WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

ИВАНОВА ОЛЬГА АЛЕКСАНДРОВНА

ХАРАКТЕРИСТИКА АНТИДЕПРЕССИВНОЙ АКТИВНОСТИ

И МЕХАНИЗМА ДЕЙСТВИЯ НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ
ТИЕТАН-1,1-ДИОКСИДА

14.03.06 фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Уфа 2012

Диссертационная работа выполнена на кафедре фармакологии №1 с курсом клинической фармакологии Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Научный руководитель:        доктор медицинских наук

Никитина Ирина Леонидовна

Официальные оппоненты:        

Профессор кафедры фармакологии, клинической фармакологии с курсом иммунологии Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации, доктор медицинских наук, профессор

Юшков Владимир Викторович

Ведущий научный сотрудник Федерального бюджетного учреждения науки «Уфимский научно-исследовательский институт медицины труда и экологии человека», доктор медицинских наук, профессор

Мышкин Владимир Александрович

Ведущая организация:

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.

Защита диссертации состоится "18" апреля 2012 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 208.006.03 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации по адресу: 450000, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Ленина, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной медицинской библиотеке Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации  по адресу: 450000 РФ, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Пушкина, д. 96/98, корп. 7

Автореферат разослан "___" ___________ 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор                                                Г.Х. Мирсаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Несмотря на бурное развитие психофармакологии, одной из ее основных проблем остается проблема терапии депрессий, что связано с неуклонным повышением удельного веса депрессивных расстройств (Olesen J., 2003). Распространенность депрессий в различных странах колеблется от 8 до 12% (Краснова В.Н., 2006), а риск развития большого депрессивного эпизода составляет 15-20%. У женщин униполярная депрессия встречается чаще, чем у мужчин, причем, более чем у 75% заболевших наблюдаются рецидивы (Accortt Е.Е., 2008; Parker G., 2010; Young E., 2010; Scott K.M., 2011). Кроме того, депрессия является ведущей причиной самоубийств (Goodwin F.К, 1990). Депрессивные расстройства связаны и с высокими экономическими затратами, а к 2030 г. по прогнозам ВОЗ они займут лидирующую позицию при учете бремени заболеваний (преждевременная смерть + инвалидизация) (ВОЗ, 2008).

В лечении депрессий одно из важных мест отводят фармакотерапии. В мире уже создано более 100 антидепрессантов с различными особенностями фармакологического и клинического спектра. Однако это не решило главной проблемы лекарственной терапии депрессий: по основному, психотропному эффекту, новые препараты не превосходят классические трициклические антидепрессанты, синтезированные более 60 лет назад, или даже уступают им. Кроме того, новые генерации антидепрессантов обладают и целым рядом серьезных недостатков: выраженным латентным периодом действия (до 4 - 6 недель), наличием нежелательных фармакологических реакций, возможным увеличением риска суицида и высокой стоимостью (Moncrieff J., 2005; Robinson R.L., 2006; Barbui C.E., 2009; Tandt H.K., 2009; Serretti A., 2010; Машковский М. Д., 2010). Преувеличена и эффективность фармакотерапии эпизодов большой депрессии: по последним данным стойкой ремиссии достигают только 10 - 26% пациентов, прошедших курсовое лечение антидепрессантами в стандартной дозировке (Pigott H.E., 2010; Thase M.E., 2011). Все это обосновывает актуальность поиска новых эффективных быстродействующих и безопасных антидепрессантов.

На протяжении ряда лет на кафедре фармакологии №1 с курсом клинической фармакологии ГБОУ ВПО БГМУ (зав. каф. проф. Алехин Е.К.) проводятся исследования по изучению нейротропной активности оригинальных производных тиетанзамещенных гетероциклических соединений1. На лабораторных животных исследовано более 200 субстанций, среди которых найдены перспективные 3-замещенные тиетан-1,1-диоксиды, характеризующиеся выраженными антидепрессивными свойствами – 3-метокситиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н14), 3-(2-изопропокси-5-метилфенокси)тиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н40) и 3-фенилсульфонилтиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н69) (Габидуллин Р.А., 2009).

Однако биологическая активность тиетанов, 4-х членных гетероциклических соединений, содержащих атом серы, мало изучена. В литературе встречаются лишь разрозненные сведения об их противовоспалительной, седативной, анальгетической, антипрогестероновой, противовирусной и противоопухолевой активности (Dittmer D.C., 1985; Bellus D., 2007). Кроме того, в мире пока не создано ни одного лекарственного препарата, содержащего тиетановый цикл, но интерес к этому классу соединений неуклонно растет.

Поэтому представляется перспективным дальнейшее доклиническое исследование психотропной активности производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69) и изучение механизма их действия.

Целью исследования является изучение антидепрессивной активности и профиля взаимодействия с основными нейромедиаторными системами мозга 3-х новых производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида, а также обоснование возможности создания на базе этих соединений новых антидепрессивных средств.

Задачи исследования:

  1. Изучить диапазон действующих доз 3 производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69), а также сопоставить эффективность эквимолярных доз соединений и препарата сравнения в тесте принудительного плавания и подвешивания за хвост при однократном введении.
  2. В сравнительном аспекте изучить антидепрессивную активность производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69) в тесте принудительного плавания и подвешивания за хвост при однократном и курсовом (двухнедельном) введении.
  3. Исследовать спектр психотропных эффектов производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69) (психостимулирующего/седативного, анксиолитического, анальгетического, противосудорожного).
  4. Определить вероятные нейрохимические механизмы антидепрессивного действия производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69) с помощью фармакологических методов анализа взаимодействия с основными нейромедиаторными системами мозга.
  5. Провести сравнительное исследование антидепрессивной активности молекулы-лидера, отобранной по результатам выполненных экспериментов, и флуоксетина на модели депрессии («хронический мягкий стресс»).

