Гибридные мультифункциональные вещества на основе нейролипинов

Декабрь 8, 2015 / Комментарии 0

Нейролипины участвуют в регуляции многих важных функций организма, включая деятельность нервной системы. Было установлено, что в зоне нейронального поражения наблюдается увеличение содержания нейролипинов, а именно — 2-арахидоноилглицерина и пальмитоилэтаноламина. Ингибирование с помощью фармакологических агентов или генетических манипуляций метаболизма как 2-арахидоноилглицерина, так и анандамида усиливает их нейрозащитное действие. Нейролипины противостоят нарушениям процессов микроциркуляции и гемостаза (N-ацилдофамины). Они противодействуют воспалению, уменьшают отек, снижают боль, блокируют инфильтрацию астроцитов (пальмитоилэтаноламин). Восполнение недостатка нейролипинового сигнала и тем самым восстановление защитной липидной системы — новый подход к коррекции нейродегенеративной патологии.

Однако использование нейролипинов как таковых не всегда оказывается эффективным. Для комплексного воздействия на такую многофакторную патологию, как нейродегенерация, требуются более сложно построенные вещества, а именно — гибридные полифункциональные соединения, основу которых составляют эндогенные биорегуляторы. Нами предложена и развивается соответствующая концепция. Согласно этой концепции, впервые разработаны комплексные конструкции соединений, сочетающих молекулярные фрагменты нейролипинов, нейроактивных пептидов, биогенных аминов (дофамина, тирамина) и доноров оксида азота, обоснован выбор компонентов, найдены способы их сочетания.

В рамках программы Президиума РАН «Фундаментальные науки — медицине» нами разрабатываются инновационные технологии создания гибридных полифункциональных лекарственных препаратов, одновременно воздействующих на несколько фармакологических мишеней патологического процесса. В зависимости от конкретного заболевания можно подобрать соответствующие составные части гибридной молекулы, однако существенно, чтобы основные компоненты были эндогенного происхождения. Таких компонентов может быть два, три, четыре или более. Нами разработаны технологии для сочетания четырех биоактивных компонентов: липидного (этаноламидные нейролипины), пептидного (три-, пентапептиды), биогенного амина (дофамин, тирамин) и донора оксида азота. Такие молекулярные конструкции созданы впервые.

Конструкции таких гибридных соединений включают в качестве липидного компонента этаноламиды жирных кислот (арахидоновой, олеиновой, пальмитиновой, докозагексаеновой) или простамид E2. Пептидный компонент — трипептид пролин-глицин-пролин — является субстанцией лекарственного препарата проглипрола, разработанного в ИМГ РАН под руководством академика Н.Ф. Мясоедова, обладает выраженным нейрозагцитным действием. Третий компонент — доноры оксида азота (нитросерин и нитроэтаноламин) — синтезирован по оригинальной методике в ИФАВ РАН. В качестве четвертого компонента использовали дофамин и тирамин. Нами разработаны способы химического сочетания этих компонентов в различных комбинациях.

Для проверки способности модифицированного по полярной части молекулы анандамида служить транспортной формой для других биоактивных молекул впервые синтезирован новый флуоресцентный аналог анандамида, содержащий ВODIPY-FL-флуорофор, присоединенный к арахидоновой кислоте через 2,2′-(этилендиокси)-бис(этилендиамин). На клетках глиомы С6 крысы показано, что флуоресцентный аналог является субстратом клеточной системы захвата анандамида. Транспорт BODIPY-анандамида был специфическим (чувствительным к присутствию стандартного ингибитора транспорта анандамида АМ-404), зависел от температуры и имел количественные характеристики, близкие к таковым тритиймеченого анандамида: для флуоресцентного анандамида — KM 4.5±0.9 мкМ, Vmax 20±1 амоль/(мин-клетка). Таким образом, была продемонстрирована способность конструкций на основе этаноламида арахидоновой кислоты (анандамида) переносить внутрь клетки молекулярные фрагменты примерно равной молекулярной массы, используя клеточную систему мембранного транспорта анандамида. На основании этих результатов была предложена новая конструкция гибридного соединения, в котором трипептид соединен с анандамидом не через N-концевую аминогруппу, а через С-концевой карбоксил.

Кроме трипептида проглипрола перспективным кандидатом на пептидную часть гибридного соединения является пентапептид HFPGP Было изучено специфическое связывание пентапептида HFPGP, меченного по С концевому остатку пролина, с плазматическими мембранами нервных клеток головного мозга крысы. Этот пептид является активным метаболитом гептапептида семакс, обладающего нейрозащитными свойствами. Было показано, что специфическое связывание [3H]HFPGP обратимо, насыщаемо при концентрации выше 150 нМ и имеет следующие характеристики: Kd=82±8 нМ, Bma x=16,6±l,l пмоль/мг белка мембран. Этот пептид, как и проглипрол, является активным метаболитом нейротропного пептида семакса и входит в его интерактон. Однако места специфического связывания проглипрола и HFPGP в головном мозге крысы различны: для HFPGP — в гиппокампе и мозжечке, а для PGP — только с плазматическими мембранами клеток базальных ядер переднего мозга.

Таким образом, комбинации структуры нейролипина, пептида, донора оксида азота и дофамина позволяют сочетать в молекуле гибридного соединения различные механизмы действия, что необходимо для комплексного воздействия на нейродегенеративный патологический процесс.

Подпишитесь на свежую email рассылку сайта!

Читайте также