Способ коррекции когнитивных дисфункций старых крыс

(51) 61 31/00 (2006.01) 61 36/00 (2006.01) 61 25/28 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ КОРРЕКЦИИ КОГНИТИВНЫХ ДИСФУНКЦИЙ СТАРЫХ КРЫС(57) Изобретение относится к медицине, а именно к гериатрии, психиатрии и неврологии, предназначено для коррекции физиологических инволютивных изменений познавательных способностей возрастного характера и может быть использовано для коррекции когнитивных дисфункций старых крыс. Способ коррекции когнитивных дисфункций старых крыс,таких как ориентировочноисследовательская деятельность, процессы обучения и памяти, включающий пероральное введение в организм лекарственного препарата в течение 10 дней - энтеросорбента ИНГО-2 в дозе по 100 мг/кг. Способ позволяет коррегировать когнитивные дисфункции старых крыс,таких как ориентировочно-исследовательская деятельность,процессы обучения и памяти.(72) Аканов Айкан Аканович Нурмухамбетов Адильман Тулебаев Казбек Агабылович Мансуров Зулхаир Аймухаметович Иманбекова Жанар Абдрашитовна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный медицинский университет им. С.Д. Асфендиярова Министерства здравоохранения Республики Казахстан(56) Волохова Г.А. и др. Влияние Солкосерила на когнитивные функции при ишемическом инсульте // Лки Украин. 2009. 4(130). с.110-114. Костанян И.А. и др. Пептид -6 уменьшает когнитивные дисфункции и поражения мозга,вызванные хронической ишемизацией головного мозга крыс // Физиология. 2009. Том 428. 4. с.565569.2281766 1, 20.08.200623817 4, 15.04.2011 С 2788363 1, 28.07.20112789014 1 18.08.2011 27192 Изобретение относится к медицине, а именно к гериатрии, психиатрии и неврологии, предназначено для коррекции физиологических инволютивных изменений познавательных способностей возрастного характера и может быть использовано для коррекции когнитивных дисфункций старых крыс. Пожилой возраст сопровождается когнитивными дисфункциями с возможным переходом в сенильную деменцию. Для выполнения различных когнитивных заданий пожилые люди тратят больше времени и они страдают быстрой утомляемостью. С возрастом уменьшается количество и объем оперативной памяти,что сказывается на способности к обучению и усвоению новых знаний и навыков. Нарушения познавательной функции значительно снижают продолжительность жизни пациента,ухудшают качество его жизни,уменьшают приверженность лечению. Известно, что процессу старения сопутствует интоксикация организма. Явления интоксикации связаны с возрастными изменениями генетического аппарата и метаболизма клеток в результате индукции свободнорадикальной реакций, а на уровне организма со всеми системами органов и тканей, особенно со старением печени, почек,желудочно-кишечного тракта Энтеросорбцию относят к патогенетической обоснованной терапии,направленной на защиту организма от избыточных продуктов свободнорадикального окисления,нормализацию метаболизма в миокарде,сохранению его сократительной функции,предупреждению распространения повреждения. Известен способ коррекции нарушений поведенческих реакций под влиянием соединений тяжелых металлов путем перорального введения половозрелым крысам энтеросорбента полифепана и цеолита местного происхождения Шанканайского месторождения (Нурмухамбетов А.Н., Мырзагулова С.Е., Толепбергенова М.Ж. Проблемы использования современных химических технологий в биомедицине и здравоохранении.- Международный семинар.-Бишкек.- 2008, с.162-164) Установлено, что под влиянием энтеросорбентов(полифепан и цеолит) улучшаются процессы консолидации и воспроизведения энграмм памяти у старых крыс, получавших соединения ванадия,хрома и свинца. Однако не проводилось определение влияния энтеросорбентов на когнитивные дисфункции старых крыс Критика прототипа Недостатком использования данных энтеросорбентов является их низкая эффективность. Для выведения токсинов даже при слабой интоксикации, назначают большие дозы этих препаратов. В результате этого возможны ухудшение моторики желудочно-кишечного тракта,повреждение слизистой оболочки пищеварительного канала. Известен способ коррекции когнитивных дисфункций крыс, таких как процессы обучения и памяти путем введения пептида -6 (Костанян И.