Научная новизна исследования.

Впервые выявлена и охарактеризована антидепрессивная активность трех новых производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида: 3-метокситиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н14), 3-(2-изопропокси-5-метилфенокси)-тиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н40), и 3-фенилсульфонилтиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н69), изучен спектр психотропных эффектов (психостимулирующий/седативный, анксиолитический, анальгетический, противосудорожный) соединений.

Впервые с помощью тестов нейрофармакологического взаимодействия определен возможный механизм антидепрессивного действия производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69).

Впервые доказана эффективность молекулы-лидера 3-метокситиетан-1,1-диоксида (Н14) на модели депрессии, характеризующейся самой высокой конструктивной, наглядной и предиктивной валидностью (модель «хронический мягкий стресс»).

Научная новизна исследования подтверждена Патентом РФ на изобретение № 2424799.

Научно-практическая значимость.

Найдено новое низкотоксичное производное 3-замещенного тиетан-1, 1-диоксида – Н14 (3-метокситиетан-1,1-диоксид), проявляющее высокую антидепрессивную активность на модели депрессии «хронический мягкий стресс». Антидепрессивный эффект Н14 сравним с эффектом флуоксетина по влиянию на ангедонию и дефицит массы тела и отличается способностью корректировать дефицит самоухода.

Фармакологический профиль действия Н14 характеризуется отсутствием анксиогенного, седативного действия и выраженным анальгетическим эффектом. Н14 существенно превосходит флуоксетин и трициклические антидепрессанты по профилю безопасности. Экспериментально обоснована целесообразность дальнейшего проведения доклинических исследований Н14 с целью создания на его базе эффективного и безопасного лекарственного средства для лечения депрессий.

Положения, выносимые на защиту:

  1. Производные 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида: 3-метокситиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н14), 3-(2-изопропокси-5-метилфенокси)тиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н40), и 3-фенилсульфонилтиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н69) – низкотоксичные соединения с выраженным антидепрессивным эффектом, проявляющимся в широком диапазоне доз, превосходящие флуоксетин по профилю безопасности.
  2. Производные 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40 и Н69) в минимально эффективной антидепрессивной дозе не проявляют психостимулирующей, анксиогенной, седативной активности и характеризуются особенностями психотропного действия: Н14 вызывает анальгетический эффект, Н69 – слабое просудорожное действие, а Н40 - незначительный альгогенный эффект.
  3. Механизм антидепрессивного действия производных 3-замещенного тиетан-1,1- диоксида (Н14, Н40, Н69), вероятно, связан с влиянием на моноаминергические (адренергические, дофаминергические, и возможно, серотонинергические), а для Н69 – ГАМК-ергические структуры мозга, но не на активность моноаминооксидазы.
  4. 3-Метокситиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н14), оказывая антидепрессивный эффект, нивелирует отрицательные последствия «хронического мягкого стресса». Антидепрессивный эффект Н14 сравним с эффектом флуоксетина по влиянию на ангедонию и дефицит массы тела и отличается способностью корректировать дефицит самоухода.
  5. Среди изученных производных 3-замещенного тиетан-1,1- диоксида выявлена молекула - лидер - 3-метокситиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н14), характеризующаяся наиболее выраженным антидепрессивным эффектом и рекомендуемая для дальнейшего углубленного доклинического изучения с целью создания на ее базе нового антидепрессанта («first in>

Внедрение результатов в практику.

Результаты диссертационного исследования внедрены в учебный процесс кафедры фармакологии № 1 с курсом клинической фармакологии и кафедры фармакологии № 2 ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития РФ, а также в научно-исследовательскую работу кафедры фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития РФ.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены на VI Всероссийском научном семинаре с молодежной научной школой «Химия и медицина» (Уфа, 2007), на международной конференции по медицинской химии «Drag Discovery and Selection» (Lille, France, 2007), на XV Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2008), на ежегодной конференции «Фармация и общественное здоровье» (Екатеринбург, 2009), на XVII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2010), на II Всероссийском научно-практическом семинаре для молодых ученых «Методологические аспекты экспериментальной и клинической фармакологии» (Волгоград, 2010), на научно-практической конференции «Биологически активные вещества: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения» (Крым, 2011), на совместном заседании кафедры фармакологии №1 с курсом клинической фармакологии и кафедры фармакологии № 2 ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития РФ 6 марта 2012 года.

Личное участие автора.

Проведение экспериментов, обработка и интерпретация экспериментальных данных, а также подготовка к публикации основных результатов исследования по диссертационной работе и их апробация выполнялись лично автором или при его непосредственном участии.

Связь с планами научно-исследовательских работ.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ГБОУ ВПО БГМУ Минздравсоцразвития России по проблеме «Изыскание и изучение новых лекарственных средств». Номер государственной регистрации 01200702369.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 26 работ, из них - 5 в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией Министерства образования и науки РФ, и получен 1 патент на изобретение.

Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, 3-х глав результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, списка литературы. Содержит 17 таблиц и 22 рисунка. Библиографический указатель включает 28 отечественных и 221 зарубежных источника литературы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты выполнены на 1200 белых неинбредных мышах самцах массой 18 – 22 г, полученных из питомника филиала ФГУП "НПО "Микроген" МЗ РФ - "Иммунопрепарат", г. Уфа. Животные содержались в стандартных условиях вивария преимущественно при естественном световом режиме (при проведении процедуры «хронический мягкий стресс» - 12 часовой цикл «день - ночь» 8:00-20:00) на полнорационной сбалансированной диете (ГОСТ Р 50258-92, 1994) при свободном доступе к воде и пище. Исследования выполнены с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (Strasbourg, 1998), а также Приказа МЗ РФ №267 от 19.06.2003 «Об утверждении правил лабораторной практики РФ».

В работе изучены антидепрессивные свойства 3-х оригинальных производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69), синтезированных на кафедре фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии ГБОУ ВПО БГМУ Минздравсоцразвития России под руководством д.фарм.н. профессора Ф.А. Халиуллина (Уфа, Россия)2, лабораторные шифры, структурные формулы и химические названия которых представлены в табл. 1.

Исследуемые вещества суспендировали в изотоническом растворе хлорида натрия с Твин-80 и вводили внутрибрюшинно (в/б). Животные контрольных групп получали эквиобъемные количества 0,9% раствора хлорида натрия с Твин-80.

На разных этапах исследования в качестве препаратов сравнения использовали флуоксетин 10 мг/кг (Апо-Флуоксетин, капсулы 0,02, «Апотекс-Инк», Россия), имипрамин 10 мг/кг или 30 мг/кг (Мелипрамин, раствор для инъекций 1,25% - 2 мл, «Эгис», Венгрия) моклобемид 40 мг/кг (Аурорикс, таблетки 0,15, «Roche», Швейцария), диазепам 0,5 мг/кг (Релиум, раствор для инъекций 0,5% -2мл «Polfa», Польша), миртазапин 10 мг/кг (Ремерон, таблетки 0,03, «Organon», Нидерланды), амитриптилин 10 мг/кг (амитриптилин, раствор для инъекций 1% - 2 мл, «Российский эндокринный завод», Россия).

В тестах нейрофармакологического взаимодействия использовали: резерпин (2,5 мг/кг; «Acros Organics», Бельгия), апоморфин (10 мг/кг; «Acros

Таблица 1 Структурные формулы изученных в работе 3-замещенных производных тиетан-1,1 диоксида

Лабораторный шифр

Структурная формула

Брутто-формула

Химическое название

1

Н14

C4H8O3S

3-метокситиетан-1,1-диоксид

2

Н40

C13H18O3S

3-(2-изопропокси-5-метилфенокси)

тиетан-1,1-диоксид

3

Н69

C9H10O4S2

3-фенилсульфонил

тиетан-1,1-диоксид

Organics», Бельгия), 5-ОТФ (50 и 300 мг/кг; «Acros Organics», Бельгия), L-Дофа (140 мг/кг; «Acros Organics», Бельгия), ареколин (15 мг/кг; «Acros Organics», Бельгия), галоперидол (3,5 мг/кг; галоперидол, раствор для инъекций 0,5% -1 мл, «Gedeon Richter», Венгрия), клонидин (0,3 мг/кг; клофелин, глазные капли, 0,5% -1,3 мл, «Российский эндокринный завод», Россия). Для моделирования хемоиндуцированных судорог использовали коразол (80 мг/кг; «Sigma-Aldrich», США) и пикротоксин (6 мг/кг; «Acros Organics», Бельгия).

На первом этапе исследования изучен диапазон действующих доз 3 производных 3-замещенного тиетан- 1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69), а также сопоставлена эффективность эквимолярных доз соединений и препарата сравнения в тесте принудительного плавания (FST) (Porsolt R.D., 1977) в модификации (Батурин В.А., 1988) и подвешивания за хвост (TST) (Steru L., 1985) при однократном внутрибрюшинном (в/б) введении. Все последующие исследования проводились с использованием минимальных эффективных доз, вызывающих антидепрессивный эффект (2 мг/кг для Н14 и Н40; 0,6 мг/кг для Н69). В тех же тестах изучена антидепрессивная активность при курсовом (двухнедельном) введении Н14, Н40 и Н69.

Острую токсичность соединений определяли при однократном внутрибрюшинном введении по методу Litchfield J. и Wilcoxon F. в модификации В.Б. Прозоровского (Прозоровский В. Б., 1962) на белых неинбредных мышах-самцах.

Дополнительно определен спектр психотропных эффектов производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69). Психостимулирующий/седативный эффекты изучены в тесте «открытое поле» (Середенин С.Б., 1979; Вальдман А.В., 1984; Атрошенко О.Н., 1999), анксиолитическая активность – в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт» (Pellow S., 1982), анальгетическая – в тесте «горячая пластинка» (Woolfe G., 1944), противосудорожная – в тесте «хемоиндуцированных коразоловых судорог» (Воронина Т. А., 2005).

На втором этапе исследования с помощью методов нейрофармакологического взаимодействия с различными медиаторными системами мозга определены вероятные нейрохимические механизмы антидепрессивного действия производных 3-замещенного тиетан- 1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69): теста гипотермии и птоза, вызванных введением симпатолитика резерпина; гипотермии, вызванных введением центрального адреномиметика клофелина, агониста D1/D2 дофаминовых рецепторов апоморфина и малых доз предшественника дофамина L-ДОФА; каталепсии, вызванной введением антагониста D1/D2 дофаминовых рецепторов галоперидола; 5-окситриптофан-индуцированного гиперкинеза; тремора, вызванного введением М-холиномиметика ареколина, судорог, вызванных введением антагониста ГАМКА-рецепторов пикротоксина. Все использованные методы соответствуют требованиям «Руководства по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» (Хабриев Р.У., 2005).

