ВЛИЯНИЕ ЦЕЛЕКОКСИБА И ЕГО КОМБИНАЦИИ С МЕЛАТОНИНОМ НА БОЛЕВУЮ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ КРЫС ПРИ ФОРМАЛИНОВОМ АРТРИТЕ

Семенов С.В.¹, Агавердиева Э.А.², Наумов С.С.³, Арушанян Э.Б.⁴

¹ORCID: 0000-0001-9370-1735, Студент лечебного факультета, ²Студентка педиатрического факультета, ³Ассистент кафедры фармакологии, Кандидат медицинских наук, ⁴ORCID: 0000-0003-2003-8287, Заведующий кафедрой фармакологии, Доктор медицинских наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ставропольский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

ВЛИЯНИЕ ЦЕЛЕКОКСИБА И ЕГО КОМБИНАЦИИ С МЕЛАТОНИНОМ НА БОЛЕВУЮ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ КРЫС ПРИ ФОРМАЛИНОВОМ АРТРИТЕ

Аннотация

В опытах на крысах изучено анальгетическое действие разных доз нестероидного противовоспалительного средства целекоксиба (0.5; 1.0; 2.5 и 5.0 мг/кг) и основного эпифизарного гормона мелатонина (0.01; 0.05; 0.1 мг/кг) с помощью теста «горячей пластины». Описан обезболивающий эффект препаратов как при изолированном введении, так и при сочетании их в подпороговых для анальгезии дозах. Показана способность мелатонина усиливать болеутоляющую активность целекоксиба, что дает основание рекомендовать их сочетанное применение в лечебной практике.

Ключевые слова: мелатонин, целекоксиб, комбинация веществ.

Semenov S.V.¹, Agaverdieva E.A.², Naumov S.S.³, Arushanyan E.B.⁴

¹ORCID: 0000-0001-9370-1735, Student, ²Student, ³MD, ⁴ORCID: 0000-0003-2003-8287, MD, professor, Stavropol State Medical University

THE INFLUENCE OF CELECOXIB AND ITS COMBINATIONS WITH MELATONIN ON PAIN SENSITIVITY IN RATS WITH FORMALIN ARTHRITIS

Abstract

The analgesic effects in different doses of the non-steroidal anti-inflammatory drug celecoxib (0.5; 1.0; 2.5 and 5.0 mg/kg) and the main pineal hormone of melatonin (0.01; 0.05; 0.1 mg/kg) are studied by hot-plate test in experiences in rats. The analgesic effect of the drugs is described both at the isolated introduction and at their combination in subthreshold for analgesia doses. The ability of melatonin (MT) to increase analgesic activity of a celecoxib may be recommended for the complex use in medical practice.

Keywords: melatonin, celecoxib, combination of drugs.

Целекоксиб (ЦК), как сравнительно новый и перспективный представитель нестероидных противовоспалительных средств, широко востребован в современной клинической практике для лечения остеоартритов и ревматоидного артрита. Вместе с тем и он не лишен нежелательных побочных свойств [4, 6]. Это побуждает к поиску способов повышения эффективности ЦК с целью ограничения побочного действия последнего за счет применения более низких дозировок вещества. Одним из возможных путей в данном направлении могло бы служить сочетание ЦК с низкотоксичными препаратами со сходным спектром фармакологической активности. В роли подобного аддиктора вполне мог бы выступить эпифизарный гормон мелатонин (МТ). Как свидетельствуют наши собственные данные и анализ литературных источников, он удачно сочетает высокую безопасность с болеутоляющими и противовоспалительными свойствами [2, 3].   Отсюда представлялось интересным на модели болевой реакции у крыс сопоставить анальгетическую активность ЦК и МТ в широком диапазоне доз, а также в случае их сочетанного применения в подпороговых для анальгезии дозировках.

Материалы и методы. В опытах использованы белые крысы-самцы массой 180 – 220 г, содержавшиеся в обычных лабораторных условиях при естественном световом режиме, со свободным доступом к пище и воде. Все эксперименты проведены с соблюдением международных принципов Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей (Страсбург, 1986).

Выполнено три серии опытов на 115 животных. В первой серии, состоявшей из 40 животных, изучены анальгетические свойства разных доз ЦК, во второй (50 крыс) – МТ, в третьей (25 животных) изучено сочетанное действие указанных веществ. В каждой из этих серий была контрольная группа крыс, получавших физиологический раствор. Его, как и растворы ЦК (препарат целебрекс, фирма Pfizer, Германия) и МТ (препарат мелаксен, фирма Unipharm, США), вводили внутрибрюшинно в равных объемах.

