Применение блокаторов ионотропных рецепторов при модели острых пентилентетразоловых судорог у крыс линии Вистар и крыс линии Крушинского-Молодкиной

Среди различных моделей эпилепсии значительный интерес представляет повышенная судорожная готовность, обусловленная генетическими факторами. Так, генерализация рефлекторной реакции на звуковой стимул свойственна 10-15% популяции лабораторных крыс линии Вистар. Путем селекции были получены инбредные линии крыс, обладающих высокой (достигающей 100%) аудиогеннной судорожной готовностью, например крысы линий КМ (Крушинского-Молодкиной), GEPR (Genetically Epilepsy-Prone Rat), IGER (Ihara’s Genetically Epileptic Rat), WAR (Wistar Audiogenic Rat). Эти крысы отвечают на звуковой стимул клоникотоническим судорожным припадком, напоминающим приступ эпилепсии человека.

В опытах на крысах линии Крушинского-Молодкиной (КМ) с генетической предрасположенностью к аудиогенным судорогам нами были проведены исследования активности блокаторов iGluR в качестве антиконвульсантов. С этой целью за 30-60 мин до подачи звукового раздражителя (синусоидальный тон, 8 кГц, 90 дБ) вводили 5 мг/кг в/м мемантина или ПЭМ-1921. Оценивали влияние на латентный период начального двигательного возбуждения, появление клонических судорог разной степени интенсивности и, наконец, тонических судорог с экстензией конечностей и хвоста, последовательно проявлявшихся в ответ на стандартный звуковой стимул. Максимальный блокирующий эффект по отношению к аудиогенным судорожным проявлениям наблюдался через 30 мин после введения ИЕМ-1921 в дозе 5 мг/кг: у 33,3% (количество животных — n=9) отмечалось полное отсутствие реакции на звук (0 балов). Усредненная интенсивность припадков составляла 0,7±0,1 балла (рис. 1), т.е. почти в 5 раз ниже, чем в контроле (3,3±0,1 балла). Введение крысам дикатионных неконкурентных антагонистов глутамата ИЭМ-1925 и ПЭМ-1754, способных блокировать не только каналы NMDA рецепторов, но и каналы СР-АМРА рецепторов, оказалось полностью неэффективным, несмотря на использование их в широком диапазоне доз. У части животных исследовали действие блокаторов iGluR на электрическую активность мозга в цикле бодрствование-сон и организацию сна. Крысам предварительно вживляли по стереотаксическим координатам электроды для регистрации активности сенсомоторной, зрительной и слуховой коры, гиппокампа, хвостатого ядра и медиального центрального ядра таламуса.

Была обнаружена интересная корреляция между влиянием блокаторов iGluR на параметры аудиогенных судорожных реакций и организацию сна у крыс линии КМ. Выявленные синхронность и однонаправленность проявлений блокирующего действия блокаторов однозначно свидетельствуют о задействованности глутаматергических синапсов, обладающих NМDА-рецепторами, как в патогенезе аудио-генных эпилептиформных проявлений, так и регуляции функционирования сомногенных систем у крыс этой линии.

Известно, что крысы линии КМ могут на протяжении обычного для крыс линии Вистар периода жизни переносить частые аудиогенные клонико-тонические судорожные припадки. Представлялось интересным исследовать реакцию крыс линии КМ на действие ПТЗ, с тем чтобы оценить, обладают ли они устойчивостью или, наоборот, повышенной чувствительностью к конвульсогенным агентам.

Было проведено сравнение неврологических проявлений действия ПТЗ на крысах линии Вистар и КМ, т.е. выяснение вклада генетически обусловленной аудиогенной судорожной готовности, а также оценка способности блокаторов NМDА рецепторов мемантина и ИЭМ-1921 предупреждать действие ПТЗ у крыс линии КМ.

Экспериментальные судороги вызывали у крыс обеих линий внутрибрюшинным введением ПТЗ в дозе 70 мг/кг. Качественных различий в неврологической картине действия ПТЗ на крыс линий Вистар и КМ обнаружено не было. В то же время судорожная готовность, присущая крысам линии КМ, проявилась в том, что у них судорожные проявления были выражены достоверно сильнее, чем у крыс линии Вистар, и что гибель животных при действии одной и той же дозы ПТЗ наблюдалась в 2,1 раза чаще (см. рис. 1).