На третьем этапе проведено сравнительное исследование антидепрессивной активности молекулы-лидера (Н14), отобранной по результатам выполненных экспериментов, и флуоксетина на модели депрессии -«хронический мягкий стресс» (ХМС) (Willner P., 1987). Для оценки динамики развития депрессивноподобного состояния у стрессированных животных, а также антидепрессивной активности молекулы-лидера и препарата сравнения еженедельно определяли уровень предпочтения 1% раствора сахарозы (Strekalova T., 2004), массу тела и состояние шкурки животных (Surget A. Y., 2009).

Для анализа полученных данных использовали непараметрические статистические методы: для описания данных – медиану (Ме) и межквартильный интервал (Боровиков В., 2003); для сравнения независимых выборок - аналог дисперсионного анализа - Н-критерий Крускала - Уоллиса с последующим множественным сравнением с применением Q критерия Дана; для попарного сравнения групп - U-критерий Манна-Уитни; для оценки распределения частот - кртиерий Хи-квадрат (Гублер Е. В., 1973; Гланц С., 1998). Статистическую обработку данных проводили с помощью программы “Statistica 8.0” (“StatSoft”, USA). Для всех видов анализа критический уровень значимости для статистических критериев принимался равным 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Для характеристики диапазона антидепрессивного эффекта 3-замещенные производные тиетан-1,1-диоксида исследовали в TST и FST в дозах, составляющих 1/500, 1/250, 1/125, 1/50, 1/25 и 1/13 от LD50, которую предварительно определяли при в/б введении мышам-самцам.

А  Б В

Рис. 1. Влияние Н14 (А), Н40 (Б), Н69 (В) в дозах 1/500 – 1/13 LD50 и флуоксетина 10 мг/кг на продолжительность иммобилизации в тестах подвешивания за хвост (TST), принудительного плавания (FST) и индекс депрессивности (ИД). На графике представлена Ме; *- различия статистически значимы по сравнению с контрольной группой для Q-критерия Дана.

Обнаружено, что при однократном введении Н14 не влиял на продолжительность иммобилизации в TST в диапазоне доз от 1 до 21 мг/кг, а в дозе 41 мг/кг - статистически значимо (p=0,027) увеличивал ее продолжительность что, скорее всего, связано с развитием седации в дозе, близкой к токсической (1/13 от LD50). В FST Н14 оказывал выраженный эффект на длительность иммобилизации (р 0,05) и индекс депрессивности (ИД) (р 0,001) в широком диапазоне доз (от 2 до 41 мг/кг) (рис.1А). Н40, не оказывая статистически значимого влияния на ИД в FST, уменьшал продолжительность иммобилизации в дозах 2 мг/кг (р=0,016), 7 мг/кг (р=0,035) и 19 мг/кг (р=0,031), а в TST в дозах 1/25 и 1/50 от LD50 - достоверно увеличивал продолжительность иммобилизации животных (19 мг/кг, р=0,003; 37 мг/кг, р=0,004) (рис. 1Б).

Н69 не влиял на продолжительность иммобилизации в обоих тестах, однако, в FST - достоверно уменьшал ИД в дозах 0,6 (р=0,001) и 3 мг/кг (р=0,001) (рис. 1В). Препарат сравнения – флуоксетин во всех сериях экспериментов достоверно уменьшал продолжительность иммобилизации и ИД в FST и не влиял на иммобилизацию в TST.

На основании полученных данных рассчитаны ED50 и терапевтический индекс соединений. Исследуемые производные 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида характеризовались более высоким терапевтическим индексом, превосходящим флуоксетин в 9,7, 11,4 и 1,8 раз (табл. 2).

Таблица 2 Показатели средней летальной, средней эффективной доз и терапевтического индекса производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида и препарата сравнения

Соединение

LD50 (мг/кг)

ED50 мг/кг

Терапевтический индекс

Н14

528

6

88

Н40

930

9

103

Н69

158

10

16

флуоксетин

87

10

9

Таким образом, производные 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида оказывают антидепрессивный эффект в широком диапазоне доз. Как и флуоксетин изученные соединения не проявляют активности в TST и оказывают антидепрессивное действие в FST, начиная с доз равных 1/500 (Н40) или 1/250 (Н14, Н69) от LD50. С увеличением дозы выраженность антидепрессивного эффекта не растет.

При сравнении эффектов эквимолярных доз производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69) и флуоксетина при однократном в/б введении мышам-самцам выявлено, что Н14 проявляет сопоставимую с флуоксетином антидепрессивную активность в FST и превосходит его в TST. Н69 и Н40 незначительно (статистически не значимо) уступают флуоксетину по влиянию на показатели FST (рис. 2А), а курсовое (2-х недельное) введение производных 3-замещенного тиетан- 1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69) в минимально эффективных дозах вызывает четкий антидепрессивный эффект, сравнимый с эффектом флуоксетина по влиянию на ИД в FST (р0,001) (рис. 2Б).

А Б

Рис. 2. Влияние эквимолярных доз Н14, Н40, Н69 и препарата сравнения при однократном (А) и минимально эффективных доз при курсовом (Б) введении на продолжительность иммобилизации в тестах подвешивания за хвост (TST), принудительного плавания (FST) и индекс депрессивности (ИД).

На графике представлена Ме; *- различия статистически значимы по сравнению с контрольной группой для Q-критерия Дана.

