Кардиопротекторные свойства структурных аналогов гамма-аминомасляной кислоты

Рис. 13 Изменение показателя дыхательного контроля (А) и эффективности фосфорилирования (коэффициент Р/О)(В) митохондрий сердца, мозга и печени стрессированных животных

*данные достоверны по сравнению с группой интактных животных при р<0,05 по t-критерию Стьюдента; ** данные достоверны по сравнению с группой стрессированных животных при р<0,05 по t-критерию Стьюдента

В условиях длительного стрессорного воздействия у животных, получавших цитрат фенибута и соединение РГПУ-195, достоверно повышается интенсивность дыхания митохондрий сердца в зависимости от концентрации АДФ (дыхательный контроль), по выраженности действия соединения превосходят препарат сравнения фенибут (Рис. 13).

Таким образом, исследуемые вещества ограничивают негативные метаболические сдвиги, возникающие в кардиомиоцитах при ишемическом повреждении. Возможно, данный механизм обусловлен благоприятным влиянием соединений РГПУ-147 и РГПУ-195 на гемодинамику, коллатеральный кровоток и микроциркуляцию, что способствует улучшению доставки кислорода в пораженный участок и предупреждению субстратного, антиоксидантного, гормонального и других видов дефицита, а также токсического действия частично застаивающихся продуктов углеводного и жирового метаболизма клетки. Кроме того, соединение РГПУ-147, очевидно, являясь агонистом метаботропных ГАМКв-рецепторов, может активировать через б-субъединицу G-белка аденилатциклазу, синтезирующую цАМФ и способствовать мобилизации субстратов для синтеза АТФ, дефицит которого наблюдается в сердце при ИБС и при действии других патогенных факторов. Возможно, соединение РГПУ-147 модифицирует биохимические реакции ГАМК-шунта, способствуя, в условиях дефицита кислорода, увеличению ресинтеза АТФ, созданию дополнительного фонда окисленного НАД+, необходимого для окислении лактата в пируват, снижению токсического действия лактата на ферментные системы клеток.

Ишемическое, стрессорное и алкогольное повреждения миокарда характеризуются болевым синдромом. В этой связи нами было изучено анальгетическое действие соединений РГПУ-147 и РГПУ-195. У алкоголизированных животных наблюдалось снижение порога болевой чувствительности на 33,3% (р? 0,05) по сравнению с интактной группой. У животных, получавших соединение РГПУ-147, РГПУ-195, фенибут и пирацетам антиноцицептивный эффект превосходил таковой у алкоголизированных животных на 76,4; 11,1 и 84,4 (р? 0,05), 78,2% (р? 0,05), соответственно.

Изучение кардиотоксического действия соединения РГПУ-147 показало, что введение его крысам в нарастающих дозах (50 мг/кг (терапевтической), 250 мг/кг (доза в 5 раз превышающая терапевтическую), 700 мг/кг (токсическая)) перорально, один раз в день в течение 6 мес. не влияет на электрокардиографические показатели.

Важнейшим этапом доклинических испытаний потенциальных лекарственных средств является изучение экспериментальной фармакокинетики*.

Данные исследования позволяют изучить процессы всасывания, распределения, метаболизма и выведения лекарственных веществ. Знание фар макокинетических свойств позволяет обосновать выбор путей и методов их

*Выражаем искреннюю благодарность д.б.н Смирновой, к.б.н.Рябухе А.Ф., лаборанту Сучкову Е.А. за помощь в проведении исследований.

введения, выявить ткани, в которые они проникают наиболее интенсивно и/или в которых удерживаются наиболее длительно, установить основные пути элиминации фармакологического средства (Фирсов А.А. и др., 2005).

Таблица.3

Фармакокинетические параметры соединения РГПУ-147 в плазме крови крыс при внутривенном введении в дозе 50 мг/кг

Таблица.4

Фармакокинетические параметры распределения соединения РГПУ-147 в органах и тканях при внутривенном введении крысам в дозе 50 мг/кг

Таким образом, в распределении соединения РГПУ-147 в организме животных прослеживается значительная неоднородность (Таб.4). Соединение имеет наибольшую тропность к органам с высокой степенью васкуляризации - легким, селезенке, сердцу и органам элиминации - печени и почкам, в меньшей степени содержится в головном мозге. Невысокая проницаемость для соединения РГПУ-147 гематоэнцефалического барьера, скорее всего обусловлена низкой липофильностью, что подтверждается его низкими концентрациями в сальнике.