Предварительно на грызунах моделировался артрит путем однократного введения 0.1 мл 2.0 % раствора формалина в полость сустава плюсны. Спустя трое суток (получено гистологическое подтверждение развития острого серозного воспаления) на протяжении недели (ежедневно) в 17.30 животным вводили изучаемые препараты в соответствующих дозах.

Болевую чувствительность оценивали через 30 мин после курса инъекций препаратов с помощью теста «горячей пластины», при стандартной температуре 550 С. «Горячая пластина» (hot plate) является классическим тестом для изучения болевой чувствительности грызунов и обезболивающего действия фармакологических препаратов. При помещении на горячую поверхность у животных возникали двигательные реакции беспокойства: одергивание и облизывание лап, подпрыгивание. В данном тесте учитывали время появления первого облизывания, их количество, а также латентный период возникновения вертикальной стойки, использованный в качестве основного критерия для оценки результатов. Их статистическую достоверность определяли посредством парного t-критерия Стьюдента для независимых совокупностей.

Результаты и обсуждение. У животных контрольных подгрупп, получавших физиологический раствор, по сравнению с интактными особями, в качестве реакции на инъекционный стресс отмечался более высокий уровень болевой чувствительности. Они несколько быстрее реагировали вертикальными стойками (в среднем через 5.2 с), чаще регистрировалось облизывание лап, вокализация, повышенная агрессивность с вегетативными реакциями в виде мидриаза, учащенных мочеиспусканий и дефекаций.

Для ЦК установлена прямая дозозависимая анальгетическая активность (рис. 1, А). Максимально выраженный обезболивающий эффект зарегистрирован после введения наибольшей из использованных доз (5.0 мг/кг) вещества. Вдвое меньшая доза (2.5 мг/кг) также приводила к статистически значимому повышению болевого порога. В обоих случаях отмечено успокоение животных с понижением подвижности и агрессивности, сочетающееся с ограничением выраженности вегетативных реакций. В тоже время доза 1.0 мг/кг вещества оказалась подпороговой для возникновения болевого ответа.

Сходные результаты были получены при изучении эффектов МТ. Статистически значимое повышение порога болевой чувствительности животных показано после его использования в максимальной дозе (0.1 мг/кг). С ее уменьшением возрастание латентности вертикальных стоек оказывалось не достоверным (рис. 1, Б). При введении минимальной (подпороговой) из использованных доз эпифизарного гормона (0.01 мг/кг) у крыс отмечалось повышение агрессивности с быстрым формированием вертикальной стойки, частыми облизываниями лап (до 4-6 раз), вокализация, выраженными вегетативными реакциями.

Наиболее существенные для настоящей работы результаты были получены в третьей серии опытов при сочетании подпороговых для анальгетического эффекта доз ЦК (1.0 мг/кг) и МТ (0.01 мг/кг). При этом зарегистрировано отчетливое, статистически достоверное повышение порога болевой чувствительности животных (рис. 1, В). Поскольку многолетняя практика клинического применения МТ свидетельствует о его низкой токсичности и безопасности для людей, установленное взаимодействие изученных веществ, очевидно, может иметь определенный практический интерес.

Исходя из наших результатов, представляется целесообразным испытание описанного синергизма в клинических условиях для ограничения побочных свойств ЦК и, по-видимому, других препаратов той же фармакологической группы. Описанная способность МТ оптимизировать эффект ЦК не является оригинальной находкой, коль скоро в принципе она совпадает с выводами из экспериментальных работ ряда исследователей. В частности, ранее уже было показано оптимизирующее влияние МТ на специфическую активность индометацина, оксикама и некоторых других нестероидных противовоспалительных средств [3].

В прошлом предпринимались также попытки обсудить природу такого взаимодействия, которые правомерно экстраполировать и на полученные результаты. Обнаруженный синергизм может базироваться на целом ряде системных и клеточных механизмов. Среди первых необходимо отметить нормализующее влияние МТ на психоэмоциональную сферу человека и животных. Болевой синдром, сопутствующий любой периферической и центральной боли, в том числе поражению суставов, как известно, сопровождается ростом тревоги, а при хронической боли и депрессивностью, неврозоподобными состояниями. Между тем, у МТ показана способность стабилизировать психоэмоциональный статус за счет противотревожного и антидепрессивного компонентов его действия [1]. С другой стороны, и ЦК, и МТ оказывают сходное влияние на местные воспалительные процессы, провоцирующие боль и неизменно ей аккомпанирующие. Это касается способности того и другого вещества ингибировать циклооскигеназу второго типа и синтез простагландинов, ограничивать процессы перекисного окисления липидов и нормализовать оксидантный статус периферических тканей [3, 5, 6].

