1. Введение 5
2. Обзор литературы 7
2.1. Эпилептизация мозга как результат нейротоксичности антибиотиков 7
2.2. Общие сведения о бета-лактамных антибиотиках 8
2.2.1. Цефалоспориновые антибиотики 8
2.3. Просудорожные эффекты цефалоспориновых антибиотиков 10
2.3.1. Исследования вызванных цефалоспоринами судорожных состояний у экспериментальных животных 10
2.3.2. Клинические наблюдения нейротоксичности цефалоспоринов 12
2.3.3. Нейротоксические эффекты цефепима 13
2.3.4. Нейротоксические эффекты цефтриаксона 14
2.3.5. Нейропротективное действие цефтриаксона 15
2.4. ГАМКэргическая система и ее роль в эпилептогенезе 16
2.4.1 Ионотропные ГАМКа-рецепторы 17
2.4.2. ГАМКа-рецепторы в эпилептогенезе 19
2.4.2. Эффект бета-лактамных антибиотиков на ионотропные ГАМКа-рецепторы 20
3. Материалы и методы исследования 22
3.1 Животные и подготовка объекта исследования 22
3.2. Изоляция пирамидных нейронов 22
3.3. Регистрация постсинаптических токов в переживающих срезах 23
3.4. Регистрация ответов изолированных нейронов на аппликации ГАМК в присутствии цефалоспоринов 24
3.5. Обработка экспериментальных данных 25
3.6. Статистическая обработка 26
4. Результаты и обсуждения 27
4.1. Цефалоспорины блокируют вызванные экстраклеточной стимуляцией тормозные постсинаптические токи (вТПСТ) 27
4.2. Цефепим и цефтриаксон по-разному влияют на кинетику спада вызванного тормозного постсинаптического тока 30
4.3. Оценка эффективности блока ответа на аппликацию ГАМК цефалоспоринами 32
5. Выводы 34
6. Список литературы 35
Многие современные антибиотики могут проявлять нейротоксические свойства, в частности приводить к возникновению судорожных состояний. Подобные побочные эффекты особенно характерны для бета-лактамных антибиотиков, включающих в себя пенициллины, цефалоспорины, карбапенемы и монобакты. Эти антибиотики широко применяются при бактериальных инфекциях и являются наиболее многочисленной группой антибактериальных средств по количеству применяемых в клинике препаратов. При этом на долю бета-лактамных антибиотиков приходится больше половины сообщений о нейротоксических побочных эффектах антимикробных препаратов у пациентов [Cock, 2015].
Цефалоспорины являются антибиотиками широкого спектра действия и часто назначаются при таких бактериальных инфекциях, как пневмония, перитонит, бактериальный менингит, инфекции костей и суставов. С появлением цефалоспоринов первого поколения сообщается об их нейротоксичности, одним из проявлений которой могут быть эпилептические приступы. Пожилой возраст и почечная недостаточность являются факторами риска возникновения проэпилептического эффекта, также к появлению симптомов эпилепсии может приводить превышение дозировки антибиотика. Примерно в трети описанных случаев нейротоксичности цефалоспоринов возникали клонические спазмы мышц, в более 10% случаев наблюдались явные судорожные припадки и примерно такое же количество случаев характеризовались неконвульсивным эпилептическим статусом, видимым на ЭЭГ [Grill and Maganti, 2008].
В целом, механизм проэпилептического действия цефалоспоринов остается малоизученным. В настоящее время считается, что цефалоспорины приводят к возникновению судорожного состояния благодаря своей способности конкурентно связываться с ГАМКа-рецепторами и блокировать тормозное действие ГАМК, что приводит к возникновению эпилептических симптомов [Sugimoto et al., 2003]. В то же время, непосредственных свидетельств в пользу участия данного механизма в генерации судорожной активности не публиковалось. Также есть основания считать, что данный механизм - не единственный, который следует принимать во внимание в исследовании эпилептогенного действия этих веществ: существует ряд свидетельств влияния антибиотиков на другие рецепторные системы. Например, цефтриаксон - антибиотик III поколения цефалоспоринового ряда широкого спектра действия, увеличивает уровень экспрессии транспортера глутамата GLT1 [Jelenkovic et al., 2008].
Целью данного исследования является изучение влияния цефалоспориновых антибиотиков на ГАМК-опосредованную синаптическую передачу в головном мозге.
Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:
• описать эффекты цефалоспоринов на вызванные тормозные постсинаптические токи (вТПСТ) в переживающих срезах энторинальной коры и гиппокампа крысы;
• определить концентрации цефалоспоринов, необходимых для эффективного блокирования тормозной синаптической передачи в срезах коры головного мозга крысы;
• исследовать непосредственный блокирующий эффект различных цефалоспоринов (цефтриаксона и цефепима) на ГАМКа-рецепторы изолированных нейронов энторинальной коры головного мозга крысы.
Выводы
1. Цефалоспорины эффективно блокируют вызванные тормозные постсинаптические токи в миллимолярных концентрациях (оцененные концентрации полумаксимального ингибирования составили 2.0 ± 0.1 мМ для цефтриаксона и 1.6 ± 0.1 мМ для цефепима).
2. Цефепим и цефтриаксон по-разному влияют на кинетику спада в ТПСТ: цефепим, в отличие от цефтриаксона, значительно замедляет инактивацию тока.
3. Разные представители цефалоспоринов могут иметь отличающиеся механизмы ингибирования ГАМКа-рецепторов. Цефепим является конкурентным антагонистом, а цефтриаксон неконкурентным.