При изучении спектра психотропной активности производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69) показано, что в минимально эффективной антидепрессивной дозе они не влияют на эмоциональную тревожность (ЭТ) и ориентировочно-исследовательскую активность (ОИА) в тесте «открытое поле», не изменяют время нахождения животных в открытых, закрытых рукавах и в центре «приподнятого крестообразного лабиринта», а также не изменяют латентного периода (ЛП) до начала судорог, вызванных введением коразола. Особенности спектра психотропного действия изучаемых производных тиетан-1,1-диоксида проявляются в тесте «горячая пластинка (для Н14 и Н40) и тесте пикротоксиновых судорог (для Н69). Так, Н14 вызывает статистически значимый анальгетический эффект (увеличивает латентный период до лизания задних лап (ЛПЛЗЛ) на 94% р=0,017), Н40 - слабый альгогенный эффект (уменьшает ЛПЗЛ на 28% р=0,043), а Н69 оказывает слабое просудорожное действие (уменьшает ЛП судорог на 12% р=0,049) (рис.3).

Изучение эффектов потенциальных антидепрессантов в тестах нейрофармакологического взаимодействия является важным этапом исследования антидепрессивного действия. Это позволяет не только подтвердить наличие антидепрессивной активности, но и предположить возможный механизм действия новых фармакологических веществ.

Рис. 3. Психотропные эффекты производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида Н14 (А), Н40 (Б) и Н69 (В).

ЛПЛЗЛ - латентный период до лизания задних лап в тесте «горячая пластинка», ОИА – общая исследовательская активность и ЭТ- эмоциональная тревожность в тесте «открытое поле», ВЗР – время в закрытых рукавах и Свеш.- количество свешиваний с края открытых рукавов в тесте «приподнятый крестообразный лабиринт». *- различия статистически значимы по сравнению с контрольной группой для Q-критерия Дана.

Для оценки влияния соединений на моноаминергические системы мозга традиционно применяют тест с резерпином, дофаминергические влияния оценивают в тестах с галоперидолом и апоморфином, адренергические – в тесте с клонидином и апоморфином, способность воздействовать на серотонинергическую трансмиссию обнаруживают в тесте с 5-окситриптофаном (5-ОТФ), а способность ингибировать фермент моноаминоксидазу (МАО) оценивают в тесте с L-ДОФА.

Таблица 3 Влияние производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида на показатели тестов нейрофармакологического взаимодействия

Тест

Н14

Н40

Н69

Предполагаемый механизм

Резерпиновый птоз

*

*

Усиление серотонинергической трансмиссии; прямая или косвенная активация -адренорецепторов

Резерпиновая гипотермия

*

Прямая или косвенная активация -адренорецепторов

Галоперидоловая каталепсия

*

0

*

Усиление дофаминергической нейротрансмиссии или активация 5-HT1 нейротрансмиссии

Апоморфиновая гипотермия

*

*

*

Усиление норадренергической и возможно дофаминергической нейротрансмиссии

Клофелиновая гипотермия

*

*

0

Блокада пресинаптических α2-адренорецепторов и (или) торможение обратного захвата норадреналина (чаще при хроническом введении)

5-ОТФ гиперкинез

*

*

*

Блокада 5-HT2 и 5-HT3 постсинаптических серотониновых рецепторов или активация 5-HT1 пресинаптических ауторецепторов

Гипотермический эффект

малых доз L-ДОФА

0

0

0

Отсутствие ингибирующего влияния на активность МАО

Пикротоксиновые судороги

0

0

*

Блокада ГАМК А рецепторного комплекса

Ареколиновый тремор

0

0

0

Отсутствие влияния на центральные М-холинорецепторы

0 - отсутствие эффекта, - уменьшение эффекта на уровне тенденции, *-уменьшение эффекта (р0,05 для Q критерия Дана).

Полученные результаты свидетельствуют, что спектр нейрофармакологических эффектов новых производных тиетан-1,1- диоксида (Н14, Н40, Н69) во многом сходен и связан с влиянием на адренергические, дофаминергические и серотонинергические структуры мозга. Так, Н14 уменьшал выраженность гипотермии, вызванной резерпином, апоморфином, клонидином, а также резерпинового птоза, галоперидоловой каталепсии и 5-ОТФ-гиперкинеза, не потенцировал эффект малых доз L-ДОФА и не влиял на ареколиновый тремор и пикротоксиновые судороги. Н40 оказывал сходное с Н14 действие, но, в отличие от него, не влиял на галоперидоловую каталепсию, тогда как Н69 - не изменял клонидиновой гипотермии, но при этом достоверно уменьшал ЛП до начала пикротоксиновых судорог.

Анализ совокупности результатов нейрофармакологических тестов позволил заключить, что антидепрессивный эффект производных 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида реализуется за счет активации норадре-нергической и/или дофаминергической нейротрансмиссии, не исключено влияние исследуемых веществ и на серотонинергическую трансмиссию, а для Н69 – на ГАМК-ергическую трансмиссию. Способность ингибировать МАО в тестах фармакологического взаимодействия не выявлена.

На основании полученных данных среди 3 исследованных 3-змещенных тиетан-1,1-диоксидов была отобрана молекула-лидер – 3-метокситиетан-1,1-диоксид (Н14), которая характеризуется низкой токсичностью (по классификации К.К.Сидорова (1973) относится к IV классу малотоксичных веществ), обладает наиболее выраженным, стабильным антидепрессивным эффектом в широком диапазоне доз (FST) и сравнимым с флуоксетином (FST) или превосходящим его (TST) - в эквимолярной дозе при однократном введении. Кроме того, в минимально эффективной антидепрессивной дозе Н14 не проявляет психостимулирующей, седативной, анксиогенной, просудорожной активности и обладает анальгетическим эффектом.

