Механізми дії протиепілептичних засобів - фармакологічна регуляція психічних процесів

Протягом всієї історії застосування фармакологічних агентів для регуляції епілептичного процесу зусилля вчених спрямовані також і на виявлення механізмів їх ефектів.
Слід підкреслити, що тільки в останні роки вдалося отримати більш чітку інформацію і досягти деякого успіху в розумінні механізмів розвитку епілептичної активності і її купірування.
В історичному аспекті можна виділити наступні етапи у вивченні механізмів дії протиепілептичних препаратів, які відображають поступове накопичення і поглиблення знань.

1. Пошуки зв`язку між особливостями хімічної структури препаратів і характером їх протиепілептичного ефекту.
2. Вивчення їх загального впливу на основні фізіологічні процеси в мозку (збудження, гальмування, пороги судомної готовності).
3. Дослідження впливів на певні ділянки мозку, які беруть участь в реалізації або блокаді епілептичної активності.
4. Вивчення дії антиконвульсантів на окремі популяції нейронів мозку.
5. Визначення взаємодії препаратів з медіаторнимі системами мозку, їх впливів на показники іонного обміну, активність ферментів.
6. Детальне вивчення зв`язку препаратів з рецепторами мозку, іонними каналами.

Просте перерахування основних етапів дослідження дає уявлення про напрямки, шляхи прогресу в розумінні механізмів дії протиепілептичних агентів. При цьому одночасно відбувається з`ясування і механізмів виникнення і купірування епілептичної активності.
Спроби зв`язати особливості противосудорожного дії речовин з їх хімічною структурою залишаються поки безуспішними. Ще Merrit, Putnam [одна тисяча дев`ятсот тридцять вісім] вважали фенільну групу при 5-м атомі вуглецю в кільці барбітурової кислоти основною умовою для прояву протисудомної дії фенобарбіталу. Ряд авторів вказували на обов`язкову присутність двох NH-груп в структурі речовин, що пригнічують великі епілептичні припадки, і однією NH-групи в структурі препаратів, що надають переважне вплив на малі припадки [Woodbury, Esplin, 1959- Dreyer, 1970 Woodbury et a., 1982].

Однак поява великої кількості нових ефективних фармакологічних препаратів з іншою хімічною структурою показало, що на цьому шляху поки не можуть бути знайдені відповіді на питання про основи антісудорожную дії речовин.
Наступний етап розвитку досліджень в цій області характеризувався більш пильною увагою до дії антиконвульсантів на перебіг основних фізіологічних процесів в мозку. Згідно з цими роботами, деякі препарати протисудомної дії блокують проведення збудження, гальмують максимальну синхронізацію швидкої активності, необхідну для початку тонічнихсудом, підвищують поріг судомної активності [Сараджішвілі, 1964- Сараджішвілі, Геладзе, 1977].
Було також виявлено, що вплив більшості антиконвульсантів, в тому числі фенобарбіталу, бензонала, дифенілгідантоїну, фенурона і ін., Стосується майже всіх структур мозку. Однак особливо чітко воно виражено відносно підкіркових утворень, ретикулярної формації, діенцефальних області [Думенова, 1964- Сараджішвілі, Геладзе, 1977- Penfield, Erickson, 1941 Ross Russel, 1975]. Показано, що зниження збудливості цих областей мозку веде до придушення епілептичної активності. Виявлена значна чутливість до фенобарбіталу синаптичних структур мозку.
За іншими даними, антиконвульсанти надавали більш виражений вплив на кору мозку, стабілізуючи мембрани дендритів [Dreyer, 1970].
Цікаві відомості були отримані щодо механізмів протисудомної дії сукцінімідов, купирующих малі припадки [Местверішвілі і ін., 1976]. Виявлено, що сукцініміди надають збудливу дію на неспецифічну систему таламуса, збивають механізми генерації розряду типу «пік-хвиля» і там самим гальмують розвиток малого пароксизму. Збільшення дози цих препаратів іноді призводить до стимуляції ретикулярної формації середнього мозку і посилює генералізовану судомну активність.
Удосконалення техніки електрофізіологічних досліджень дозволило більш детально вивчити дію протисудомних препаратів на групи нейронів в мозку і на окремі нервові клітини [Окуджава, 1969]. Однак отримані в цих дослідженнях дані носили неоднозначний характер і не розкривали повністю механізми протисудомних ефектів лікарських препаратів.
Було виявлено, що фенобарбітал підвищує електричний поріг слідів розрядів в гіпокампі і миндалевидном ядрі, а також в інтраламінарних ядрах таламуса і в неокортексе. Він не завжди пригнічує пік-активність в епілептогенного осередках. Дифенілгідантоїн взагалі слабо діє на активність нейронів в епілептогенного осередках, але він обмежує поширення епілептогенного активності з цих вогнищ. Препарат пригнічує посттетаніческое потенцирование передачі нервового імпульсу, що відрізняє його від інших антиконвульсантів [Woodbury, Esplin, 1959- Kutt, McDowell, 1968 Sherwin, 1973].
В таких же електрофізіологічних дослідженнях було показано, що і 1,4-бензоціазепіни (діазепам, клоназепам) не впливають на локальний пік-активність в індукованих епілептичних вогнищах у експериментальних тварин. Однак вони пригнічують поширення патологічної активності з цих фокусів. Вони пригнічують спонтанну імпульсацію окремих нейронів гіпокампу і мигдалеподібного ядра, нейронів сенсорної і моторної областей кори [Островська, Молодавкін, 1977- Eadie, Tyrer, 1983].
Всі ці спостереження, досить важливі для розуміння впливу препаратів на різні функції мозку, проте не розкривають основи цих ефектів, не пояснюють молекулярнобиологические механізмів їх розвитку. Значну невизначеність в розумінні механізмів дії протиепілептичних препаратів добре демонструє табл. 33, наведена в огляді Wilder, Bruni [1982].
Неодноразово зазначалося вплив антиконвульсантів на утримання одновалентних іонів в мозку. Було показано, що препарати знижують внутрішньоклітинний вміст натрію і тим самим сприяють зниженню збудливості мозкової тканини [Артеменко, Висоцька, 1965- Woodbury, 1955]. Все ж на шляху сумарного дослідження змісту іонів натрію і калію в гомогенатах мозку або його областей не було виявлено скільки-небудь чітких даних про основні механізми дії протисудомних агентів.
Послідовно і наполегливо вивчалося участь медіаторних систем мозку в розвитку епілептичної активності і в її блокаді фармакологічними препаратами. При цьому увагу дослідників привертала послідовно система ацетилхоліну, норадреналіну, дофаміну, серотоніну, ГАМК. Результати цих досліджень носять неоднозначний характер. Не викликає сумніву факт залучення медіаторних систем мозку, що беруть участь в регуляції будь-якої функції мозку, в епілептичний процес. Однак до сих пір залишається неясним цілий ряд питань:

