Реакция микрососудов мозга на дофамин

Методология флоуметрии, 1998 г. стр.111-118.

Реакция микрососудов ишемизированного мозга на дофамин.

А.В.Топчян, М.Г.Баласанян, Т.С.Ганьшина, Р.С.Мирзоян

(Лаборатория фармакологии цереброваскулярных расстройств рук.-проф.Р.С.Мирзоян) НИИ фармакологии РАМН, Москва.
Ишемическое поражение мозга сопровождается высвобождением различных нейромедиаторов и в том числе дофамина (Katayama et. al.,1991). Следует, однако, отметить, что, если роль возбуждающих аминокислот в развитии нейродегенеративных процессов не вызывает сомнений, то последствия массивного высвобождения дофамина в ишемизированной области мозга изучены недостаточно (Globus et al.,1987a). Ряд исследователей связывают с дофамином выявленные при ишемии структурные нарушения в ткани мозга (Filloux, Townsend, 1993; Globus et al., 1988b). Так установлено, что 6-оксидофамин при введении в субстанцию нигра, наряду с предотвращением высвобождения дофамина, ослабляет ишемическое поражение мозга. (Globus et al.,1988a,b; Clemens, Phebus,1988; Globus et al., 1987b).

Однако агонисты дофаминовых рецепторов проявляют нейропротективный эффект (Lange et al., 1994). Выявлено защитное действие агониста Д₂-дофаминовых рецепторов - лизурида на обучение и память у крыс, подвергнутых четырехсосудистой окклюзии мозговых сосудов (Caldwell et al., 1997). Показано, что лизурид повышает выживаемость крыс при инфаркте мозга (Miyazama et al., 1991), лазурид и пирибедил защищают гиппокамп от дегенеративных процессов, вызванных глобальной ишемией у песчанок и крыс (Caldwell et al., 1996),и пирибедил уменьшает продукцию свободных радикалов (Delbarre et al., 1995).

Вместе с тем, в литературе мы не обнаружили сведений о влиянии дофамина на кровоснабжение ишемизированного мозга. Поэтому настоящее исследование посвящено изучению влияния дофамина на кровообращение в очаге поражения и на противоположной стороне в условиях локальной ишемии мозга, вызванной перевязкой средней мозговой артерии у крыс.
Методы исследования.

Опыты проводились на 23 крысах массой 250-300 г. под общей анестезией хлоралгидратом (400 мг/кг, внутрибрюшинно).

Регистрацию локального кровотока проводили в теменной области головного мозга крыс с помощью лазерного доплеровского флоуметра ALF-21 фирмы "Transonic Systems Inc." (США). Для этой цели игольчатый датчик флоуметра диаметром 0,8 мм устанавливали на теменной области коры головного мозга на расстоянии 6-7мм дистальнее основания средней мозговой артерии по направлению ее центральной ветви с помощью микроманипулятора и коромысла. Одновременно в бедренной артерии проводили регистрацию уровня артериального давления электроманометром BPR-01 "Experimetria" (Венгрия).

Локальную ишемию мозга крыс вызывали перевязкой средней мозговой артерии по Tamura et al. в модификации А.В.Топчян и соавт. (1996). Дофамин вводили внутривенно в дозе 2 мкг/кг. Данные обрабатывали статистически с помощью t-критерия Стъюдента.

Результаты исследования.

В опытах с изучением микроциркуляции коры головного мозга крыс в условиях локальной ишемии было установлено, что через 30 минут после окклюзии средней мозговой артерии дофамин вызывает выраженное повышение локального мозгового кровотока в теменной области коры головного мозга и уровня артериального давления. Через 10 секунд после введения дофамина корковый кровоток в очаге поражения возрастает более, чем в 2 раза, а артериальное давление на 50%. Через 2 минуты после введения нейротрасмиттера степень повышения мозгового кровотока составляет 42%, а артериального давления - 41% (табл. 1.). Через 3 минуты после начала действия исследуемого моноамина артериальное давление возвращается к своему исходному значению, а уровень кровоснабжения мозга остается выше контрольной величины, превышая исходный уровень на 29% .

Таблица 1. Влияние дофамина (2 мкг/кг, в/в) на локальный мозговой кровоток в теменной области коры головного мозга и артериальное давление крыс через 30 минут после перевязки средней мозговой артерии (М ± m, n=14).

Время действия дофамина	Локальный мозговой кровоток (мл/мин/100г)	Артериальное давление (мм рт.ст.)
Исходн.	21,9 ± 2,2	99,0 ± 0,5
10 сек.	51,7 ± 5,8*	149,0 ± 1,8*
30 сек.	47,4 ± 4,1*	150,0 ± 5,3*
60 сек.	37,5 ± 3,0*	141,0 ± 4,5*
120 сек.	28,2 ± 2,3*	102,0 ± 2,5*

примечание: * P < 0,05 по сравнению с контролем.

Проведенные эксперименты позволили выявить способность дофамина существенно усиливать кровоснабжение мозговой ткани в остром периоде ишемии, после перевязки средней мозговой артерии.

В следующей серии экспериментов было исследовано влияние дофамина на кровоснабжение ткани ишемизированного полушария в отдаленные сроки после локального ишемического поражения. Опыты показали, что через 12 дней после перевязки средней мозговой артерии дофамин повышает локальный кровоток коры мозга к 10 секунде на 59% и к 30 секунде - на 70%. Повышение артериального давления в отмеченные промежутки времени составляет 57% и 53% соответственно. В дальнейшем, начиная с 3 минуты, наблюдается постепенное восстановление как кровотока, так и уровня артериального давления. Однако, как и в случае с острым ишемическим поражением, артериальное давление возвращается к контрольной величине задолго до восстановления мозгового кровотока, который и на 4 минуте регистрации превосходит исходный уровень (табл. 2.).

