WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |

Конденсированные бензимидазолы – новый класс каппа-опиоидных агонистов

-- [ Страница 6 ] --

Примечание: оценка судорожных реакций проводилась по 4-х бальной шкале: 0 - отсутствие судорожных реакций; 1 - подергивание головой или отдельных мышц тела; 2 - серийные повторные подергивания всего тела; 3 - клонико-тонические судороги с позой «кенгуру» и «барабанный бой»; 4 - клонико-тонические судороги с падением на бок и постприступной депрессией, повторные тонико-клонические судороги и смерть.

Известно, опиоидная рецепторная система является одной из основных стресс-лимитирующих систем мозга и играет важную роль в регуляции уровня тревожности [Кост Н.В., 2007; Bruchas M.R., 2010; Pasternak G.W., 2011]. Фармакологические исследования показали, что избирательные аппа-агонисты проявляют свойства анксиолитиков [Wittmann W., 2009; Carlezon J.W.A., 2010; Schwarzer C., 2011]. Данные факты явились основанием для изучения противотревожного действия соединения РУ-1203 на поведенческие реакции в тестах «открытое поле», «приподнятый крестообразный лабиринт», конфликтной ситуации «наказуемого взятия воды» Вогеля.

Установлено, исследуемое вещество в диапазоне доз 0,01-1 мг/кг, в/бр, не вызывает существенных изменений горизонтальной, вертикальной активности. Вместе с тем статистически значимо увеличивает число выходов животных в центр поля, время пребывания крыс в открытых рукавах «крестообразного лабиринта» сопоставимо по этим показателям с диазепамом, тогда как буторфанол не проявляет эффективности на представленных экспериментальных моделях (рис. 6 А, Б, Г).

В парадигме Вогеля соединение РУ-1203 (0,01-1 мг/кг, в/бр) индуцирует дозозависимое налоксонообратимое увеличение числа «наказуемых» взятий воды и сопоставимо по антиконфликтной эффективности с диазепамом (рис. 6 В).

А Б

 В Г нксиолитическая активность соединения РУ-1203,-6  В Г нксиолитическая активность соединения РУ-1203,-7

В Г

 нксиолитическая активность соединения РУ-1203, буторфанола и-8  нксиолитическая активность соединения РУ-1203, буторфанола и-9

Рис. 6 Анксиолитическая активность соединения РУ-1203, буторфанола и диазепами в дозах 0,01-1 мг/кг, в/бр, на стандартных моделях анксиогенеза:

Обозначения: А – число выходов в центр поля в тесте «открытое поле»; Б – время пребывания в «светлых рукавах» «крестообразного лабиринта»; В – количество «наказуемых» взятий воды в тесте Вогеля; Г – количество выходов в «светлые рукава» «крестообразного лабиринта». Примечание: *- p<0,05- данные статистически значимы к контрольной группе животных. U-критерий Манна-Уитни.

Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о значимых антиноцицептивных, нейропротекторных, противосудорожных, анксиолитических свойствах оригинальной молекулы под лабораторным шифром РУ-1203, обладающей рядом преимуществ по сравнению с буторфанолом.

Следующим направлением работы явилось детальное изучение механизма действия нового производного конденсированных бензимидазольных систем РУ-1203 с применением комплексного подхода, включающего исследования in silico, серию экспериментов in vitro и in vivo. Для подтверждения каппа-рецепторного механизма действия соединения РУ-1203 in silico были построены методами молекулярной механики и квантовой химии 3D-модели протестированного вещества и селективного каппа-агониста U50,488, выполнен 2D-,3D-анализ сходства структур с последующим докингом в сайт связывания 3D-модели каппа-рецептора.

Установлено, что исследуемое соединение РУ-1203 имеет достаточно высокое молекулярное структурное сходство с каппа-селективным агонистом U50,488 (табл. 9) и образует прочный лиганд-рецепторный комплекс, для которого расчетная величина энергии докинга (-10,2 Ккал/моль) сопоставима с соответствующим показателем для U50,488 (-9,6 Ккал/моль) (табл. 9).

Данные литературы [Carr G.R., 2008; Bruchas M.R., 2010; Lemos J.C., 2011], свидетельствующие о том, что угнетение p38 MAPK-киназы высокоспецифически блокирует каппа-опосредованные аверсивные реакции (развитие дисфории, седации), не вызывая изменения других функций, а также сведения [PDB, 2011] о принадлежности селективных ингибиторов p38 MAPK SB203580, SB216995, SB220025 к фторфенилпроизводным имидазольных систем, послужили предпосылкой к оценке возможного влияния соединения РУ-1203 на нейрональную изоферментную фракцию MAPK с использованием компьютерных технологий.

