Evaluation of the activity of antihypoxants with an isothiourea structure in a model of hypercapnic hypoxia with a shutdown of the cerebral hemispheres

Abstract

PURPOSE: To study the effect of amtizol, 2-aminobenzthiazole (2-ABT) and 2-amino-4-acetylthiazolo[5,4-b]indole (BM-606) on the resistance of male outbred mice to acute hypoxia with hypercapnia under conditions of isolated functioning of one from the hemispheres, as well as both hemispheres of the brain.

METHODS: A model of acute hypoxia with hypercapnia (“canned” hypoxia) was used in mice of the same mass, the lifespan of all animals was determined. Temporary shutdown of the cortex of one of the hemispheres or both hemispheres was achieved by epidural application of filter paper moistened with 25% potassium chloride solution, creating a spreading depression according to Leao. Amtizol, 2-aminobenzthiazole (2-ABT) and 2-amino-4-acetylthiazolo[5,4-b]indole (BM-606) at equimolar doses of 25, 32.5, and 50 mg/kg, respectively were used as pharmacological analyzers, the compounds were injected intraperitoneally 30 min before the hypoxic episode.

RESULTS: It was shown that, in contrast to amtizol, 2-ABT and VM-606 increase the life time of experimental animals when any hemisphere is turned off. The use of drugs when both hemispheres were turned off revealed that amtizol has approximately equal effect on the brain and the rest of the body, in 2-ABT antihypoxic activity is 1/3 associated with the brain, in VM-606 exclusively with the brain.

CONCLUSION: The experimental model used in this work makes it possible to quite easily evaluate the effect of either one drug or compare several drugs, their role in the functioning of the cerebral hemispheres, on which part of the sample – highly resistant or low resistant to hypoxia – they have the greatest effect.

Keywords

antihypoxants with an isothiourea group / amtizol / 2-aminobenzthiazole / 2-amino-4-acetylthiazolo[5,4-b]indole / hypoxia with hypercapnia / shutdown of one of the hemispheres and both hemispheres

References

[1] Allikmets LH, Otter MYa, Eepik TE. Sutochnye I sezonnye kolebaniya pezistentnosti inbrendnykh belykh myshei I krys v trekh modelyakh gipoksii. Tezisy Vsecoyuznoi konferentsii posvyaschennoi 50-letiyu Instituta fiziologii imeni IS Beritashvili. Tbilisi: Metsniereba; 1986. P. 18–19 (In Russ.)

[2] Алликметс Л.Х., Оттер М.Я., Ээпик Т.Э. Суточные и сезонные колебания резистентности интактных белых мышей и крыс в трех моделях гипоксии / Тез. докл. Всес. конф., посв. 50-летию Института физиологии им. И.С. Бериташвили. Тбилиси: Мецниереба; 1986. С. 18–19.

[3] Byresh Ya, Bureshova O, Huston DP. Metodiki I ersperimenty po izucheniyu mozga I povedeniya. Moscow: Vysshaya shkola; 1991. 400 p. (In Russ.)

[4] Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П. Методики и эксперименты по изучению мозга и поведения. М.: Высшая школа; 1991. 400 с.

[5] Zarubina IV., Shabanov PD. Antigipoksanty pri cherepno-mozgovoi travme. Saint Petersburg: Elbi-SPb; 2006: 384 p. (In Russ.)

[6] Зарубина И.В., Шабанов П.Д. Антигипоксанты при черепно-мозговой травме. СПб.: Элби-СПб; 2006. 384 c.

[7] Kochinova OF, Zubkova IV, Chernykh VP. Sintez, reaktsionnaya sposobnost’ I biologicheskaya aktivnost’ proizvodnykh 2-aminobenztiazola. Khar’kov: Izdatel’stvo NFAU; 2000. 165 p. (In Russ.)

[8] Кочинова О.Ф., Зубкова И.В., Черных В.П., Коноваленко С.Н. Синтез, реакционная способность и биологическая активность производных 2-аминобензтиазола. Харьков: Изд-во НФАУ; 2000. 165 с.