1. первинний або вторинний характер носить зміна функціонування тієї чи іншої медиаторной системи при епілепсії;
2. передує чи це порушення виникненню епілептичної активності або є наслідком хворобливого процесу;
3. яка з медіаторних систем втягується в патологічний процес спочатку, а які змінюють свою функцію вдруге внаслідок порушення балансу медіаторів.

Всі ці питання стосуються і участі медіаторних систем в здійсненні ефектів протиепілептичних препаратів. Щодо кожної медиаторной системи були отримані як позитивні факти, що підтверджують її провідну роль у механізмах дії антиконвульсантів, так і факти, які заперечують це.
Накопичення фактичного матеріалу йде переважно наступними шляхами:
Таблиця 33. Ефекти протиепілептичних препаратів [Wilder, Bruni, 1982]

1. в процесі вивчення впливів відомих антиконвульсантів на медіаторні системи мозку;
2. при використанні медіаторних засобів, їх агоністів, антагоністів для придушення епілептичної активності в клініці і експерименті;
3. шляхом застосування речовин, що порушують синтез і накопичення медіаторів (наприклад, резерпіну, Тетрабеназин, альфа-метілтірозіна, альфа-метил-ДОФА, пара-хлорфенілаланіна і ін.), при експериментальному вивченні дії антиконвульсантів.

