When testing the antiepileptic effect of CBD, an anticonvulsant effect was observed in the PTZ model, in which a higher dose of CBD was able to completely prevent the tonic phase of the seizure. An interesting finding was the effect of CBD on the motor learning of the toddlers, where the improvement after 24 hours in the bar-holding test was blocked compared to the control after the administration of CBD, while this effect was not manifested one hour after the administration of CBD.
ÚVOD
Dále bylo prokázáno, že dlouhodobé užívání konopí s vysokým obsahem A9-THC nebo syntetických kanabinoidů během dospívání významně zvyšuje pravděpodobnost rozvoje psychotické poruchy (Levine et al., 2017; Murray et al., 2016). Tyto interakce nejsou dosud plně pochopeny z hlediska farmakokinetiky nebo behaviorálních účinků kanabinoidů a závisí na poměrech použitých kanabinoidů (McPartland et al., 2015; Todd et al., 2017; Zuardi et al., 2012).
LITERÁRNÍ PŘEHLED
- Konopí a fytokanabinoidy
- Historie konopí
- Endokanabinoidní systém
- Akutní účinky fytokanabinoidů u lidí a v animálních modelech
- Δ9-tetrahydrokanabinol (THC)
- Kanabidiol (CBD)
- Antipsychotický účinek CBD
- Anxiolytický a antidepresivní účinek CBD
- Kanabinoidy a epilepsie
- Epilepsie
- Kanabinoidy a jejich ovlivnění záchvatů
- Nové syntetické kanabinoidy
Prepulzní inhibice (PPI) úlekové reakce je zvířecí model zpracování senzomotorické informace a je charakterizována snížením akustické úlekové reakce na intenzivní akustický podnět (pulz), kterému bezprostředně předchází akustický podnět nižší intenzity (Pedrazzi et al., 2015). Jediná subúčinná (nižší) dávka CBD (15 mg/kg) spolu s inhibitorem zpětného vychytávání serotoninu fluoxetinem (3 mg/kg) má u MBT stejný účinek jako účinná dávka samotného CBD (30 mg/kg) nebo fluoxetinu (10 mg/kg) (Nardo et al., 2014).
CÍLE PRÁCE A HYPOTÉZY
Kromě toho byly u lidí hlášeny halucinace, neklid a kognitivní poruchy (Papanti et al., 2013; Zawilska & Wojcieszak, 2014). Ve srovnání se známými hladinami CBD u dospělých zvířat jsme očekávali, že u štěňat nalezneme vyšší hladiny CBD v důsledku nižší akumulace CBD v tukové tkáni a hypoteticky pomalejší degradace v důsledku aktivity jaterních mikrozomálních cytochromů CYP-450 související s věkem, zmenšení velikosti jater ve vztahu k tělesnému objemu (Mc. ).
EXPERIMENÁTLNÍ POSTUPY
- Zvířata
- Aplikované látky
- THC a CBD
- JWH-073 a JWH 210
- Farmakokinetika
- Behaviorální experimenty
- Test otevřeného pole
- Prepulzní inhibice úlekové reakce
- Motorické testy u mláďat
- Hodnocení závažnosti epileptických záchvatů u mláďat
- Vliv CBD na excitabilitu mozku v modelu následných výbojů u potkana
- Implantace elektrod
- Nahrávání EEG a stimulační postupy
- Statistické metody
Abychom minimalizovali počet pokusných zvířat, použili jsme následně zvířata z behaviorálních experimentů ke stanovení farmakokinetiky látky. Pro srovnání farmakokinetických profilů THC, CBD při různých cestách podání a pro stanovení farmakokinetiky syntetických kanabinoidů JWH-073 a JWH-210 byla zvířata usmrcována v intervalech a 24 hodin po subkutánním a orálním podání. Nejprve byla zvířata aklimatizována po dobu 5 minut v boxech pouze s bílým šumem na pozadí, poté následovalo 6 pulzů 125 db/40 ms pro stanovení základní akustické odezvy (ASR) pro další výpočet prepulzní inhibice.
