Влияние габапентина и этанола на электрическую активность нейронов коры головного мозга крыс Wistar

Resume. Background. Today the search for drugs for alcoholism treatment is concentrated around substances with anticonvulsant action, which not only stop convulsive syndrome, but also contribute to the extension of the remission period during alcohol withdrawal. Despite the successful experience in the alcoholism treatment with structural analog GABA gabapentin, there is no convincing evidence of gabapentin interaction with GABA-ergic system in the brain, moreover, most results were obtained in vitro. The aim of the present work was to study mechanism of gabapentin action on CNS and its interaction with ethanol using electrophysiological methods in vivo. Methods. The effect of gabapentin on electrical activity of neurons in the frontal cortex of rats was studied with the microelectrode technique in adult male Wistar rats. Results. Gabapentin after systemic administration, 25-100 mg/kg, i.p., dose-dependent reduced the frequency of action potentials (AP) of neurons, without changing amplitude and shape of AP of neurons. When assessing changes in the frequency of extracellular exhaust AP at microiontophoretically summing gabapentin it is established that the drug reduced the frequency of АP in 15 of 23 neurons (p < 0.05), and increased GABA-induced inhibition of pulsed electrical activity of neurons in the frontal cortex. Gabapentin didn’t affect the magnitude of exiting responses on ethanol supplied to neurons, however, increased (p < 0.05) inhibitory responses caused by ethanol in all 45 of the cells studied. Conclusion. The obtained data suggest that gabapentin has an allosteric effect on postsynaptic GABA receptors and increases ethanol-induced inhibition of neurons of the frontal cortex.Актуальность. Поиск средств для лечения алкоголизма сегодня сосредоточен вокруг веществ с противосудорожным действием, которые не только купируют судорожный синдром, но также способствуют продлению периода ремиссии при отмене алкоголя. Несмотря на успешный опыт применения при терапии алкоголизма структурного аналога тормозного медиатора ГАМК габапентина, отсутствуют убедительные доказательства взаимодействия препарата с ГАМК-ергической системой мозга, и большинство результатов получены в опытах in vitro. Цель. Изучение механизма центрального действия габапентина и его взаимодействия с этанолом с помощью электрофизиологических методов в опытах in vivo. Методы. С помощью микроэлектродной техники исследовано влияние габапентина на электрическую активность нейронов фронтальной коры мозга крыс-самцов линии Wistar. Результаты. Габапентин при системном введении в дозах 25-100 мг/кг, в/б, дозозависимо уменьшал частоту потенциалов действия (ПД) нейронов, не изменяя амплитуды и формы ПД нейронов. При микроионофоретическом подведении препарат уменьшал частоту ПД у 15 из 23 нейронов (р &lt; 0,05), а также увеличивал ГАМК-индуцированное торможение импульсной электрической активности нейронов фронтальной коры. При одновременном электрофоретическом подведении к мембране нейронов габапентина и этанола показано отсутствие влияния препарата на величину ответов возбуждающего типа на этанол, однако ответы тормозящего типа, вызываемые этанолом, увеличивались (р &lt; 0,05) у всех 45 исследованных клеток. Заключение. Полученные данные позволяют предположить, что габапентин оказывает аллостерическое влияние на постсинаптические ГАМК-рецепторы и увеличивает индуцированное этанолом торможение нейронов фронтальной коры головного мозга

Афобазол ослабляет индуцированную этанолом поведенческую сенсибилизацию у мышей DBA/2

