ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2015, том 460, № 5, с. 601-602
БИОХИМИЯ, БИОФИЗИКА, МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ
УДК 577.352
ДЕЙСТВИЕ ПЕПТИДНОГО ЛЕКАРСТВЕННОГО ПРЕПАРАТА СЕМАКС НА ТОКИ АМРА-РЕЦЕПТОРОВ КЛЕТОК ПУРКИНЬЕ МОЗЖЕЧКА КРЫС
© 2015 г. В. В. Григорьев, Л. А. Андреева, В. Л. Замойский, В. П. Шевченко, член-корреспондент РАН С. О. Бачурин, академик РАН Н. Ф. Мясоедов
Поступило 11.09.2014 г.
БО1: 10.7868/80869565215050254
Эндогенные пептиды играют важнейшую ре-гуляторную роль во многих функциях организма человека, в том числе в регуляции его когнитивной сферы. Один из самых известных примеров в этой области — влияние адренокортикотропного гормона (АКТГ) на память [1]. Как удалось установить, не только сам АКТГ, но и отдельные его фрагменты, лишённые его гормональной активности, способны эффективно влиять на когнитивные функции, в частности, фрагмент 4-10, на основе которого был создан известный лекарственный препарат Семакс (метионил-глутамил-гистидил-фенилаланил-пролил-глицил-пролин) [2]. Другие фрагменты АКТГ, в частности фрагмент 18-39, известный как CLIP (кортикотропин-подобный лобный промежуточный пептид), также обладает когнитивно-стимулирующими свойствами [3]. Его характерной особенностью является способность позитивно модулировать токи АМРА-рецепторов (рецепторы а-амино-3-гид-рокси-5-метил-4-изоксазолпропионовой кислоты), что, как известно, обусловливает когнитивно-стимулирующие и нейропротекторные свойства CLIP [4, 5].
Целью настоящей работы явилось исследование способности Семакса влиять на активность АМРА-рецепторов мозга.
Исследование действия Семакса на постси-наптические АМРА-рецепторы осуществляли электрофизиологическим методом на свежевыделен-ных нейронах Пуркинье из мозжечка (12—15 дней) мозга крыс. В качестве вещества сравнения использовали один из первых модельных позитивных модуляторов АМРА-рецепторов (ампакинов) — ам-пакин BDP [6]. Выделение единичных нейронов
Институт молекулярной генетики Российской Академии наук, Москва Институт физиологически активных веществ Российской Академии наук, Черноголовка Московской обл. E-mail: grigor@ipac.ac.ru
проводили ферментно-механическим способом [7]. Трансмембранные токи отдельных нервных клеток вызывали аппликацией каиновой кислоты (КК) (агонист АМРА-рецепторов) в концентрации 50—500 мкМ. Токи регистрировали методом patch-clamp в конфигурации whole cell с помощью прибора ЕРС-9 ("HEKA", Германия) [8]. Данные обрабатывали при помощи программы Pulsfit ("HEKA").
Эксперименты показали, что Семакс способен в зависимости от концентрации в диапазоне 10-7— 10-5 М потенцировать токи АМРА-рецепторов (рис. 1). Наибольшую потенциацию (+88 ± 9%) Семакс оказывает в концентрации 3 х 10-5 М. Ампакин BDP практически в тех же концентрациях, что и Семакс, вызывал потенциацию токов АМРА-рецепторов, но его действие было менее эффективно, чем действие Семакса.
Ранее было показано, что Семакс оказывает но-отропное, психостимулирующее, нейрозащитное, антиоксидантное и антигипоксическое действие. Препарат усиливает внимание при обучении и анализе информации, улучшает консолидацию памятного следа, улучшает адаптацию организма к гипоксии, церебральной ишемии, наркозу и другим повреждающим воздействиям. Отличительной чертой действия препарата является активация синтеза нейротрофинов (регуляторов роста и дифферен-цировки нервной ткани) [9]. Однако природа его позитивного влияния на память, а также механизм активации синтеза нейротрофинов оставались неизвестными.
Проведенные исследования показали, что одним из механизмов реализации нейропротектор-ного и когнитивного-стимулирующего действия Семакса, вероятно, является его способность позитивно модулировать АМРА-рецепторы нейронов головного мозга. Известно, что позитивная модуляция АМРА-рецепторов вызывает усиленный синтез BDNF [10] и улучшает память животных [4].
602
ГРИГОРЬЕВ и др.
Амплитуда токов по отношению к контролю, принятому за 100% 250 г
200
150
100
50 -
-11
-10
-9
-8
-7
-6
-5
3 х -5
Концентрация, lg M
Рис. 1. Влияние пептидного лекарственного препарата Семакс и модельного ампакина БОР на амплитуду токов АМРА-рецепторов в нейронах Пуркинье мозжечка крыс. По оси абсцисс — концентрация веществ в ^ моль/литр, по оси ординат — амплитуда вызванных каинатом токов в процентах к контролю. Представлены средние значения и 95%-е доверительные интервалы, п = 12.
0
Таким образом, впервые показано, что лекарственный препарат Семакс способен потенцировать токи АМРА-рецепторов, что может лежать в основе его ранее установленного нейропротек-торного и когнитивно-стимулирующего действия.
Данная работа была частично поддержана Программой фундаментальных исследований Президиума РАН "Фундаментальные науки — медицине", а также грантами РФФИ-КОМФИ № 13—04—40083-Н и РФФИ № 11-04—12133-офи-м-2011.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Gold P.E., van Buskirk R. // Behav. Biol. 1976. V 16. P. 387—400.
2. Ашмарин И.П., Незавибатьков Н.Н., Мясоедов Н.Ф., Каменский А.А. и др. // ЖВНД. 1997. Т. 47. С. 419— 425.
3. Григорьев В.В., Петрова Л.Н., Иванова Т.А., Габре-льян А.В., Серкова Т.П. //Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2009. № 3. С. 291-294.
4. Lynch G. // Curr. Opin. Pharmacol. 2004. V. 4. P. 4-11.
5. Григорьев В.В., Прошин А.Н., Кинзирский А.С., Бачу-рин С.О. // Успехи химии. 2009. Т. 78. № 5. С. 524534.
6. Ami A.C., Kessler M. // Current Drug Targets. 2007. V. 8. P. 583-602.
7. Kaneda M, Nakamura H, Akaike N. // Neurosci. Res. 1988. V. 5. P. 299-315.
8. Hamill O.P., Marty A., Neher E., Sakmann B, Sig-worth F.J. // Pflugers Arch. 1981. V. 391. P. 85-100.
9. Долотов О.В., Середенина Т.С., Левицкая Н.Г., Каменский А.А., Андреева Л.А., Алфеева Л.Ю., Нагаев И.Ю., Золотарев Ю.А., Гривенников И.А., Энгле Ю, Мясоедов Н.Ф. // ДАН. 2003. Т. 391. № 1. С. 131134.
10. Lauterborn J.C., Lynch G, Vanderklish P., Arai A., GallC.M. // J. Neurosci. 2000. V 20. P. 8-21.
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 460 № 5 2015
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.