Поэтому на III этапе работы, целью которого было исследование антидепрессивных свойств молекулы-лидера на модели стресс-индуцированного депрессивноподобного состояния, в сравнении с флуоксетином была изучена антидепрессивная активность Н14.

Рис. 4. Влияние Н14 и флуоксетина на предпочтение сахарозы при хроническом мягком стрессе. На графике представлена Ме;  *- различия статистически значимы по сравнению с нестрессированной группой животных, получавшей 0,9% NaCl. # - различия статистически значимы по сравнению со стрессированной группой, получавшей 0,9% NaCl. Уровень значимости указан для Q-критерия Дана.

Процедура ХМС основана на предъявлении животному мягких стрессирующих факторов в течение 7 недель. При этом у подопытных животных развивается основной симптом депрессии – ангедония, которая оценивалась по предпочтению животными 1% раствора сахарозы.

Через 21 день в группе мышей, подвергнутых стрессу, наблюдалось достоверное уменьшение уровня предпочтения 1% раствора сахарозы по сравнению с контрольной группой без стресса, которое сохранялось в течение всего эксперимента. Н14 и флуоксетин статистически значимо уменьшали выраженность ангедонии через 3 недели от начала лечения (6 неделя ХМС) на 25% (р=0,01 и р= 0,027 для Н14 и флуоксетина соответственно). Таким образом, способность Н14 устранять ангедонию сопоставима с таковой флуоксетина, однако, эффект Н14 проявлялся быстрее: уменьшение выраженности ангедонии на уровне тенденции наблюдалось уже после 1 недели лечения (рис. 4).

При оценке динамики массы тела подопытных животных выявлено, что мыши, подвергнутые стрессовому воздействию, значительно отставали в приросте массы тела от контрольных мышей на протяжении всего периода стрессирования. После первой недели стрессирования животные отставали по этому показателю от контрольной группы на 60-95% (р0,05), к концу 3 недели стрессирования - на 55 - 60% (р0,01), а через 7 недель эксперимента - на 15% (р=0,015). Н14 и флуоксетин достоверно способствовали восстановлению прироста массы тела животных к концу 7 недели ХМС, увеличивая его на 6% по сравнению со стрессированной контрольной группой (р0,05) (рис. 5).

Рис.5. Влияние Н14 и флуоксетина на прирост массы тела животных при хроническом мягком стрессе. На графике представлена Ме; *- различия статистически значимы по сравнению с нестрессированной группой, получавшей 0,9% NaCl. # - различия статистически значимы по сравнению со стрессированной группой, получавшей 0,9% NaCl. Уровень значимости указан для Q-критерия Дана.

Кроме того, у животных, подвергнутых стрессовому воздействию, наблюдался дефицит самоухода, который характеризовался грязным неопрятным видом как минимум 2-х областей волосяного покрова, чаще головы и шеи. Н14 уменьшал дефицит самоухода, начиная с 5 недели эксперимента, эффект достигал статистической значимости к концу 6 недели (р=0,041), тогда как флуоксетин не влиял на этот показатель (рис. 6). Кроме того, флуоксетин вне стресса сам способствовал ухудшению состояния шкурки на 1 балл по сравнению с контрольной группой на 4 неделе ХМС (р=0,029), что, воз можно, связано с увеличением агрессивности животных, вызванной усилением серотонинергической трансмиссии. Таким образом, лечебное введение 3-метокситиетан-1,1-диоксида (Н14) эффективно нивелировало негативные последствия ХМС сравнимо с флуоксетином (по показателям «ангедония», «дефицит массы тела») или превосходило его по способности коррекции «дефицита самоухода».

Рис.6. Влияние Н14 и флуоксетина на состояние шкурки животных при хроническом мягком стрессе. На графике представлена Ме; *- различия статистически значимы по сравнению с нестрессированной группой, получавшей 0,9% NaCl. # - различия статистически значимы по сравнению со стрессированной группой, получавшей 0,9% NaCl. Уровень значимости указан для Q-критерия Дана.

Резюмируя вышеизложенное, можно заключить, что производные 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69) проявляют выраженную антидепрессивную активность, сравнимую с флуоксетином, и превосходят его по профилю безопасности (терапевтическому индексу). Найден новый малотоксичный антидепрессант - 3-метокситиетан-1,1-диоксид (Н14) с анальгетической активностью, эффективность которого подтверждена на модели депрессивноподобного состояния с высокой конструктивной, наглядной и предиктивной валидностью.