А. и др. Пептид-6 уменьшает конгинитивные дисфункции и поражение мозга,2 вызванные хронической ишемизацией головного мозга крыс // Физиология.2009.том.428. 4. с.565569). Недостаток известного способа - влияние гексапептида , являющийся биологическим активным фрагментом фактора дифференцировки лейкоцитов и обладающим ноотропным, нейропротекторным действием, на организм все еще недостаточно исследовано, т.к. он влияет на биосинтез и метаболизм половых стероидных гормонов возможны отдаленные серьезные побочные последствия. Его нейропротекторный эффект может проявиться лишь при парентеральном введении,тогда как при пероральном введении пептид может расщепляться пищеварительными ферментами кишечного сока. А также возможна индивидуальная гиперчувствительность организма. Вместе с тем влияние пептида-6 на нарушения познавательной функции старых животных не исследовалось. Известен способ улучшения когнитивных функций крыс и других млекопитающихся путем введения янтарнокислого бис(2-гидроксиэтил)-триметиламиния (Патент РФ 2281766,2006, МПК А 61 В 31/205,А 61 Р 25/28). Недостатками известного способа являются- благоприятное влияние стимуляторов синтеза АТФ в митохондриях само по себе не вызывает сомнения, однако эффект антигипоксанта может оказаться кратковременным на период действия препарата. Поэтому курсовое введение янтарнокислого бис(2-гидроксиэтил)-триметиламиния вряд ли может остановить развитие патологического процесса в мозге- ввиду чрезмерной активации аэробных процессов в организме возникает опасность защелачивания крови и мочи, что может изменить течение метаболических и регуляторных процессов организма- близкий аналог исследованного препарата 3 окси-6-метил-2-этил-пиридина сукцинат, обладающий корригирующим эффектом мнестической дисфункции, имеют противопоказания, такие как индивидуальную гиперчувствительность,заболевания печени и почек, характерные для лиц пожилого возраста. Также возможны появление у пациентов побочных явлений в виде тошноты,сухости слизистой ротовой полости, сонливости,аллергических реакций и т.д. Известен способ коррекции нарушений памяти у крыс путем введения в трепанационное отверстиежелудочка мозга клеточной взвеси мозга 15-20 дневных эмбрионов крыс (Инновационный патент РК 23817, 2011, МПК А 61 В 31/205, Недостатком способа является большая травматичность, а также сложность выполнения. Известен способ коррекции когнитивных дисфункций соединениями,модулирующими активность фермента бета-секретазы (Патент СА 2788363, 2011, МПК А 61 В 31/205). В известном способе проводят лечение поражений ЦНС,характеризующимися 27192 когнитивными расстройствами, такими как при болезни Альцгеймера, шизофрении и др.,связанными с образованием в мозге амилоидных бляшек и других аномальных белков. Недостатком способа является то, что они могут быть приемлемыми в лечении уже развившегося заболевания, тогда как для патогенетической профилактики возрастных когнитивных дисфункций эти препараты неприемлемы и возможны побочные эффекты. Известен способ улучшения когнитивных функций с помощью комбинации ингибиторов белка 2 А синаптических везикул (2) и ацетилхолинэстеразыу пациентов с возрастными нарушениями познавательной деятельности мозга (Патент СА 2789014, 2011,МПК А 61 В 31/205). В работе по этому вопросу приведены различные дозировки и комбинации исследованных препаратов или их фармацевтических солей, гидратов, сольватов или полиморфов их,рекомендованных в международных патентных заявках. Недостатком указанного способа является сложность подбора терапевтических дозировок,дороговизна предлагаемых препаратов, слабая эффективность при болезни Альцгеймера и наличие побочных эффектов, возможность аллергических реакций. Наиболее близким аналогом заявленному способу является способ коррекции когнитивных дисфункций крыс, таких как ориентировочноисследовательская деятельность, процессы обучения и памяти, путем внутрибрюшинного введения солкосерила в дозе 100 мг/кг в течение 10 суток.(Волохова Г.А. и др. Влияние солкосерила на когнитивные функции при ишемическом инсульте // Лки Украин. 