Po aplikaci PTZ byla zvířata umístěna jednotlivě do plastových boxů umístěných na plotně (34 °C) a jejich chování bylo hodnoceno po dobu 30 minut po aplikaci PTZ. Pro srovnání závažnosti epileptických záchvatů byla zvířata hodnocena podle závažnosti pozorovaných jevů podle publikované metodiky (Pohl & Mares, 1987), viz tabulka 1 přiložená. M 2100 systémy izolovaný pulzní stimulátor).
V případě, že následné výboje trvající alespoň 3 sekundy nebyly vyvolány, byla zvířata ze studie vyloučena.
VÝSLEDKY
Srovnání výsledků farmakokinetiky kanabinoidů
Ve studii zaměřené na antikonvulzivní účinek CBD u štěňat byl farmakokinetický profil CBD po i.p. Při vyšší dávce CBD 60 mg/kg byly pozorovány stabilní hladiny CBD v mozku po dobu 4 hodin s nejvyšší koncentrací v mozku a séru 2 hodiny po podání Obrázek 10. Byly publikovány farmakokinetické výsledky srovnání různých způsobů podávání (Hložek et al., 2017), farmakokinetický profil syntetických kanabinoidů et al.18kinetika in C12pharmakinetika (Uttl. -denní štěňata (Uttl et al., 2021).
Data jsou prezentována jako průměr ± SEM (n=6 zvířat na skupinu), sérové hladiny jsou vyjádřeny v ng/ml.
Srovnání výsledků behaviorálních experimentů po podání kanabinoidů
- Test otevřeného pole
- Test prepulzní inhibice (PPI) akustické úlekové reakce (ASR)
- Motorické testy
- Model PTZ a NMDA indukovaných záchvatů
- CBD v modelu kortikálních následných výbojů – nepublikované výsledky
Porovnání výsledků behaviorálních experimentů po podání kanabinoidů 5.2.1.. mg/kg) vedlo k významnému zkrácení doby strávené na tyči u zvířat ve srovnání s kontrolami na 3. Po podání CBD (60 mg/kg) bylo pozorováno snížení závažnosti záchvatů, a to jak ve srovnání s kontrolou, tak i nižší dávkou CB při dávce CB60 mg/kg významně sníženo 0.0. záchvatů (A) a tento efekt byl řízen především specifickou supresí tonické složky generalizovaných tonicko-klonických záchvatů (B).
Při nižší dávce 10 mg/kg CBD blokovalo přechod z tonické flexe (světle modrá; pouze hrudní končetiny TF) do tonické extenze předních končetin (tmavě modrá; TF přední končetiny progredující do TE předních končetin) (D). Předléčení 60 mg/kg CBD neovlivnilo výskyt (levý panel) žádného z hodnocených parametrů NMDA-indukovaných záchvatů – emprostotonické (flekční) záchvaty (ES), generalizované klonické tonické záchvaty (CTS) nebo mortalita (Ex). Naproti tomu pokles výkonnosti v alfa pásmu byl zjištěn i v intervalu 0-120 s po podání CBD 100 mg/kg ve 2.
Post hoc analýza ukázala zvýšení účinnosti beta pásma pro CBD 10 mg/kg v obou časových intervalech po 2.
SOUHRNÁ DISKUZE
Farmakokinetika přírodních a syntetických kanabinoidů
JWH-073 dosáhl maximálních hladin až 4 hodiny po podání, což naznačuje vyšší lipofilitu JWH-073 a pomalejší uvolňování z podkožní tkáně do krve (Malyshevskaya et al., 2017; Schaefer et al., 2014). V obou SC byly jejich hladiny detekovatelné v séru i 24 hodin po podání, což odpovídá pomalejší degradaci kanabinoidů, v důsledku jejich akumulace v tukové tkáni (Malyshevskaya et al., 2017; Schaefer et al., 2014). Ve srovnání s literárními údaji u dospělých zvířat, kde bylo účinné antikonvulzivní dávky dosaženo po podání 120 mg/kg, jsme dosáhli stejných hladin CBD v mozku při podání poloviční dávky CBD (Deiana et al., 2012; Klein et al., 2017).