Полученные результаты обосновывает целесообразность дальнейшего доклинического исследования молекулы-лидера 3-метокситиетан-1,1-диоксида с целью создания на его базе нового («first in>

ВЫВОДЫ

  1. 3-Метокситиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н14), 3-(2-изопропокси-5-метилфенокси)тиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н40) и 3-фенилсульфонилтиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н69) проявляют выраженный антидепрессивный эффект в широком диапазоне доз: эффект развивается начиная с дозы 1/500 (Н40) или 1/250 (Н14, Н69) от LD50, с увеличением которой выраженность антидепрессивного эффекта не растет. Действие эквимолярных доз Н14 сопоставимо с флуоксетином (FST) или превосходит его (TST), а Н69 и Н40 незначительно уступает ему.
  2. При курсовом (14-дневном) введении в минимально эффективных дозах все изученные производные 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида (Н14, Н40, Н69) оказывают одинаково выраженный антидепрессивный эффект, равный флуоксетину, тогда как при однократном введении наиболее значимый эффект вызывает 3-метокситиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н14).
  3. Все изученные 3-замещенные тиетан-1,1-диоксиды (Н14, Н40 и Н69) в минимально эффективной антидепрессивной дозе не проявляют психостимулирующей, анксиогенной, седативной активности и обладают особенностями психотропного действия: Н14 оказывает анальгетический эффект, Н69 – слабое просудорожное действие, а Н40 - незначительный альгогенный эффект.
  4. Механизм антидепрессивного действия соединений Н14 (3-метокситиетан-1,1-диоксид), Н40 (3-(2-изопропокси-5-метилфенокси)-тиетан-1,1-диоксид) и Н69 (3-фенилсульфонилтиетан-1,1-диоксид), вероятно, связан с активацией адренергической и дофаминергической трансмиссии и/или угнетением серотонинергической трансмиссии, а для Н69 – ГАМКергического механизма. Способность соединений ингибировать моноаминоксидазу в тестах нейрофармакологического взаимодействия не выявлена.
  5. 3-Метокситиетан-1,1-диоксид (Н14) устраняет негативные последствия депрессивноподобного состояния мышей, возникшие на фоне «хронического мягкого стресса», проявляя высокую антидепрессивную активность, сравнимую с эффектом флуоксетина (по влиянию на ангедонию и дефицит массы тела), и отличается способностью корректировать дефицит самоухода.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Новое низкотоксичное производное 3-замещенного тиетан-1,1-диоксида – Н14 (3-метокситиетан-1,1-диоксид), проявляющее выраженную антидепрессивную активность, рекомендуется для дальнейшего доклинического изучения с целью создания на его основе нового (first in>

