АНТИГИПОКСИЧЕСКАЯ И ФЕРМЕНТ-ИНГИБИТОРНАЯ АКТИВНОСТЬ АФОБАЗОЛА И ЕГО ОСНОВНОГО МЕТАБОЛИТА
Бесплатно
Основная коллекция
Издательство:
НИИ ноpмальной физиологии им. П.К. Анохина
Год издания: 2015
Кол-во страниц: 5
Дополнительно
ББК:
УДК:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
RESULTS Ex vivo studied the effect of stimulation of α1-adrenergic receptors by methoxamine on heart rate and systolic pressure of the left ventricle of rat heart. Stimulation of α1-AR methoxamine at a concentration of 10-10 M to 3 minutes resulted in slowing of the heart (12%) and reducing the force of contraction of 12%. After 5 minutes, the heart rate decreased by 28.7% (p≤0.01), for 15 minutes, 35% (p≤0.05). Throughout the experiment the maximum decrease in contractility of the left ventricle was 27,8% (p≤0.05). Immediately after the introduction methoxamine at a concentration of 10-8 M, an increase in the contractility of the left ventricle by 12% (p≤0.05), the value of LVP changed with 62,35±5,04 to 69,8±6.8 mm Hg. On the 7minute perfusion was observed a decrease in contraction force by 65% (p≤0.01). Methoxamine at a concentration of 10-8 M caused a reduction in heart rate. The maximum reduction in heart rate was 29.5% (p≤0.05). Thus, stimulation of α1-AR in Langendorff perfused heart was led to bradycardia regardless of the concentration of agonist. Methoxamine at a concentration of 10-8 M resulted in mixed effects contractility. Experiments with different concentrations of the nonselective agonist showed a positive chronoinotropic dependence. REFERENCES 1. Jensen B.C., O’Connell T.D., Simpson P.C. // J Mol Cell Cardiol. 2011. Vol. 51(4). P: 518 – 28. 2. Philipp M., Brede M., Hein L. // Am J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2002. Vol.283, N 2. P: 287-295. 3. Wright C.D., Chen Q., Baye N.L., Huang Y., Healy C.L., Kasinathan S. et al. // Circ Res. 2008. Vol. 103(9). P: 992–1000. 4. Ziyatdinova N.I., Dementieva R.E., Fashutdinov L.I., Zefirov T.L. // Bull. Exp Biol. Med. 2012. Vol.154, N 2. P: 184-185. DOI:10.12737/12355 АНТИГИПОКСИЧЕСКАЯ И ФЕРМЕНТ-ИНГИБИТОРНАЯ АКТИВНОСТЬ АФОБАЗОЛА И ЕГО ОСНОВНОГО МЕТАБОЛИТА Золотов Н.Н.*, Назарова Г.А.**, Колясникова К.Н.* *ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В.Закусова», ФГБНУ «НИИ нормальной физиологии имени П.К.Анохина», Москва, Россия zolotovnn@gmail.com Ключевые слова: гипоксия, афобазол, дипептидилпептидаза IV, аденозиндезаминаза, мыши Селективный анксиолитик афобазол разработан в России и имеет несколько молекулярных мишеней – сигма-1-рецептор, рецептор мелатонина и моноаминоксидазу [1]. Большое количество лигандов сигма-1-рецептора, такие как галоперидол, различные опиаты и нейропептиды. Среди последних пептидов большой интерес представляет нейропептид Y (NPY), который обладает, анксиолитическим и нейропротективным действием и инактивируется в организме путем ферментативного расщепления пролинспецифическим ферментом дипептидилпептидазой IV (КФ 3.4.14.5.,