Tato zjištění jsou pravděpodobně způsobena nezralostí metabolických drah odpovědných za degradaci CBD (McPhail et al., 2016). Celkově naše farmakokinetická zjištění ukazují, že přírodní i syntetické kanabinoidy lze detekovat i 24 hodin po podání, vzhledem k jejich lipofilní povaze a schopnosti interagovat s metabolickými cestami odpovědnými za jejich degradaci.
Behaviorální účinky přírodních a syntetických kanabinoidů
Anxiolytické účinky agonistů CB1 byly popsány v řadě dalších behaviorálních testů (Berrendero & Maldonado, 2002; Patel & Hillard, 2006; Rubino et al., 2008). Tato pozitivní korelace mezi podávanými hladinami THC a pozorovanými sedativními účinky byla popsána v literatuře (Shi et al., 2005; Jenny L Wiley & Martin, 2003). Význam cesty podání kanabinoidů na chování publikoval Marshell a kolegové, v jejichž studii inhalační podání THC a syntetických kanabinoidů (JWH-018, JWH-073) způsobilo pouze mírné snížení pohybové aktivity ve srovnání s intraperitoneálním podáním, což vyvolalo silný kataleptogenní efekt et al.4,Marshell.
Podávání terapeutických dávek CBD 7denním krysám (maximální vývojová citlivost na neuronální apoptózu vyvolanou antiepileptiky) vede ke zvýšené neuronální apoptóze (Bittigau et al., 2002). Výkon v těchto motorických testech nebyl ovlivněn jednu hodinu po podání CBD, což podporuje předchozí studie u dospělých zvířat, které neprokázaly žádné zhoršení motorického výkonu zvířat (Klein et al., 2017). Tento typ záchvatu lze spolehlivě vyvolat pouze u zvířat do 3 týdnů věku (Mares & Velísek, 1992) a lze jej použít jako model infantilních záchvatů pro drogový screening (Kábová et al., 1999).
Pouze jedna studie na myších ukázala, že CBD může snížit závažnost generalizovaných záchvatů vyvolaných NMDA (Rodríguez-Muñoz et al., 2018).
Vliv CBD na excitabilitu mozku v modelu následných výbojů u potkana
Podobně je popsáno zvýšení delta a theta pásů u potkanů podrobených podněcování (opakované podprahové stimulaci) vedoucí k rozvoji záchvatové aktivity (Jalilifar et al., 2016). Zvýšený výkon v pásmech delta a theta byl také pozorován u myšího modelu Angelmanova syndromu (Gu et al., 2019). Naproti tomu spektrální síla nebyla významně ovlivněna po podání CBD u kontrolních zvířat (Gu et al., 2019).
Na rozdíl od toho však bylo pozorováno zvýšení síly alfa u epileptických záchvatů typu grand mal během bdělosti (EGMA) (Clemens et al., 2000). Změny v beta pásmu, respektive pokles síly v beta pásmu, jsou popisovány při epileptogenezi vyvolané zápalem (Jalilifar et al., 2016) nebo v případě generalizovaných idiopatických záchvatů (Clemens et al. Byl však pozorován nárůst relativní síly v beta pásmu, který byl výraznější u pacientů20. 2).
Podobně byl popsán pokles beta a gama pásma u krys podněcujících (opakovaná podprahová stimulace) ve srovnání s kontrolními zvířaty (Jalilifar et al., 2016).