4(130). - с.110-114). Недостатком способа является то, что способ травматичен, а также исследования проводились при тяжелой ишемии мозга с высокой летальностью контрольных животных, что несомненно влияет на исследования процессов обучения и памяти. Солкосерил представляет собой депротеинизированный гемодиализат крови молочных телят,содержащий большой набор низкомолекулярных веществ, которые могут служить аллергенами и способствовать аллергизации и развитию гиперчувствительности организма. Задача изобретения - разработка способа коррекции когнитивных дисфункций старых крыс,позволяющего эффективно,не травматично доступно и экономически выгодно провести коррекцию нарушений когнитивных дисфункций старых крыс. Технический результат - использование для коррекции нарушений когнитивных дисфункций старых крыс пероральное введение энтеросорбента ИНГО-2. Способ коррекции когнитивных дисфункций старых крыс,таких как ориентировочноисследовательская деятельность, процессы обучения и памяти, включает введение в организм лекарственного препарата, при этом осуществляют пероральное введение энтеросорбента ИНГО-2 в дозе по 100 мг/кг в течение 10 суток. Способ осуществляют следующим образом. Для коррекции возрастных нарушений когнитивных функций старым крысам вводят перорально раствор энтеросорбента ИНГО-2 по 100 мг/кг в течение 10 суток, используя шприц с изогнутой иглой в качестве зонда. В эксперименте используют крыс старого возраста (21 мес) массой 370 г, у которых в исходном опыте изучают поведенческие реакции с помощью теста открытое поле, водного лабиринта, условных реакций активного и пассивного избеганий до начала коррекции. Затем в течение 10 дней проводят пероральное введение энтеросорбента ИНГО-2 в дозе по 100 мг/кг. Когнитивные дисфункции,такие как ориентировочно-исследовательская деятельность,процессы обучения и памяти исследуют в исходном фоне и на первые сутки после прекращения введения энтеросорбента ИНГО-2. Энтеросорбент ИНГО-2 был разработан в Институте проблем горения КазНУ им. аль-Фараби путем высокотемпературной карбонизации рисовой шелухи. Этот энтеросорбент, имеющий наноразмеры, обладает высокой удельной поверхностью(910 м 2/г), пористостью (2,10 см 3/г), что позволяет эффективно связывать и выводить из организма граммотрицательные бактериальные клетки и продукты их жизнедеятельности, липополисахариды и др. экзогенные и эндогенные токсины,восстанавливает кишечный биоценоз и не обладает токсичностью. Животных содержат в виварии при естественном освещении и максимальной стандартизации температурного и пищевого режимов со свободным доступом к корму и воде. У старых крыс исследуют поведенческие реакции в тесте открытое поле. С помощью теста открытое поле, водного лабиринта, условных реакций активного и пассивного избегания для оценки состояния двигательной активности крыс осуществляют исследование характера поведения крыс на доске с ограждениями и расчерченной поверхностью. Наблюдают в течение 300 секунд, регистрируют активность поминутно. Учитывают горизонтальную(число вставаний на задние лапы) двигательную активность, число умываний и болюсов при дефекации. Для проведения водного лабиринта Морриса используют емкость, заполненную замутненной водой, в одном конце которой помещают безопасную платформу, находя которую крыса залезает на нее. Крысу пускают плавать в противоположном конце емкости и засекают время до нахождения платформы. Затем животных обучают условным реакциям активного и пассивного избеганий (УРАИ и УРПИ) и через неделю проверяют поведенческие реакции и закрепление энграмм памяти 27192 При использовании УРАИ животным как в первом, так и во втором опытных сеансах предъявляют по 50 сочетаний, подсчитывая число условных реакций избегания и избавления. При проверке сохранения условной реакции пассивного избегания максимальное время наблюдения составляло 300 с. Статистическая обработка производилась параметрическим методом по критерию Стьюдента и непараметрическим качественным способом по -критерию МаннаУитни. Материал статистически значим при Р 0,05 и 0,05. Примеры выполнения способа. 