Журнал неврологии и психиатрии / 2009 / NEV_2009_06_09

Недостаточная эффективность нейропротективной терапии при ишемии головного мозга является основанием для поиска новых подходов к этой проблеме, возможного пересмотра традиционной методологии с учетом современных представлений о патогенезе ишемического повреждения [2]. Экспериментальное воспроизведение ишемического инсульта целесообразно осуществлять с учетом основных этиологических факторов развития инсульта у людей. Одним из таких факторов является артериальная гипертензия (АГ), создающая особые нейрохимические и гемодинамические условия при развитии церебральной ишемии [8]. АГ способна менять реактивность сосудистого русла и тканевые реакции в ответ на ишемию. Реперфузия является абсолютно необходимым условием для восстановления клеток в зоне ишемии, но реставрация кровотока способствует дополнительному повреждению, что также необходимо учитывать в экспериментальных исследованиях.

Одним из перспективных направлений является изучение эффективности противовоспалительных препаратов при ишемии головного мозга. Это обусловлено ролью воспалительных реакций в ишемическом каскаде [6], значением воспалительного фактора для отсроченных реакций тканей на ишемию, значимостью эндотелиальных дисфункций, запускаемых воспалением [3].

Целью настоящего исследования явилась проверка гипотезы о возможном нейропротективном эффекте противовоспалительного средства — блокатора циклооксигеназы 2 (ЦОГ-2) — мелоксикама при ишемическом и реперфузионном повреждении головного мозга у крыс с АГ.

Материал и методы

Эксперименты проводили на белых половозрелых крысах-самцах линии Wistar, массой 180—200 г. Цере-

бральная ишемия выполнялась на модели с двусторонней перевязкой общих сонных артерий для получения неполной ишемии в полушариях — передних отделах коры головного мозга [1, 10].

Срок острой ишемии составлял 3 ч. Восстановление кровотока контролировали визуально и методом ультразвуковой допплерографии. Период реперфузии длился 72 ч, после чего животное декапитировали и производили забор тканей мозга для дальнейшего исследования. Для воспроизведения ишемии-реперфузии использовали животных с нормальным АД и гипертензивных крыс.

Исследуемый препарат мелоксикам вводился внутримышечно сразу после восстановления кровотока в сонных артериях и далее ежедневно в дозе 15 мг/кг 1 раз в сутки.

Реноваскулярную гипертензию (РАГ) моделировали по методу Rojo-Ortega путем перевязки аорты между ветвями почечных артерий таким образом, что левая почка находилась в условиях ишемии. Уровень систолического АД через 60 сут после операции составлял 180—220 мм рт.ст. (при измерении прямым методом в сонной артерии).

В сериях со спонтанной АГ использовали крыс SHR линии Окамото. Средний уровень систолического АД в данной группе животных составлял 165—180 мм рт.ст. (АД измеряли в хвостовой артерии).

Из извлеченного после декапитации головного мозга выделяли передние участки коры, приготовляли 10% гомогенат (с использованием физиологического раствора). Все манипуляции производили при –4оС. В гомогенатах мозга производили измерение уровня малонового диальдегида (МДА) — вторичного продукта перекисного окисления липидов (ПОЛ). Измерение производили спектрофотометрически по методу Stuart [7] в модификации С.Г. Конюховой и соавт. [4] и выражали в нмоль МДА/мл гомогената. Измерение активности супероксиддисмутазы осуществляли в по угнетению реакции окисления кверцетина [5]. За условную единицу активности принимали 50% угнетения реакции в мл гомогената (усл. ед/мл).

Для исследования кровотока в головном мозге крысы использовали ультразвуковую допплерографию средней мозговой артерии (СМА). У наркотизированных животных производили трепанацию черепа в проекции СМА. Артерия визуализировалась под увеличением. Датчик 20 МГц допплерографа Минимакс-Допплер-К (Россия) помещали под углом 180° к СМА. Регистрировали систолическую, диастолическую линейную скорости, объемную скорость кровотока и индекс резистивности.

Результаты

Систолическое АД (САД) у крыс линии Wistar составило 125±5 мм рт.ст. и частота сердечных сокращений 250—350 уд/мин. САД у крыс со спонтанной гипертензией (SHR) находилось в пределах 170±10 мм рт.ст. (в хвостовой артерии) при той же частоте сердечных сокращений (ЧСС). САД у крыс с вазоренальной АГ составило 215,6±2,8 мм рт.ст. (в сонной артерии).

При использовании ультразвуковой допплерографии в норме кровоток в головном мозге крысы в СМА характеризовался следующими параметрами: систолическая линейная скорость 32±7 см/с, диастолическая линейная скорость 22±7 см/с, средняя объемная скорость 4,46± 1,6 мл/с, индекс резистивности 0,33±0,1, систолодиастолический индекс 1,6±0,3, ЧСС — 300±50 уд/мин.

При билатеральной окклюзии общих сонных артерий происходит достоверное (р<0,01) снижение линейной систолической скорости более чем на 50% и средней объемной скорости. После восстановления кровотока в контрольной группе наблюдается постепенное увеличение линейно-объемных показателей кровотока до исходных значений. В группе животных со спонтанной АГ (SHR) при восстановлении кровотока в раннем реперфузионном периоде показатели были ниже, чем в контроле (линия Wistar) (табл. 1, см. рисунок).

Биохимические изменения в ткани мозга при вазоренальной и спонтанной АГ характеризовались достовер-

ным (р<0,001) усилением ПОЛ (по уровню МДА) и снижением активности основного фермента антиоксидантной защиты — СОД (р<0,05) (табл. 2).

