Колурацетам (Coluracetam) – ноотропное соединение, полученное из семейства рацетамов. Он наиболее известен своей способностью улучшать общую когнитивную функцию. Основная структура колурацетама считается сильно модифицированным пирролидиновым остовом. Его основной механизм действия приводит к увеличению поглощения холина с высоким сродством (HACU). Различные исследования, проведенные на крысах, изучали, как концентрация колурацетама в плазме и нервной ткани изменяется после введения соединения. При введении 10 мг/кг каждому испытуемому колурацетам присутствовал в плазме и нервной ткани через 30 минут и все еще обнаруживался через 3 часа. Следующие наблюдения показали, что эти данные не изменились даже при ежедневном приеме колурацетама в течение 7–14 дней.
Колурацетам в первую очередь известен своей способностью регулировать холинергическую нейротрансмиссию. Как уже упоминалось ранее, колурацетам связан с HACU. Поглощение холина в синапсе является важнейшим этапом синтеза ацетилхолина (ACh), нейромедиатора, который активно участвует в сохранении памяти и обучении. При этом данные свидетельствуют о нарушениях в функционировании HACU у пациентов с болезнью Альцгеймера и деменцией.
Исследование, проведенное Такашиной и др., изучало, как введение колурацетама крысам с индуцированной холинергической дисфункцией может повлиять на синтез и высвобождение ACh, особенно в гиппокампе. Крысы были разделены на две группы, одной из которых вводили соединение AF64A, чтобы вызвать резкое снижение HACU и высвобождения ACh. Затем обеим группам давали различные дозы колурацетама, что приводило к эффективному устранению этих дефицитов. Результаты этого исследования показывают, что колурацетам может не только улучшать холинергическое функционирование за счет увеличения HACU, но и способствовать синтезу и высвобождению ACh.
Дополнительные исследования показали, что колурацетам способен улучшать результаты в тесте водного лабиринта Морриса, особенно у мышей. После заключения о том, что колурацетам привел к увеличению HACU у мышей, получавших AF64A, Такашима и др. продвинулись в своих исследованиях на шаг дальше. Мыши, получавшие AF64A, были подвергнуты тесту водного лабиринта, чтобы сделать вывод о том, приводит ли улучшение HACU к изменениям в памяти и обучении. Данные, полученные в ходе этого вторичного исследования, показывают, что увеличение HACU приводит к улучшению сохранения памяти и обучения, поскольку большинство субъектов, получавших AF64A, увидели резкое улучшение своих результатов в тесте водного лабиринта. Важно отметить, что колурацетам сравнивали с аналогичным препаратом для улучшения памяти, такрином. Однако было показано, что колурацетам не только более эффективен, но и имеет меньше побочных эффектов.
Данные также показали, что в дополнение к повышению HACU колурацетам способен регулировать уровень глутамата в мозге, улучшая потенциацию рецептора AMPA. Это приводит к усилению нейронной сигнализации и повышению эффективности доступного глутамата. Правильное функционирование рецепторов AMPA и нейротрансмиссии глутамата имеет решающее значение, поскольку эти соединения напрямую связаны с синаптической пластичностью. Дефицит обеих структур обычно обнаруживается у субъектов, страдающих различными формами деменции, и может привести к дальнейшим, более серьезным нарушениям памяти и способности к обучению.
В то время как возбуждающие нейротрансмиттеры, такие как глутамат, необходимы для когнитивных функций, таких как сохранение памяти и обучение, приток этих соединений может привести к эксайтотоксичности. Эксайтотоксичность обычно возникает, когда глутамат высвобождается в течение длительного периода времени, что приводит к «каскаду нейротоксичности», который в конечном итоге приводит к гибели нейронных клеток. Однако исследователи Акаике и др. изучили потенциальные нейропротекторные эффекты колурацетама, которые могли бы бороться с цитотоксическими состояниями. Проведенное исследование состояло в индуцировании нейротоксичности глутамата, которая затем измерялась путем получения кортикальных культур от одичавших крыс.
Воздействие на культуры колурацетама привело к снижению нейротоксичности глутамата, когда цитотоксичность была вызвана ионофором кальция, иономицином. Однако не было никаких изменений в цитотоксичности, когда она была вызвана донором оксида азота (NO), S-нитрозоцистеином. Это позволило исследователям сделать вывод, что колурацетам обладает нейропротекторными свойствами и способен блокировать образование NO, вызванное притоком кальция.