Гамкергические механизмы болеутоляющего действия опиатов и опиоидов
До настоящего времени существуют весьма противоречивые данные о влиянии опиатов на содержание ГАМК в ЦНС и ее метаболизм. В ряде работ выявлено увеличение активности ГДК и концентрации ГАМК под влиянием морфина в структурах головного мозга, участвующих в формировании и интеграции боли [подробнее см.: Игнатов Ю.Д. и др., 1985]. В исследованиях нашей лаборатории [Беляев Ю.К., Васильев Ю.Н., 1984] показано, что морфин уже в дозе 5 мг/кг снижал уровень ГАМК в заднем роге спинного мозга, ядрах шва, таламусе (табл. 6).
Одновременно в этих зонах снижалась активность ГАМК-Т. Активность ГДК уменьшалась в переднем мозге, не изменялась в коре и повышалась в спинном мозге, мозжечке (табл. 7). Особого внимания, на наш взгляд, заслуживают данные, показывающие, что морфин снижал в 1,5 раза содержание ГАМК в ретикулярной формации и ядрах шва и примерно на такую же величину повышал содержание ГАМК в ЦСВ. Эти данные хорошо согласуются с существующим представлением о том, что ЦСВ оказывает тормозное ГАМКергическое влияние на нейроны ретикулярной формации и ядер шва ствола головного мозга, через которые осуществляется нисходящий контроль формирования болевого потока на сегментарном уровне. Следует отметить, что сдвиги в системе ГАМК могут быть неодинаковыми под влиянием различных опиатов и опиоидов. Так, морфин и аналог энкефалина FK 33-824 увеличивали выход ГАМК в ЦСВ среднего мозга и в дорсальном ядре шва у крыс [Pycock et al., 1981]. В то же время морфин не влиял на спонтанное высвобождение ГАМК из сенсомоторной коры, а метэнкефалин даже тормозил освобождение ГАМК из синаптосом [Grognet A. et al., 1982].
Таблица 6
Изменение содержания ГАМК (мкмоль/г ткани) в мозге кошки при действии морфина
Структура | Контроль | Морфин, 5 мг/кг |
Задние рога спинного мозга: | ||
дорсальный отдел | 2,91 | 2,0 |
вентральный отдел | 2,66 | 2,69 |
ЦСВ | 3,6 | 5,51 |
Ядра шва | 2,42 | 2,29 |
Гипоталамус | 2,87 | 4,04 |
Ретикулярная формация | 3,64 | 2,95 |
Гиппокамп | 3,23 | 2,61 |
Таламус | 3,42 | 3,83 |
Бледный шар | 3,54 | 4,96 |
Кора | 3,11 | 2,89 |
Таблица 7
Изменение активности ГДК и ГАМК-Т в мозге крыс
при действии морфина в дозах 5 и 10 мг/кг
Структура | Контроль | ГДК | Контроль | ГАМК-Т | ||
5 мг/кг | 10 мг/кг | 5 мг/кг | 10 мг/кг | |||
Спинной мозг | 0,179 ± 0,006 | 0,189+0,001 | 0,355±0,04 | 881±0,004 | 481±0,02 | 663+0,01 |
Ствол | 0,332 ± 0,052 | 0,676±0,01 | 0,518+0,04 | 1801±0.01 | 880±0,002 | 1354+0,05 |
Мозжечок | 0,430±0,02 | 0,596+0,02 | 0,406±0,03 | 1436±0,05 | 751±0,02 | 1295±0,05 |
Кора | 0,61б±0,012 | 0,624 ±0,02 | 0,591^:0,03 | 903±0,012 | 563±0,04 | 619±0,03 |
Гиппокамп | 0.377±0.023 | 0,562 ±0,03 | 0,500±0,03 | 1009±0,05 | 484±0,01 | 796±0,015 |
Передний мозг | 0.804 ±0,06 | 0,781 ±0.07 | 0,707±0,03 | 1512+0,03 | 1514±0.01 | 958+0,02 |
Участие системы ГАМК в опиатной аналгезии может быть выявлено по ее изменениям, происходящим при активации или угнетении системы ГАМК. Показано, что аминоуксусная кислота, вальпроевая кислота, депакин и необратимые ингибиторы ГАМК-Т усиливали болеутоляющее действие морфина у различных животных [Островская Р.У., Булаев В.М., 1979; Tamayo L., Contreras E., 1983], а сама ГАМК в больших дозах ускоряла развитие и увеличивала длительность морфиновой аналгезии. Непосредственная активация ГАМК-рецепторов мусцимолом усиливала болеутоляющее действие морфина у крыс и мышей в тестах термической ноцицепции. Мусцимол усиливал тормозное влияние морфина и опиоидного пептида FK 33-824 на циклы восстановления первичных ответов в коре головного мозга, возникающих при стимуляции таламокортикальных путей. Кроме того, под влиянием мусцимола усиливалось угнетающее действие этих препаратов на ноцицептивную импульсацию в афферентных проекциях спинного мозга, вызванную брадикинином [Харкевич Д.А. и др., 1984]. Баклофен в дозе 5 мг/кг, не вызывающей изменений исходных болевык порогов, также усиливал болеутоляющее действие метадона и морфина.