В результате комплексной оценки in silico был выявлен высокий уровень пространственного сходства вещества РУ-1203 с трехмерными структурами референсных ингибиторов p38 MAP-киназы SB203580, SB216995, SB220025 (табл. 9), а также установлено образование стабильного комплекса соединения РУ-1203 с каталитическим доменом p38 MAPK с энергией связывания -8,8 Ккал/моль, что сопоставимо с расчетной величиной энергии взаимодействия SB203580 с сайтом связывания нейрональной MAPK (табл. 9).

Таким образом, тестируемое соединение по данным 2D-, 3D-анализа структурного сходства и молекулярного докинга в сайты связывания белков-мишеней проявляет каппа-агонистическую активность и свойства ингибитора р38 MAPK, сопоставимые с таковыми селективных референсных препаратов U50,488 и SB203580, что, вероятно, позволит избежать серьезных побочных эффектов, связанных с клиническим профилем мю- и каппа-опиоидных агонистов (риск развития респираторной депрессии, наркотической зависимости, седации и дисфории).

Таблица 9.

Результаты расчетной оценки аффинитета к каппа-рецептору и ингибирующей нейрональную р 38 MAPK-киназу активности соединения РУ-1203 и стандартных референсных препаратов

Шифр вещества Взаимодействие с каппа-рецептором Взаимодействие с p38 MAPK-киназой
Коэффициент сходства Энергия докинга, Ккал/моль Коэффициент сходства Энергия докинга, Ккал/моль
РУ-1203 0,99 -10,2 1,14 -8,8
U50,488 - -9,6 -
SB203580 - - - -9,0




Примечание: при вычислении суммарного коэффициента структурного сходства соединения РУ-1203 к препаратам-стандартам оценивались коэффициент 2D-сходства Танимото и коэффициенты 3D-сходства по среднеквадратичному расстоянию между совпадающими атомами, по площади поверхности и по объему совпадающих фрагментов молекул; все показатели нормировали на медиану.

В соответствии с методическими указаниями по доклиническому изучению обезболивающего действия и налоксоноподобной активности фармакологических веществ [Булаев В.М., Коробов Н.В., 2005] для выявления каппа-рецепторного компонента действия соединения РУ-1203 выполнены эксперименты in vitro на препаратах семявыносящего протока кролика с учетом тканеспецифичности и использованием высокоселективных лигандов рецепторных макромолекул.

Установлено, что тестируемое вещество концентрационно-зависимо и norBNI-обратимо ингибирует стимулированные электрическими импульсами сокращения семявыносящего протока кролика, эксклюзивно экспрессирующего каппа-подтип опиоидных рецепторов, в диапазоне наномолярных концентраций и превосходит по уровню ЕК50 эталонный препарат буторфанол в 194 раза (5,510-8 и 9,710-5М, соответственно) (рис. 7). Полученные данные хорошо согласуются с результатами предыдущих исследований на тромбоцитах кролика.

Важным представляется тот факт, что соединение РУ-1203 и буторфанол оказались практически не эффективны на модели электроиндуцированных сокращений изолированного отрезка подвздошной кишки крыс (ПКК), характеризующей мю- и дельта-рецепторный компонент действия (рис. 8). Тогда как морфин концентрационно-зависимо налоксонообратимо подавлял вызванные электрической стимуляцией сокращения препарата ПКК (ЕК50 2,610-7М). При этом указанные эффекты не устранялись в условиях преинкубации с norBNI, что коррелирует с данными литературы о вовлечении мю- и дельта-, но никак не каппа-рецепторных механизмов в реализацию ингибиторных влияний опиоидов на сокращения кишечника [Coupar I.M., 1995; Gray A.С., 2006].

А Б

 Влияние соединения РУ-1203 и буторфанола на вызванные электрической-10 Влияние соединения РУ-1203 и буторфанола на вызванные электрической-11

Рис. 7. Влияние соединения РУ-1203 и буторфанола на вызванные электрической стимуляцией сокращения препарата семявыносящего протока кролика.

А - определение величины ЕК50 вещества РУ-1203 и буторфанола на вызванные электрической стимуляцией сокращения препарата семявыносящего протока кролика; Б – изменение эффектов соединения РУ-1203 в концентрации 10 µM на фоне его преинкубации с норБНИ (0,1 µM);

Обозначения: по оси Y - выраженность ингибиции сократительных ответов СПК, вызванной преинкубацией веществ (%), по оси X (А) - концентрации веществ (М); &- p<0,05- данные статистически значимы по отношению к РУ-1203-индуцированным эффектам. U-критерий Манна-Уитни.

А Б

 Влияние соединения РУ-1203, буторфанола и морфина на вызванные-12 Влияние соединения РУ-1203, буторфанола и морфина на вызванные-13

Рис. 8. Влияние соединения РУ-1203, буторфанола и морфина на вызванные электрической стимуляцией сокращения препарата подвздошной кишки крысы.