Інтерес дослідників насамперед привернула проблема зв`язку епілептичної активності з функцією холінергічної системи мозку, першої в хронологічному порядку вивченої медиаторной системою.
Участь ацетилхоліну (АХ) в патогенезі епілепсії не викликало сумнівів, проте суть і первинність змін в системі АХ залишається не зовсім зрозумілою досі. Одні автори знаходять в епілептичних вогнищах, створених різними експериментальними прийомами, накопичення ацетилхоліну і підвищену активність ацетилхолінестерази. Інші, навпаки, реєстрували зниження активності холінестерази або взагалі не виявляли зрушень в системі ацетилхоліну [миротворцями, 1972- Tower, 1974].
Ряд дослідників підкреслюють необхідність диференційованого дослідження вмісту ацетилхоліну в різні фази припадку і при різної локалізації вогнища [Вітрогон, Арчвадзе, 1964- Погодаев, 1973- Захарія, 1974- гусель, 1975, 1976, 1977]. Наприклад, Е. А. Захарія виявив підвищення активності холінестерази в фазі рухового збудження і клонічні судом у щурів з аудіогенних пароксизмами, в той же час вона знижувалася в фазі тонічнихсудом.
В. А. гусель, вивчаючи вплив агоністів і антагоністів ацетилхоліну на активність епілептичного вогнища, прийшов до висновку про позитивний протиепілептичної дії холіноміметіков при локалізації вогнища в гіпокампі.
На противагу цьому інші автори вказували на деякий протисудомну дію холінолітиків [Воробйов, 1965, 1970 Schneider et al., 1975]. Аналіз даних, отриманих в різний час, вказує, з нашої точки зору, на складний характер змін в системі ацетилхоліну при епілепсії і при дії антиконвульсантів. Швидше за все, вона втягується в патологічний процес вдруге. Одночасно і відсутність виражених холинергических властивостей у найбільш активних протисудомних засобів, вкрай слабке і сумнівне дію на епілептичну активність холіноміметіков і холінолітиків не дають можливості вважати основними механізмами противосудорожного ефекту фармакологічних засобів вплив на холінергічну систему мозку. Однак це не виключає її участі у формуванні окремих компонентів (наприклад, седативного) в спектрі активності протисудомних засобів.
Питання про вплив моноаминергических систем мозку на епілептичний процес постійно обговорюється в літературі. Отримані різними дослідниками дані носять також неоднозначний характер. Було показано, що знижений вміст норадреналіну і серотоніну корелює з підвищенням судомної готовності мозку і посиленням дії судомних агентів [Вітрогон, 1974- Арушанян, 1969, 1975, 1976- Chimote, Moghe, 1977- Kobayashi, Mori, 1978- Jobe, Laird, 1981 ].
Підвищення рівня цих медіаторів у мозку, навпаки, веде до певного послаблення епілептичної активності. Є нечисленні вказівки на зв`язок між підвищеним вмістом в деяких областях мозку дофаміну і епілептичної активністю. Зниження концентрації дофаміну має вести до протиепілептичної дії речовин [Mendel et al., 1975]. Однак це не завжди підтверджується.
Для більш детального вивчення ролі моноаминергических систем мозку в регуляції епілептогенеза часто використовуються препарати, що порушують синтез і накопичення медіаторів. При цьому також знаходили, що введення цих речовин в організм, виснажуючи запаси моноамінів в мозку, викликає підвищення судомної готовності і посилення дії різних конвульсантов [R`udzik, Mennear, 1966- Kobayashi, Mori, 1978].
У той же час є відомості про неоднозначне ставлення медіаторів до судомний синдром, викликаному різними агентами. Так, було виявлено, що ацетилхолін виявляє властивості гальмівного медіатора при коразолові судомах і збудливого - при пікротоксінових. Норадреналін гальмує розвиток судомного ефекту коразола, бемегрида, новокаїну і підсилює ефект пікротоксину. Дофамін полегшує конвульсивне дію бемегрида і новокаїну. Речовини, що знижують вміст триптаміну і серотоніну в мозку (пара-хлорфенілаланін і метісергід) полегшують появу коразолові і нікотинових, але попереджають розвиток бемегрідових судом [Chimote, Moghe, 1977]. Це вказує на значну складність питання про роль зазначених медіаторних систем в регуляції епілептичної активності і механізмах дії протисудомних препаратів.
До такого ж висновку прийшли Jobe, Laird [1981], які проаналізували експериментальні дослідження змін медіаторних систем мозку у тварин з генетичною схильністю до епілепсії. З цією метою вивчалися різні тварини з генетично зумовленим підвищенням судомної готовності мозку: щури- миші Е1-Лінні, двa / 2j- песчанкі- курчата ліній FD, рх- собаки-біглі- мавпи-бабуїни. У всіх цих тварин судомний синдром виникає у відповідь на дію зовнішніх подразників - звуку, фотостимуляції, больовий, теплової стимуляції. Тільки у собак-биглей судоми розвиваються спонтанно. При дослідженні вмісту медіаторів в різних областях мозку були отримані неоднозначні результати по кожному медіатора.
Більшість досліджень констатують зниження вмісту норадреналіну в середньому мозку, в області моста, в спинному мозку у щурів і мишей, чутливих до аудіогенних стимулу. Препарати, що зменшують вміст моноамінів в мозку (Ro4-1284, дисульфірам, 6-оксідофамін і ін.), Підвищують судомну готовність мозку, обтяжують перебіг судомного нападу. Селективне зменшення вмісту норадреналіну особливо чітко супроводжується посиленням епілептичної активності, появою судомних реакцій і у тих тварин, які до цього не давали такої відповіді на аудіогенних подразник. Активність ферменту, метаболізуючого моноаміни в мозку - МАО, залишалася у цих щурів неізменной- активність тирозингідроксилази була підвищеною. У той же час отримані дані і протилежного характеру. Так, у собак-биглей зі спонтанними судорожними припадками взагалі не виявлено будь-яких змін у змісті норадреналіну в мозку. У щурів з генетичною схильністю до аудіогенних судомних нападів стимулятори альфа2-адренорецепторів, що зменшують вивільнення норадреналіну, залишали не провокує, а захисне протисудомну дію. Таке ж антіконвульсівнимі вплив виявлено у альфа-метілтірозіна і діетилдитіокарбамату, які зменшують рівень ендогенного норадреналіну.
Ще більше суперечностей в питанні про роль дофаміну в регуляції епілептичної активності у генетично схильних тварин. Більшість дослідників вважають, що дофамін не бере участі в модуляції судомних реакцій. Попередник дофаміну Л-ДОФА, добре проникає через гематоенцефалічний бар`єр, у поєднанні з інгібіторами МАО не впливає на епілептичні реакції у щурів. У той же час у мишей лінії ДBA / 2j з підвищеною чутливістю до звукового подразника вміст дофаміну збільшується паралельно ослаблення судомних реакцій - з 3 тижнів життя, коли судомні реакції відзначаються у 94% тварин до 6 тижнів (коли цей показник зменшується до 30%), і ще більш помітно збільшується до 12 тижнів, коли жодна тварина не дає аудіогенних судомної реакції. У цих же тварин Л-ДОФА і апоморфін зменшують судомні реакції. Агоністи дофаміну - апоморфін, N-н-проіілнорапоморфін, ергокортін і ергометрін - зменшують судомний синдром у фоточутливих мавп-бабуїнів. У той же час внутримозговое введення цим тваринам дофаміну або Л-ДОФА не впливає на судомну реакцію.
Виявлено низький вміст дофаміну у FD-курчат і без змін - у собак-биглей зі спонтанними судомами. Антагоніст дофаміну галоперидол збільшував судомну готовність мозку у піщанок.
Виявлено дефіцит серотоніну у більшості груп тварин з генетичною схильністю до епілептичних порушень. Препарати, що порушують синтез серотоніну (парахлорфенілалаіін, парахлорметамфетамін), підсилюють судомні реакції щурів і мишей на аудіогенних подразник. Введення попередника серотоніну - 5-оксітріптофана разом з інгібіторами МАО захищає цих тварин від дії епілептогенного агента.
Роль ацетилхоліну в регуляції судомної активності у генетично схильних ліній тварин не однозначна. Виявлено підвищення щільності холінергічних рецепторів у мишей лінії ДВА / 2] в порівнянні з мишами СВА-В1 / 6, резистентними до дії судомного агента. У El-мишей відзначений високий рівень ацетилхоліну в мозку, а FD-курчата відрізняються підвищеною чутливістю до інгібітору холінестерази фізостигміну. На противагу цьому виявлено протисудомну дію м-холіноміметики оксотреморін у щурів і мишей з підвищеною судомної готовністю, в той час як холинолитик скополамін придушував протиепілептичний ефект оксотреморін.
У більшості робіт виявлено зниження рівня ГАМК, таурину, гліцину у мишей і щурів з генетично підвищеною чутливістю до судомних агентам. Таурин, ГАМК, гліцин надають протисудомну дію на цих тварин. Однак є дані і протилежного характеру: у мишей лінії Е1 зміст глутаміну, глутамату було зниженим, а ГАМК - повишенним- у собак-биглей не виявлено змін у змісті ГАМК в мозку. Епілептогенеза пов`язують також з ефектами деяких пептидів - соматостатину і вазоактивного кишкового пептиду.
Таким чином, дослідження тварин з генетичною схильністю до епілептичних реакцій не дозволяють виявити якийсь загальний медіаторний механізм епілептогенеза. Можливо, що при різних типах епілептичного синдрому страждають різні медіаторних системи мозку. Також складно вирішити питання про участь медіаторів в опосередкування ефектів найбільш активних протиепілептичних препаратів.
На прикладі одного з найбільш активних антиконвульсантів дифенілгідантоїну можна ясно побачити, наскільки неоднозначно участь медіаторів у здійсненні його ефектів. У докладному огляді літератури з цього питання Eadie, Tyrer [1983] справедливо вказують на суперечливість даних, отриманих різними дослідниками. Так, дифенілгідантоїн порушує виділення ацетилхоліну, знижує в високих дозах і підвищує в низьких виділення цього медіатора, збільшує його вміст у одних областях мозку і знижує в інших. Згідно з результатами ряду досліджень, дифенілгідантоїн підвищує рівень серотоніну і норадреналіну в мозку, інгібує МАО, збільшує їх синтез. За даними інших авторів, препарат не впливає на зміст цих медіаторів або змінює їх протилежним чином в різних областях мозку.
Наш експериментальний матеріал також вказує на те, що системи моноаминов мало беруть участь в здійсненні ефектів протисудомних засобів. Препарати, що зменшують вміст моноамінів в мозку (резерпін, альфа-метілтірозін, альфа-метил
ДОФА, пара-фдорфенілаланін), мало впливали на протисудомну дію фенобарбіталу, дифенілгідантоїну, діазепаму на моделях Електросудомна і коразолові припадків. Їх ефективні дози, певні без введення і після введення медіаторних засобів, розрізнялися мало.
Аналіз літературних і власних даних дозволяє вважати, що системи ацетилхоліну і моноамінів не є визначальними у виникненні і блокаді епілептичної активності, в механізмах дії протисудомних засобів. Зміни їх функціонального стану не такі глибокі й очевидні і, ймовірно, виникають вдруге в результаті порушень в інших системах мозку.
Порівняльний фармакологічний аналіз, зіставлення експериментальних і клінічних спостережень підтримують ці висновки. Вони можуть бути підсумовані наступним чином.