ZÁVĚR
Seznam obrázků
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY
The role of the thalamic reticular nucleus in the generation of rhythmic thalamo-cortical activities subject to spikes and waves. Evidence for a potential role for TRPV1 receptors in the dorsolateral periaqueductal gray in attenuating the anxiolytic effects of cannabinoids. Performance of schizophrenic patients on the Stroop Color Word Test and electrodermal response after acute cannabidiol (CBD) administration.
Effects of delta 9-tetrahydrocannabinol and cannabidiol on sodium-dependent high-affinity choline uptake in the rat hippocampus. On-demand activation of the endocannabinoid system in the control of neuronal excitability and epileptic seizures. Involvement of transient receptor potential vanilloid type 1 channels in the proconvulsant effect of anandamide in pentylenetetrazole.
Effects of intra-infralimbic prefrontal cortex injections of cannabidiol in the modulation of emotional behavior in rats: contribution of 5HT₁A receptors and stressful experience. Expression of the CB1 cannabinoid receptor in different subpopulations of neurons in the adult mouse forebrain. Administration of cannabidiol and imipramine produces antidepressant-like effects in the forced swim test and increases levels of brain-derived neurotrophic factor in the rat amygdala.
PUBLIKACE A PREZENTACE AUTORA
Seznam publikací in extenso, které jsou podkladem disertační práce
Hložek T, Uttl L, Kadeřábek L, Balíková M, Lhotková E, Horsley RR, Nováková P, Šíchová K, Štefková K, Tylš F, Kuchař M, Páleníček T (2017) Farmakokinetický a behaviorální profil THC, + podání do plic a po podání THC, + THC, konverze na pulmonální podání vrativo a po pulmonálním podání THC . LU – podílela se na provádění behaviorálních experimentů, jejich vyhodnocování, přípravě materiálu pro farmakokinetickou studii, koncipování publikace a její akceptaci). Uttl L, Szczurowska E, Hájková K, Horsley RR, Štefková K, Hložek T, Šíchová K, Balíková M, Kuchař M, Micale V a Páleníček T (2018) Behavioral and Pharmacokinetic Profile of Indole-Cannabinoid-Sinthe-JH102-W102 theSinthe2 A9-THC u potkanů. LU – podílela se na vyhodnocení behaviorálních experimentů, interpretaci výsledků, napsání publikace a její akceptaci). Antikonvulzivní účinky a farmakokinetický profil kanabidiolu (CBD) u pentyléntetrazolových (PTZ) nebo N-methyl-D-aspartátových (NMDA) modelů záchvatů u kojeneckých potkanů.
International Journal of Molecular Sciences LU - podílel se na vedení experimentů, na přípravě materiálů pro farmakokinetickou studii, na psaní publikace a její akceptaci).
Seznam publikací in extenso, bez vztahu k disertační práci
- Recenzované publikace bez IF
- Popularizační články
Zach P, Mrzílková J, Pala J, Uttl L, Kútna V, Musil V, Sommerová B, Tůma P (2019) Nový design elektroforetické části technologie CLARITY pro konfokální světelnou mikroskopii myšího a lidského mozku Věda. Fabera P, Parizkova M, Uttl L, Vondráková K, Kubova H, Tsenov G and Mares P (2019) Adenosin A1 receptor agonist 2-chloro-N6-cyclopentyladenosine and hippocampal excitability during brain development in rats. Uttl L, Petrásek T, Sengul H, Svojanovská M, Lobellová L, Tsenov G, Valeš K, Kubová H, Mikulecká A, Svoboda J, and Stuchlík A (2018) Chronic MK-801 application in adolescence and in early adulthood work dysfunction: s on hippocampal NMDA receptor subunits.
Štefková K, Židková M, Horsley RR, Pinterová N, Šíchová K, Uttl L, Balíková M, Danda H, Kuchař M en Páleníček T (2017) Farmakokinetiese, Ambulatoriese en Hipertermiese Effekte van 3,4-Methylenedioxy-R (Methylenedioxy)-Methylenedioxy.
PŘÍLOHA – ORIGINÁLY PLNÝCH TEXTŮ PUBLIKACÍ