DPP-4) [2]. Фермент – широко распространенная сериновая протеаза, способная отщеплять дипептиды с остатками пролина (аланина) в предпоследнем положении от аминоконцевой части субстрата. Многие пептидные гормоны и белки, которые, как было показано, являются субстратами DPP-4, в последние годы находились в центре исследований в психонейроэндокринологии. С учетом информации о потенциальной активности пептидных гормонов, таких как вещество P или NPY и влияния DPP-4 на них, можно сказать, что изменения активности фермента при некоторых психических и психосоматических заболеваниях в последние годы были недооценены. DPP-4 также играет важную роль в метаболизме глюкозы. Специфически и с высоким сродством DPP-4 связывается с аденозиндезаминазой (КФ 3.5.4.4., ADA) [3]. Субстратами DPP-4 являются пролин- или аланинсодержащие пептиды. В ряде публикаций было показано, что психотропные препараты на базе NPY могут использоваться в комбинации с ингибиторами DPP-4. Эти ингибиторы известны как лекарственные препараты для лечения сахарного диабета 2 типа – Ситаглиптин (Мерк) и Вилдаглиптин (Новартис). Недавние исследования показали роль DPP-4 в механизмах развития тревоги и депрессии [4]. На основании этих данных мы предположили, что молекулярный механизм анксиолитического и нейропротекторного эффектов афобазола и его метаболита М-11 связан с ингибированием DPP-4 [5]. Цель исследования – изучить антигипоксическую и ингибиторную активности афобазола и его основного метаболита М-11 на DPP-4 и ADA. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Антигипоксические свойства афобазола и М-11 изучали в тесте гиперкапнической гипоксии на самцах мышей линии BALB/C (n=70) с массой тела 19,5±2,7 г. Вещества вводили внутрибрюшинно в дозах 5 10 мг/кг за 60 мин до тестирования. После эксперимента животных забивали и отбирали кровь. После центрифугирования плазму крови хранили в жидком азоте до ферментного анализа. Определение DPP-4 и ADA проводили с GlyPro-7 амидо-4-метилкумарином и аденозином в качестве субстратов. Достоверность межгрупповых различий выявляли с помощью непараметрических критериев Манна-Уитни и Вилкоксона. РЕЗУЛЬТАТЫ Очищенная из плазмы крови человека DPP-4 ингибируется по конкурентному механизму афобазолом с IC50, равной 150±18 нМ. Метаболит М-11 также ингибирует DPP-4 с IC50 около 169±19 нМ. Известные ингибиторы DPP-4 показали IC50 5,1±2,3 нМ (Вилдаглиптин) и 24,7±9,4 нМ (Ситаглиптин). Введение афобазола приводит к статистически значимому увеличению продолжительность жизни мышей на обеих моделях гипоксии и наиболее эффективная доза составила 10 мг/кг. Активности DPP-4 и ADA в плазме крови мышей после моделирования гипоксии возросли на 30,2% (p<0,05) по сравнению с контрольной группой. При введении афобазола и М-11 одновременно возросла продолжительность жизни мышей (36,7%, p<0,05) и снизилась активность обоих ферментов (28.8% и 25.2%, соответственно; p<0.05). ВЫВОДЫ Известно, что DPP-4 обладает сродством к ADA, превращающей аденозин в инозин. Можно предположить, что индуцированный гипоксией рост уровня DPP-4 приводит к накоплению аденозина через связывание ADA.