А - определение величины ЕК50 вещества РУ-1203, буторфанола и морфина на вызванные электрической стимуляцией сокращения препарата подвздошной кишки крысы; Б – изменение эффектов вещества РУ-1203, буторфанола в концентрации 100 µM, морфина (10 µM) на фоне их преинкубации с норБНИ и налоксоном (0,1 µM); Обозначения: по оси Y - выраженность ингибиции сократительных ответов ПКК, вызванной преинкубацией веществ (%), по оси X (А) - концентрации веществ (М); &- p<0,05- данные статистически значимы по отношению к эффектам исследуемых веществ. U-критерий Манна-Уитни.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о преимущественном каппа-рецепторном компоненте действия производного конденсированных бензимидазольных систем РУ-1203 и позволяют предполагать низкий риск развития лекарственной зависимости.

С использованием метода внутриклеточного диализа и фиксации мембранного потенциала было показано, что исследуемое соединение в диапазоне концентраций 1-1000 мкМ оказывает выраженное мембранотропное действие на нейроны моллюска прудовика, дозозависимо и обратимо подавляет натриевые (INa), кальциевые (ICa) ионные токи, снижает неспецифические токи утечки, что может явиться дополнительным механизмом в реализации специфических эффектов вещества РУ-1203 (рис. 9).

 Изменения натриевых, кальциевых ионных токов нейронов прудовика под-14

Рис. 9. Изменения натриевых, кальциевых ионных токов нейронов прудовика под влиянием вещества РУ-1203 в различных концентрациях.

А – изменения вольт-амперной характеристики натриевых ионных каналов нейрона под влиянием соединения РУ-1203 в различных концентрациях. По оси абсцисс – время, в течение которого амплитуда пилообразного смещения потенциала изменялась от –40 до 10 мВ; по оси ординат – INa (нA); 1 – контроль, 2 – отмывание, 3 – 10 мкМ, 4 – 100 мкМ, 5 – 1000 мкМ. Под влиянием соединения РУ-1203 максимум ВАХ смещается вправо (кривые 3-5), в сторону деполяризации, примерно на 10–20 мВ.

Б – изменения вольт-амперной характеристики кальциевых ионных каналов нейрона под влиянием соединения РУ-1203. По оси абсцисс – пилообразное смещение потенциала от –40 до 30 мВ в течение 50 мс, по оси ординат – ICa (нA); 1 – контроль, 2 – 10 мкМ и 3 – отмывание (кривые почти сливаются), 4 – 100 мкМ, 5 – 1000 мкМ (смещение максимума вправо).

Дальнейшим этапом исследовательской работы явилась оценка специфичности опиоидного характера действия соединения РУ-1203 на различных моделях экспериментальной патологии in vivo в тестах «вокализации», «максимального электрошока» и «наказуемого взятия воды» Вогеля.

Исследуемое вещество (1 мг/кг, в/бр) в изученном диапазоне тестов вызывает статистически значимое налоксонообратимое нейротропное действие (рис. 10).

Известно, что нейротропные средства, в том числе, и каппа-селективные агонисты, реализуют свои эффекты с вовлечением многочисленных нейромедиаторных систем мозга [Pasternak G.W. et al., 2011]. Изучение нейрохимических закономерностей влияния новых молекул на нейрональные процессы в ЦНС представляет интерес не только с точки зрения выяснения общих принципов их действия, но и дальнейшей разработки рациональных путей поиска более совершенных лекарственных препаратов с заданными свойствами и минимальными нежелательными эффектами.

 Налоксонобратимые нейротропные эффекты вещества РУ-1203 in vivo на-15

Рис. 10. Налоксонобратимые нейротропные эффекты вещества РУ-1203 in vivo на различных моделях экспериментальной патологии в тестах «вокализации», «максимального электрошока», «наказуемого взятия воды» Вогеля.

Примечание: &- p<0,05- данные статистически значимы по отношению к нейротропным эффектам вещества РУ-1203. U-критерий Манна-Уитни.

В экспериментах in vivo с использованием анализаторных веществ, избирательно влияющих на определенные нейромедиаторные процессы в ЦНС, было показано, что тестируемое соединение с виртуально и экспериментально установленным каппа-рецепторным профилем фармакологической активности реализует свои эффекты с вовлечением различных нейромедиаторных систем, в частности, моноамин- и ГАМК-ергических механизмов. Выявленные нейрохимические закономерности действия вещества РУ-1203 позволяют высказать предположение о роли дофамин-, 2-адрено-, серотонин- и ГАМКА-ергических структур в развитии анальгезии, нейропротекции, противосудорожной и анксиолитической активности, весьма вероятно, за счет ослабления процессов возбуждения и усиления ГАМК-ергического торможения.

Результаты проведенных исследований хорошо согласуются с данными литературы о вовлечении дофамин-, серотонин-, норадреналин- и ГАМКА-трансмиттерных систем в нейрохимический профиль селективных каппа-агонистов [Manocha A., 2003; Lemos J.C., 2011; Schwarzer C. 2011], что является косвенным подтверждением каппа-рецепторного действия соединения РУ-1203 in vivo (табл. 10).



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |
 




Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.