1. Відомі і найбільш ефективні протисудомні препарати не мають чітко вираженими холинергическими або моноаминергических властивостями.
2. Агоністи і антагоністи цих медіаторів не є активними антиконвульсантами. Їх застосування в клініці епілепсії носить епізодичний і допоміжний характер.

Особливе місце в дослідженні механізмів дії протисудомних препаратів займає питання про участь ГАМК і гліцину в блокаді епілептичної активності і в здійсненні основних ефектів антиконвульсантів. Сама фізіологічна роль ГАМК як гальмівного медіатора вказувала на можливе регулюючий вплив цієї амінокислоти в блокаді епілептичної активності. Однак тривалий час не вдавалося деталізувати шляхи її впливу на епілептичний процес. Розшифровка механізмів участі системи ГАМК у виникненні і блокаді епілептичної активності триває і в даний час.
За час, що минув з моменту відкриття шунтуватися шляху синтезу ГАМК, стала зрозумілою зв`язок між порушенням освіти ГАМК і розвитком епілептичних розладів. Було показано, що нестача вітаміну В6 в їжі, введення в організм антагоністів вітаміну В6 або речовин, инактивирующих пірідоксал-5-фосфат (наприклад, гидразинов), призводять до виникнення судом. Зміни в системі ГАМК можуть різними шляхами індукувати розвиток епілептичної активності: порушення в синтезі глютамінової кислоти - зменшення синтезу ГАМК - зрушення в балансі амінокислот - зміна концентрації одновалентних іонів в мозку [Сарджішвілі і ін., 1970, 1977- ситинські, 1977- Schechter, Tranier , 1977].
Зміни в системі гальмівного медіатора можуть викликати певні зрушення активності інших медіаторних систем, зокрема моноаминергических [Hokfelt et al., 1976- Haefeky, 1978- Starr, 1978- Woodbury et al., 1982- Ward et a., 1983]. У цьому світлі нового забарвлення отримують відомості про роль норадреналіну і дофаміну в регуляції епілептичної активності.
Результатом виявлених змін системи ГАМК при епілепсії повинно було бути виражене протиепілептичне дію препаратів цих амінокислот. Також можна було очікувати, що найбільш ефективні антиконвульсанти здійснюють своє захисну дію через систему ГАМК. Однак тривалий час не вдавалося отримати переконливих і однозначних даних на користь цього положення.
В експериментальних роботах одних авторів було показано захисний вплив ГАМК, БОГАМК і інших її похідних при судомах, викликаних коразолом, пікротоксину, бікукулліном, семікарбазідом, стрихніном, максимальним електрошоком, аудіогенних подразником і іншими судорожними агентами [Ільюченок, Вінницький, 1965- Хауніна, 1978- Kreindler, 1965- Sawaya et al., 1978]. Згідно з іншими даними, ГАМК та її похідні не ефективні при судорожному синдромі у тварин, які зазнали впливу пікротоксину, стрихніном, аудіогенних подразником [Schechter, Tranier, 1977 р Перевірка ГАМК і ряду її солей в нашій лабораторії теж не виявила у цих з`єднань виражених протисудомних властивостей на різних моделях, створених максимальним електрошоком, коразолом, стрихніном, бікукулліном, аплікацією на сенсомоторную область кори пеніциліну, електростимуляцією сенсомоторної зони кори мозку.
У клініці поряд зі сприятливим дією препаратів ГАМК і глютамінової кислоти при введенні всередину і в спинномозкову рідину хворим на епілепсію [Громов, 1976- Ситинскій, 1977- Ross Russel, 1975] відзначається і вкрай слабкий протисудомний ефект цих препаратів, а іноді навіть здатність провокувати судомні напади у дітей [Ремезова, 1965- Фупдилер, 1967]. Тому в більшості робіт, присвячених лікуванню епілепсії ГАМК та її похідні, згадуються лише як можливі засоби супутньої терапії, що не замінює дії базисних протисудомних засобів.
Є дані (табл. 34) про сприятливу дію ГАМК і її агоністів лише при створенні високих концентрацій цих препаратів в середньому мозку, і особливо в чорній субстанції [Iadarola, Gale, 1982]. Внутрішньомозковий введення ГАМК, мусцімол і інших агоністів надавало протисудомну дію тільки в разі ін`єкції препаратів в середній мозок, причому ефект був найбільшим при введенні в чорну субстанцію. Введення ГАМК і її агоністів в відділи заднього мозку виявлялося неефективним.
Все це дозволяє вважати, що між системою ГАМК і механізмами регуляції епілептичної активності існує не пряма, а опосередкована, більш складний зв`язок. Висновок про не зовсім однозначною ролі ГАМК підтверджується і працями, які вивчають можливий ГАМКергіческіх механізм дії протисудомних препаратів. Якщо для транквілізаторів - похідних 1,4-бензодіазепіну метіндіона, вальпроєвоїкислоти - показано переважне участь системи ГАМК в здійсненні їх ефектів, а в останні роки уточнені зв`язку бензодіазепінового
Таблиця 34 Вплив введення агоністів ГАМК в покришку середнього мозку на судомний синдром у щурів [Iadarola, Gale, 1982]

