научная статья по теме О ПРИРОДЕ ЭФФЕКТА ГЛИКОЗИДНОГО КЛАТРИРОВАНИЯ ФАРМАКОНОВ Математика

Текст научной статьи на тему «О ПРИРОДЕ ЭФФЕКТА ГЛИКОЗИДНОГО КЛАТРИРОВАНИЯ ФАРМАКОНОВ»

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2007, том 416, № 1, с. 133-134

= ФИЗИОЛОГИЯ

УДК 615.214:547.1/0121

О ПРИРОДЕ ЭФФЕКТА ГЛИКОЗИДНОГО КЛАТРИРОВАНИЯ

ФАРМАКОНОВ

© 2007 г. Т. Г. Толстикова, А. О. Брызгалов, И. В. Сорокина, А. С. Ратушняк, Т. А. Запара, О. Г. Симонова, академик Г. А. Толстиков

Поступило 23.10.2006 г.

Эффект гликозидного клатрирования фарма-конов, проявляющийся в существенном снижении дозы лекарственного агента, связанного в клатрат при сохранении базового уровня его специфической активности, рассматривается как основа эффективного подхода к разработке низкодозных лекарственных препаратов [1-7]. Этот эффект обнаруживают клатраты различных фармаконов с терпеноидными гликозидами - глицирризиновой кислотой и стевиозидом. Имея в виду природу эффекта, высказали предположение о том, что введение лекарственных препаратов в виде клатратов с гликозидами в организм обеспечивает защиту фар-макона от преждевременного метаболизма, повышает растворимость, улучшает транспорт через биологические мембраны и способствует концентрированию в органах-мишенях. Однако эти предположения нуждаются в экспериментальном подтверждении.

В настоящем сообщении впервые показано, что усиление фармакологического действия фар-макона при существенном снижении его дозы в клатрате связано с пролонгированием контакта с рецепторами.

Для исследования был взят клатрат известного гипотензивного препарата нифедипина (НФ) с глицирризиновой кислотой (ГК) молекулярного состава НФ : ГК = 1 : 4. Механизм действия нифедипина основан на блокаде кальциевых каналов. Ранее в экспериментах in vivo на крысах линии Wistar у клатрата нифедипина с ГК (1 : 4) был обнаружен гипотензивный эффект, равный эффекту самого нифедипина, введеного в дозе в 10 раз большей, чем в клатрате [8]. В настоящей работе представлены результаты исследования in vitro, выполненные на изолированных нейронах моллюска Lymnaea stagnalis (возраст 0.5-1.5 года).

Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова

Сибирского отделения Российской Академии наук Конструкторско-технологический институт вычислительной техники

Сибирского отделения Российской Академии наук, Новосибирск

Данная модель является адекватной для исследования эффектов блокаторов кальциевых каналов и основана на регистрации поступления ионов Ca+2 через потенциалзависимые кальциевые каналы плазматической мембраны непосредственно путем измерения трансмембранных ионных токов, а также опосредованно при регистрации вызванных потенциалов действия нейронов, находящихся в безнатриевом физиологическом растворе.

Известно, что трансмембранные потенциалзависимые токи соматической мембраны нейронов мультиионны. Входящие токи состоят из натриевой и кальциевой компонент. Обе компоненты входящего тока являются полностью аддитивными [9, 10]. Для устранения натриевой проводимости используются внеклеточные солевые растворы, не содержащие ионов натрия.

Полностью изолированные нейроны получены путем ферментативной обработки нервной ткани моллюска с последующим механическим разделением клеточных агрегатов [11]. Ферментативную обработку проводили в физиологическом растворе, содержащем 0.3-0.5% проназы (фирма "Sigma"), при комнатной температуре в течение 40-60 мин. Изолированные нейроны культивировали 12-18 ч в физиологическом растворе без добавок аминокислот перед проведением электрофизиологических исследований. Использовали физиологический раствор следующего состава (мМ): NaCl 85, KCl 1.6, CaCl 4, MgCl 1.5, трис-HCl 8, рН 7.6-7.8.

Для регистрации мембранного потенциала клеток использовалась микроэлектродная техника. Для регистрации интегральных токов использовали одну из версий "патч-кламп-метода" -метод микроотведений [12]. Регистрировались входящие токи максимальной амплитуды с интервалом 1-5 мин.

Нифедипин ("BAYER", Германия) и клатрат нифедипина с ГК [7] брали в одинаковых концентрациях (3 мМ). Концентрация нифедипина в клатрате была в 10 раз меньше (0.3 мМ).

В первой серии опытов исследовали действие нифедипина и клатрата (НФ : ГК = 1 : 4) на вызванную спайковую активность изолированных нейронов в безнатриевой среде. После замены

134

ТОЛСТИКОВА и др.

I, нА

Рис. 1. Изменения амплитуды кальциевого тока, вызванные действием и отмыванием блокаторов (по 12 клеткам). 1 - вызванное нифедипином. 2 - вызванное клатратом нифедипина с глицирризиновой кислотой. Стрелки вверх - начало действия блокаторов. Стрелки вниз - начало отмывания блокаторов. По оси X - время, по оси Y - амплитуда входящего тока, I.

