Модуляція процесів нейроапоптозу в щурів після кетамінового та пропофолового наркозів під впливом Гетерозиду

Abstract

З метою поліпшення анестезіологічної безпеки під час оперативних втручань перспективним напрямом може бути розширення асортименту засобів первинної та вторинної нейропротекції шляхом цілеспрямованого синтезу потенційних нейропротекторів з аналептичними властивостями, що діють як аналептики на ті самі структури, які остаточно пригнічені самим центральним анестетиком або його активними метаболітами. У зв'язку з цим обґрунтованим і перспективним є пошук серед похідних сірко- та нітрогенвмісних гетероциклів (гетерозидів) універсальних, нешкідливих нейропротекторів з аналептичною дією. Мета дослідження – порівняти нейропротективну активність Гетерозиду і референс-препаратів – нейротрофічного церебропротектора Цереброкурину та ноотропу Ноопепту за умов експериментального наркозу Кетаміном і Пропофолом за впливом на вміст у головному мозку щурів проапоптотичного білка c-Fos й антиапоптотичного bcl-2-білка. Дослідження проведено на 90 білих безпородних щурах віком 6 міс. масою 220–290 г. Кетамінову та пропофолову анестезії проводили шляхом введення 100 мг/кг відповідно Кетаміну/Пропофолу внутрішньоочеревинно (в/о). Після виходу тварин з наркозу їм одноразово вводили препарати в таких дозах: Гетерозид – в/о 2 мг/кг, Цереброкурин – в/о 0,2 мг/кг, Ноопепт – інтраназально 10 мк/кг. Для виявлення експресії c-Fos в СА1 зоні гіпокампа використовували імуногістохімічний метод непрямої імунофлюоресценції. Концентрацію bcl-2 у цитоплазматичній фракції головного мозку визначали методом Вестерн-блот аналізу. Аналіз отриманих результатів показав, що на моделях кетамінового та пропофолового наркозу в щурів (100 мг/кг) відтворено постнаркозну активізацію процесів апоптозу зі зростанням щільності c-fos-позитивних клітин і зниженням умісту антиапоптотичного bcl-2-білка, більш виразні в умовах кетамінової анестезії. Введення наркотизованим щурам потенційних нейропротекторів інтраопераційного періоду – оригінального похідного сірко- та нітрогенвмісних гетероциклів з аналептичною активністю Гетерозиду, референтних препаратів Цереброкурину та Ноопепту – призвело до зниження щільності c-fos-позитивних клітин і збільшення експресії bcl-2-білка в мозку, отже, на цих моделях доведено наявність у Гетерозиду, Цереброкурину та Ноопепту апоптозомодулюючої активності. На моделях кетамінового та пропофолового наркозу в щурів апоптозомодулюючий ефект Гетерозиду та Цереброкурину були співвідносними, Гетерозид більш активно впливав на експресію c-Fos (зниження щільності c-fos-позитивних клітин за умов кетамінового та пропофолового наркозу) і вміст bcl-2-білка (на моделі кетамінового наркозу).