* Різниця з контролем статистично достовірна при Рlt; 0,05
** Оцінка 0 відповідає відсутності судомних проявів, 0,5 - слабкі клонічні судоми, 1-3 - посилення клонічних судом до їх максимальної виразності, при оцінці 3 є і тонічний компонент судомного нападу
і ГАМК-рецепторів, то для інших протисудомних препаратів це питання вирішується не зовсім просто [Германа і ін., 1978- Rump, 1980].
Так, вплив дифенілгідантоїну на обмін ГАМК в мозку досі викликає сумніви. Згідно з одними даними, цей препарат підвищує вміст ГАМК в мозку, підсилює синтез, підвищує інтенсивність виділення ГАМК нейронами, а також поглинання ГАМК і його попередника сінаптосомах. Інші експерименти дають протилежні результати - дифенілгідантоїн знижує вміст ГАМК в деяких областях мозку або не впливає на виділення і поглинання медіатора [Olsen et al., 1977- Sawaya, 1978- Eadie, Tyrer, 1983].
Тривалий час зв`язок ефектів барбітуратів з впливом на ГАМКергіческіх систему мозку залишалася також неясною. Їх вплив на вміст ГАМК, синтез, виділення, поглинання викликало суперечливі оцінки. У цілеспрямованих електрофізіологічних експериментах було показано, що похідні барбітурової кислоти в концентраціях, що викликають протисудомну і общеугнетающее дію, блокують збудливі відповіді нейронів, не впливають на гальмівні, посилюють ефекти ГАМК [Haefely, 1978, Guidotti, 1978- Nicoll, 1978]. Порівнюючи дію бензодіазепінів і барбітуратів, ці автори дійшли висновку, що перші впливають на опосередковане ГАМК синаптическое гальмування, а другі - на синаптическое збудження. Барбітурати можуть потенціювати ефекти ГАМК різними шляхами: а) діючи прямо на рецептори ГАМК б) ускладнюючи зміщення ГАМК з рецептора- в) блокуючи зворотне захоплення медіатора [Nicoll, 1978].

Тільки в останні роки отримані більш точні дані про взаємодію барбітуратів з системою ГАМК. З цієї точки зору особливий інтерес представляють роботи, які розглядають вплив барбітуратів на канали хлору і його зв`язок з комплексом ГАМК бензодиазепин-рецептор-Іонофор [Huang, Barker, 1980 Tickn, 1981- Miyamoto et al., 1982- Ward et al., 1983].
Показано, що барбітурати продовжують існування цього комплексу і підсилюють активацію хлорних каналів ГАМК. Вони збільшують специфічне зв`язування бензодіазепінів з рецепторами. Барбітурати мають свої місця зв`язування, які знаходяться в безпосередньому зв`язку з усім комплексом ГАМК-бензо-діазепіну-рецептор-Іонофор. Ці місця метятся 3Н-альфа-дигідро пікротоксину, причому барбітурати пригнічують зв`язок цього радіоліганда з мембранами мозку. Відмінність місць зв`язування барбітуратів від рецепторів ГАМК і бензодіазепінів підтверджується спеціальним дослідженням. Так, барбітурати та агоніст ГАМК мусцімол збільшують зв`язування міченого діазепаму з мембранами мозку. Однак їх ефект аддитивен. Дія мусцімол блокується (+) бікукулліном, але не пікротоксину, в той же час ефект барбітуратів пригнічується обома агентами (табл. 35).
Відкриття комплексу барбитурат - бензодіазепін - ГАМК - рецептор- Іонофор підтверджує складний і непрямий характер взаємодії антиконвульсантів з системою ГАМК. Поки не ясно, яким чином існування і функціонування цього комплексу опосередковують седативні або протисудомні ефекти барбітуратів. Також не ясно, чи є суттєва різниця в зв`язку з цим комплексом барбітуратів, що володіють різним спектром активності, в тому числі препаратів без виражених протиепілептичних властивостей.
У плані уточнення молекулярних механізмів дії антиконвульсантів мають значення виявлені специфічні місця зв`язування окремо для фенобарбіталу та дифенілгідантоїну [Myamoto et al., 1982- Ward et al., 1983]. Причому найбільшу кількість місць зв`язування виявлено для другого препарату в
Таблиця 35. Вплив пентобарбіталу і мусцімол на зв`язування 3Н-діавепама мембранами мозку [Ticku, 1981]