1. Водный лабиринт Морриса старую крысу поместили в емкость, заполненную замутненной водой, в другом конце которой - безопасная платформа. Принцип метода - регистрация времени нахождения крысой безопасной платформы увеличение времени поиска платформы указывало на нарушение у последней пространственной ориентации. Затем крысе вводили перорально энтеросорбент ИНГО-2 в дозе по 100 мг/кгв в течение 10 дней. Через 1 сутки после прекращения введения ИНГО-2 эксперимент повторили. Результат исходного и второго опытных сеансов показал, что старая крыса находила безопасную платформу быстрее, на 57 и 15 секунд соответственно, чем молодая (Р 0,05) Ориентация в пространстве по внешним ориентирам после проведенного лечение заметно улучшается по сравнению с контрольным животным. 2. Обучение условным реакциям активного и пассивного избеганий (УРАИ и УРПИ). Крысу обучили условным реакциям активного и пассивного избеганий (УРАИ и УРПИ) и через неделю проверили воспроизведение поведенческих реакций и закрепление энграмм памяти (ЭП) по общепринятым методикам. При изучении УРАИ старой крысе предъявляли по 50 сочетаний, подсчитывая число условных реакций избегания и избавления. При проверке сохранения условной реакции пассивного избегания максимальное время наблюдения составляло 300 секунд. Материал обработан по-критерию Стьюдента и-критерию Манна-Уитни. В светлой половине камеры УРПИ как нелеченная, так и леченная старая крыса пребывали дольше, чем молодая, в 4,7 и 3,6 раза соответственно, тогда как через неделю процессы консолидации и воспроизведения энграмм памяти оставались на уровне контрольных величин (Р 0,05 и 0,05). Во время обучения УРАИ у старой крысы число правильных реакций избегания было меньше контрольного уровня на 49,4, тогда как их латентный период удлинялся на 41,7,свидетельствовал о нарушении процессов формирования энграмм памяти и замедлении скорости синаптической передачи информации. В то же время количество реакций избавления увеличилось на 9,3. Отсюда следует заключить,что у старой крысы нарушались процессы формирования более сложных форм энграмм 4 памяти, лежащих в основе условных реакций избегания, при сохранности более элементарных форм реакций избавления. У старой крысы,получавшей энтеросорбент ИНГО-2, число реакций избегания, по сравнению с нелеченной крысой, увеличилось в 2,4 раза и превышало контрольные значения на 24 (Р 0,05). Таким образом, под влиянием введения энтеросорбента ИНГО-2,существенно улучшались процессы формирования сложных форм условных связей. Проверка сохранения энграмм памяти УРАИ через неделю после обучения показала, что прирост числа реакций избегания достиг контрольного уровня, превышая значения старой нелеченной крысы на 42,4 (Р 0,05). Таким образом, введение старой крысы ИНГО-2 существенно улучшало процессы выработки,закрепления и воспроизведения энграмм памяти УРАИ. В тесте открытое поле у старой крысы(контроль) отмечалось снижение числа стоек на задние лапки в 1-, 2- опытных сеансах в 2,6 3,5 и 4,7 раза соответственно (0,05), тогда как у пролеченнной ИНГО-2 старой крысы это снижение было не существенным и от контрольных данных достоверно не отличалось. Число и продолжительность опор на стенку у старой крысы по сравнению с контрольными данными были существенно сниженными в 5,3 и 5,5 раза соответственно. Под влиянием введения энтеросорбента ИНГО-2 эти показатели старой крысы повышались по сравнению с нелеченными животными в 3,1 и 3,9 раза соответственно (0,05). Таким образом, у старой крысы под влиянием энтеросорбции при помощи энтеросорбента ИНГО-2 улучшалась ориентировочноисследовательская активность. Апробация способа проведена на 30 белых крысах 1 - серия половозрелые взрослые крысы, в возрасте 10-12 месяцев, м.т. 2426,7 г и 2 - серия старые животные, с возрастом более 21 месяца, м.т. 36513,9 г, получавшие физраствор. В 3 серии для коррекции возрастных нарушений когнитивных дисфункций старым животным перорально вводили энтеросорбента ИНГО-2 Полученные данные влияния энтеросорбции при помощи энтеросорбента ИНГО-2 на показатели в тесте открытое поле представлены на фиг. 1-3. В тесте открытое поле у старых крыс отмечалось снижение числа стоек на задние лапки в 1-, 2- и 3-опытных сеансах в 2,6 3,5 и 4,7 раза соответственно ( 0,05), тогда как у леченных ИНГО-2 старых крыс это снижение было не существенным и от контрольных данных достоверно не отличалось (фиг.1). Число и продолжительность опор на стенку у старых животных в 3-опытном сеансе по сравнению с контрольными данными были существенно сниженными в 5,3 и 5,5 раза соответственно. Под влиянием ИНГО-2 эти показатели