Resume. Background. Adverse medical and social consequences of alcohol abuse determine the relevance of the search for new targets and methods of effective prevention and treatment of alcoholism. A significant limitation of the use of benzodiazepine anxiolytics in the treatment of alcohol disorders is their ability to potentiate the effects of ethanol. Earlier it was found that the original afobazol, effective in the treatment of anxiety disorders, in the range of anxiolytic doses does not affect the duration of alcoholic sleep and ethanol-induced muscle relaxation. The aim of the present work was to investigate the effects of afobazole on hyperlocomotion and expression of behavioral sensitization induced by ethanol. Methods. The effect of afobazole at the doses 1.0 and 10.0 mg/kg, i.p., on the ethanol-induced hyperlocomotion and behavioral sensitization was assessed in actometer OPTO-VARIMEX in male DBA/2 mice with increased sensitivity to the activating effect of ethanol. Results. Afobazole at a dose of 10.0 mg/kg, but not 1.0 mg/kg after acute administration prevented the development of ethanol-induced (2.0 g/kg, i.p.) hyperlocomotion, like naloxone 1.0 mg/kg, i.p., and antagonized ethanol-induced behavioral sensitization. Conclusion. Thus, the data obtained suggest that afobazole is capable of modeling the motivational effects of ethanol.Актуальность. Неблагоприятные медицинские и социальные последствия злоупотребления алкоголем определяют актуальность поиска новых средств и методов эффективной профилактики и лечения алкоголизма. Значительным ограничением использования бензодиазепиновых анксиолитиков в терапии алкогольных расстройств является их способность потенцировать эффекты этанола. Ранее установлено, что оригинальный отечественный препарат афобазол, эффективный при лечении тревожных расстройств, в диапазоне анксиолитических доз не влияет на продолжительность алкогольного наркоза и вызываемую этанолом миорелаксацию. Цель. Изучение действия афобазола на гиперлокомоторную реакцию и проявление поведенческой сенсибилизации, индуцированные этанолом. Методы. В опытах in vivo с использованием актометра OPTO-VARIMEX 4 исследовано влияние афобазола в дозах 1,0 и 10,0 мг/кг, в/б, на обусловленную этанолом в дозе 2,0 г/кг, в/б, стимуляцию поведения и сформированную поведенческую сенсибилизацию у инбредных мышей линии DBA/2, обладающих повышенной чувствительностью к активирующему действию этанола. Результаты. Афобазол в дозе 10,0 мг/кг, но не 1,0 мг/кг при однократном введении предупреждал этанол-индуцированную гиперлокомоторную реакцию, подобно налоксону 1,0 мг/кг, в/б, и препятствовал проявлению вызываемой этанолом поведенческой сенсибилизации. Заключение. Полученные данные позволяют предположить модулирующее влияние афобазола на формирование алкогольной мотивации при моделировании экспериментального алкоголизма

Alterations in the nigrostriatal system following conditional inactivation of α-synuclein in neurons of adult and aging mice

The aetiology and pathogenesis of Parkinson’s disease (PD) are tightly linked to he gain-offunction of α-synuclein. However, gradual accumulation of α-synuclein aggregates in dopaminergic neurons of substantia nigra pars compacta (SNpc) leads to the depletion of the functional pool of soluble α-synuclein and therefore, creates a loss-of-function conditions, particularly in presynaptic terminals of these neurons. Studies of if and how this late-onset depletion of a protein involved in many important steps of neurotransmission contributes to PD progression and particularly, to worsening the nigrostriatal pathology at late stages of the disease are limited and obtained data are controversial. Recently we produced a mouse line for conditional knockout of the gene encoding α-synuclein and here we used its tamoxifen-inducible pan-neuronal inactivation to study consequences of the adult-onset (from the age of 6 months) and late-onset (from the age of 12 months) α-synuclein depletion to the nigrostriatal system. No significant changes of animal balance/coordination, the number of dopaminergic neurons in the SNpc and the content of dopamine and its metabolites in the striatum were observed after adult-onset α synuclein depletion but in ageing (18-month old) late-onset depleted mice we found significant reduction of major dopamine metabolites without changes to the content of dopamine itself. Our data suggest that this might be caused, at least partially, by reduced expression of aldehyde dehydrogenase ALDH1a1 and could lead to accumulation of toxic intermediates of dopamine catabolism. By extrapolating our findings to a potential clinical situation, we suggest that therapeutic downregulation of α-synuclein expression in PD patients is a generally safe option as it should not cause adverse side effects on the functionality of their nigrostriatal system. However, if started in aged patients, this type of therapy might trigger slight functional changes of the nigrostriatal system with potentially unwanted additive effect to already existing pathology

