Proces zapalny i pobudzenie związane z używaniem mefedronu

Brain

Expert Pharmacologist
Joined
Jul 6, 2021
Messages
240
Reaction score
270
Points
63
Streszczenie.
Przeprowadzenie badań nad prozapalnym działaniem mefedronu oraz identyfikacja jego cech etologicznych są obowiązkowym etapem badań nad 4-MMC, który jest uważany za jedną z najpopularniejszych substancji psychoaktywnych pod względem rekreacyjnego wykorzystania. Podawanie, transport i stężenie mefedronu w tkankach docelowych zależy nie tylko od podanej dawki, ale także od wielu innych czynników - dystrybucji substancji, stopnia i szybkości wchłaniania, ścieżki metabolizmu i wydalania. W całym badaniu ważne jest określenie proporcji substancji rozprowadzanej w tkankach docelowych lub płynach biologicznych, z którymi jest transportowana, dzięki czemu można dowiedzieć się, która część podanej substancji ulega biotransformacji, a która część dostaje się do ogólnoustrojowego krążenia krwi w niezmienionej postaci. Ponadto, na etapie badań przedklinicznych, oprócz badania głównych mechanizmów działania, istnieje potrzeba przeprowadzenia dużych badań fenotypowych, niezbędnych do dogłębnego zrozumienia farmakodynamiki i skutków ubocznych substancji. Jednym z ważnych aspektów takich badań przesiewowych jest badanie właściwości psychoaktywnych substancji.

Cele badania.
1. Określenie poznawczych wzorców motywacyjnych i behawioralnych u szczurów, którym podawano 4-metylometkatynon.
2. Zbadanie funkcji śródbłonka poprzez przeprowadzenie naczyniowych testów farmakologicznych z wykorzystaniem blokady syntezy NO pod kontrolą ultrasonograficzną prędkości przepływu krwi w tętnicy udowej szczura i laserowej przepływometrii dopplerowskiej monitorującej ogólną hemodynamikę i prędkość mikrokrążenia w mięśniu przyśrodkowym.
3. Identyfikacja i ocena aktywności prozapalnej i immunoregulacyjnej 4-metylometkatynonu przy użyciu modelu obrzęku łapy wywołanego formaliną i testu NBT.

Materiały i metody.
Badanie przeprowadzono na 40 samcach szczurów rasy Wistar ważących 180-200 g. Wyodrębniono 4 grupy: 1) Grupa kontrolna (szczury nieuszkodzone); 2) Szczury, którym podawano mefedron dootrzewnowo co 48 godzin w dawce 5 mg/kg rozpuszczony w roztworze NaCl 0,9 (0,5 ml). 3) Szczury, którym podawano mefedron doustnie (przez rurkę) co 48 godzin w dawce 5 mg/kg rozpuszczony w roztworze NaCl 0,9 (0,5 ml). 4) Szczury, którym podawano mefedron dootrzewnowo co 48 godzin w dawce 5 mg/kg rozpuszczony w roztworze NaCl 0,9 (0,5 ml) przed podaniem formaliny do modelu obrzęku łapy wywołanego formaliną.

Opis badania i dyskusja.
Określenie poznawczych wzorców motywacyjnych i behawioralnych u szczurów, którym podawano 4-metylometkatynon. Aby osiągnąć ten cel, sformułowano następujące cele: ocena wpływu 4-metylometkatynonu na poziom pobudzenia, lęku i odporności na stres u szczurów. Do określenia stanu psychoemocjonalnego badanych zwierząt wykorzystano unowocześniony protokół testu Halla, polegający na umieszczeniu obiektu w wystandaryzowanej arenie i rejestracji wskaźników aktywności za pomocą kompleksu programowo-sprzętowego PANLAB Harvard Apparatus. Dyskretne akty behawioralne zarejestrowane za pomocą oprogramowania i kompleksu sprzętowego zostały wybrane jako jednostki oceny.

