Содержание Введение 1 Универсальный регулятор 1.1 Поиски лекарств 1.2 Ноотропил и другие лекарственные средства 1.3 Структура и химический состав Ивадала 1.4 Механизм действия 2 Метаболиты ГАМК в организме 2.1 Предполагаемые механизмы действия: влияние на систему ГАМК 2.2 Предполагаемые механизмы действия: влияние на систему дофамина 2.3 Предполагаемые механизмы действия: опиоидные рецепторы 2.4 Другие центральные эффекты ГОМК, изученные в исследованиях на животных 2.5 Влияние на сон и гормоны роста 2.6 Лечение наркотической зависимости 2.7 Нежелательные эффекты ГОМК 2.8 Лечение бутиратных интоксикаций 2.9 Механизмы внезапного пробуждения Заключение Список использованных источников Введение Человеческий мозг - сложнейшая живая система, которая порой начинает давать сбои из-за переутомления, болезней, возрастных процессов.
Поиск веществ, способных помочь мозгу в экстренных ситуациях, ведется фармакологами давно.
Одной из важнейших удач было открытие гамма-аминомасляной кислоты, "главнокомандующего" тормозными процессами мозга. В школе нас учат, что мозг и нервы работают исключительно с помощью электричества. В самом деле, нервные клетки отправляют свои «приказы» в виде электрических импульсов. Но волокна, по которым бегут эти импульсы, напрямую не соприкасаются с клетками, выполняющими «приказы». Между нервным окончанием и клеткой-исполнительницей лежит пространство, которое называется синаптическая щель. Место же контакта нервного волокна с клеткой получило наименование синапс.
Механизмы передачи и движения нервного импульса до конца не изучены и являются темой для споров в научном обществе. Но что достоверно известно - ГАМК И её метаболит ГОМК являются одними из основных нейромедиаторов организма, а их изучение является перспективным при лечении болезней, связанных с нарушением функционирования мозга.
Передача нервного импульса похожа на посылку телеграммы: сначала действует ток, бегущий по нервному волокну, потом готовится "письменное сообщение", которое передается через синаптическую щель с помощью химических веществ, и только потом клетка-исполнитель получает "приказ". Нас интересует среднее звено этого процесса - события в синапсе. В нервных окончаниях вырабатываются и выделяются особые химические вещества - передатчики нервных импульсов, или медиаторы.
Они поступают в синаптическую щель. Их молекулы и являются носителями информации, передающими "приказ". расположены особые белки, которые захватывают плавающие в синаптической щели передатчики-медиаторы и затем запускают сложные физико-химические процессы в клетке. Результатом этого может быть множество самых разных реакций в организме. Но в основе всех функций, в том числе и сложной функции центральной нервной системы, лежит тонкое взаимодействие основных процессов нервной деятельности - возбуждения и торможения.
Возбуждение - это состояние активности нервных клеток, когда они вырабатывают и отправляют по своим отросткам нервные импульсы, а торможение - состояние невосприимчивости к внешним раздражителям. Первые, наиболее хорошо изученные передатчики нервного импульса - это ацетилхолин и адреналин (см. "Наука и жизнь" № 5, 1991 г.). Они работают, передавая "приказы" от мозга к мышцам, к железам, сердцу, сосудам.
Оба медиатора могут обеспечивать как торможение, так и возбуждение. Например, ацетилхолин вызывает усиление сокращений мышц кишечника, но замедляет работу сердца. Адреналин вызывает спазмы сосудов, но расслабляет бронхи. В мозге одни нейроны или даже целые отделы мозга возбуждаются ацетилхолином и адреналином, другие - тормозятся. Но эти медиаторы работают только в 10% нейронов мозга. А каким же образом обеспечивается снижение общей активности мозга, например сон? Это долго оставалось неясным.
Однако ученые предполагали, что в мозге должны быть вещества, которые обеспечивали бы уменьшение активности нервной системы в целом. И такое универсальное вещество, вызывающее торможение, через некоторое время было обнаружено. Им оказалась гамма-аминомасляная кислота, которую в дальнейшем мы будем называть сокращенно - ГАМК. 1
Крневич. Он изучал электрические потенциалы, которые возникают в соотв... Это вещество вырабатывается и выделяется именно в тех областях мозга, ... Когда же подсчитали общее число ее молекул, то оказалось, что мозг сод... 1.1 . Стало ясно, что ГАМК может тормозить любые электрические потенциалы ка...