Экспериментальная оценка влияния ладастена и ГБ-115 на развитие толерантности к анальгетическому действию морфина

The development of morphine-induced antinociceptive tolerance limits its therapeutic efficacy in pain management. Effects of non-benzodiazepine anxiolytics ladasten and GB-115 on the development of antinociceptive tolerance to morphine were studied in albino male rats. The tolerance was induced by daily sub-chronic administration of morphine (2,0 mg/kg, i.p., twice daily for 5 days) and assessed in immersion tail-flick test on days 1 and 5. Concomitant sub-chronic administration of dipeptide anxiolytic GB-115 (0,1 mg/kg/5 days, i.p.), developed on the base of endogenous tetrapeptide cholecystokinin (CCK), followed by morphine (2,0 mg/kg), reversed the antinociceptive tolerance to morphine on day 5. GB-115 per se at the same anxiolytic dose demonstrated a short-term analgesic activity on days 1 and 5. In contrast, 2-aminoadamantane derivative Ladasten (50,0 mg/kg/5 days, i.p.) with psychostimulant and anxiolytic activity, failed to do so. Ladasten at dose employed in the study, did not exert any effects on pain threshold on days 1 and 5. Our results suggest that in this well-characterized model of acute somatic pain, the development of tolerance to the antinociceptive effect of systemic morphine can be prevented by co-administration with GB-115.Изучено влияние пептидного анксиолитика ГБ-115 и психостимулятора с анксиолитическим действием ладастена на формирование толерантности к опиатам на белых крысах-самцах. Развитие толерантности оценивали по выраженности анальгетического эффекта морфина (2,0 мг/кг/5 дней, 2 раза в день) при его внутрибрюшинном (в/б) введении в иммерсионном тесте «отдергивание хвоста». Показано, что ладастен (50,0 мг/кг, в/б) per se при однократном и субхроническом введении не влиял на пороги болевой реакции и не препятствовал формированию толерантности к морфину на 5-й день эксперимента. Напротив, ГБ-115 (0,1 мг/кг, в/б) per se при однократном и субхроническом введении статистически значимо повышал болевые пороги у крыс и препятствовал развитию толерантности к анальгетическому эффекту морфина

Влияние селанка на морфин-индуцированную анальгезию в опытах in vivo

   Background. The endogenous opioid system is involved in neuroadaptation produced by exogenous opioids. Synthesized on the basis of the regulatory peptide tuftsin, the anxiolytic selank inhibits the activity of enkephalin-degrading enzymes, increasing the level of leu-enkephalins in blood plasma.   The aim of the work was to evaluate the effect of selank (0,3 and 0,9 mg/kg, i. p.) on morphine-induced analgesia in animal models. Methods. The experiments were performed in inbred male mice C57Bl/6 (n = 77). The “hot plate” test was used to evaluate the analgesic effect during thermal stimulation of nociceptors when mice were placed on a metal plate heated to 55 ± 0,5 °C, followed by registration of the latent period of the reaction 30, 60, 90, and 120 minutes after the administration of morphine.   Results. Morphine at a dose of 3,0 mg/kg, i. p., caused antinociception with the maximum possible effect (MBE) of 9 %, selank at a dose of 0,9 mg/kg, without antinociception per se, when pretreated with the morphine, increased the latent reaction time, causing antinociception of 29,9 % MBE.   Conclusion. For the first time the data obtained on the synergistic effect of selank and morphine in attenuation of acute somatic pain.   Актуальность. Эндогенная опиоидная система вовлечена в процессы нейроадаптации при действии экзогенных опиоидов. Синтезированный на основе регуляторного пептида тафтсина анксиолитик селанк угнетает активность энкефалин-деградирующих ферментов, повышая содержание лей-энкефалинов в плазме крови.   Цель работы. Оценить влияние селанка (0,3 и 0,9 мг/кг, в/б) на морфин-индуцированную анальгезию в опытах in vivo.   Методы. Эксперименты выполнены на инбредных мышах-самцах линии С57Bl/6 (n = 77). Тест «горячая пластина» использовали для оценки анальгетического действия препаратов при термической стимуляции ноцицепторов при помещении мышей на нагретую до 55 ± 0,5 °С металлическую пластину с последующей регистрацией латентного периода реакции через 30, 60, 90 и 120 мин после введения морфина.   Результаты. Морфин в дозе 3,0 мг/кг, в/б, вызывал антиноцицепцию с максимально возможным эффектом (MВЭ) 9 %, селанк в дозе 0,9 мг/кг, не обладая антиноцицептивными свойствами per se, при предварительном введении с морфином увеличивал латентный период реакции, вызывая антиноцицепцию с МВЭ 29,9 %.   Заключение. Впервые получены данные о синергическом эффекте селанка и морфина в ослаблении острой соматической боли

