Processus d'inflammation et agitation associés à la consommation de méphédrone

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Jul 6, 2021
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Résumé.
L'étude des effets pro-inflammatoires de la méphédrone et l'identification de ses caractéristiques éthologiques constituent une étape obligatoire dans la recherche sur la 4-MMC, qui est considérée comme l'une des substances psychoactives les plus populaires en termes d'usage récréatif. L'administration, le transport et la concentration de la méphédrone dans les tissus cibles dépendent non seulement de la dose administrée, mais aussi d'une série d'autres facteurs - la distribution de la substance, le degré et la vitesse d'absorption, la voie du métabolisme et de l'excrétion. Tout au long de l'étude, il est important de déterminer la proportion de la substance distribuée dans les tissus cibles ou les fluides biologiques avec lesquels elle est transportée, afin de savoir quelle partie de la substance administrée subit une biotransformation et quelle partie passe dans la circulation sanguine systémique sans modification. En outre, au stade des essais précliniques, outre l'étude des principaux mécanismes d'action, il est nécessaire de procéder à un vaste criblage phénotypique, indispensable à une compréhension approfondie de la pharmacodynamique et des effets secondaires de la substance. L'étude des propriétés psychoactives de la substance est l'un des aspects importants de ce criblage.

Objectifs de l'étude.
1. Déterminer les schémas cognitifs, motivationnels et comportementaux chez les rats auxquels on a administré de la 4-méthylméthkathinone.
2. Étudier la fonction endothéliale en effectuant des tests pharmacologiques vasculaires utilisant le blocage de la synthèse du NO sous contrôle échographique de la vitesse du flux sanguin dans l'artère fémorale du rat et le contrôle par débitmètre Doppler laser de l'hémodynamique générale et de la vitesse de la microcirculation dans le muscle médian.
3. Identifier et évaluer les activités pro-inflammatoires et immunorégulatrices de la 4-méthylméthkathinone en utilisant le modèle d'œdème de la patte induit par le formol et le test NBT.

Matériels et méthodes.
L'étude a été menée sur 40 rats Wistar mâles pesant 180-200 g. 4 groupes ont été identifiés : 1) Groupe témoin (rats intacts) ; 2) Rats auxquels on a administré de la méphédrone par voie intrapéritonéale toutes les 48 heures à une dose de 5 mg/kg dissoute dans une solution de NaCl 0,9 (0,5 ml). 3) Des rats auxquels on a administré de la méphédrone par voie orale (à travers un tube) toutes les 48 heures à raison de 5 mg/kg dissous dans une solution de NaCl 0,9 (0,5 ml). 4) Des rats auxquels on a administré de la méphédrone par voie intrapéritonéale toutes les 48 heures à raison de 5 mg/kg dissous dans une solution de NaCl 0,9 (0,5 ml) avant l'administration de formol pour le modèle d'œdème de la patte induit par le formol.

Description de l'étude et discussion.
Détermination des schémas cognitifs, motivationnels et comportementaux chez les rats auxquels on a administré de la 4-méthylméthkathinone. Pour atteindre ce but, les objectifs suivants ont été formulés : évaluer l'influence de la 4-méthylméthylkathinone sur le niveau d'éveil, d'anxiété et de résistance au stress chez les rats. Pour déterminer l'état psychoémotionnel des animaux étudiés, nous avons utilisé un protocole de test de Hall amélioré, qui consiste à placer un objet dans une arène standardisée et à enregistrer des indicateurs d'activité à l'aide du logiciel et du matériel PANLAB Harvard Apparatus. Les actes comportementaux discrets enregistrés à l'aide du logiciel et du matériel ont été sélectionnés comme unités d'évaluation.

L'étude a été réalisée sur 30 rats (groupes 1, 2 et 3 respectivement). Avant l'expérience, les animaux étaient gardés dans un vivarium de laboratoire de 10 individus par cage, avec un régime non converti de 12 heures, à une température ambiante de 22-24 °C et une humidité de 60 %, avec un régime alimentaire standard. Les expériences ont été réalisées en été. La normalité de la distribution des résultats obtenus a été vérifiée à l'aide du critère de Shapiro-Wilk et traitée par des méthodes de statistiques variationnelles à l'aide du test t de Student et du logiciel STATISTICA. La figure montre schématiquement la conception de l'expérience. L'activité horizontale, la réaction de toilettage, l'activité de recherche, l'activité locomotrice, la miction et la défécation ont été enregistrées pour évaluer le comportement exploratoire. L'expérience a été réalisée dans une pièce sombre, isolée des bruits extérieurs et de la lumière du soleil, pendant une période de 10 à 14 heures. Le champ ouvert était une surface carrée de 150x150 cm avec des côtés de 30 cm de haut. La température de la pièce était maintenue à 23 degrés Celsius. Après chaque animal, le champ ouvert a été désinfecté pour le désodoriser. Avant l'étude de chaque groupe, un animal zéro a été relâché dans le champ ouvert.