Хотя оба лекарства используются давно, их лечебные эффекты не до конца... Несмотря на появление новых ноотропных препаратов, дающих в ряде случа... В настоящее время фенибут применяется как успокаивающее средство. (Странно, но у некоторых людей он оказывает противоположное действие: ... Новые препараты не оправдали всех возлагаемых на них надежд.
Вещества этой группы улучшают интегративные процессы в мозге, память, ... Ноотропил выпускается в разных странах мира под более чем 30 наименова... Джурджеа и его сотрудники установили, что это соединение значительно у... Профессор К. Ивадал - первый в новом классе небензодиазепиновых снотворных. Этот хи...
Действующее вещество-золпидема тартрат-представляет собой кристалличес... Структурные формулы Ивадала и некоторых производных бензодиазепина 1.4... Исследования in vitro показали, что рецепторы омега-1, омега-2 и некот... Связывание ГАМК с ГАМКp вызывает открытие хлоридного канала для переме... Фармакологи уверены, что в ближайшие годы должны появиться ноотропные ...
Предполагается, что ГОМК выполняет нейромодулирующую функцию в ЦНС, ок... Однако, в гиппокампе и во фронтальной коре ГОМК вызывает деполяризацию... Немало и тех, кто употребляет ГОМК в расчете на ее анаболический эффек... Вследствие участившихся случаев злоупотребления ГОМК, каждый случай бе... Не разработаны рутинные скрининговые исследования для ГОМК.
По другой теории ГОМК вызывает опосредованное G-белками снижение актив... Существуют доказательства того, что ГОМК может действовать по ГАМК-нез... Важным для клиники вопросом остается: как ГОМК работает в пределах ГАМ... 2.2 . Одна из теорий предполагает, что ГАМКб-рецепторы могут стимулироваться...
Предполагаемые механизмы действия: влияние на систему дофамина. ГОМК оказывает мощное тормозное влияние на дофаминергическую систему. ГОМК часто используется в нейробиологических исследованиях, поскольку ... Замечено, что у крыс, анестезированных уретаном, и у пациентов с высок... В этих случаях ГОМК стимулирует выброс дофамина.
Более того, взаимодействие налоксона и ГОМК может происходить не по оп... Низкие дозы ГОМК могут селективно воздействовать на активность катехол... ГОМК и морфин обладают сходными клиническим эффектами, включая эйфорию... 2.5 . Механизм развития этого феномена неизвестен. Было высказано предположе...
Влияние на сон и гормоны роста. Также наблюдается резкое, но недолгое повышение уровня пролактина и ко... Препятствием к более широкому применению ГОМК в этом качестве являются... Влияние ГОМК на сон хорошо известно. В течение первых двух часов после... 2.6 .
В не слепом мультиценторовом исследовании была показана эффективность ... При употреблении ГОМК наблюдается гипотермия и изменения ЭЭГ по типу к... Это наблюдение может иметь клиническое значение, поскольку основная ма... 2.8 . Дозы 20-30 мг/кг вызывают сомноленцию в течение 15 мин, тогда как доза...
Вероятным механизмом комы со внезапным пробуждением при интоксикации Г... Следует иметь под рукой атропин, тем более что ГОМК сама вызывает брад... Миоклонические судороги устраняются этосуксимидом, ослабляются диазепа... Дофаминергические проводящие пути, включающие в себя области медиально... Он используется в неотложной хирургии, когда необходимо привести пацие...
Заключение Механизмы передачи и движения нервного импульса до конца не изучены и являются темой для споров в научном обществе. Но что достоверно известно - ГАМК и её метаболит ГОМК являются одними из основных нейромедиаторов организма, а их изучение является перспективным при лечении болезней, связанных с нарушением функционирования мозга.
Остается также открытым вопрос о влиянии лекарственных веществ на работу ЦНС и снижении токсикологического действия ГОМК, при его применении. Человечество стоит на пороге открытия, которое даст возможность не только постичь ещё одно свойство организма, но и научиться применять его во благо себе. Фармакологи уверены, что в ближайшие годы должны появиться ноотропные средства следующего поколения, которые преобразят жизнь человечества, избавят его от болезней мозга, обеспечат активную старость, а также позволят лечить врожденное слабоумие.