Доклинические исследования нейротоксических свойств новых лекарственных препаратов in vivo

Neurotoxic effects are one of the common reasons for discontinuation of preclinical and/or clinical studies. Preclinical evaluation of neurotoxic effects is complicated due to a wide range of manifestations and degrees of severity. Current experimental approaches to neurotoxicity assessment are cumbersome, laborious and not adapted enough for preclinical studies in the early stages of drug development. The aim of the study was to review existing approaches to experimental assessment of neurotoxic potential of new drugs and to discuss the need for and feasibility of developing and using integrated rapid neurotoxicity tests for early assessment of a pharmacological project’s potential. The authors reviewed scientific literature and guidance documents and analysed current approaches to chemical compound neurotoxicity assessment in laboratory animals. The paper analyses the main issues of neurotoxicity assessment for new drugs and compares Irwin tests with the functional observation battery. It analyses issues related to assessment of drugs’ effects on the development and maturation of central nervous system functions at pre- and postnatal stages. It was determined that the current practice is not sufficient for assessment of potential adverse effects on cognitive functions. The authors assessed factors affecting cognitive functions of rodents during studies. The “Acute suppression of the exploratory and orientation response” and “Extrapolation escape task” tests were proposed for validation as potential rapid tests for detection of an array of organic and functional neurotoxic disorders at early stages of preclinical studies.Нейротоксические эффекты являются одной из частых причин прекращения доклинических и/или клинических исследований лекарственных препаратов. Их доклиническая оценка сложна в связи с широким спектром проявлений и степеней выраженности эффектов. Существующие экспериментальные подходы к оценке нейротоксичности громоздки, трудоемки и недостаточно адаптированы к доклиническим исследованиям лекарственных средств на ранних этапах разработок. Цель работы — анализ существующих подходов к экспериментальной оценке нейротоксического потенциала новых лекарственных препаратов с обсуждением необходимости и возможности создания и применения интегративных экспресс-тестов на нейротоксичность для ранней оценки перспективности фармакологических разработок. На основании обзора данных литературы и методических документов проведен сравнительный анализ современных подходов к оценке нейротоксичности химических соединений на лабораторных животных. Рассмотрены основные проблемы оценки нейротоксичности применительно к новым лекарственным препаратам, сопоставлены батарея тестов Ирвина и набор функциональных тестов. Проанализированы вопросы исследования влияния лекарственных препаратов на развитие и становление функций центральной нервной системы в периоды внутриутробного и постнатального развития. Констатировано, что существующая практика недостаточна в отношении оценки возможных негативных влияний на когнитивные функции. Сделана оценка факторов, влияющих на когнитивные функции грызунов в ходе исследований. Тесты «Острое угашение исследовательско-ориентировочной реакции» и «Экстраполяционное избавление» предложены к валидации в качестве возможных экспресс-тестов для выявления совокупности органических и функциональный нейротоксических нарушений на ранних этапах доклинических исследований лекарственных препаратов

Исследование влияния фабомотизола на поведенческие нарушения у потомства крыс, подвергнутых действию табачного дыма и этанола