мітохондріальної фракції мозку. Виявлено також загальні місця зв`язування для дифенілгідантоїну і глюкокортикоїдів у клітинах пегкіх, печінки, тимоцитов у мишей лінії A / j [Katsnmata et al., 1982] - Комплекс діфенілгідантоіп-білок адсорбируется ДНК - целюлозою і впроваджується в клітинне ядро. При цьому виявлена здатність і глюкокортикоїдів, і дифенілгідантоїну пригнічувати продукцію простагландинів в тимоцитах. Можливо, один і той же рецептор опосередковує і тератогенну дію препаратів, і їх чинять вплив на синтез простагландинів. Завдання полягає в з`ясуванні ролі цих місць зв`язування антиконвульсантів в опосередкування їх фармакологічної активності. Також важливо усвідомити взаємини зазначених місць зв`язування з комплексом ГАМК бензодиазепин-рецептор-Іонофор.
Таким чином, йде постійне накопичення і поглиблення знань про механізми протисудомної дії речовин. На даному етапі прогрес пов`язаний з виявленням специфічних місць зв`язування фармакологічних агентів з мембранами мозку.
У певному зв`язку з цими даними перебувають і результати досліджень, проведених в нашій лабораторії і спрямованих на з`ясування деяких механізмів дії протисудомних препаратів.
В даному випадку також використаний багатопрофільний порівняльний аналіз. Уже підкреслювалося існуюче протиріччя між експериментальними і клінічними даними про дію 1,4-бензодіазепінів і класичних протисудомних засобів на епілептичний процес. У більшості експериментальних робіт підкреслюється, що препарати - похідні 1,4-бензодіазепіну надають більш виражену протисудомну дію, ніж класичні антиконвульсанти, такі, як фенобарбітал, дифенілгідантоїн. І дійсно, протисудомні дози бензодіазепінів у всіх тестах значно менше ефективних доз власне протиепілептичних засобів [Віхляєв, Клигуль, 1966- Германа і ін., 1978- Gluckman, 1971- Dam Mogens, Kiorboe, 1975]. Звідси зрозуміла позиція більшості дослідників, які не роблять суттєвої різниці між цими групами препаратів і прямо відносять бензодіазепіни в розряд протисудомних засобів. У той же час в клініці знайшли застосування тільки окремі бензодіазепіни, в основному для купірування епілептичного статусу, про що вже згадувалося. Таке протиріччя у висновках експериментальних і клінічних досліджень Дало нам підстави припустити, що застосовується в експерименті набір тестів є недостатньо адекватним. Досліди на здорових тварин, а також тварин з підвищеною судомної реактивних із застосуванням впливу судомних агентом, по всій видимості, не відображають всієї повноти зрушень, що відбуваються в мозку при істинному епілептичному процесі. А тому оцінка на таких моделях протиепілептичної дії речовин дає неповну інформацію.

З огляду на те що експериментальні роботи більшості авторів переважно стосувалися одного препарату або однієї групи препаратів, порівняльні дані отримати було важко. Тому нами отримані власні порівняльні дані за дією різних груп препаратів на описані вище моделі судомного синдрому. При цьому було з`ясовано, що застосовуються в експериментальних роботах набори тестів дають сумарну, Малодиференційовані оцінку противосудорожного дії препаратів. Вони лише дозволяють виявити наявність і вираженість противосудорожного ефекту речовин, але не виявляють відмінностей у дії різних груп речовин, не характеризують рівень і механізми розвитку цих ефектів.
По суті, однакову антіконвульсівнимі дію в цих тестах надавали і протиепілептичні препарати, і транквілізатори, і зазначені вище нейролептики і антидепресанти з седативними властивостями. Є лише деякі відмінності в ефективних дозах. При цьому транквілізатори майже у всіх тестах виявляються активніше фенобарбіталу - еталонного і найбільш сильного антиконвульсанта.
Спроби знайти більш Ад`єктивних модель, яка змогла б виявити в експерименті відмінності в дії різних груп препаратів, які так чітко виявляє клініка, привели нас спочатку до вивчення виникнення і поширення судомного розряду, а потім до дослідів на пейсмекерних нейронах молюска [Лаврецька і ін., 1981].
У першій серії експериментів на щурах з імплантованими електродами в рухову зону кори обох півкуль (проекційну зону задньої кінцівки) визначені пороги: а) реакції последействія- б) ізольованого скорочення контралатеральної кінцівки, в) генералізованого судомного нападу (табл. 36).
Уже ця серія експериментів показала, що група антиконвульсантів, особливо фенобарбітал, бензонал, діють більшою мірою на виникнення судомного розряду і в меншій мірі впливають на його розповсюдження. Дифенілгідантоїн в однаковій мірі пригнічує виникнення і поширення епілептичного розряду. Решта групи препаратів - транквілізатори, нейролептики і антидепресанти з протисудомні властивості - блокують в основному поширення судомної активності. Це хоча і вельми неповна, поверхнева, але все ж досить переконлива диференціація препаратів, здатних блокувати епілептичну активність.

