Следите за новостями по этой теме!
Подписаться на «Психология / Научные исследования»
Учёные из Университета Невады в Лас-Вегасе разработали синтетическое производное каннабидиола (CBD), которое уменьшило тяжесть судорог у мышей и при этом не вызвало заметного седативного эффекта. Результаты исследования опубликованы в журнале Neuropsychopharmacology.
Эпилептические синдромы развития — редкие генетические заболевания, при которых у детей повторяются судороги и возникают задержки развития. Одна из ключевых проблем заключается в недостаточном торможении активности нервных клеток. Сейчас для лечения таких состояний часто применяют бензодиазепины: они снижают возбудимость мозга, но могут вызывать сонливость, нарушения дыхания и когнитивные проблемы. При длительном использовании к ним быстро развивается толерантность, а также физическая зависимость.
CBD — одно из основных соединений каннабиса, не вызывающее психоактивного «прихода», характерного для THC. Очищенный раствор CBD уже одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) для лечения некоторых редких форм эпилепсии. Однако применение природного CBD при других видах заболевания ограничено, поэтому исследователи пытаются улучшить его свойства.
Команда Dustin J. Hines и Rochelle M. Hines начала не с экстракта каннабиса, а с carvone — вещества, получаемого, в частности, из семян тмина. Такой подход снижает риск загрязнения THC. Учёные создали несколько вариантов синтетического CBD, изменяя алкильную боковую цепь — «хвост» из атомов углерода, присоединённый к основной части молекулы. Длина цепи составляла от трёх до восьми атомов.
Сначала исследователи изучили, как соединения влияют на работу мозга свободно передвигающихся мышей. Электроэнцефалография (ЭЭГ) показала, что молекула с восьмиуглеродной цепью, получившая название (+)-CBD-oct, особенно усиливала дельта- и тета-ритмы. Эти низкочастотные колебания связаны с глубоким расслаблением, сном и обработкой памяти. Именно поэтому соединение выбрали для дальнейших испытаний.
Затем учёные проверили, не превращает ли препарат животных в сонные статуи. Мышей поместили в открытую арену и в течение часа отслеживали их движения. Получившие (+)-CBD-oct животные двигались с той же скоростью и проходили примерно такое же расстояние, как мыши из группы плацебо. Признаков острого успокоительного эффекта не обнаружили.
Противосудорожное действие проверили с помощью kainate — химического вещества, которое в лабораториях используют для вызова судорог. У обычных взрослых мышей препарат увеличил время до первого приступа, снизил его электрическую амплитуду на ЭЭГ и заметно ослабил симптомы по сравнению с плацебо и природным CBD. В группе плацебо после введения kainate погибло много животных, тогда как лечение (+)-CBD-oct предотвратило смертельные исходы.
Эксперимент повторили на генетически модифицированных мышах с нарушенным тормозным контролем в мозге. Эта модель имитирует некоторые особенности эпилепсии развития у человека: животные склонны к спонтанным приступам и особенно чувствительны к веществам, вызывающим судороги. У мутантных мышей (+)-CBD-oct задержал начало приступов, уменьшил их общее число и выраженность, а также повысил выживаемость.
Отдельно изучили развивающийся мозг. Дендритные шипики — крошечные выступы на нервных клетках, через которые формируются связи между нейронами. Некоторые противосудорожные препараты нарушают их развитие. После пяти дней лечения (+)-CBD-oct не изменил число и структуру связей у обычных мышат. У мутантных животных, напротив, препарат уменьшил избыток незрелых шипиков в коре и гиппокампе и способствовал появлению более зрелых структур в коре мозга.
Авторы подчёркивают, что до применения у людей ещё далеко. В работе использовали только одну химическую модель судорог, небольшие группы животных и исключительно самцов в тестах на взрослых мышах. Неизвестно, будет ли эффект таким же у самок. Кроме того, механизм действия (+)-CBD-oct пока не установлен: исследователи увидели изменения формы нервных соединений, но не проверили, улучшилась ли их электрическая работа и какие именно рецепторы запускают защитный эффект.