Badanie przeprowadzono na 30 szczurach (odpowiednio grupa 1, 2 i 3). Przed eksperymentem zwierzęta były trzymane w laboratoryjnym wiwarium po 10 osobników w klatce, w nieprzekształconym 12-godzinnym reżimie, w temperaturze pokojowej 22-24 °C i wilgotności 60%, na standardowej diecie. Eksperymenty przeprowadzono latem. Uzyskane wyniki zostały sprawdzone pod kątem normalności rozkładu za pomocą kryterium Shapiro-Wilka i przetworzone metodami statystyki wariacyjnej przy użyciu testu t-Studenta i pakietu oprogramowania komputerowego STATISTICA. Rysunek schematycznie przedstawia projekt eksperymentu. W celu oceny zachowań eksploracyjnych rejestrowano aktywność poziomą, reakcję pielęgnacyjną, aktywność poszukiwawczą, aktywność lokomotoryczną, oddawanie moczu i defekację. Eksperyment przeprowadzono w zaciemnionym pomieszczeniu, odizolowanym od zewnętrznego hałasu i światła słonecznego, w okresie od 10 do 14 godzin. Otwarte pole było kwadratem o wymiarach 150x150 cm i bokach o wysokości 30 cm. Temperatura w pomieszczeniu była utrzymywana na poziomie 23 stopni Celsjusza. Po każdym zwierzęciu otwarte pole było dezynfekowane w celu dezodoryzacji. Przed badaniem każdej grupy, zwierzę zero zostało wypuszczone na otwarte pole.

W dniu 21 szczury zostały usunięte z eksperymentu. Po znieczuleniu szczurów wykonano izolację prawej tętnicy szyjnej na stałej platformie, odsłonięto mięsień przyśrodkowy uda i cewnikowano lewą żyłę udową. Wieloskładnikowe badanie parametrów hemodynamicznych badano metodą specjalistycznych testów prowokacyjnych polegających na podaniu acetylocholiny i nitroprusydku sodu (NO) do cewnika udowego. Parametry (skurczowe ciśnienie krwi, rozkurczowe ciśnienie krwi, częstość akcji serca) rejestrowano za pomocą czujnika TDS. Czujnik został zainstalowany na środkowej jednej trzeciej prawej tętnicy udowej i zarejestrowano następujące wskaźniki: maksymalna prędkość skurczowa (VS) i rozkurczowa (VD), średnia (QAs) i objętościowa (QAM) prędkość przepływu krwi, wskaźnik pulsacji (PL, wskaźnik Goslinga) i wskaźnik oporności (RI, wskaźnik Pourcelota). Do pomiaru prędkości krwinek w naczyniach łożyska mikrokrążenia użyto czujnika w kształcie igły, który umieszczono w dolnej jednej trzeciej mięśnia szerokiego przyśrodkowego uda. Środki wazoaktywne (acetylocholina - 40 mcg/kg, nitroprusydek sodu - 30 mcg/ kg) wstrzykiwano przez cewnik wprowadzony do lewej żyły udowej sekwencyjnie w odstępach 15-minutowych. W ten sposób istniała możliwość równoległego monitorowania parametrów hemodynamicznych i mikrokrążenia w układzie trójpoziomowym (krążenie centralne - elastyczny układ naczyniowy - obwodowy układ naczyniowy). Statystyczną obróbkę wyników przeprowadzono przy użyciu oprogramowania STATISTICA 10. Następnie obliczono współczynnik dysfunkcji śródbłonka (QED). Analizę statystyczną przeprowadzono za pomocą testu rang Spearmana, obliczenia wiarygodności pomiędzy grupami wykonano za pomocą parametrycznego testu t-Studenta.