Пока, несмотря на получение усовершенствованных аналогов пирацетама, это еще вопрос будущего Список использованных источников 1. Devashis Majumdar and Sephali Guha. Conformation, electrostatic potential and pharmacophoric pattern of GABA (gamma-aminobutyric acid) and several GABA inhibitors. Journal of Molecular Structure: THEOCHEM 1988, 180, 125- 140. doi:10.1016/0166-1280(88)80084-8 2. Anne-Marie Sapse. Molecular Orbital Calculations for Amino Acids and Peptides.
Birkhuser, 2000. ISBN 0817638938. 3. Roth, Robert J.; Cooper, Jack R.; Bloom, Floyd E. (2003). The Biochemical Basis of Neuropharmacology. Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press, 416 pages. ISBN 0-19-514008-7. 4. Dzitoyeva S, Dimitrijevic N, Manev H (2003). "Gamma-aminobutyric acid B receptor 1 mediates behavior-impairing actions of alcohol in Drosophila: adult RNA interference and pharmacological evidence". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 100 (9): 5485-90 5. http://www.rcsb.org/pdb 6. http://nauka.relis.ru/08/D08.shtml 7. http://humbio.ru/humbio/default.htm 8. Вековшинина С.В. Функциональное состояние ацетилхолин-зависимых ионнных каналов при раздельном и комбинированном воздействии дециса и белофоса на нейроны Helix pomatia L.//Совр. пробл. токсикол. 1999. N 1. С. 43 46. 9. Д.А.Харкевич // Фармакология (учебник). Гэотар-Медицина, М 1999. Часть 111. Частная фармакология.
Главы 5-12. 10. К.С.Раевский // Фармакология нейролептиков.
М 1976. 11. Maitre M. The gamma-hydroxybutyrate signalling system in the brain: organization and functional implications. Prog Neurobiol 1997;51(3):337-61. 12. Gamma-hydroxybutyrate use- New York and Texas, 1995-1996. MMWR Morb Mortal Wkly Rep.1997;46(13):281-83. 13. Adverse events associated with ingestion of gamma-butyrolactone-Minnesota, New Mexico, and Texas, 1998-1999. MMWR Morb Mortal Wkly Rep.1999;48(7):137-40. 14. Louagie HK, Verstraete AG, De Soete CJ, Baetens DG, Calle PA. A sudden awakening from near coma after combined intake of gamma-hyroxybutyrate and ethanol.
J Toxicol Clin Toxicol 1997;35(6):591-94. 15. Bourguignon JJ, Schoenfelder A, Schmitt M, Wermuth CG, Hechler V, Charlier B, Maitre M. Analogues of gamma-hydroxybutyric acid. Synthesis and binding studies. J Med Chem 1988;31(5):893-97. 16. Snead OC. Evidence for a G protein-coupled gamma-hydroxybutyric acid receptor. J Neurochem 2000;75(5):1986-96. 17. Hosli L, Hosli E, Lehmann R, Schneider J, Borner M. Action of gamma-hydroxybutyrate and GABA on neurones of cultured rat central nervous system. Neurosci Lett 1983; 37(3):257-60. 18. Feigenbaum JJ, Howard SG. Gamma-hydroxybutyrate is not a GABA agonist.
Prog Neurobiol 1996;50(1):1-7. 19. Mathivet P, Bernasconi R. Binding characteristics of gamma-hydroxybutyric acid as a weak but selective GABA B receptor agonist. Eur J Pharmacol 1997;321(1):67-75. 20. Galloway GP, Frederick SL, Staggers FE, Gonzales M, Stalcup SA, Smith DE. Gamma-hydroxybutyrate: an emerging drug of abuse that causes physical dependence.
Addiction. 1997;92(1):89-96. 21. Doherty J, Hattox S, Snead O, Roth R. Identification of endogenous gamma-hydroxybutyrate in human and bovine brain and its regional distribution in human, guinea pig, and rhesus monkey brain. J Pharmacol Exp Ther 1978;207(1):130-9. 22. Hedou G, Chasserot-Golaz S, Kemmel V, Gobaille S, Roussel G, Artault JC, et al. Immunohistochemical studies of the localization of neurons containing the enzyme that synthesizes dopamine, GABA, or gamma-hydroxybutyrate in the rat substantia nigra and striatum.