старых крыс повышались по сравнению с нелеченными животными в 3,1 и 3,9 раза соответственно (0,05) 27192 введения энтеросорбента ИНГО-2 улучшалась ориентировочно-исследовательская деятельность. В водном лабиринте в исходном опыте и во втором опытном сеансе старые крысы находили безопасную платформу на 57 и 15 секунд позже, чем молодые, тогда как пролеченные старые крысы ее находили на 30 секунд раньше нелеченных (Р 0,05). Таким образом, под влиянием ИНГО-2 у старых крыс улучшается ориентация в пространстве по внешним ориентирам и опытные животные безопасную платформу находили на 42,3 быстрее,чем нелеченные крысы. В светлой половине камеры УРПИ как нелеченные, так и леченные старые крысы пребывали дольше, чем молодые, в 4,7 и 3,6 раза соответственно, тогда как во время проверки через неделю сохранения выработанного навыка пассивного избегания у них процессы консолидации и воспроизведения энграмм памяти оставались на уровне контрольных величин. Из этих данных следует,что энтеросорбент,оказывая незначительное влияние на ослабление инстинкта избегания яркого света в первом опытном сеансе, не изменяет сохранения приобретенного навыка при проверке его через неделю. Таблица Процессы формирования и консолидации энграмм памяти условных реакций активного избегания у крыс Серии Число избеганий обучение 7,90,5 4,00,6 Число избавлений обучение 42,10,5 46,00,6 40,20,8 Латентный период реакции избеганий обучение проверка 2,40,1 2,40,2 3,40,1 3,00,1 Примечания Р 0,05 - по сравнению с выработкой,- по сравнению с молодыми,- по сравнению с нелеченными старыми крысами. Во время обучения УРАИ у старых крыс число правильных реакций избегания было меньше контрольного уровня на 49,4, тогда как их латентный период удлинялся на 41,7,свидетельствующие о нарушении процессов формирования энграмм памяти и замедлении скорости синаптической передачи информации. В то же время количество реакций избавления увеличивалось на 9,3. Отсюда следует заключить,что у старых животных нарушаются процессы формирования более сложных форм энграмм памяти, лежащих в основе условных реакций избегания, при сохранности более элементарных форм реакций избавления. У старых животных,получавших ИНГО-2, число реакций избегания,по сравнению с нелеченными животными,увеличивалось в 2,4 раза и превышало контрольные значения на 24 (Р 0,05). Под влиянием энтеросорбции существенно улучшены процессы формирования сложных форм условных связей. Проверка сохранения энграмм памяти УРАИ через неделю после обучения показала, что прирост числа реакций избегания достиг контрольного уровня, превышая значения старых нелеченных животных на 42,4 (Р 0,05). Введение старым крысам ИНГО-2 существенно улучшало процессы выработки, закрепления и воспроизведения энграмм памяти УРАИ (табл.). Под влиянием ИНГО-2 у старых крыс на 7 сутки исследования существенно улучшалась ориентировочно-исследовательская деятельность,выражавшиеся в достоверном повышении по сравнению с нелеченными животными числа и длительности опор на стенку в 3,0 и 3,9 раза. У леченных крыс в водном лабиринте Морриса улучшались ориентация по внешним ориентирам и пространственная память на 42,3. Введение старым крысам энтеросорбента ИНГО-2 существенно улучшало процессы выработки,закрепления и последующего воспроизведения энграмм памяти УРАИ. Преимуществом способа коррекции когнитивных дисфункций старых крыс путем перорального введения энтеросорбента ИНГО-2 является то, что энтеросорбент применяют в малых дозах, а также его эффективность что позволяет значительно снизить отрицательное воздействие сорбента на целостность слизистой оболочки и на моторную функцию желудочно-кишечного тракта. Способ позволяет коррегировать когнитивные дисфункции старых крыс,такие как ориентировочно-исследовательская деятельность,процессы обучения и памяти. Энтеросорбент ИНГО-2 возможно в будущем может быть использован в комплексной терапии нарушений мнестических функций при болезни Альцгеймера у больных. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ коррекции когнитивных дисфункций старых крыс, включающий введение в организм лекарственного препарата, отличающийся тем, что осуществляют пероральное введение энтеросорбента ИНГО-2 в дозе по 100 мг/кг в течение 10 суток 5