Роль аденозина в патогенезе состояния гипоксии известна [3]. Ингибирование DPP-4 приводит нормализации функции ADA и снижению уровня аденозина. Полученные результаты расширяют понимание механизма действия лекарства для терапии диабета 2 типа и нейродегенеративных заболеваний. ЛИТЕРАТУРА 1. Кадников И.А., Воронин М.В., Середенин С.Б. // Бюлл. экспер. биол. и мед. 2015. Т. 159, №1, С.52-55. 2. Brothers S.P., Wahlestedt C. // EMBO Mol Med. 2010.Vol.2, N1. P.429-439. 3. Richard E., Arredondo-Vega F.X., Santisteban I., et al.// J Exp Med. 2000. Vol.192. N9. P. 1223-1236. 4. Krupina N.A., Khlebnikova N.N., Zolotov N.N., et al., // в кн.: “Antidepressants: Types, Efficiency and Possible Side Effects” Nova Science Publishers, Inc., P.135-154 (2010) 5. Koliasnikova K.N., Mozhaeva T.Y., Nazarova G.A., et al. // European Neuropsychopharmacology. 2011.Vol.21, Suppl. 2., P.153-154. ANTIHYPOXYC AND ENZYME INHIBITORY ACTIVITY OF AFOBAZOL AND ITS MAIN METABOLITE N.N. Zolotov*, G.A. Nazarova**, and K.N. Koliasnikova* * Zakusov Institute of Pharmacology; ** PK Anokhin Research Institute of Normal Physiology, Moscow, Russia zolotovnn@gmail.com Key Words: hypoxia; afobazol, dipeptidyl peptidase IV; adenosine deaminase; mice Selective anxiolytic drug Afobazol designed in Russia is considered to have a number of molecular targets – sigma-1-receptor, melatonin receptor and monoamine oxidase [1]. A lot of ligands of sigma-1-receptor are known such as haloperidol, different opiates and a series of neuropeptides. Among the latter a great of interest is study of neuropeptide Y (NPY) which demonstrates anxiolytic and neuroprotective activities and is inactivated in organism by enzymatic degradation with proline-specific enzyme dipeptidyl peptidase IV (EC 3.4.14.5., DPP-4) [2]. Enzyme is an abundant, widely distributed serine protease that is able to cleave dipeptides containing proline, alanine at the penultimate position from the amino termini of substrate proteins. Many of the peptide hormones and proteins that have been shown to be substrates for DPP-4 have, in fact, been at the centre of psychoneuroendocrine research in last years. Taking the potency of peptide hormones such as NPY or Substance P into account, the impact of DPP-4 on their biological activity and, similarly, changes in DPP-4 activity in some psychiatric or psychosomatic diseases may have been underestimated in recent years. DPP-4 plays a major role in glucose metabolism. DPP-4 also binds the enzyme adenosine deaminase (EC 3.5.4.4., ADA) specifically and with high affinity [3]. The substrates
of DPP-4 are proline- or alanine-containing peptides and include growth of this interaction has yet to be established. In a series of publications it was demonstrated that psychotropic drugs on the base of NPY can be used in combination with inhibitors of DPP-4. These inhibitors are well known as drugs for therapy of insulinindependent type 2 diabetes – Sitagliptin (Merck) and Vildagliptin (Novartis). Previous studies demonstrated the role of DPP-IV in mechanisms of anxiety and depression progression [4]. On the base of these data we suggested that the molecular mechanism of anxiolytic and neuroprotective effects of Afobazol and the main metabolite M-11 lies in the tight correlation with its enzymatic inhibition [5]. This work was designed to study antihypoxic and inhibitory activity of Afobazol and its main metabolite M-11 on DPP-IV and ADA. MATERIALS AND METHODS Antihypoxic properties of Afobazol and M-11 were studied with model of hypercapnic hypoxia in BALB/C mice (n=70, body weight 19.5±2.7 g). Drugs were injected intraperitoneally in the doses 5 - 10 mg/kg 60 min prior to test. After experiment animals were sacrificed and blood was collected. After blood centrifugation plasma stored in liquid nitrogen prior to enzyme assay. Determination of DPP-IV and ADA activities were carried out with Gly-Pro-7-amido-4-methyl-coumarin and adenosine as substrates. The significance of between-group differences was evaluated by nonparametric Mann-Whitney test and Wilcoxon test. RESULTS It was shown that DPP-IV purified from human blood plasma inhibited by afobazol with IC50 about 150±17.9 nM by non-concurrent mechanism. Metabolite M-11 also