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

  1. Автоматизация поведенческих экспериментов с помощью компьютерной программы «AutoTST». / Р.А. Габидуллин, О.А. Иванова, И.Л. Никитина, Е.К. Алехин // Сибирский медицинский журнал. – Томск, 2009. – №1. – С. 57-58.
  2. Антидепрессивные свойства и нейрофармакологический профиль 3-фенилсульфонилтиетан-1,1-диоксида (Н69) / О.А. Иванова, И.Л. Никитина, Р.А. Габидуллин, [и др.] // Медицинский вестник Башкортостана – 2010.- №4.- С.136-140.
  3. Иванова О.А. Депрессия и нейрогенез / О.А. Иванова // Вестник неврологии, психиатрии и нейрохирургии.-2012.-№2.- С.37-42.
  4. Влияние новых производных тиетан-1,1-диоксида на некоторые медиаторные системы мозга / О.А. Иванова, И.Л. Никитина, Е.К. Алехин, А.Ф. Мифтахова // Казанский медицинский журнал.-2012.-Т93, №1.- С. 108-112
  5. Изучение антидепрессивной активности и профиля безопасности новых производных тиетан-1,1-диоксида / О.А. Иванова, И.Л. Никитина, Р.А. Габидуллин, [и др.] // Сибирский медицинский журнал.-Томск._2011.-Т.26№1.-С.127-131
  6. Способ коррекции депрессивных расстройств производными тиетан-1,1-диоксида в эксперименте /О.А. Иванова, И.Л. Никитина, Р.А. Габидуллин, Е.К. Алехин // Патент на изобретение №2424799, патентообладатель ГОУ ВПО «БГМУ Федеральногоагентства по здравоохранению и социальному развитию»
  7. Studies on the synthesis and antidepressant activity of a series of novel 1,2,4-triazole compounds. / E.E. Klen, I.L. Nikitina, F.A. Khaliullin, [et al.] // Book of abstracts of the international conference of medicinal chemistry “Drug discovery and selection”. Lille, France, 2007.-P.71.
  8. Антидепрессивная активность производных тиетан-1,1-диоксида. / О.А. Иванова, Р.А. Габидуллин, И.Л. Никитина  [и др.] // Химия и медицина: Тезисы докладов VI Всероссийского научного семинара с Молодежной научной школой. – Уфа: Гилем, 2007. - С.159-160.
  9. Программа для ЭВМ «Braintest». / Р.А. Габидуллин, О.А. Иванова, И.Л. Никитина, Е.К. Алехин // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008610170 от 9.01.2008.
  10. Иванова, О.А. Изучение антидепрессивной активности новых производных триазола. /О.А. Иванова, Р.А. Габидуллин, С.И. Семенова// Вопросы теоретической и практической медицины. Материалы 73-й итоговой Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых. Том I. - Уфа: ГОУ ВПО «БГМУ». - 2008. - С.156-157.
  11. Габидуллин, Р.А. Антидепрессивная активность новых триазолов. / Р.А. Габидуллин, О.А. Иванова // Вестник РГМУ. Периодический медицинский журнал. – 2008. - № 2. С. 290-291.
  12. Иванова О.А. Изучение антидепрессивной активности производных тиетан-1,1-диоксида. / О.А. Иванова, Р.А. Габидуллин, И.Л. Никитина, [и др.] // XV Российский национальный конгресс «Человек и лекарство». Сборник материалов конгресса. - Москва, 2008. – С. 44.
  13. Клен Е.Э. Поиск биологически активных веществ среди производных 1,2,4-триазола, содержащих тиетановый цикл в различных степенях окисления серы. / Е.Э. Клен, Н.Н. Макарова, И.Л. Никитина [и др.] \\ XV Российский национальный конгресс «Человек и лекарство». Сборник материалов конгресса. - Москва, 2008. – С. 55.
  14. Клен Е.Э. Синтез и антидепрессивная активность эфиров 2-(3-бром-1,2,4-триазолил-5-тио)уксусных кислот, содержащих тиетановый цикл. / Е.Э. Клен, И.Л. Никитина, О.А. Иванова, [и др.] // Башкирский химический журнал. – 2008. - №4. - С.21-22.
  15. Синтез и антидепрессивная активность тиетансодержащих 5-арилокси-3-бром-1,2,4-триазолов. /Е.Э. Клен, Н.Н. Макарова, И.Л. Никитина [и др.]  // Башкирский химический журнал. – 2008. - №4. - С.23-24.
  16. Антидепрессивный эффект производных тиетан-1,1-диоксида в тесте принудительного плавания. / О.А. Иванова, Р.А. Габидуллин, И.Л. Никитина [и др.] // Материалы ежегодной конференции «Фармация и общественное здоровье»: сборник статей. - 2009. - С.104-106.
  17. Синтез и прогноз антидепрессивной активности 5-замещенных 2-бром-5,6-дигидротиазолов[3,2-B]-1,2,4-триазолов. / Е.Э. Клен, И.Л. Никитина, Р.А. Габидуллин [и др.] / Материалы ежегодной конференции «Фармация и общественное здоровье»: сборник статей. 2009. С.103-104.
  18. Иванова О.А. Изучение механизма антидепрессивного действия 3-фенилсульфонилтиетан-1,1-диоксида (Н69). / О.А. Иванова, А.Ф. Мифтахова // Вопросы теоретической и практической медицины. Материалы 75-й Юбилейной Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых, посвященной 65-летию Победы в Великой Отечественной войне и 200-летию со дня рождения Н.И. Пирогова. Уфа: изд-во ГОУ ВПО «БГМУ Росздрава». - 2010. – Т.2. –С.156-157.
  19. Анализ зависимости «структура – антидепрессивная активность» среди производных 1,2,4,-триазола и тиетан-1,1-диоксида /Р.А. Габидуллин, И.Л. Никитина, О.А. Иванова, Е.К. Алехин // Международный журнал экспериментального образования - 2010.- №5.-С.156-157.
  20. Антидепрессивные свойства и механизм действия оригинального производного тиетан-1.1-диоксида / О.А. Иванова, Р.А. Габидуллин, И.Л. Никитина, [и др.] // XVII Российский национальный конгресс «Человек и лекарство». Сборник материалов конгресса. – М.: 2010. – С. 625.
  21. Синтез и биологическая активность 5-замещенных 3-бром-1-(тиетанил-3)-1,2,4-триазолов / Е.Э. Клен, И.Л. Никитина, Ф.А. Халиуллин [и др.] // Вопросы биологической медицинской и фармакцевтической химии.- 2010.-№7.- С.42-46
  22. Изучение антидепрессивных свойств 3-сульфонилтиетан-1,1-диоксида (Н69) / О.А. Иванова, И.Л. Никитина, Р.А. Габидуллин, А.Ф. Мифтахова // Вестник ВолГМУ: приложение (Материалы II Всероссийского научнопрактического сименара для молодых ученых «Методологические аспекты экспериментальной и клинической фармакологии) Волгоград: ВолГМУ.-2010.-С.56-58.
  23. Мифтахова А.Ф. Анальгетическая активность производных тиетан-1,1-диоксида /А.Ф Мифтахова, О.А. Иванова // Вопросы теоретической и практической медицины: Материалы 76-й Республиканской научной конференции студентов и молодых ученых. Уфа: ГОУ ВПО БГМУ Росздрава.-2011.-Т.1.-С. 188-190.
  24. Поиск соединений с антидепрессивной активностью среди производных 2-тиетанил-1,2,4-триазол-3-она и 8-аминозамещенных 1-бутил-3-метилксантинов /И.Л. Никитина; А.Ф. Мифтахова, О.А. Иванова [и др.]  // Материалы ежегодной конференции «Фармация и общественное здоровье»: сборник статей. – Екатеринбург: УГМА.-2011-. С.370-372.
  25. Взаимосвязь «Структура – антидепрессивная активность» в ряду тиетансодержащих 1,2,4-триазолов / И.Л. Никитина, Е.Э.Клен, Н.Н. Макарова [и др.] // Труды XIX международной конференции и дискуссионного научного клуба» Новые информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии» Крым. - С 79-80
  26. Поиск новых антидепрессантов среди продуктов взаимодействия тиетанилтриазолов с нуклеофилами /Н.Н. Макарова, А.Г. Гильманова Ф.А. Халиуллин [и др.] // Тезисы докладов научно-практической конференции «Биологически активные вещества: фундаментальные и прикладные вопросы получения и применения Киев: -2011.-С. 109-110.

1 вещества синтезированы на кафедре фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии ГБОУ ВПО БГМУ (зав. кафедрой д.фарм.н., профессор Халиуллин Ф.А.) под руководством д.фарм.н. Клен Е.Э.

2 Выражаем искреннюю благодарность зав. кафедрой фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии ГБОУ ВПО БГМУ Минздравсоцразвития РФ, д. фарм.н., профессору Халиуллину Ф.А., д.фарм.н. Клен Е.Э, предоставившим новые производные тиетан 1,1-диоксида для исследования.






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.