Таблица 2. Влияние дофамина (2 мкг/кг, в/в) на локальный мозговой кровоток в теменной области коры головного мозга ипсилатерального полушария и артериальное давление у крыс через 12 дней после перевязки средней мозговой артерии ( М ± m, n=10).

Время действия дофамина	Локальный мозговой кровоток (мл/мин/100г)	Артериальное давление (мм рт.ст.)
Исходн.	45,0 ± 2,1	100,0 ± 1,2
10 сек.	71,8 ± 1,2*	157,0 ± 2,7*
30 сек.	76,5 ± 3,3*	153,0 ± 2,7*
60сек.	72,2 ± 3,0*	140,0 ± 4,1*
120 сек.	56,4 ± 3,1*	117,0 ± 4,6*
180 сек.	46,1 ± 1,3	105,0 ± 2,2

Примечание: * P < 0,05 по сравнению с контролем.

Цереброваскулярные эффекты дофамина были исследованы в отдаленные сроки после ишемического поражения не только в очаге поражения, на и в противоположном полушарии. Как свидетельствуют проведенные эксперименты, через 12 дней после перевязки средней мозговой артерии способность дофамина повышать мозговой кровоток проявляется и в отдаленной от очага поражения области. Так, через 10 секунд после внутривенного введения препарата локальный мозговой кровоток в контралатеральном полушарии возрастает на 106% (табл. 3.). Одновременно отмечается повышение системного артериального давления на 41%. Через 4 минуты после введения дофамина наблюдается восстановление исходного уровня артериального давления, тогда как корковый кровоток остается выше контрольной величины.

Таблица 3. Влияние дофамина (2 мкг/кг, в/в) на локальный мозговой кровоток в теменной области коры головного мозга контралатерального полушария и артериальное давление у крыс через 12 дней после перевязки средней мозговой артерии (М ± m, n=10).

Время действия дофамина	Локальный мозговой кровоток (мл/мин/100г)	Артериальное давление (мм рт.ст.)
Исходн.	47,1 ± 1,5	98,0 ± 1,4
10 сек.	91,1 ± 1,3*	138,0 ± 2,2*
30 сек.	97,2 ± 2,3*	137,0 ± 2,5*
60 сек.	95,2 ± 2,0*	130,0 ± 3,1*
120 сек.	88,4 ± 1,5*	112,0 ± 3,3*
180 сек.	56,1 ± 1,4	98,0 ± 2,2

Примечание: * P < 0,05 по сравнению с контролем.

Таким образом, дофамин оказывает выраженное влияние на кровоснабжение ишемизированного мозга, существенно увеличивая кровообращение как ишемизированного, так и интактного полушария.

Литература:

А.В.Топчян, Р.С.Мирзоян, М.Г.Баласанян // Эксперим. и клин. фармакол.-1996.-Т.59.-#5, с.62-64.
M.A.Caldwell, J.M.Reymann, D.Bentue-Ferrer, H.Allain, B.E.Leonard //Neuropsychobiology,-1996,-V.34,-P.117-124.
M.A.Caldwell, J.M.Reymann, H.Allain, B.E.Leonard, D.Bentue-Ferrer //Brain Research,-1997,-V.34,-P.117-124.
J.A.Clemens, L.A.Phebus // Life sci.-1988,-V.42,-P.707-713.
B.Delbarre, G.Delbarre, C.Rochat, F.Calinon // Mol.Chem.Neuropathol.-1995.-V.26.-P.43-52.
F.Filloux, J.Towsend //Exp.Neurol.-1993.-V.119.-P.79-88.
M.Y.T.Globus, M.D.Ginsberg, W.D.Dietrich, R.Busto, P.Scheinberg // Neurosci.Lett-1987a. V.80.-P.251-256.
M.Y.T.Globus, M.D.Ginsberg, S.I.Harik, R.Busto, W.D.Dietrich // Neurology.-1987b.-V.37.-P.1712-1719.
M.Y.T.Globus, R.Busto, W.D.Dietrich, E.Martinez, I.Valdes, M.D.Ginsberg // Neurosci.Lett.-1988a.-V.91.-P.36-40.
M.Y.T.Globus, R.Busto, W.D.Dietrich, E.Martinez, I.Valdes, M.D.Ginsberg // J.Neurochem.-1988b.-V.51.P.1455-1464.
Y.Katayama, T.Kawamiita, D.A.Huvda, D.P.Becker, T.Tsubokava //Brai Res.-1991.-V.558.-P.136-140.
K.W.Lange, W.D.Rausch, W.Gsell, M.Naumann, E.Oestreicher,Riedererp.// J.Neural Transm.Suppl.-1994.-V.43.-P.183-201.
T.Miyazawa, C.Murayama, H.Nakagawa //Folia Pharmacol. Japon.-1991.-V.98.-P.449-456.

Microvascular response to dopamine in ischemic brain

A.V.Topchyan, M.G.Balasayan, T.S.Ganshina, R.S.Mirzoyan

(Laboratory of Pharmacology of Cerebrovascular Disorders, head-prof.R.S.Mirzoyan), Institute of Pharmacology RAMS, Moscow, Russia

Investigation was carried out in rats with local brain ischemia produced by middle cerebral artery occlusion to evaluate the effects of dopamine on local cerebral blood flow in parietal brain cortex region of the rat. Local blood flow measurements were made using Laser Doppler Flowmeter ALF-21, "Transonic System Inc.", USA.

Dopamine was shown to produce a distinct action on the cerebral circulation causing a significant rise of the blood flow in both ischemic and intact hemispheres. The effects of the drug were detectable within the acute stage of the ischemic brain injury the same way as throughout distant periods of brain ischemia.