Таблиця 36. вплив фармакологічних препаратів на виникнення і поширення судомного розряду

Примітка. Взяті дози препаратів, які пригнічують тоническую фазу Електросудомна нападу в тесті максимального електрошоку у мишей. В дужках вказано відсоток до контролю
Друга серія експериментів на пейсмекерних нейронах молюска Ilellix pomatia дала ще більш цінну інформацію [Балабан, 1978- Лаврецька і ін., 1981]. Вибір цього об`єкта диктувався наступними міркуваннями. Пейсмекерного активність нейронів можна розглядати як аналог епілептичної активності нейронів в умовах патології. Можливість такої аналогії можна підтвердити цілу низку електрофізіологічних досліджень на окремих нейронах, цілісних тварин і людину.
У роботах Ward показано, що у мавп з хронічним епілептичних вогнищем в мозку можна виділити три групи нейронів. Перша група нейронів - пейсмекерних - володіє спонтанної «спалахової», патологічної активністю. Нейрони другої групи не виявляють пейсмекерной «спалахової» активності, але на ортодромной стимуляцію відповідають спалахами з декількох спайки ПД. Третя група - це нормальні нейрони, які не володіють пейсмекерной активністю, а на один ортодромной стимул відповідають одним спайки. Є пряма залежність між кількістю «вспалахо» пейсмекерних і легко збудливих нейронів і тривалістю існування епілептичного вогнища, а також частотою судомних нападів. При частих нападах кількість нейронів першої групи може істотно зростати.
Схожі результати отримані Т. С. Степанової і К. В. Грачовим в серії досліджень хворих на епілепсію з імплантованими внутрішньомозковими електродами. Автори прийшли до висновку, що епілептізаціі мозку йде через етапи: «епілептичний» нейрон- епілептичний фокус-епілептична система-епілептичний мозок. Вони показали, що критична величина нейронної популяції, здатної функціонувати як тріггірующій фокус, який реалізує пароксизмальні епілептичні прояви, складає 103-10-5 клітин.
Інше міркування базувалося на зручність вивчення нейронів молюска, які відрізняються великими розмірами, добре
ідентифіковані та вивчені [Сахаров, 1974 Балабан, 1978]. Це дозволяє з упевненістю проводити експерименти на одних і тих же нейронах.
Результати даної серії експериментів показали, що тільки класичні антиконвульсанти у всіх випадках пригнічують пейсмекерного активність нейронів (див. Рис. 12). При цьому одночасно вони викликають гіперполяризацію мембрани. Збіг кривих імпульсної активності нейронів і змін трансмембранного потенціалу (ТМП) свідчить про взаємозв`язок цих явищ. Ефективні концентрації антиконвульсантів складають 5-10-5-1 - 10-4 М. Найбільш активним виявився фенобарбітал- в порядку спадання слідують бензонал, гексамидин, дифенілгідантоїн. На відміну від інших антиконвульсантів похідні сукцінімідов (етосуксимід, суксилеп) в низьких концентраціях спочатку викликають збільшення частоти імпульсної активності без помітної деполяризаціїмембрани. На 25-30-й хвилині перфузії цей ефект змінюється зниженням середньої частоти імпульсів, одночасно з цим реєструється угруповання потенціалів дії в «пачки». У більш високій концентрації препарат майже повністю пригнічує активність нейрона в основному за рахунок катодіческой депресії.

Мал. 11. Зміна пейсмекерной активності нейронів молюска Helix pomatia і трансмембранного потенціалу (ТМП) під впливом 2-10 ~ 4 М фенобарбіталу.
Бензодіазепіни в більшості експериментів не пригнічують пейсмекерного активність нейронів, а в деяких випадках підсилюють її (рис. 11). Важливо відзначити також, що транквілізатори не блокують розряди в нейронах, викликані перфузії 0,1-0,05% -ному коразолом. У той же час на цілісних тварин ці препарати демонструють високу антікоразоловую активність. Тим часом група антиконвульсантів виявилася найбільш ефективною і в дослідах з коразолом- всі препарати даної групи блокують розряди в нейронах, викликані перфузії цим судомних отрутою. Нейролептики і антидепресанти у всіх концентраціях не блокують пейсмекерного активність нейронів, а в більшій частині експериментів навіть посилюють її.
Важливо підкреслити, що вперше досліди на пейсмекерних нейронах дали експериментальний матеріал про найбільш високою протисудомну активності фенобарбіталу, що повністю відповідає клінічним досвідом. Це підтверджує адекватність обраної моделі пейсмекерних нейронів - для вивчення і диференціювання протиепілептичних препаратів.
При вивченні на цих же нейронах впливу фармакологічних агентів на ефект ортодромной стимуляції з`ясовано, що є відмінності і в самій групі антиконвульсантів. Фенобарбітал, бензонал, гексамидин не роблять на нього помітного дії, в той час як дифенілгідантоїн пригнічує відповіді на ортодромной стимуляцію. Це підкреслює відмінності в механізмах противосудорожного дії препаратів з груп барбітуратів і гідантоїну. Дифенілгідантоїн поступається фенобарбіталу в придушенні пейсмекерной активності нейрона, але в той же час володіє додатковим дією, не притаманним фенобарбіталу. Він пригнічує не тільки виникнення, а й поширення судомного розряду. Таким чином, колишні електрофізіологічні дослідження, вказали на переважний вплив дифенілгідантоїну на поширення епілептичної активності, можуть бути істотно уточнені завдяки дослідженням на окремих нейронах. До висновку про переважне вплив деяких антиконвульсантов на спонтанну активність нейронів прийшли дослідники, які вивчали ефекти дифенілгідантоїну і тріметіна на «вспалахо» нейронах різних молюсків та інших безхребетних.
Наші дані щодо специфічної, виборчому вплив протисудомних препаратів на ендонейрональную активність, яка виникає в сомі пейсмекерних нейронів, дають також підстави говорити і про особливому механізмі цього ефекту. Здатність блокувати цю «спалахову» активність не можна пов`язати ні з одним з відомих механізмів блокади збудження в мембрані. Спроба пояснити цей ефект блокадою натрієвих, кальцієвих струмів в мембрані виявляється невдалою. При перевірці цього положення з`ясовується, що відомі і найбільш активні блокатори натрієвих каналів не пригнічують пейсмекерного активність нейронів. Це стосується і нейролептиків, і місцевих анестетиків. З іншого боку, блокатори натрієвих каналів мембрани не володіють і істотними протисудомні властивості.
Щоб зрозуміти механізм дії антиконвульсантів на внутрішньоклітинну активність пейсмекерних «вспалахо» нейронів, який, ймовірно, лежить в основі протисудомну і антиаритмічної активності речовин, важливо з`ясувати механізми самої спонтанної активності цих нейронів.
Слід зазначити, що, незважаючи на значний прогрес нейрофізіології в розумінні механізмів електричної збудливості нейрональних мембран, основи пейсмекерной активності нейронів До кінця не розшифровані. На цей рахунок висловлювалися різні припущення: а) про переважне участю натриевого механізму мембрани- б) про зацікавленість електрогенних натриевого насоса- в) про переважному значенні активного транспорту хлора- г) про регулюючої ролі іонів кальція- д) циклічні зміни калієвої провідності [Соколов, Тавхелідзе, 1981- Yunge, Stephens, 1973- Johnston, Ayala, 1975].

