Цитиколин улучшает нейрорегенеративные процессы после экспериментального инсульта у крыс

Предпосылки и цель исследования. Нейропротекторный потенциал цитиколина при остром ишемическом инсульте был продемонстрирован во многих экспериментальных исследованиях, и несмотря на то что до сих пор неизвестны точные механизмы его действия, в настоящее время продолжается проведение клинического испытания III фазы. Цель настоящего исследования заключалась в изучении влияния цитиколина на улучшение нейрорегенерации после экспериментального инсульта. Методы. У сорока крыс линии Wistar индуцировали развитие фототромботического инсульта и вводили цитиколин (100 мг/кг) или плацебо в виде ежедневных инъекций в течение 10 дней, начиная с 24 часов после индукции ишемии. Сенсомоторные тесты проводили после соответствующего периода обучения через 1, 10, 21 и 28 дней после инсульта. Затем у крыс извлекали головной мозг и анализировали размер очага инфаркта, образование глиальных рубцов, нейрогенез и плотность связывания лигандов рецепторов возбуждающих и тормозных нейромедиаторов. Результаты. У животных, получавших цитиколин, отметили значительное улучшение неврологических исходов через 10, 21 и 28 дней после ишемии, которые не могли быть связаны с различиями в объеме очага инфаркта или с динамикой формирования глиального рубца. Тем не менее на фоне применения цитиколина в значительной степени была повышена интенсивность нейрогенеза в области зубчатой извилины, субвентрикулярной и периинфарктной зонах. Кроме того, улучшение неврологического исхода после лечения цитиколином было ассоциировано с возбуждением коры головного мозга в непосредственной близости от зоны повреждения. Выводы. Полученные данные свидетельствуют о том, что помимо известного нейропротекторного действия при остром ишемическом инсульте, цитиколин также обладает выраженным нейрорегенераторным потенциалом. Благодаря мультимодальным эффектам, удобству в применении и хорошей переносимости открываются перспективные возможности лечения неврологических заболеваний, включая инсульт в восстановительном периоде.

Несмотря на то что у большинства пациентов с инсультом происходит в некоторой степени спонтанное функциональное улучшение [1], полного восстановления функций, как правило, не наступает. В связи с этим существует острая потребность в определении терапевтических стратегий для поддержки эндогенных механизмов восстановления после инсульта. Одним из перспективных препаратов с расширенным терапевтическим окном для лечения ишемического инсульта является цитиколин (также известный как цитидин5-дифосфохолин или ЦДФ-холин), эффективность которого в настоящее время изучается в рандомизированном двойном плацебоконтролируемом многоцентровом клиническом испытании III фазы (International Citicoline Trial on Acute Stroke [ICTUS]). Несмотря на то что у цитиколина есть множество полезных эффектов, точный механизм его действия до настоящего времени не изучен.

Цитиколин, естественное эндогенное соединение, является необходимым промежуточным звеном в биосинтезе фосфатидилхолина [2]. Нейропротекторный эффект цитиколина был продемонстрирован на различных моделях поражения центральной нервной системы, включая ишемию головного мозга [3–6]. Для объяснения нейропротекторного действия цитиколина было предложено несколько механизмов, в т. ч. предотвращение высвобождения жирных кислот [7], стимуляция синтеза фосфатидилхолина [2], поддержание уровня кардиолипина и сфингомиелина [7], увеличение синтеза глутатиона и повышение активности глутатионредуктазы [8], восстановление активности Na+/K+-АТФазы [9] и антиглутаматергический эффект [10, 11]. Помимо нейропротекторного действия, было убедительно продемонстрировано наличие у цитиколина нейрорегенераторного эффекта [12], хотя и в этом случае основные механизмы его действия по-прежнему не изучены.

В настоящем исследовании, в дополнение к анализу влияния цитиколина на отдаленный функциональный исход, подробно изучали нейрорегенеративное влияние цитиколина на постинсультный нейрогенез в субвентрикулярной зоне (СВЗ), зубчатой извилине (ЗИ), в гиппокампе и периинфарктной зоне (ПИЗ). Поскольку цитиколин обладает мембраностабилизирующими свойствами [13], также изучали его влияние на изменение плотности возбуждающих глутаматных рецепторов или тормозных рецепторов γ-аминомасляной кислоты типа А (ГАМК), находящихся вблизи зоны повреждения и/или отдаленных областях, что, возможно, способствует восстановлению поведенческого паттерна.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Животные

Для проведения экспериментов отобрали 40 самцов крыс линии Wistar (Charles River, Sulzfeld, Германия) с исходной массой от 180 до 200 г. Их разместили группами по 2 животных в клетки Macrolon. Всех крыс содержали в контролируемых условиях окружающей среды (температура окружающей среды 22 °C, 12-часовой цикл освещения/темноты, освещение с 7:00 утра). Всем крысам давали достаточное количество стандартного лабораторного корма (Altromin1324, Lage, Германия) и водопроводной воды.

Модель фототромботической ишемии

Все эксперименты выполняли в соответствии с Директивой Совета Европейских Сообществ от 24 ноября 1986 г. (86/609/ЕЕС), а экспериментальные протоколы были одобрены локальным комитетом по этике. Эксперименты проводили на взрослых самцах крыс линии Wistar (270–310 г). Животным давали наркоз путем интраперитонеального введения кетамина гидрохлорида (в дозе 100 мг/кг массы тела; Ketanest) и ксилазина гидрохлорида (в дозе 8 мг/кг массы тела). В левую бедренную вену вводили канюлю ПЭ-50 для инфузии красителя “Бенгальская роза”. Ректальную температуру поддерживали на уровне 37 °С с помощью грелки с термостатом (Fohr Medical Instruments). В зоне лобной коры правого полушария головного мозга индуцировали развитие фототромботической ишемии. Для освещения лазерное пятно диаметром 8 мм (G Laser Technologies) стереотаксически размещали на черепе на 0,5 мм кпереди от темени и на 3,5 мм латеральнее средней линии. Череп освещали в течение 20 минут. В течение первых 2 минут освещения внутривенно вводили краситель "Бенгальская Роза" (0,133 мл/кг массы тела, 10 мг/мл физиологического раствора). Шесть животных погибли во время вмешательства. После завершения вмешательства ассистент выполнил кодировку всех животных для обеспечения необходимого ослепления.

Лечение

Животных рандомизировали в группу лечения и контрольную группу, соответственно получавших ежедневные инъекции цитиколина (100 мг/кг; оставшиеся: n=17) или плацебо (физиологический раствор, оставшиеся: n=17) в течение 10 дней, начиная с 24 часов после индукции ишемии. Для мечения делящихся клеток каждому животному ежедневно вводили раствор бромдезоксиуридина (BrdU) (50 мг/кг в сутки интраперитонеально) на протяжении 10-дневного периода лечения за 1 час до соответствующих инъекций цитиколина или физиологического раствора.

Тестирование поведения

Эксперименты по оценке поведенческих реакций выполняли с 34 животными (группа цитиколина n=17; контрольная группа n=17). У всех животных тест на удаление клейкой ленты и тест с цилинд...

М. Мунис