Исследование «Carvone derived cannabidiol enantiomers as novel anticonvulsants» подготовили Rochelle M. Hines, April Contreras, Adriana Carrillo, Alexandra Paton, Antonio J. Tenorio, William A. Maio и Dustin J. Hines.
Исследователи Dustin J. Hines, Rochelle M. Hines и коллеги из University of Nevada Las Vegas разработали синтетическое производное каннабидиола (+)-CBD-oct, способное снижать судороги у мышей без выраженного седативного эффекта. Работа опубликована в Neuropsychopharmacology и посвящена поиску альтернатив бензодиазепинам — препаратам, которые применяются при некоторых эпилептических синдромах развития, но способны вызывать сонливость, нарушения дыхания, когнитивные побочные эффекты, толерантность и физическую зависимость.
Учёные использовали carvone, получаемый из семян тмина, вместо экстрактов каннабиса, чтобы исключить потенциальное загрязнение THC. Они создали ряд синтетических вариантов CBD, изменяя длину алкильной боковой цепи — углеродного фрагмента молекулы. Варианты содержали от трёх до восьми атомов углерода. Испытания на свободно двигающихся мышах с регистрацией ЭЭГ показали, что соединение с восьмиуглеродной цепью (+)-CBD-oct усиливает дельта- и тета-активность мозга, связанную с расслаблением, сном и обработкой памяти. Его выбрали для дальнейших тестов.
В тесте открытого поля обработанные мыши сохраняли обычную двигательную активность: они двигались с такой же скоростью и проходили такое же расстояние, как животные, получавшие плацебо. Это указывает на отсутствие острого седативного действия. Для проверки противосудорожного эффекта мышам вводили kainate — лабораторный химический агент, вызывающий судороги. У обычных взрослых мышей (+)-CBD-oct уменьшал выраженность приступов, задерживал их начало, снижал электрический пик судорожных событий на ЭЭГ и предотвращал смертельные исходы, наблюдавшиеся в группе плацебо. Природный CBD показал меньшую эффективность.
Вторая серия экспериментов проводилась на генетически модифицированных мышах с нарушенным тормозным контролем активности мозга. Эта модель характеризуется склонностью к спонтанным приступам и повышенной чувствительностью к веществам, вызывающим судороги, поэтому она частично отражает особенности эпилептических синдромов развития человека. У мутантных животных препарат уменьшил поведенческие признаки тяжёлых приступов, задержал их начало, сократил общее число событий и повысил выживаемость после введения kainate.
Исследователи также изучили влияние препарата на развивающийся мозг. Дендритные шипики — небольшие выступы нервных клеток, участвующие в формировании связей между нейронами. Некоторые противосудорожные лекарства способны менять их развитие. После пяти дней лечения (+)-CBD-oct не изменил структуру связей у здоровых мышат. У мутантных животных, у которых обычно наблюдается избыток незрелых дендритных шипиков, препарат нормализовал структуру: уменьшил количество аномальных незрелых связей в коре и гиппокампе и способствовал формированию зрелых шипиков в коре.
Авторы указывают на существенные ограничения. В исследовании применялась только одна химическая модель судорог, которая не отражает все механизмы человеческой эпилепсии. Группы животных были небольшими, а эксперименты на взрослых мышах проводились только на самцах. Ответ самок остаётся неизвестным. Механизм действия (+)-CBD-oct также не установлен: исследователи обнаружили структурные изменения нервных соединений, но не проверили их функциональную электрическую активность и не определили конкретные рецепторы-мишени.
Следовательно, соединение является перспективным кандидатом для дальнейших исследований, но результаты нельзя напрямую переносить на людей. Потребуются дополнительные эксперименты на разных моделях эпилепсии, изучение самок, оценка долгосрочной безопасности, определение молекулярного механизма и последующие клинические испытания.