Всі дослідники дійшли висновку про те, що механізми виникнення повільних осциляцій мембранного потенціалу не залежить від іонних каналів, які забезпечують генерацію потенціалів дії. Всі фактори і фармакологічні агенти, що впливають на останні, не блокують розвитку «спалахової» активності нейронів.
На думку деяких авторів, для пояснення повільних осциляцій в пейсмекерних нейронах необхідно врахувати періодичне зростання калієвої провідності мембрани на тлі стабільної високої провідності мембрани для іонів натрію. Однак не виключено, що в основі повільних осциляцій лежать циклічні зміни як натрієвої (можливо, і кальцієвої), так і калієвої провідності мембрани пейсмекерних нейронів [Магура, 1981- Gola, 1976].
Показано, що для вольт амперних характеристик пейсмекерних нейронів характерна область негативного опору. При реполяризації мембрани область негативного опору зменшується. Наявність цієї області негативного опору пов`язують з активацією каналів повільного вхідного струму. Зникнення або зменшення області негативного опору розглядають як результат інактивації цих каналів [Магура, 1981- Wilson, Wachtel, 1974- Gola, 1976]. За активацією зазначених каналів слід повільна активація калієвих каналів і зростання вихідного струму.
Цікаво, що перфузія судомних агентом, наприклад коразолом або стріхпіном, перетворює «мовчить» нейрон в пейсмекерного «спалахової», при цьому в його вольт амперних характеристиках з`являється область негативного опору [Chalazonitis, Takeuchi, 1968 Jolmston, Ayala, 1975- Kreisman et al . 1977].
Це положення знайшло підтвердження і в наших експериментах. Різні нейрони по-різному реагують на дію коразола. Найбільшу чутливість до коразола виявляють спонтанно активні мотонейрони букальний гангліїв, що іннервують мускулатуру глотки молюска, а також мотонейрони вісцерального ганглія, що іннервують мантійний валик, область анального і дихального отворів. Деякі з цих мотонейронів є вспалахо, зі спонтанними залпами потенціалів і фазою катодіческой депресії, які можуть спостерігатися тривалий час без впливу конвульсантов. Саме для таких мотонейронів порогова доза коразола найнижча - 1 • 10-4 М. При цьому спочатку відбувається почастішання спонтанної активності мотонейронів, а потім - групування потенціалів в пачки.
Порогова концентрація коразола для мотонейронів вісцерального ганглія трохи вище - 5-10-4 М. А при збільшенні концентрації конвульсантов до 1-10-3 М відзначається перехід від регулярної спонтанної активності до угруповання потенціалів в «пачки», поява аксони компонентів спайка, що вказують на генерацію спайки в відростках, і деяка деполяризація мембрани (на 2-4 мВ). Високі концентрації коразола викликають деполяризацію мембрани і поява спайкової активності і в гігантських інтеграційних нейронах, які не володіють фонової спайкової активністю. У цих нейронах з`являються потенціали дії з дуже плавним препотенціалом пейсмекерного походження, який знімається гиперполяризацией. Однак при тривалій перфузії коразолом тієї ж концентрації потенціали дії в інтеграційних клітинах зберігають нормальну форму і не групуються в залпи. Тільки підвищення концентрації судомного агента до 5 • 10 ~ s М викликає угруповання спайки в «пачки» (рис. 12).
Це дослідження також підтверджує близькість обраної моделі - пейсмекерного вспалахо нейрона - до «епілептичному» нейрона в мозку в умовах існування епілептичного вогнища. Як і в дослідженнях Ward, в наших експериментах нейрони молюска розділилися на три групи по відношенню до епілептогенному агенту. Найбільш чутливі до нього пейсмекерного «вспалахо» нейрони, потім втягуються спонтанно активні мононейрони, і в останню чергу порушуються «мовчазні» інтегративні нейрони.
Класичні протисудомні препарати пригнічують як вихідну, спонтанну «спалахову» активність, так і викликану епілептогенного агентом. Всі інші групи препаратів (транквілізатори, антидепресанти, нейролептики), які на рівні цілого організму пригнічують судомні напади, даними ефектом не володіють [Лаврецька і ін., 1981]. Звідси випливає специфічність в дії справжніх антико