Эти результаты послужили основой для проведения следующей части исследования. Ее целью было сопоставление способности двух неконкурентных блокаторов ионотропных глутаматных рецепторов ЫМГЗА типа мемантина и ИЭМ-1921 ослаблять судорожные проявления действия ПТЗ у крыс линии КМ. Была выбрана одинаковая доза блокаторов — 5 мг/кг. Блокаторы вводились внутримышечно за 30 мин до введения ПТЗ. Оба блокатора продемонстрировали способность ослаблять судорожную реакцию на введение ПТЗ, но при этом по большинству параметров действие мемантина было крайне слабым. Средняя интенсивность судорожной реакции была такой же, что и в контроле, отмечено лишь достоверное снижение общей длительности генерализованного судорожного припадка и тенденция к снижению гибели крыс после судорожных припадков. Профилактическое действие ИЭМ-1921 было гораздо более выраженным (рис. 2). Средняя интенсивность судорожного припадка уменьшилась почти на 2 балла, а общая длительность генерализованного припадка снизилась в 41 раз. ИЭМ-1921 полностью предотвращал гибель животных, тогда как в результате действия мемантина наблюдалась лишь тенденция к уменьшению смертности (68% в контроле и 50% при введении мемантина). Обращает на себя внимание тот факт, что ИЭМ-1921 проявил выраженный профилактический эффект по отношению к более «тяжелым» фазам судорожной реакции на ПТЗ, а именно — к клонико-тоническому судорожному припадку, оцениваемому 4-5 балами и в значительном числе случаев приводящему к гибели крыс (см. рис. 2). Вероятность появления миоклонических судорог и длительность этого периода практически не отличались от контрольных значений.

Проведенное исследование на крысах линии Вистар и крысах линии КМ показало, что присущая крысам КМ высокая судорожная готовность значительно усиливает тяжесть судорожных припадков, вызываемых внутриперитонеальным введением ПТЗ. Это соответствует данным, полученным в опытах на крысах других линий, у которых повышена чувствительность к конвульсиогенному действию звука. В наших опытах после введения ПТЗ у крыс линии КМ судороги наступали быстрее и у большей их части по сравнению с крысами линии Вистар достигались «тяжелые» фазы припадка (4 и 5 баллов) с появлением генерализованных клонико-тонических судорог и увеличением гибели (32% Вистар и 68% КМ).

Возникает вопрос, какова природа аддитивности судорожного состояния аудио-генных крыс линии КМ и конвульсогенного действия ПТЗ? На уровне каких структур и патогенетических механизмов происходит это взаимодействие? Патогенез аудиогенных судорог у крыс линии КМ не выяснен во всех деталях. Более подробные сведения накоплены о патогенезе аудиогенных судорог у других линий крыс. Есть основания считать, что в большинстве случаев источником наследственно закрепленной повышенной чувствительности к звуку являются слуховые ядра, в поддержании этого состояния важную роль играют нижние, а затем и верхние бугры четверохолмия, медиальное коленчатое тело и амигдала. Кроме этого, у аудиогенных крыс была отмечена некоторая функциональная недостаточность ГАМК-ергической тормозной системы и усиление возбудимости нейронов гиппокампа.

Электроэнцефалографические данные и данные фМРТ показывают, что в генезисе судорог, вызванных ПТЗ, важную роль играет активация передних ядер таламуса и их взаимодействие с корой. Кроме того, в реализацию миоклонических судорог вовлечены большинство лимбических структур, включая гиппокамп, которые имеют тесные связи с передними ядрами таламуса. ПТЗ вызывает гибель нейронов и глиальных клеток в гиппокампе, демиелинизацию в коре и гиппокампе.

Относительное сходство в проявлениях судорожного припадка, вызываемого самим звуковым раздражителем у крыс линии КМ, введением ПТЗ крысам линии Вистар, а также введением ПТЗ крысам линии КМ, может свидетельствовать о принципиальной общности молекулярных механизмов этих патологических реакций.