Заключение. С помощью теста «горячая пластина» было изучено влияние пороговых и подпороговых доз нестероидного противовоспалительного средства ЦК на болевую чувствительность крыс с формалиновым артритом. Разной выраженности анальгетические возможности в зависимости от дозы показаны и у эпифизарного гормона МТ. Сочетание подпороговых доз обоих препаратов обеспечивало надежный обезболивающий эффект, что позволяет рекомендовать комбинацию таких веществ для внедрения в лечебную практику после дополнительных клинических испытаний.

Настоящая научно-инновационная работа получила финансовую поддержку (грант) ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный медицинский университет» в 2016 году.

 

Рис. 1 - Влияние целекоксиба, мелатонина и их комбинации на порог болевой чувствительности крыс

По вертикали – время (с), по горизонтали – группы животных.

Столбики – средние значения показателей для групп животных, получавших: ЦК – А (1 – контроль, 2 – 1.0, 3 – 2.5, 4 – 5.0 мг/кг); МТ – Б (1 – контроль, 2 – 0.01, 3 – 0.05, 4 – 0.1 мг/кг); В (1 – контроль, 2 и 3 – подпороговые дозы МТ (0.01 мг/кг) и ЦК (1.0 мг/кг), 4 – сочетание подпороговых доз МТ и ЦК).

* – статистически значимые отличия по сравнению с подгруппой крыс, получавших физиологический раствор, при p < 0,01.

Список литературы / References

1. Арушанян Э. Б. Мелатонин – универсальный стабилизатор психической деятельности / Э. Б. Арушанян // Журнал высшей нервной деятельности – 2011. – Т. 61, № 6. – С. 649–659.
2. Арушанян Э. Б. Обезболивающие свойства эпифизарного гормона мелатонина / Э. Б. Арушанян // Экспериментальная и клиническая фармакология – 2012. – Т. 75, № 5. – С. 44–48.
3. Арушанян Э. Б. Противовоспалительные возможности мелатонина / Э. Б. Арушанян, С. С. Наумов // Клин. мед. – 2013. – № 7. – С. 18–22.
4. Goldenberg M. M. Celecoxib, a selective cyclooxygenase-2 inhibitor for the treatment of rheumatoid arthritis and osteoarthritis / M. M. Goldenberg // Clin. Ther. – 1999. – Vol.21, – P.1497–1513.
5. Jiang S. P. Celecoxib reverts oxaliplatin-induced neuropathic pain through inhibiting P13K/Akt2 pathway in the mouse dorsal root ganglion / S. P. Jiang, Z. D. Zhang, L. M. Kang [et al.] // Exp. Neurol. – 2016. – Vol.275, – P.11–16.
6. Xu C. Efficacy and safety of celecoxib therapy in osteoarthritis: a meta-analysis of randomized controlled trials / C. Xu, K. Gu, Y. Yasen [et al.] // Medicine (Baltimore) – 2016. – Vol.95, – p.e3585.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Arushanian E. B. Melatonin – universal'nyj stabilizator psihicheskoj dejatel'nosti [Melatonin as a Universal Stabilizing Factor of Mental Activity] // Zhurnal vysshej nervnoj dejatel'nosti [Journal of Higher Nervous Activity]. – 2012. – Vol.6, – P.649–659. [in Russian]
2. Arushanian E. B. Obezbolivajushhie svojstva jepifizarnogo gormona melatonina [Analgesic properties of pineal hormone melatonin] // Jeksperimental'naja i klinicheskaja farmakologija [Russian Journal of Experimental and Clinical Pharmacology]. – 2011. – Vol.5, – P.44–48. [in Russian]
3. Arushanian E. B. Protivovospalitel'nye vozmozhnosti melatonina [Anti-inflammatory potential of melatonin] / E.B. Arushanyan, S.S. Naumov // Klinicheskaja medicina [Clinical Medicine]. – 2013. – Vol.7, – P.18–22. [in Russian]
4. Goldenberg M. M. Celecoxib, a selective cyclooxygenase-2 inhibitor for the treatment of rheumatoid arthritis and osteoarthritis / M. M. Goldenberg // Clin. Ther. – 1999. – Vol.21, – P.1497–1513.
5. Jiang S. P. Celecoxib reverts oxaliplatin-induced neuropathic pain through inhibiting P13K/Akt2 pathway in the mouse dorsal root ganglion / S. P. Jiang, Z. D. Zhang, L. M. Kang [et al.] // Exp. Neurol. – 2016. – Vol.275, – P.11–16.
6. Xu C. Efficacy and safety of celecoxib therapy in osteoarthritis: a meta-analysis of randomized controlled trials / C. Xu, K. Gu, Y. Yasen [et al.] // Medicine (Baltimore) – 2016. – Vol.95, – p.e3585.