J Comp Neurol 2000;426(4):549-60. 23. Howard SG, Feigenbaum JJ. Effect of gamma-hydroxybutyrate on central dopamine release in vivo. A microdialysis study in awake and anaesthetised animals. Biochem Pharmacolo 1997;53(1):103-10. 24. Feigenbaum JJ, Howard SG. Does gamma-hydroxybutyrate inhibit or stimulate central dopamine release? Int J Neurosci.1996;88(1-2):53-69. 25. Madden TE, Johnson SW. Gamma-hydroxybutyrate is a GABA B receptor agonist that increases the potassium conductance in rat ventral tegmental dopamine neurons.
J Pharmacol Exp Ther 1998;287(1):261-5. 26. Fiegenbaum JJ, Simantov RG. Lack of effect of gamma-hydroxybutyrate on mu, delta, and kappa opioid receptor binding. Neurosci Lett. 1996;212(1):5-8. 27. Feigenbaum JJ, Howard SG. Naloxone reverses the inhibitory effect of gamma-hydroxybutyrate on central dopamine release in vivo in awake animals: a microdialysis study.
Neurosci Lett 1997;224(1):71-4. 28. Schmidt-Mutter C, Gobaille S, Muller C, Maitre M. Prodynorphin and proenkephalin mRNSs are increased in rat brain after acute and chronic administration of gamma-hydroxybutyrate. Neurosci Lett 1999;262(1):65-8. 29. Miguez I, Aldegunde M, Duran R, Veira JA. Effect of low doses of gamma-hydroxybutyric acid on serotonin, noradrenaline, and dopamine concentrations in rat brain areas. Neurochem Res. 1988;13(6):531-3. 30. Mamelak M. Gamma-hydroxybutyrate: An endogenous regulator of energy metabolism.
Neurosci Biobehav Rev 1989;13(4):187-198. 31. Mamelak M. Neurodegeneration, sleep, and cerebral energy metabolism: a testable hypothesis. J Geriatr Psychiatry Neurol 1997;10(1):29-32. 32. Van Cauter E, Plat L, Scharf M, Leproult R. Simultaneous stimulation of slow wave sleep and growth hormone secretion by gamma-hydroxybutyrate in normal young men. J Clin Invest 1997;100(3):745-53. 33. Scharf MB, Lai AA, Branigan B, Stover R, Berkowitz DB. Pharmacokinetics of gammahydroxybutyrate (GHB) in narcoleptic patients.
Sleep 1998;21(5):507-14. 34. Scharf MB, Hauck M, Stover R, McDannold M, Berkowitz D. Effect of gamma-hydroxybutyrate on pain, fatigue, and the alpha sleep anomaly in patients with fibromyalgia. Preliminary report. J Rheumatol 1998;25(10):1986- 35.Entholzner E, Mielke L, Pichlmeier R, Weber F, Scneck H. EEG changes during sedation with gamma-hydroxybutyric acid. Anesthesist 1995;44(5):345 36. Lammers GJ, Arends J, Declerck AC, Ferrari MD, Schouwink G, Troost J. Gamma-hydroxybutyrate and narcolepsy: a double-blind placebo-controlled study.
Sleep 1993;16(3):216-20. 37. Scrima L, Hartman PG, Johnson FH, Thomas EE, Hiller FC. The effects of gamma-hydroxybutyrate on the sleep of narcolepsy patients: A double-blind study. Sleep 1990;13(6): 479-90. 38. Scrima L, Hartman PG, Johnson FH, Hiller FC. Efficacy of gamma-hydroxybutyrate versus placebo in treating narcolepsy-cataplexy: double-blind subjective measures.
Biol Psychiatry 1989;26(4):329-30. 39. Lapierre O, Montplaisir J, Lamarre M, Bedard MA. The effect of gamma-hydroxybutyrate on nocturnal and diurnal sleep of normal subjects: further considerations on REM sleep-triggering mechanisms. Sleep 1990;13(1):24-30. 40. Mamelak M, Sowden K. The effect of gamma-hydroxybutyrate on the H-reflex: Pilot study. Neurology 1983;33(11):1497-1500. 41. Placement of gamma-butyrolactone in List I of the controlled substances act (21 U.S.C. 802 (34)). Drug Enforcement Administration, Justice.
Final Rule. Fed Regist 2000;65(79):21645-7. 42.GHB Slated for FDA Approval in 2001. http://www.ceri.com/GHB2001.htm, accessed May 18, 2001.