[9] Marysheva VV, Shabanov PD. Antihypoxant activity in a series of 2-aminothiazole homologs. Experimental and Clinical Pharmacology. 2005;68(1):67–70. (In Russ.)

[10] Марышева В.В., Шабанов П.Д. Исследование антигипоксических свойств в гомологическом ряду 2-аминотиазола // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2005. Т. 68, № 1. С. 67–70.

[11] Marysheva VV. Razrabotka I izuchenie biologicheskoi aktivnosti novykh antigipoksantov v ryadakh kondensirovannykh indolov [dissertation abstract]. Saint Petersburg; 2006. 51 p. (In Russ.)

[12] Марышева В.В. Разработка и изучение биологической активности новых антигипоксантов в рядах конденсированных индолов. Автореф. дис. … д-ра биол. наук. СПб.: 2006. 51 с.

[13] Marysheva VV. Antigipoksanty aminotiolovogo ryada. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2007;5(1):17–27. (In Russ.)

[14] Марышева В.В. Антигипоксанты аминотиолового ряда // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2007. Т. 5, № 1. С. 17–27.

[15] Metodicheskie rekomendatsii po eksperimental’nomu izucheniyu preparatov, predlagaemykh dlya klinicheskogo izucheniya v kachestve antigipoksicheskikh sredstv. LD. Lukyanova ed. Moscow; 1990. 8 p. (In Russ.)

[16] Методические рекомендации по экспериментальному изучению препаратов, предлагаемых для клинического изучения в качестве антигипоксических средств / под ред. Л.Д. Лукьянова. М.; 1990. 8 с.

[17] Mikheev VV, Shabanov PD. Farmakologicheskaya asimmetriya mozga. Saint Petersburg: Elbi-SPb; 2007. 384 p. (In Russ.)

[18] Михеев В.В. Фармакологическая асимметрия мозга. СПб.: Элби-СПб; 2007. 384 с.

[19] Mikheev VV, Marysheva VV, Bogomolov BN, Zhukova-Williams LV. Effect of aminothiol antihypoxants on interhemispheric asymmetry of the brain. Reviews on Clinical Pharmacology and Drug Therapy. 2012;10(1):51–53 (In Russ.) DOI: 10.17816/RCF10151-53

[20] Михеев В.В., Марышева В.В., Богомолов Б.Н., Жукова-Уильямс Л.В. Влияние аминотиоловых антигипоксантов на межполушарную асимметрию головного мозга // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2012. Т. 10, № 1. С. 51–53. DOI: 10.17816/RCF10151-53

[21] Novikov VE, Dikmanov VV, Marysheva VV. Effect of a new triazinoindole derivative on the functional state of cns in animals under normoxia and hypoxia conditions. Experimental and Clinical Pharmacology. 2012:75(9):7–10. (In Russ.) DOI: 10.30906/0869-2092-2012-75-9-7-10

[22] Новиков В.Е., Дикманов В.В., Марышева В.В. Влияние нового производного триазиноиндола на функциональное состояние ЦНС животных в условиях нормоксии и гипоксии // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2012. Т. 75, № 9. С. 7–10. DOI: 10.30906/0869-2092-2012-75-9-7-10

[23] Rukovodstvo po eksperimental’nomu (doklinicheskomu) izucheniyu novykh farmakologicheskikh sredstv. Fisenko VP, ed. Moscow; 2000. P. 153–158. (In Russ.)

[24] Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологичеких веществ / под ред. В.П. Фисенко. М.: 2000. С. 153–158.

[25] Smirnov AV, Krivoruchko BI. Antigiporsanty v neotlozhnoi meditsine. Anesteziologiya i Reanimatologiya. 1998;2:50–55. (In Russ.)

[26] Смирнов А.В., Криворучко Б.И. Антигипоксанты в неотложной медицине // Анестезиология и реаниматология. 1998. № 2. С. 50–55.

RIGHTS & PERMISSIONS

Marysheva V.V., Mikheev V.V., Shabanov P.D.