нормального физиологического раствора на безнатриевый с добавлением 3 мМ нифедипина или его клатрата с ГК первое время сохранялась генерация вызванных кальциевых потенциалов действия (ПД). Затем генерация вызванных ПД полностью прекращалась, что свидетельствует об эффективности используемых блокаторов. Эффект блокаторов был обратимым. Смена безнатриевого раствора на раствор, не содержащий блокаторы, приводила к восстановлению генерации вызванных кальциевых ПД. Эти данные показывают, что в этой модели как нифедипин, так и его клатрат с глицирризиновой кислотой полностью блокировали генерацию вызванных ПД в концентрации 3 мМ, при этом содержание нифе-дипина в клатрате было в 10 раз меньше (0.3 мМ).

Было обнаружено, что временные динамики эффектов нифедипина и его клатрата с ГК различаются. В случае применения клатрата нифедипина с ГК блокада и восстановление ответов после отмывки блокатора развивались более медленно, что позволило сделать предположение о более сложном типе взаимодействия клатрата с рецепторами и длительном удерживании последнего на рецепторе по сравнению с чистым нифедипином.

Для проверки возникших предположений в следующей серии экспериментов изучалось влияние веществ в концентрациях, использованных в первой серии, на динамику блокады токов потен-циалзависимых кальциевых каналов нейронов, находящихся в безнатриевом растворе, и восстановления токов после отмывки блокаторов.

Динамики подавления кальциевых токов этими блокаторами различались (рис. 1). Обнаружено, что подавление кальциевого тока под действием нифедипина развивается монотонно и максимальная блокада токов наблюдается в среднем на 25-й минуте инкубации нейронов (рис. 1, 1). Кривая уменьшения амплитуды кальциевого тока в случае клатрата имела отчетливый бимодальный

характер (рис 1, 2). Максимальная блокада токов наблюдалась в среднем на 55-й минуте инкубации нейронов с этим блокатором, что подтверждает предположение о более сложном типе взаимодействия клатрата с рецепторами.

Более медленно по сравнению с нифедипином происходила отмывка клатрата и восстановление амплитуды кальциевых токов (рис. 1). Наблюдаемое различие в восстановлении кальциевых токов после отмывки одинаковых концентраций чистого нифедипина и клатрированного с ГК свидетельствует о пролонгированном удерживании комплекса на рецепторе по сравнению с чистым нифедипином, доза которого была в 10 раз больше, чем в клатрате.

Сравнение действия нифедипина и его клатрата с глицирризиновой кислотой на изолированные нейроны моллюска L. stagnalis позволяет сделать заключение, что клатрат отличается от базового фармакона повышенным аффинитетом к рецепторам. Этот вывод согласуется с установленным ранее свойством фармаконов, находящихся в клатрате, проявлять базовую фармакологическую активность в более низкой дозе. Следовательно, природа эффекта гликозидного клатрирования определяется увеличением продолжительности удерживания специфическими рецепторами фармаконов в форме клатрата.

Работа выполнена при поддержке программы фундаментальных исследований Президиума РАН "Фундаментальные науки - медицине", Программами Президиума СО РАН и поддержана грантом РФФИ 04-04-48505-а.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Толстиков Г.А., Муринов ЮМ, Балтика Л.А. и др. // Хим.-фарм. журн. 1990. № 8. С. 26-29.

2. Толстиков Г.А., Муринов ЮМ, Балтика Л.А и др. // Хим.-фарм. журн. 1991. № 2. С. 29-31.

3. Толстиков Г.А, Муринов ЮМ, Балтика Л.А. и др. // Хим.-фарм. журн. 1991. № 3. С. 42-45.

4. Толстикова Т.Г, Сорокина М.В, Толстиков А.Г. и др. // ДАН. 2004. Т. 394. № 2. С. 707-709.

5. Толстикова Т.Г, Брызгалов А.О, Ганенко Ю.А. и др. Тез. докл. XII Международ. семинара "Медицина XXI века". Низкие Татры, 2004. С. 19-20.

6. Юнусов М.С, Толстиков Г.А., Муринов Ю.М. и др. Пат. РФ № 2180583 // Бюл. изобретения и полез. модели. 2002. № 8. С. 148.

7. Толстикова Т.Г, Брызгалов А.О., Сорокина М.В. и др. // ДАН. 2005. Т. 403. № 2. С. 274-276.

8. Толстикова Т.Г, Сорокина М.В, Брызгалов А.О. и др. // Рацион. фармакотерапия в кардиологии. 2006. № 1. С. 55-58.

9. КостюкМ.Г., Крышталь О.А. Механизмы электрической возбудимости нервной клетки. М., 1981. 204 с.

10. Adams D.J., Smith S.J., Thompson S.H. // Annu. Rev. Neurosci. 1980. V. 3. P. 141-167.

11. Костенко М.А. // Цитология. 1972. Т. 14. № 10. С. 1274-1278.

12. Zilberter Yu.I. // Pflugers Arch. 1982. Bd. 394. S. 150-155.

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК том 416 < 1 2007

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.

Показать целиком