inhibited DPP-4 with IC50 about 169±19.2 nM. Known inhibitors DPP-4 revealed IC50 5.1±2.3 nM (Vildagliptin) and 24.7±9.4 nM (Sitagliptin). Administration of Afobazol lead to statistically significant increase of mice lifetime in hermetically closed containers and the most effective dose was 10 mg/kg. Activity of DPP-IV and ADA in mouse blood plasma after hypoxia modeling significantly was increased (30.2% compared to control group (p<0.05). Administration of Afobazol and M-11 simultaneously increased lifetime of mice (36.7%, p<0.05) and decreased activities DPP-4 and ADA (28.8% and 25.2%, respectively; p<0.05). CONCLUSIONS It’s known that DPP-IV demonstrates a high level of affinity to adenosine deaminase (ADA) that converts adenosine to inosine. It can be supposed that hypoxia-induced increase of DPP-IV level leads to adenosine accumulation via affinity to ADA. The role of adenosine in hypoxic state pathogenesis is wide known. DPP-IV inhibition by Afobazol and M-11 caused normalization of ADA functions and decreased level of adenosine. Our results expand knowledge of drug action mechanism and may be useful in type 2 diabetes and neurodegenerative diseases therapy development. REFERENCES 1. I.A. Kadnikov, M.V. Voronin, and S.B. Seredenin. Bull. Exp. Biol. Med., 159, No.1, 44-47 (2015) 2. S.P Brothers and C. Wahlestedt. EMBO Mol Med. 2, No.1, 429 439 (2010)
3. E.Richard, F. X. Arredondo-Vega, I. Santisteban, et al., J Exp Med., 192, No.9, 1223-1236 (2000) 4. N.A. Krupina, N.N. Khlebnikova, N.N. Zolotov, et al., In book: “Antidepressants: Types, Efficiency and Possible Side Effects” Nova Science Publishers, Inc. 135-154 (2010) 5. K.N. Koliasnikova, T.Y. Mozhaeva, G.A. Nazarova, et al., European Neuropsychopharmacology, 21, Suppl. 2, S153-S154 (2011). DOI:10.12737/12356 ЭТОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ХЕМОКОММУНИКАЦИИ ЛЮДЕЙ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ЭНДОКРИННЫМ И ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИМ СТАТУСОМ К.Ю. Зубрикова, О.В. Булатова, А.В. Бедарева, В.В. Трасковский, А.А. Чуянова, Н.А. Литвинова ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный университет» nadyakemsu@mail.ru Для решения вопроса о роли запаховых сигналов в невербальной коммуникации людей исследованы психофизиологические, иммуно-эндокринные и генетические факторы, оказывающие влияние на изменчивость субъективных оценок запаховой привлекательности людей. Ключевые слова: хемокоммуникация, половой опыт, венерические заболевания, запах Гипотеза о реальном вкладе хемосигналов в формирование репродуктивного поведения людей предполагает, что осознанная или неосознанная оценка запахов друг друга варьирует в зависимости от генотипа, психофизиологического состояния, фаз менструального цикла, репродуктивного здоровья половой мотивации и личного сексуального опыта (K.Grammer et al, 2005; M.P.Moshkin et al, 2011). Влияние этих факторов на субъективную оценку интенсивности и привлекательности запаха пота, собранного в подмышечной впадине на фильтровальную бумагу, было исследовано у 194 юношей и 89 девушек студентов университета и пациентов кожно-венерического диспансера, которые были и донорами, и реципиентами запаховых проб. Все исследования проводились в лаборатории этологии человека Кемеровского государственного университета и кожновенерическом диспансере с учетом медицинских и этических норм. Потенциальные партнеры отдавали предпочтения запаховым образцам с набором HLA-DRB1 аллелей отличным от их собственного, что связано с преимуществом MHC-гетерозиготного спаривания у млекопитающих. Обнаружена стойкая негативная комбинация женского HLA-DRB1*04 с мужским HLA-DRB1*15. Эти аллели ассоциированы с рядом иммунопатологических состояний таких, как ревматоидный артрит, сахарный диабет I типа, рассеянный склероз, системная красная волчанка и привычное невынашивание беременности. Применение парфюмерных композиций девушками привело к инверсии мужского выбора и снятию данного ольфакторного блока. В будущем это явление может быть причиной увеличения числа репродуктивных потерь и иммунопатологий в последующих поколениях. Запаховые образцы пота, собранные в условиях стресса оценивались как менее приятные по сравнению с таковыми, собранными в комфортной