверхмалых концентраций бензимидазола на поведенческие реакции крыс в тесте Порсолта на фоне активации дофаминергической системы / И. В. Черетаев // Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения: сб. науч. ст. — Екатеринбург, 2014. — С. 274–277.
5. Черетаев, И. В. Сравнение антистрессорных и анксиолитических эффектов сверхмалых концентраций 2-аминометилбензимидазола и сибазона в поведенческом тесте открытое поле / И. В. Черетаев, И. В. Епишкин // 78-я итоговая науч.-практ. конф. с междунар. участием, посв. 95-летию со дня рожд. проф. Ю. М. Лубенского. — Красноярск, 2014. — С. 706–708.
6. Гамма, Т. В. Поведенческие реакции крыс при действии некоторых производных бензимидазола в сверхнизких концентрациях. Учёные записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского. Серия «Биология, химия». // Т. В. Гамма. — 2013. — № 1. — С. 30–36.
7. Гайдук, А. В. Фармакология антидепрессантов // А. В. Гайдук, Н. А. Бизунок // Лечебное дело. — 2012. — № 1. — С. 69–78.
8. Коваленко, В. Н. Компендиум — 2005 — лекарственные препараты / В. Н. Коваленко, А. П. Викторов — К.: МОРИОН, 2005. — 1920 с.
9. Лакин, Г. Ф. Биометрия. — М.: Высшая школа, 1990. — 352 с.
10. Мосолов, С. Н. Клиническое применение современных антидепрессантов / С. Н. Мосолов. — СПб.: Мед. информ. агенство, 1995. — 565 с.
11. Нодель, М. Р. Болезнь Паркинсона: жизнь продолжается. — М.: ММА им. И. М. Сеченова, 2010. — 36 с.
12. Оганов, Р. Г. Депрессии и расстройства депрессивного спектра в общемедицинской практике. Результаты программы КОМПАС / Р. Г. Оганов, Л. И. Ольбинская, А. Б. Смулевич [и др.] // Кардиология. 2004. — № 1. — С. 48–54.
13. Сапегин, И. Д. Базисная фармакология / И. Д. Сапегин. — Симферополь: КГМУ, 2012. — 122 с.
14. Cлавецкая, М. Сверхмалые дозы биологически активных веществ как основа лекарственных препаратов для ветеринарии / М. Cлавецкая, Н. Капай — М.: Аквариум-Принт, 2012. — 168 с.
15. Явдак, И. А. Терапевтические возможности использования растительных антидепрессантов в лечении депрессивных расстройств / И. А. Явдак // Укр. Вест. Психоневрол. — 2013. — Т. 21, № 1 (74). — С. 106 –111.
16. Porsolt, R. D. Depression: а new animal model sensitive to antidepressant treatments / R. D. Porsolt, M. Le Pinchon, M. Jalfre // Nature. — 1977. — № 5604. — P. 730–732.
17. Sobocki, P. Cost of depression in Europe / P. Sobocki, B. Jönsson, J. Angst et al. // J. Ment. Health Policy Econ. — 2006. — V. 9, № 2. — P. 87–98.
18. World Federation for Mental Health. Depression: A Global Crisis. / World Federation for Mental Health. — J.: WFMH, 2012. — 32 p.