Блокаторы ГАМК-рецеиторов — бикукулин и пикротоксин — и ингибитор синтеза ГАМК — тиосемикарбазид — ослабляли морфиновую аналгезию и уменьшали тормозное действие морфина и FK 33-824 на циклы восстановления первичных ответов в коре головного мозга и угнетающее влияние этих опиоидов на ноцицептивную импульсацию в восходящих проекциях спинного мозга, вызванную брадикардином.
Представленные данные свидетельствуют о том, что ГАМК позитивные вещества усиливают, а ГАМКнегативные ослабляют морфиновую аналгезию. Однако если это положение справедливо для болеутоляющего действия морфина и энкефалинов, то его, по-видимому, нельзя переносить на всю группу наркотических анальгетиков в целом. Так, ГАМКпозитивный препарат н-дипропилацетат усиливал болеутоляющее действие морфина, дикодила, тетрапептида Tyr-D-Ala-Gly-Phe-NH2 и его нитроаналога, но не изменял анальгетического эффекта промедола и фентанила в различных тестах у крыс [Zakusov V. et al., 1982]. Бикукулин и тиосемикарбазид устраняли морфиновую, дикодиновую и энкефалиновую аналгезию, но не влияли на болеутоляющее действие промедола и фентанила.
Характерно, что при внутрицентральном и внутрижелудочковом введении ГАМК-позитивных средств в большинстве исследований получены противоречивые данные об их влиянии на болеутоляющее действие опиатов и опиоидов [Zamhotti F. et al., 1982]. Это, на наш взгляд, хорошо объяснимо с позиции различной функциональной роли ГАМКергических механизмов в регуляции болевой чувствительности на разных уровнях ЦНС. Как было изложено ранее, при системном действии ГАМКпозитивных средств происходит активация ГАМК-системы за счет механизмов пре- и постсинаптического торможения, которая приводит к угнетению восходящего ноцицептивного потока на сегментарном уровне. Аналогичным образом действуют опиаты, и в этом процессе опиоидергическая и ГАМКергическая системы функционально однонаправленно сопряжены. Но при системном введении ГАМКергические средства одновременно угнетают тормозное нисходящее влияние из ЦСВ и ядер шва. Поэтому при внутрижелудочковом введении препаратов, повышающих функциональную активность ГАМКергических механизмов, происходит ослабление активности антиноцицептивных систем головного мозга, что и приводит к ослаблению опиатной аналгезии.
Можно полагать, что ГАМК-агонисты и опиаты угнетают болевую чувствительность через структурно- и нейрохимически разобщенные механизмы, поскольку налоксон не изменяет болеутоляющего эффекта ГАМК-позитивных препаратов [Андреев Б.В., 1986; Grognet A. et al., 1983]. В пользу разобщения ГАМК и опиоидергических болеутоляющих механизмов свидетельствует и отсутствие μ-опиатной активности у необратимых ингибиторов ГАМК-Т.
Существует весьма аргументированное предположение, что разобщение между опиоидергическими и ГАМКергическими системами не абсолютно и что у них имеется общее конечное звено и (или) общие нисходящие пути, формирующие болеутоляющее действие ГАМКпозитивных средств и опиатов [Andree Т. et al., 1983; Costa L., Murphy S., 1984]. Именно этот общий субстрат, включающий адренергические механизмы, определяет возникновение перекрестной толерантности болеутоляющего действия ТГИП и морфина. Как показали наши исследования [Игнатов Ю.Д., Андреев Б.В., 1986, 1988], роль адренергического звена различна на сегментарном и супрасегментарном уровнях. Предполагается, что на супрасегментарном уровне аналгезия, возникающая при активации ГАМКв- и опиатных рецепторов, имеет относительно независимый механизм реализации. В то же время аналгезия и толерантность к болеутоляющему эффекту ГАМКл-агонистов реализуется с вовлечением опиоидергической системы. На сегментарном уровне опиоидергические и адренергические механизмы, вероятно, в равной мере включаются в формирование толерантности к анальгетическому действию ГАМКпозитивных препаратов. Более того, можно предположить, что a1-адренореактивное звено сегментарного уровня играет важную роль в развитии толерантности к болеутоляющему эффекту ГАМК-ергических средств.