Assessment of fabomotizole effects on postnatal development of newborn and adult rat offspring after maternal ethanol or cigarette smoke exposure was performed. The experiments were carries out in outbred pregnant rats housed in the vivarium of FSBI “Zakusov Institute of Pharmacology”. Each group included at least 10 animals. Ethanol (4.3 ml/kg, 40 % vol.) was administered per os from 10 to 19 days of pregnancy; exposure to cigarette smoke from 4 cigarettes with filter (13 mg of tar and 1 mg nicotine) was performed throughout the pregnancy once a day. Fabomotizole (1 and 10 mg/kg, daily) was administered per os in all experiments. The unconditional reflexes formation and muscle strength were evaluated on postnatal day 5. The same animals were examined in the tests «T-shaped maze» and «extrapolation disposal» to assess cognitive functions after postnatal day 60. These studies demonstrated the ability of fabomotizole to prevent or reduce postnatal abnormalities of rats exposed to ethanol or tobacco smoke in utero. The results show the potential opportunity of using fabomotizole for prevention of delay physical development, learning and memory.Проведена экспериментальная оценка влияния фабомотизола на нарушения постнатального развития потомства крыс, подвергнутых во время беременности воздействию этанола или табачного дыма. Исследования выполнены на аутбредных беременных крысах, содержавшихся в условиях вивария ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова». Каждая экспериментальная группа включала не менее 10 особей. Этанол (4,3 мл/кг, 40 % об.) вводили перорально с 10-го по 19-й дни беременности; экспозицию табачным дымом от 4 сигарет с фильтром (13 мг смол и 1 мг никотина) проводили на протяжении всей беременности один раз в день. Фабомотизол во всех вариантах экспериментов вводили беременным крысам перорально в дозах 1 и 10 мг/кг. На 5-м дне жизни у потомства оценивали становление безусловных рефлексов и мышечного тонуса. После 60-го дня жизни те же животные были обследованы в тестах «Т-образный лабиринт» и «Экстраполяционное избавление». Проведённые исследования продемонстрировали способность фабомотизола предупреждать или снижать нарушения постнатального развития у крыс, подвергнутых воздействию этанола или табачного дыма в период внутриутробного развития. Полученные результаты указывают на потенциальную возможность использования фабомотизола для профилактики задержки физического и умственного развития

Дипептидный аналог холецистокинина-4, ослабляет тревожную реакцию у «высокоэмоциональных» мышей BALB/с и при моделировании алкогольной абстиненции у крыс: сравнение с феназепамом

Anxiolytic effects of dipeptide endogenous cholecystokinin tetrapeptide analogue GB-115 at the dose range 0,25-2,0 mg/ kg after oral administration were studied in rodents with high emotionality. In “elevated plus-maze” test GB-115 anxiolytic activity comparable with phenazepam was shown in inbred “anxious” BALB/c mice and “aged” rats with long-term 10% ethanol experience during ethanol withdrawal. GB-115 at the doses 0,5-2,0 mg/kg didn’t induce sedation, in contrast phenazepam significantly suppressed spontaneous locomotor activity in BALB/c mice in Optovarimex. The data obtained show potent anxiolytic properties GB-115 (tablet 0,001) lacking benzodiazepine’s side-effects in animal models with high emotionality.Изучены анксиолитические свойства ГБ-115, дипептидного аналога эндогенного тетрапептида холецистокинина у животных с повышенным уровнем эмоциональности при пероральном введении в диапазоне доз 0,25-2,0 мг/кг. В тесте ПКЛ анксиолитическое действие ГБ-115, сопоставимое с феназепамом, установлено у инбредных мышей BALB/c и у «старых» крыс, потреблявших 10% раствор этанола в течение 33 недель на фоне алкогольной депривации. ГБ-115 в дозах 0,5-2,0 мг/кг не вызывал седативного действия, в то время как феназепам статистически значимо угнетал спонтанную двигательную активность мышей BALB/c в актометре. Полученные результаты демонстрируют наличие у ГБ-115 (таблетка 0,001) выраженных анксиолитических свойств, лишённых побочных эффектов, характерных для производных бензодиазепина, на экспериментальных моделях с повышенным уровнем тревожност