Le 21e jour, les rats ont été retirés de l'expérience. Après l'anesthésie des rats, l'isolation de l'artère carotide droite a été réalisée sur une plate-forme fixe, le muscle médian de la cuisse a été exposé et la veine fémorale gauche a été cathétérisée. L'étude multicomposante des paramètres hémodynamiques a été réalisée par la méthode des tests de provocation spécialisés impliquant l'administration d'acétylcholine et de nitroprussiate de sodium (NO) dans le cathéter fémoral. Les paramètres (pression artérielle systolique, pression artérielle diastolique, fréquence cardiaque) ont été enregistrés à l'aide d'un capteur TDS. Le capteur a été installé sur le tiers moyen de l'artère fémorale droite et les indicateurs suivants ont été enregistrés : vitesse maximale systolique (VS) et diastolique (VD), vitesse moyenne (QAs) et volumétrique (QAM) du flux sanguin, indice de pulsation (PL, indice de Gosling) et indice de résistivité (RI, indice de Pourcelot). Pour mesurer la vitesse des cellules sanguines dans les vaisseaux du lit microcirculatoire, on a utilisé une sonde-capteur en forme d'aiguille, placée dans le tiers inférieur du muscle large médial de la cuisse. Des agents vasoactifs (acétylcholine - 40 mcg/kg, nitroprussiate de sodium - 30 mcg/ kg) ont été injectés par un cathéter inséré dans la veine fémorale gauche de manière séquentielle à des intervalles de 15 minutes. Il était ainsi possible de surveiller en parallèle les paramètres hémodynamiques et microcirculatoires dans un système à trois niveaux (circulation centrale - système vasculaire élastique - système vasculaire périphérique). Le traitement statistique des résultats a été réalisé à l'aide du logiciel STATISTICA 10. Le coefficient de dysfonctionnement endothélial (QED) a ensuite été calculé. L'analyse statistique a été réalisée à l'aide du test des rangs de Spearman, le calcul de fiabilité entre les groupes a été réalisé à l'aide du test t paramétrique de Student.

Les diagrammes présentés montrent que l'influence de la méphédrone sur le comportement des animaux correspond à ses effets principaux, associés à son mécanisme d'action connu. Ainsi, le diagramme 1 illustre une augmentation significative de l'activité motrice horizontale par rapport au groupe témoin. Le diagramme 2 montre que les actes de toilettage sont significativement réduits. Ce phénomène est dû à une diminution de l'influence motivationnelle par rapport au besoin actuel. Le diagramme 3 montre clairement une augmentation des actes de défécation et de miction, ce qui est l'un des effets fréquents de la prise de 4-mmc. Une augmentation de l'activité horizontale peut indiquer des effets anxiolytiques, anxiogènes, d'agitation ou une augmentation de l'activité motrice sans composante émotionnelle (excitation motrice). Les réactions de toilettage peuvent également être interprétées de manière ambiguë, puisque la fréquence des actes de toilettage augmente à la fois dans un environnement stressant et dans un environnement favorable. Les manifestations de l'activité exploratoire, ainsi que la fréquence des mictions et des défécations, peuvent être interprétées de la manière la plus univoque. En utilisant cet algorithme, on peut conclure que l'effet pharmacodynamique concernant une activité nerveuse plus élevée peut être interprété comme une excitation motrice avec une composante émotionnelle.

Le groupe témoin a montré le même type de réponses à l'introduction d'ACH et de NO, qui se sont manifestées par une baisse de la pression artérielle systolique, diastolique et moyenne, une diminution de la vitesse linéaire de la microcirculation, ainsi que de la vitesse diastolique du mouvement sanguin dans l'artère fémorale (ci-après FA), (indicateurs de données - Vd, Vad) ; 2) une augmentation de la vitesse systolique du mouvement sanguin dans la FA (VS, Vas), les indices de Purcello et de Gosling. Les paramètres sont revenus à leurs valeurs initiales dans les 2 minutes.

Un traitement statistique complémentaire a été effectué en déterminant pour chaque échantillon un certain nombre de valeurs dans le temps, qui ont été exprimées en pourcentage. Le critère de Spearman, utilisé pour l'analyse statistique, a montré la meilleure expression de la différence nécessaire dans les paramètres statistiquement importants. Le degré de corrélation le plus élevé (p<0,05) a été déterminé entre l'indice de pression artérielle moyenne (ci-après dénommé MAD), la vitesse linéaire de la microcirculation, la vitesse systolique et la différence de vitesse systolique-diastolique dans l'artère fémorale. D'autres paramètres échographiques ont montré une corrélation faible et moins fiable avec la dynamique de la pression artérielle et de la vitesse de la microcirculation. L'étude du 4-mmc administré par voie orale a révélé une augmentation statistiquement significative des indicateurs de SAD, DAD et du coefficient de dysfonctionnement endothélial (QED) par rapport au groupe témoin. Les indicateurs de la vitesse systolique maximale (VS) et de la vitesse diastolique maximale (VD) sont significativement réduits lors des tests de provocation chez les rats du groupe 3, auxquels la méphédrone a été administrée par voie orale.