При моделировании церебральной ишемииреперфузии у нормотензивных крыс и животных с реноваскулярной АГ были выявлены следующие особенности: в период ишемии у нормотензивных животных происходит усиление ПОЛ и адаптационное усиление активности СОД, при восстановлении кровотока — еще больше усиливается ПОЛ, и снижается активность СОД. У гипертензивных крыс при ишемии события выглядят так же, одна-

ко в ответ на реперфузию на фоне резкой активации ПОЛ происходит усиление активности СОД (табл. 3).

Эффективность блокады ЦОГ-2 мелоксикамом при ишемическом и реперфузионном повреждении (3 ч ишемии, 72 ч реперфузии) проиллюстрирована в табл. 4. При введении в первые минуты реперфузии мелоксикама выраженность процессов ПОЛ через 72 ч была достоверно меньшей (см. табл. 4). В случае воспроизведения ишемииреперфузии головного мозга у крыс с АГ применение мелоксикама вызвало еще более выраженное снижение интенсивности ПОЛ.

Обсуждение

При допплерографическом исследовании у крыс с билатеральной окклюзией общих сонных артерий выявлено снижение линейной систолической и средней объемной скоростей кровотока в средней мозговой артерии более чем на 50%, после восстановления кровотока наблюдается увеличение линейно-объемных показателей кровотока до исходных значений. Это подтверждает адекватность выбранного метода моделирования ишемииреперфузии головного мозга. В группе животных со спонтанной АГ при восстановлении кровотока в раннем реперфузионном периоде показатели гемодинамики ниже, чем в контроле. Это демонстрирует снижение компенсаторных возможностей у животных с АГ, что соответствует литературным и клиническим данным.

Усиление ПОЛ при АГ — результат повреждающего действия гипертензии, а снижение активности СОД — проявление некоторой дезадаптации при хроническом повреждении мозга. Стоит отметить, что более выраженные изменения ПОЛ обнаружены при сравнительно недавно воспроизведенном патологическом состоянии — при вазоренальной АГ продолжительностью 2 мес, когда имелось относительно меньше возможностей для длительной адаптации.

При моделировании церебральной ишемииреперфузии у нормотензивных животных происходит усиление ПОЛ и адаптационное усиление активности СОД, при восстановлении кровотока — еще больше усиливается ПОЛ и снижается активность СОД. У гипертензивных крыс при ишемии в ответ на реперфузию на фоне резкой активации ПОЛ происходит усиление активности

СОД, что может свидетельствовать об измененной реактивности мозгового метаболизма при хроническом гипертоническом повреждении.

Как известно, воспалительные изменения являются важной частью ишемического повреждения. Однако эффективность противовоспалительных средств при церебральной ишемии остается недоказанной [9]. Участие циклооксигеназного механизма в развитии воспалительных событий при ишемии создает предпосылки для продолжения исследований в этом направлении. Блокада ЦОГ-2 при ишемическом и реперфузионном повреждении (введение мелоксикама в момент снятия лигатуры и далее ежедневно) привела к уменьшению выраженности ПОЛ через 72 ч после восстановления кровотока. ПОЛ в данном случае рассматривается как универсальный процесс, отражающий степень повреждения мозговой ткани. В случае воспроизведения ишемии-реперфузии головного мозга у крыс с АГ применение мелоксикама вызвало еще более выраженное снижение интенсивности ПОЛ. Такой результат можно объяснить несколькими факторами или их сочетанием: измененной реактивностью мозговой ткани в условиях АГ, наличием гипертонической ангиопатии с изменением проницаемости ГЭБ, большей значимостью воспалительных изменений при церебральной ишемииреперфузии в условиях АГ.

Представляется перспективным дальнейшее изучение нейропротективных свойств мелоксикама при ишемическом и реперфузионном повреждении головного мозга с привлечением современных методов исследования (позитронно-эмиссионная томография, электронная микроскопия, использование моделей фокальной ишемии).

ЛИТЕРАТУРА

1.Боголепов Н.Н. Ультраструктура головного мозга. М: Медицина 1979;167.

2.Гусев Е.И., Скворцова В.И., Киликовский В.В. и др. Проблема инсульта в Российской Федерации. Качество жизни 2006;2:13:10—14.

3.Гусев Е.И., Мартынов М.Ю., Ясаманова А.Н. и др. Роль эндотелиальной дисфункции и нарушений в системе гемостаза при хронической сосудистой мозговой недостаточности. Качество жизни 2006;2:13:15— 19.

4.Конюхова С.Г., Дубикайтис А.Ю., Шебуневич Л.В. и др. Роль активации ПОЛ в патогенезе экспериментального перитонита. Бюлл экспер биол 1989;5:557—559.

5.Костюк В.А., Потапович А.И., Ковалева И.В. Простой и чувствительный метод определения супероксиддисмутаз, основанный на реакции окисления кверцетина. Вопр мед химии 1990;36:2:88—91.

6.DeGraba T.J. The role of inflammation after acute stroke: utility of pursuing antiadhesion molecule therapy. Neurology 1998;51:3:Suppl 3:62—68.

7.Stuart M. Platelet malondialdehyde formation: as indicator of platelet hyperfunction. Trom Haemost 1979;42:649—654.

8.Vasan R.S., Larson M.G., Leip E.P. et al. Impact of high-normal blood pressure on the risk of cardiovascular disease. N Engl J Med 2001;345:18:1291— 1297.

9.Walgren N.G., Ahmed N. Neuroprotection in Cerebral Ischemia: Facts and Fancies — The Need for New Approaches. Cerebrovasc Dis 2004;17:Suppl 1:153—166.

10.Yamamoto M., Shima T., Yozumi T. et al. A possible role of lipid peroxidation in cellular damage caused by cerebral by ischemia and the protective effect of alfa-tocoferol administration. Stroke 1983;14:6:977—982.