Przedstawione wykresy pokazują, że wpływ mefedronu na zachowanie zwierząt odpowiada jego głównym efektom, związanym ze znanym mechanizmem działania. Tak więc, wykres 1 ilustruje znaczący wzrost poziomej aktywności ruchowej w porównaniu z grupą kontrolną. Schemat 2 pokazuje, że czynności pielęgnacyjne są znacznie zmniejszone. Zjawisko to jest spowodowane zmniejszeniem wpływu motywacyjnego w odniesieniu do obecnej potrzeby. Schemat 3 wyraźnie wizualizuje wzrost aktów defekacji i oddawania moczu, co jest jednym z częstych skutków przyjmowania 4-mmc. Wzrost aktywności poziomej może wskazywać na działanie anksjolityczne, anksjogenne, pobudzające lub wzrost aktywności motorycznej bez komponentu emocjonalnego (pobudzenie motoryczne). Reakcje pielęgnacyjne można również interpretować niejednoznacznie, ponieważ częstotliwość czynności pielęgnacyjnych wzrasta zarówno w stresującym, jak i sprzyjającym środowisku. Przejawy aktywności eksploracyjnej, a także częstotliwość oddawania moczu i defekacji, można interpretować najbardziej jednoznacznie. Korzystając z tego algorytmu, można stwierdzić, że efekt farmakodynamiczny dotyczący wyższej aktywności nerwowej można interpretować jako pobudzenie motoryczne z komponentem emocjonalnym.

Grupa kontrolna wykazała ten sam rodzaj odpowiedzi na wprowadzenie ACH i NO, co objawiło się spadkiem skurczowego, rozkurczowego i średniego ciśnienia krwi, zmniejszeniem prędkości liniowej mikrokrążenia, a także rozkurczową prędkością ruchu krwi w tętnicy udowej (dalej FA), (wskaźniki danych - Vd, Vad); 2) wzrost skurczowej prędkości ruchu krwi w FA (VS, Vas), wskaźniki Purcello i Gosling. Parametry powróciły do swoich pierwotnych wartości w ciągu 2 minut.

Dalsza obróbka statystyczna została przeprowadzona podczas określania liczby wartości w czasie dla każdej próbki, które zostały wyrażone w procentach. Kryterium Spearmana, które zostało wykorzystane do analizy statystycznej, wykazało najlepsze wyrażenie niezbędnej różnicy w istotnych statystycznie parametrach. Największy stopień korelacji (p<0,05) określono pomiędzy wskaźnikiem średniego ciśnienia tętniczego (dalej MAD), prędkością liniową mikrokrążenia, prędkością skurczową i różnicą prędkości skurczowo-rozkurczowej w tętnicy udowej. Inne parametry sonograficzne wykazywały niską i mniej wiarygodną korelację z dynamiką ciśnienia krwi i szybkością mikrokrążenia. Badanie doustnie podawanego 4-mmc wykazało statystycznie istotny wzrost wskaźników SAD, DAD i współczynnika dysfunkcji śródbłonka (QED) w porównaniu z grupą kontrolną. Wskaźniki maksymalnej prędkości skurczowej (VS) i maksymalnej prędkości rozkurczowej (VD) uległy znacznemu obniżeniu podczas testów prowokacyjnych u szczurów z grupy 3, w której mefedron podawano doustnie.

Skuteczność zależnych od śródbłonka czynników relaksacyjnych uwalnianych i aktywowanych przez podanie acetylocholiny jest ilościowo i jakościowo zmniejszona. Efekt, w którym pośredniczy NO w odpowiedzi na test prowokacji ACH, zmniejsza się z powodu negatywnego wpływu 4-mmc na produkcję i ekspresję zarówno tego czynnika, jak i aktywności cyklazy guanylanowej. Indukowana przez ACH zależna od śródbłonka relaksacja naczyń mikrokrążenia, w której pośredniczą receptory muskarynowe, jest również zaburzona z powodu degeneracji aktywności receptora, a także z powodu zmniejszenia gęstości receptorów na powierzchni śródbłonka. Prawdopodobnie mechanizm zmniejszenia reakcji zależnej od śródbłonka, w której pośredniczy ACH, w odpowiedzi na stosowanie mefedronu jest spowodowany znacznym wzrostem tworzenia wolnych rodników (zarówno ponadtlenkowych, jak i hydroksylowych) w stanie niedotlenienia komórki, które oddziałują z NO2 i NO3.