L'efficacité des facteurs de relaxation dépendant de l'endothélium, libérés et activés par l'administration d'acétylcholine, est quantitativement et qualitativement réduite. L'effet médié par le NO en réponse au test de provocation à l'ACH diminue, en raison de l'effet négatif du 4-mmc sur la production et l'expression de ce facteur et sur l'activité de la guanylate cyclase. La relaxation des vaisseaux de la microcirculation induite par l'ACH, médiée par les récepteurs muscariniques, est également perturbée par la dégénérescence de l'activité des récepteurs et par une diminution de la densité des récepteurs à la surface des endothéliocytes. Il est probable que le mécanisme de réduction de la réaction endothélium-dépendante médiée par l'ACH en réponse à l'utilisation de méphédrone soit causé par une augmentation significative de la formation de radicaux libres (superoxyde et hydroxyle) dans l'état hypoxique de la cellule, qui interagissent avec le NO2 et le NO3.

Une diminution statistiquement significative de l'activité métabolique des neutrophiles de 38,4 % (Me = 13,1 avec un intervalle interquartile de 10,3 à 15,9 avec une différence de 5,3 à p=0,002 ; z = 3,008) a été observée par rapport aux indicateurs du groupe de contrôle. Dans l'étude de la capacité d'absorption de la phagocytose avec l'ajout de latex, les indicateurs ont augmenté de 13,1 Me à 16,5 Me, avec un pourcentage d'augmentation de 18,2 % pour le groupe 3 (administration intrapéritonéale), cependant, la différence de pourcentage par rapport au groupe témoin est de 18,0 %, ce qui est une preuve significative et statistiquement fiable de l'action immunosuppressive. On a également constaté une diminution statistiquement significative de la phagocytose spontanée dans le groupe 3, qui a diminué de 25,3 % (à p>0,0001, z=2,84) par rapport aux animaux intacts.
  1. L'administration de méphédrone aux animaux de laboratoire a entraîné une modification statistiquement significative des actes comportementaux analysés. Ce fait indique la présence d'une activité psychotrope spécifique de ce composé associée à des niveaux excessivement élevés d'excitation et d'anxiété, ainsi qu'à une résistance réduite au stress. Ainsi, les résultats de l'étude à ce stade ont élargi les informations sur le profil d'action du composé. Les effets psychotropes observés du 4-mmc approfondissent la compréhension de son activité pharmacologique et devraient faire l'objet d'études plus approfondies.
  2. La persistance de paramètres de pression artérielle élevés dans les états initiaux des rats du groupe 3 (méphédrone), ainsi que leurs indicateurs relatifs après les tests de provocation, sont dus à une perturbation non seulement de l'expression du NO (l'un des principaux facteurs de vasodilatation régulant le travail des vaisseaux microcirculatoires), mais aussi des prostacyclines et des facteurs d'hyperpolarisation endothéliale (EDHF). Les résultats de l'étude à ce stade ont confirmé l'hypothèse théorique de l'effet négatif excessif de la méphédrone à la fois sur l'endothélium des vaisseaux microcirculatoires et sur la viabilité du système cardiovasculaire dans son ensemble. Les données obtenues peuvent être utilisées pour planifier des études précliniques visant à élargir le spectre des complications associées à l'utilisation de 4-mmc, ainsi que pour élaborer un algorithme de recommandations cliniques pour la correction pharmacologique de ces conditions compliquées.
  3. Si l'on considère que la méphédrone réduit probablement la perméabilité à la perfusion de la paroi cellulaire et la fonction de transport des protéines, qu'elle affecte la diffusion passive et facilitée ainsi que le transport actif, qu'elle affecte les schémas cognitifs d'une certaine manière (y compris les phénomènes retardés) et qu'elle a également la capacité d'influencer positivement la composante coagulation de l'hémostase (hypercoagulation), on peut supposer que l'activité de la COX-2 est prédominante en tant que principale enzyme jouant un rôle dans l'induction de la phase alternative de l'inflammation. Ainsi, l'utilisation d'inhibiteurs sélectifs de la COX-2 pour le traitement des maladies inflammatoires chez les patients utilisant la 4-mmc est la plus préférable et la plus justifiée. Cependant, des études précliniques supplémentaires sont nécessaires pour définir précisément le traitement pharmacologique visant à soulager les processus inflammatoires associés à l'utilisation de 4-mmc.
  4. Les résultats de la troisième étape de l'étude ont montré une diminution de l'activité métabolique et d'absorption des neutrophiles chez les rats appartenant au groupe 3 (administration intrapéritonéale de 4-mmc) par rapport aux indicateurs des animaux du groupe témoin. Cela définit la méphédrone comme une substance ayant un effet immunosuppresseur. Cette conclusion constitue la base d'études ultérieures sur l'immunothérapie corrective pathogénique.


 
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