Новые гибридные соединения на основе нейролипинов и простамидов с сочетанным нейрозащитным и противовоспалительным действием
Проект направлен на решение фундаментальной задачи – создание нового класса гибридных соединений, сочетающих нейрозащитное действие с противовоспалительной активностью, на основе нейролипинов (нейроактивных липидов, включающих эндогенные лиганды каннабиноидных рецепторов и родственные соединения) и их циклооксигеназных метаболитов – простамидов. В последнее время наблюдается устойчивая тенденция к росту числа неврологических заболеваний, в основе которых лежат нейродегенеративные процессы; одним из существенных компонентов повреждения нервной ткани при этом является воспаление. Ощущается серьёзный недостаток эффективных средств борьбы с прогрессирующей гибелью нервных клеток при болезнях Альцгеймера и Паркинсона, рассеянном склерозе, инсульте и др. Нейролипины, одни из которых обладают выраженными нейрозащитными свойствами, а другие – противовоспалительными, являются удобным шаблоном для разработки прототипов новых лекарственных препаратов, помогающих организму противостоять нейродегенерации. Для создания гибридных соединений, комплексно воздействующих на основные механизмы нейродегенеративного процесса, предполагается синтезировать конъюгаты нейролипинов и простамидов, обладающих нейрозащитным действием, с известными противовоспалительными препаратами. Нейролипины, обладающие выраженным противовоспалительным действием, но слабой нейрозащитной активностью, будут модифицированы присоединением фрагментов, способных ее усилить. В результате выполнения проекта из синтезированной библиотеки, включающей более 50 новых соединений, будут отобраны наиболее перспективные вещества для дальнейшей разработки в качестве прототипов лекарственных препаратов. Отбор будет проведен на основании данных о биологической активности, полученных на моделях нейродегенерации и воспаления in vitro и in vivo с использованием современных методов клеточной и молекулярной биологии и нейрофармакологии. Кроме того, впервые будут получены данные по противоспалительной активности многих природных нейролипинов. Результаты, которые планируется получить в итоге выполнения данного проекта, будут соответствовать мировому уровню работ в этой области.
Отчет 2012 года
Цель проекта – поиск новых биоактивных липидов и их синтетических производных, сочетающих противоспалительное и нейрозащитное действие. В первый год выполнения проекта планировалось: синтезировать набор природных нейролипинов и их синтетических аналогов; разработать адекватную методику определения противовоспалительного эффекта веществ на клеточной модели; провести предварительное тестирование некоторых синтезированных соединений на моделях нейрозащитного и противовоспалительного действия. Были синтезированы необходимые для тестирования соединения: этаноламиды пальмитиновой, олеиновой, арахидоновой (анандамид) и докозагексаеновой кислот и арахидоноилдофамин. Для дальнейших биологических испытаний были синтезированы гибридные производные анандамида: эфиры с аспирином и ибупрофеном и карбаматное производное с дофамином. Кроме того, синтезированы новые негидролизуемые тиоуретановые аналоги арахидоноилдофамина, анандамида и его циклопропильного производного. Определено, что оба аналога анандамида обладают высоким сродством к каннабиноидному рецептору первого типа. Проведена существенная модификация методики оценки противовоспалительного действия, основанная на определении изменения синтеза оксида азота (по нитриту) клетками глиомы C6, стимулированными провоспалительными агентами. Оптимизированы параметры проведения реакций восстановления нитрата до нитрита разными агентами и цветной реакции Грейса, что позволило достичь чувствительности в 1.6 мкМ, достаточной для оценки эффекта нейролипинов. С помощью этого метода показано, что анандамид проявляет 50% ингибирование воспалительного ответа в концентрации 0.1 мкМ, а арахидоноилдофамин – в концентрации 1 мкМ. Среди синтезированных этаноламидов только анандамид оказывал умеренное нейрозащитное действие в модели калиевой депривации, но был практически неактивен в модели глутаматной токсичности. Впервые показано, что арахидоноилдофамин, активный в каждой из указанных выше моделей, оказывает нейрозащитное действие также и в модели спонтанной биоэлектрической активности нейрональной сети диссоциированной культуры клеток гиппокампа мыши в условиях гипоксии и постгипоксического синдрома. Ингибиторным анализом показано, что этот эффект арахидоноилдофамина в значительной степени опосредован его взаимодействием с каннабиноидным рецептором первого типа. Все запланированные исследования были выполнены, получены значимые научные результаты и создан важный методический задел для выполнения следующего этапа проекта.
Публикации
- Грецкая Н. М., Дружинина А.А., Бобров М.Ю., Безуглов В. В. Синтез новых тиоуретановых аналогов анандамида и других нейролипинов.// Химия природных соединений. — в печати.
- Ведунова М.В., Митрошина Е.В., Сахарнова Т.А., Бобров М.Ю., Безуглов В.В., Хаспеков Л.Г., Мухина И.В. Влияние N-арахидоноилдофамина на функционирование нейронной сети первичной культуры гиппокампа при моделировании гипоксии. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — в печати.
- Акимов М.Г., Бобров М.Ю., Грецкая Н.М., Безуглов В.В. Нейролипины – основа создания нового поколения лекарственных препаратов для борьбы с нейродегенеративными заболеваниями. / Биология – наука XXI века: Материалы Международной конференции. Москва, 24 мая 2012 г. / Ред. Р.Г. Василов. – М.: МАКС Пресс, 2012. — С. 16–18.
- Серков И.В., Безуглов В.В. Гибридные полифункциональные соединения, содержащие доноры оксида азота. / Биология – наука XXI века: Материалы Международной конференции. Москва, 24 мая 2012 г. / Ред. Р.Г. Василов. – М.: МАКС Пресс, 2012. — С. 832–834.
- Акимов М.Г., Грецкая Н.М., Зинченко Г.Н., Безуглов В.В. N-Ацилдофамины ‒ ключевой компонент липидной системы противораковой защиты. // Медицинский академический журнал. Приложение 2012 г. (Материалы II Всероссийской научной конференции молодых ученых «Проблемы биомедицинской науки третьего тысячелетия» 12‒14 ноября 2012 г.) — С. 246–248.