При изучении экскреции препарата было выявлено, что соединение РГПУ-147 определяется в моче в течение 48 часов исследования. При этом около 90% экскретируемого соединения выделяется в первые 24 часа после введения. Почечный клиренс составляет 0,047 л/час, внепочечный - 0,33 л/час, то есть превышает ренальный в 7 раз.

При исследовании экскреции соединения РГПУ-147 с содержимым кишечника было обнаружено, что максимальное выделение препарата происходит в первые 24 часа исследования, соединение определяется до 48 часа. Суммарная экскреция неизмененной субстанции с калом фактически в 1000 раз ниже таковой в моче, что свидетельствует о низкой степени участия энтерального пути выведения в процессах элиминации препарата в организме крыс.

Выделение соединения с желчью достигает максимального уровня к 3-му часу исследования, а затем происходит постепенное снижение, но определяется до 24 часа. Суммарная экскреция неизмененной субстанции составила около 2% от введенной дозы, что свидетельствует о низкой вероятности гепатодуоденальной циркуляции неметаболизированного соединения. Однако при этом не отрицается возможность циркуляции для возможных метаболитов, площади хроматографических пиков которых значительно превышают таковые для соединения РГПУ-147 в пробах желчи.

Подводя итог проведенному исследованию, можно сказать, что соединение РГПУ-147 и соединение РГПУ-195 обладают выраженным кардиопротекторным действием. Возможные механизмы, обеспечивающие эти эффекты, представлены в нижеследующей схеме:

Схема возможных механизмов, объясняющих кардиопротекторное действие соединения РГПУ-147.

Таким образом, производное ГАМК - соединение РГПУ-147 может быть использовано в качестве модельного соединения для получения лекарственных веществ с кардиопротекторными свойствами. Есть все основания предполагать, что оно может успешно применяться в кардиологии.

ВЫВОДЫ

1.Среди исследованных 89 линейных и циклических производных ГАМК, замещенных по углероду, амино- и карбоксильной группе, полифункциональнозамещенных, а также среди солей и композиций, полученных на основе производных ГАМК выявлены вещества с выраженной противоишемической активностью - соединение РГПУ-147 (цитрат фенибута) : ЕД20 - 13,5 мг/кг, ЕД50 - 41 мг/кг, ЛД50-1750 мг/кг, ТИ - 128,7 и 42,6, соответственно, и соединение РГПУ-195, ЕД20 -17,4 мг/кг, ЕД50 - 107 мг/кг, ЛД50- 2300, ТИ - 131,7 и 21,4, соответственно, обладающие способностью улучшать ФСОИ миокарда при ОНВЛКА у животных

2.Соединение РГПУ-147 ограничивает размеры зоны некроза в условиях 7-ми дневного экспериментального инфаркта миокарда на 51,6%, тогда как препараты сравнения верапамил- на 36,3% и обзидан - на 22,2%, соответственно, и повышает инотропные резервы ишемизированного сердца животных.

3. Морфофункциональная оценка состояния миокарда алкоголизированных и стрессированных животных показала, что соединение РГПУ-147, в большей степени, и соединение РГПУ-195 обладают кардиопротекторным действием: уменьшают степень дегенеративных изменений кардиомиоцитов и нарушения коронарного кровообращения, способствуют сохранению инотропных резервов сердца и повышению толерантности к физической нагрузке.

4. Соединение РГПУ-147 оказывает центральное симпатоингибирующее и антистрессорное действие, что, очевидно, обусловлено, в большей степени, активацией ГАМКа- и, в меньшей степени, ГАМКв- рецепторов.

5.Гемодинамический механизм кардиопротекторного действия соединения РГПУ-147 заключается в способности стабилизировать основные показатели кардио- и гемодинамики при острой ишемии миокарда и 7-ми дневном экспериментальном инфаркте, повышать коллатеральный кровоток в очаге ишемии сердечной мышцы, улучшать микроциркуляцию.

6.Метаболический механизм кардиопротекторного действия соединения РГПУ-147 при ишемии миокарда включает в себя способность препарата ингибировать процессы перекисного окисления липидов, повышать уровень антиоксидантной защиты ишемизированного миокарда, предотвращать повреждающее действие ишемии на систему энергопродукции митохондрий.