Stwierdzono statystycznie istotny spadek aktywności metabolicznej neutrofili o 38,4% (Me = 13,1 z zakresem międzykwartylowym od 10,3 do 15,9 z różnicą 5,3 przy p=0,002; z = 3,008) w porównaniu ze wskaźnikami grupy kontrolnej. W badaniu zdolności absorpcji fagocytozy z dodatkiem lateksu, wskaźniki wzrosły z 13,1 Me do 16,5 Me, z procentowym wzrostem o 18,2% dla grupy 3 (podanie dootrzewnowe), jednak procentowa różnica w porównaniu do grupy kontrolnej wynosi 18,0%, co jest istotnym i statystycznie wiarygodnym dowodem na działanie immunosupresyjne. Stwierdzono również statystycznie istotny spadek spontanicznej fagocytozy w Grupie 3 o 25,3% (przy p>0,0001, z=2,84) w porównaniu do zwierząt nieuszkodzonych.
  1. Po podaniu mefedronu zwierzętom doświadczalnym odnotowano istotną statystycznie zmianę w analizowanych aktach behawioralnych. Fakt ten wskazuje na obecność specyficznej aktywności psychotropowej tego związku, związanej z nadmiernie podwyższonym poziomem pobudzenia i lęku, jednak ze zmniejszoną odpornością na stres. Tym samym wyniki badań na tym etapie poszerzyły informacje o profilu działania związku. Zaobserwowane efekty psychotropowe 4-mmc pogłębiają zrozumienie jego aktywności farmakologicznej i powinny być przedmiotem dalszych badań.
  2. Utrzymujące się podwyższone parametry ciśnienia krwi w stanach wyjściowych szczurów z grupy 3 (mefedron), a także ich względne wskaźniki po testach prowokacyjnych, spowodowane są zaburzeniem nie tylko ekspresji NO (jednego z głównych czynników wazodylatacyjnych regulujących pracę naczyń mikrokrążenia), ale także prostacyklin i śródbłonkowych czynników hiperpolaryzacji (EDHF). Wyniki badań na tym etapie potwierdziły teoretyczne założenie o nadmiernym negatywnym wpływie mefedronu zarówno na śródbłonek naczyń mikrokrążenia, jak i na żywotność układu sercowo-naczyniowego jako całości. Uzyskane dane mogą być wykorzystane w planowaniu badań przedklinicznych w celu rozszerzenia spektrum powikłań związanych ze stosowaniem 4-mmc, a także w celu zbudowania algorytmu zaleceń klinicznych dotyczących korekty farmakologicznej tych skomplikowanych stanów.
  3. Biorąc pod uwagę, że mefedron prawdopodobnie zmniejsza przepuszczalność perfuzyjną ściany komórkowej i funkcję transportową białek, wpływa zarówno na bierną i ułatwioną dyfuzję, jak i aktywny transport, wpływa w pewien sposób na wzorce poznawcze (w tym zjawiska opóźnione), a także ma zdolność pozytywnego wpływu na składnik krzepnięcia hemostazy (nadkrzepliwość), można założyć, że aktywność COX-2 jest dominująca jako główny enzym odgrywający rolę w indukcji alternatywnej fazy zapalenia. Zatem stosowanie selektywnych inhibitorów COX-2 w leczeniu chorób zapalnych u pacjentów stosujących 4-mmc jest najbardziej preferowane i uzasadnione. Jednak w celu precyzyjnego zdefiniowania leczenia farmakologicznego mającego na celu złagodzenie procesów zapalnych związanych ze stosowaniem 4-mmc, konieczne są dodatkowe badania przedkliniczne.
  4. Wyniki trzeciego etapu badania wykazały spadek aktywności metabolicznej i absorpcyjnej neutrofili u szczurów należących do grupy 3 (dootrzewnowe podawanie 4-mmc) w porównaniu ze wskaźnikami zwierząt z grupy kontrolnej. Definiuje to mefedron jako substancję o działaniu immunosupresyjnym. Wniosek ten stanowi podstawę do dalszych badań nad patogenetyczną immunoterapią korekcyjną.


 
Last edited by a moderator:
Top