С целью улучшения анестезиологической безопасности во время оперативных вмешательств перспективным направлением может быть расширение ассортимента средств первичной и вторичной нейропротекции путем целенаправленного синтеза потенциальных нейропротекторов с аналептическим действием, действующих как аналептики на те же структуры, которые подавлены непосредственно центральным анестетиком или его активными метаболитами. В связи с этим обоснованным и перспективным является поиск среди производных серо- и азотсодержащих гетероциклов (гетерозидов) универсальных, безвредных нейропротекторов с аналептическим эффектом. Цель исследования – сравнить нейропротективную активность Гетерозида и референс-препаратов церебропротектора Цереброкурина и ноотропа Ноопепта в условиях экспериментального наркоза Кетамином и Пропофолом по влиянию на содержание в тканях головного мозга крыс проапоптотического белка c-Fos и антиапоптотического bcl-2-белка. Исследование проведено на 90 белых беспородных крысах 6 мес. возраста массой 220–290 г. Кетаминовую и пропофоловую анестезии проводили путем введения 100 мг/кг соответственно Кетамина/Пропофола внутрибрюшинно (в/б). По выходу животных из наркоза им однократно вводили препараты в следующих дозах: Гетерозид – в/б 2 мг/кг, Цереброкурин – в/б 0,2 мг/кг, Ноопепт – интраназально 10 мг/кг. Для выявления экспрессии c-Fos в СА1 зоне гиппокампа использовали иммуногистохимический метод непрямой иммунофлюоресценции. Концентрацию bcl-2 белка в цитоплазматической фракции головного мозга определяли методом Вестерн-блот анализа. Анализ полученных результатов показал, что на моделях кетаминового и пропофолового наркоза у крыс (100 мг/кг) воспроизведена постнаркозная активизация процессов апоптоза по показателям роста плотности c-fos-позитивных клеток и снижению содержания антиапоптотического bcl-2-белка, более выраженные в условиях кетаминовой анестезии. Введение наркотизированным Кетамином и Пропофолом крысам потенциальных нейропротекторов интраоперационного периода – оригинального производного серо- и азотсодержащих гетероциклов с аналептической активностью Гетерозида и референтных препаратов Цереброкурина и Ноопепта – привело к снижению плотности c-fos-позитивных клеток и увеличению экспрессии bcl-2-белка в мозге, следовательно, на этих моделях доказано наличие у Гетерозида, Цереброкурина и Ноопепта апоптозомодулирующей активности. На моделях кетаминового и пропофолового наркоза у крыс апоптозомодулирующий эффект Гетерозида и Цереброкурина были сопоставимыми, Гетерозид более активно влиял на экспрессию c-Fos (снижение плотности c-fos-позитивных клеток в условиях кетаминового и пропофолового наркоза) и содержание bcl-2-белка (на модели кетаминового наркоза).

In order to improve anaesthetic safety during surgical interventions, a promising direction may be the expansion of the range of primary and secondary neuroprotection drugs by means of targeted synthesis of potential neuroprotectors with analeptic action. It is reasonable and promising to search an universal, harmless neuroprotectors with analeptic action among the derivatives of sulfur- and nitrogen-containing heterocycles (Heteroside). The purpose of the research was to compare the neuroprotective activity of Heteroside and reference medications – the neurotrophic cerebroprotector Cerebrocurin and nootropic Noopept after experimental anesthesia with Ketamine and Propofol by its effect on the content of proapoptotic c-Fos protein and antiapoptotic bcl-2 protein in the rat brain tissue. The research was carried out on 90 white outbred rats of 6 months age, with weight of 220–290 g. Ketamine/Propofol anesthesia was performed by intraperitoneal (i/p) injection of anesthetic at a dose 100 mg/kg After recovery from anesthesia animals were once administered with drugs in the following doses: Heterosides 2 mg/kg (i/p), Cerebrocurin 0,2 mg/kg (i/p), Noopept 10 mg/kg intranasally. To detect the expression of c-Fos in the CA1 zone of the hippocampus an immunohistochemical indirect immunofluorescence method was used. The concentration of bcl-2 in the cytoplasmic fraction of the brain was determined by western blot analysis. The analysis of results obtained proved that models of ketamine and propofol anesthesia on rats reproduced postanesthesia activation of apoptosis processes by increasing the density of c-fos-positive cells and reducing the content of anti-apoptotic bcl-2 protein, more pronounced in ketamine anesthesia. Neuroprotectors administration (Heteroside, Cerebrocurin, Noopept) at postanesthesia period led to lowering of of c-fos-positive cells density and increasing of bcl-2 protein expression. Thus, the experiment on these models proved the presence of apoptosis-modulating activity of Heteroside, Cerebrocurin and Noopept. On the models of Ketamine and Propofol anesthesia in rats apoptosis-modulating effect of Heteroside and Cerebrocurin were comparable. Heteroside was found to be more active influencing the expression of c-Fos (by reducing the density of c-fos-positive cells after Ketamine and Propofol anesthesia) and the content of bcl-2 protein (on the model of Ketamine anesthesia).