Способ моделирования эпилептиформной активности нейронов в срезах гиппокампа головного мозга лабораторного животного

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭПИЛЕПТИФОРМНОЙ АКТИВНОСТИ НЕЙРОНОВ В СРЕЗАХ ГИППОКАМПА ГОЛОВНОГО МОЗГА ЛАБОРАТОРНОГО ЖИВОТНОГО(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт физиологии Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Гаркун Юрий Сергеевич Денисов Андрей Анатольевич Молчанов Павел Геннадьевич Чичкан Дмитрий Николаевич Черенкевич Сергей Николаевич Кульчицкий Владимир Адамович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт физиологии Национальной академии наук Беларуси(57) Способ моделирования эпилептиформной активности нейронов в срезах гиппокампа головного мозга лабораторного животного, отличающийся тем, что срезы гиппокампа перфузируют раствором кинуреновой кислоты в концентрации 10-3-10-5 моля. Изобретение относится к медицине, к разделу клиническая и экспериментальная нейрофизиология. Известен способ моделирования эпилептиформной активности нейронов в срезах гиппокампа головного мозга лабораторных животных путем перфузии срезов раствором, содержащим субстанцию, моделирующую активность глутаматных рецепторов, в данном случае агонист глутаматных рецепторов (каинат). Указанный способ является прототипом по отношению к заявляемому 1. Общим признаком для заявляемого способа и прототипа является использование раствора, содержащего субстанцию, моделирующую активность глутаматных рецепторов в срезах тканей. Однако в связи с тем, что в способе-прототипе в качестве такой субстанции используют агонист глутаматных рецепторов (каинат), который селективно активирует глутаматные рецепторы (что и обусловливает при условии чрезмерной активации рецепторов формирование эпилептиформной активности), это является существенным ограничением для скрининговой верификации эффективности противоэпилептических препаратов, действие которых основано на механизмах, отличающихся от тех, которые ведут к блокаде чрезмерной активации глутаматных рецепторов. В частности, тех механизмов, которые сопровождаются формированием эпилептиформной активности в условиях блокады глу 9359 1 2007.06.30 таматных рецепторов. Фактически сложившаяся ситуация с отсутствием адекватных моделей эпилептиформной активности является одной из причин научно обоснованного скрининга новых антиэпилептических препаратов и, как следствие этого, отсутствия радикального решения проблемы эффективной терапии эпилепсии. Суть в том, что эпилепсия является полиэтиологичным заболеванием, и формирование эпилептиформной активности может происходить не только при активации глутаматных рецепторов, но и при их блокаде. Следовательно, для скрининга новых противоэпилептических препаратов необходимо формировать не одну, а разнообразные модели, учитывающие современные представления о патогенезе эпилепсии. В способе-прототипе используется только один прием моделирования эпилептиформной активности (активации глутаматных рецепторов с помощью каината). Он не позволяет учесть другой механизм формирования эпилептиформной активности, проявляющийся при блокаде глутаматных рецепторов. Таким образом, назрела необходимость формирования модели эпилептиформной активности,основанной на применении антагониста глутаматных рецепторов с целью верификации эффективности противоэпилептических препаратов, действие которых направлено на устранение эпилептиформной активности в условиях блокады глутаматных рецепторов. В связи с этим предлагается новый способ моделирования эпилептиформной активности,основанный не на активации глутаматных рецепторов, а на их блокаде. Задачей заявляемого способа является расширение возможностей скрининга антиэпилептических препаратов. Поставленная задача достигается следующим образом. Предложен способ моделирования эпилептиформной активности нейронов в срезах гиппокампа головного мозга лабораторных животных, когда срезы гиппокампа перфузируют раствором кинуреновой кислоты в концентрации 10-3 - 10-5 моля. Пример. Берут подготовленные по стандартной методике срезы гиппокампа 2, которые перфузируют раствором цереброспинальной жидкости, содержащим антагонист глутаматных рецепторов в концентрации 10-3 - 10-5 моля. В качестве антагониста используют ионотропный антагонист рецепторов возбуждающих аминокислот (кинуреновая кислота, ,-3375.,122 К 3745). Через 1-1,5 мин после начала перфузии срезов гиппокампа раствором кинуреновой кислоты в концентрации 10-5 моля происходит уменьшение амплитуды и продолжительности вызванных ответов в пирамидальных нейронах вблизи субикулюм гиппокампа в ответ на оба парных стимула. Через три минуты (в частности, на рисунке на 168-й с наблюдения) амплитуда возбуждающих постсинаптических потенциалов уменьшается вдвое. Однако в межстимульные интервалы (в проведенных опытах величина интервалов составляла 3 с) появляется спонтанная электрическая активность, которая не регистрировалась в срезах мозга до перфузии срезов гиппокампа раствором кинуреновой кислоты. Факт появления спонтанной электрической активности в межстимульные интервалы и форма волн (пик-волна)соответствуют критериям судорожной активности мозга. Для предотвращения формирования такой активности в межстимульные интервалы в связи с естественной иррадиацией разрядов, вызванных гигантскими пирамидальными нейронами на уровне зубчатой фасции гиппокампа, в период подготовки срезов к эксперименту необходимо осуществлять перерезку коллатералей Шаффера между областями гиппокампа. После перерезки связей между областями гиппокампа условием формирования эпилептиформной активности в гиппокампе является лишь перфузия срезов гиппокампа раствором антагониста рецепторов возбуждающих аминокислот (кинуреновой кислотой), фигура, где показаны особенности вызванных ответов в СА 1 области гиппокампа (Б, В) при раздражении коллатералей Шаффера (А) при перфузии модулятора активности глутаматных рецепторов (кинуреновой кислоты, 10-5 моля). Следовательно, получаем спонтанную активность, вызванную антагонистом глутаматных рецепторов. 2 Таким образом, способ позволяет осуществлять скрининг существующих антиэпилептических препаратов дифенина, фенобарбитала, финлепсина и т.д. и проверять эффективность вновь создаваемых антиэпилептических препаратов, основанных на принципе модуляции функционального состояния глутаматных рецепторов. Источники информации 1.. - 1989. - . 14. -3. - . 245-254. 2. Митюшов М.И., Емельянов Н.А., Мокрушин А.А., Войнев И.А., Багаева Т.Р. Переживающий срез мозга как объект нейрофизиологического и нейрохимического исследования / Под ред. М.И. Митюшова. - Л. Наука, 1986. - С. 6-14. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3