Оценка фармакологической безопасности нового дипептидного миметика 2-й петли BDNF при совместном введении с этанолом

To assess the pharmacological safety of the dipeptide mimetic of the 2nd loop of BDNF (compound GTS-201) when co-administered with ethanol, its effect on the alteration in motor activity induced by ethanol during acute and subchronic administration in mice C57Bl/6 and DBA/2 was studied. It was found that GTS-201 at a dose of 5.0 mg / kg, i.p., without affecting spontaneous motor activity per se, after a preliminary acute administration prevented the development of a sedative reaction caused by ethanol (2.0 g/ kg, i.p.) in C57Bl/6 mice. After subchronic administration, GTS-201 is devoid of psychostimulant effect and impact on the formation of ethanol-induced behavioral sensitization in DBA/2 mice. The data obtained indicate the absence of a psychostimulant component and synergism in the pharmacological profile of GTS-201 when used with ethanol at low dose.Для оценки фармакологической безопасности дипептидного миметика 2-й петли BDNF (соединение ГТС-201) при совместном введении с этанолом изучено его влияние на изменение двигательной активности, вызываемое этанолом при остром и субхроническом введении у мышей C57Bl/6 и DBA/2. Установлено, что ГТС-201 в дозе 5,0 мг/кг, в/б, не влияя на спонтанную двигательную активность per se, при предварительном однократном введении препятствовал развитию седативной реакции, вызываемой этанолом (2,0 г/кг, в/б) у мышей C57Bl/6. При субхроническом введении ГТС-201 лишён психостимулирующего действия и влияния на формирование поведенческой сенсибилизации, индуцированной этанолом, у мышей DBA/2. Полученные данные свидетельствуют об отсутствии в фармакологическом профиле ГТС-201 психостимулирующего компонента и синергизма при использовании с этанолом в низкой дозе

Кардиоэлектрическое поле на поверхности тела в период деполяризации предсердий у крыс с алкогольной кардиомиопатией

Resume. To study the features of an atrium depolarization on the dynamics of the cardioelectric field on the body surface at rats with an alcoholic cardiomyopathy. The cardioelectric field on the body surface of rats with an alcoholic cardiomyopathy was investigated during an atrium depolarization by the method of multiple synchronous cardioelectrotopography. In experimental and control animals, reflecting atrial depolarization, is formed before the appearance of the P„ wave on the ECG, inversion of the body surface potential mapping (BSMP) regions occurs before the beginning of the ascending phase of the P„ wave. In rats of the experimental group, it is shown an increase in the heart rate, the total duration of atrial depolarization, the period of the ascending and descending phases of the P„ wave on the ECG; later (relative to the peak of the RM-wave) inversion of the BSMP regions and the beginning of the PII wave by comparison with the control animals. The duration of inversion in experimental rats significantly increased compared with the control. Alcoholic cardiomyopathy leads to significant changes in the spatial and temporal parameters of the cardioelectric field at the initial stages of atrium depolarization, an increase in the non-uniformity of depolarization and a high risk of atrial arrhythmias.Цель работы - выявление по динамике электрического поля сердца на поверхности тела особенностей деполяризации предсердий у крыс на трансляционной модели алкогольной кардиомиопатии. Исследовано электрическое поле сердца на поверхности тела в период деполяризации предсердий у крыс с алкогольной кардиомиопатией. У крыс с алкогольной кардиомиопатией выявлены увеличение ЧСС, общей длительности деполяризации предсердий, периода восходящей и нисходящей фаз Р„ волны на ЭКГ, более поздние инверсия областей ЭПС и начало Р„ волны по сравнению с контрольными животными. Длительность инверсии у опытных крыс достоверно увеличивается по сравнению с контрольными. Алкогольная кардиомиопатия приводит к значимым изменениям пространственных и временных параметров электрического поля сердца на начальных этапах деполяризации предсердий, а также к увеличению неоднородности их деполяризации. Выявленные изменения свидетельствуют о высоком риске развития фибрилляции предсердий у крыс с алкогольной кардиомиопатией