7.Соединение РГПУ-147 имеет следующие фармакокинетические параметры: биологическая доступность (площадь под фармакокинетической кривой “концентрация - время” - AUC) - 89,94 мкг*час/мл, тканевая доступность (ft) - 0,671 мкг*час/мл, кажущийся коэффициент распределения (Kd) препарата между кровью и тканью - 1,005 мкг*час/мл, константа элиминации (Kel) - 0,375 час-1 , период полувыведения (Т1/2 ) - 1,849 час, среднее время удерживания (MRT) - 2,36 час, общий клиренс (Cl) - 0,373 л/(час*кг) (почечный - 0,047 л/час, внепочечный - 0,33 л/час).

8.При 6-ти месячном введении животным соединения РГПУ-147 в дозах 50 мг/кг (терапевтическая), 250 мг/кг (доза в 5 раз превышающая терапевтическую), 700 мг/кг (токсическая) кардиотоксическое действие не отмечено.

9.Результаты фармакологических исследований соединений под лабораторным шифром РГПУ-147 и РГПУ-195 позволяют рассматривать данные вещества в качестве основы для создания новых лекарственных препаратов с кардиопротекторным действием.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монографии, обзоры, статьи

1. Кардиоваскулярные и кардиопротекторные свойства ГАМК и ее аналогов: монография/ И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2008.- 204 с.: ил.

2. Кардиоваскулярные свойства нового циклического производного гамма-аминомасляной кислоты - соединения РГПУ-135/ И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова// Вестник Волгоградской медицинской академии. Волгоград. Т.55, №5. - 1999. - С.46-49.

3. Кардио- и церебропротекторное действие новых структурных аналогов ГАМК/ И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова, Л.Е.Бородкина, О.Ю.Гречко, В.В. Ковтун // Вестник Волгоградской медицинской академии. - 2000.- №6. - С. 52-56.

4. Кардиопротекторное действие фенибута и верапамила при раздельном и сочетанном применении/ В.Н.Перфилова, И.Н.Тюренков// Вестник Волгоградской медицинской академии.- 2001. - Т 57, №7. - С.54-57.

5.Роль ГАМК-ергической системы мозга в регуляции кровообращения/ И.Н. Тюренков, Перфилова В.Н.// Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2001. - №6. - С.68-72.

6.Рецепторы ГАМК и ее производные как потенциальные кардиоваскулярные средства// П.А. Галенко-Ярошевский, Н.Л. Шимановский, И.Н.Тю-ренков, В.Н.Перфилова // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2001. - С.6-13.

7. Антиаритмические свойства ГАМК и активаторов ГАМК-ергической системы/ И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова // Экспериментальная и клиническая фармакология.- 2002.- Т.65, №1.- С.77-80.

8.Сравнительное изучение системной и регионарной гемодинамики методами электромагнитной флуометрии и высокочастотной ультразвуковой допплерографии/ И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова// Методы исследования регионарного кровообращения и микроциркуляции в клинике. - 2004. - №3. -С.162-163.

9.Антиишемическое действие толильных производных гамма-аминомасляной кислоты/ В.Н.Перфилова, И.Н.Тюренков// Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. - 2005.- Т.1, №13. - С.30-33.

10. Противоаритмическое действие феруловой кислоты/ А.А.Дъяков, В.Н. Перфилова, И.Н.Тюренков// Вестник аритмологии. - 2005.- №39. - С.49 - 52.

11. Роль ГАМК-ергической системы в ограничении стрессорного повреждения миокарда/ В.Н.Перфилова, И.Н.Тюренков// Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. - 2005.- Т.4. вып.1. - С. 21-26.

12. Возможные механизмы антиангинального действия производных ГАМК/ В.Н.Перфилова, И.Н.Тюренков // Экспериментальная и клиническая фармакология. -2005.- .№5. - С.68-71.

13. Влияние соединения РГПУ-147 на микроциркуляцию в условиях хронической алкогольной интоксикации/ В.Н.Перфилова, И.Н.Тюренков, С.А. Лебедева, В.М.Берестовицкая, О.С.Васильева// Регионарноое кровообращение и микроциркуляция. - 2006. - №2(18). - С.78-81.

14. Кардиопротективное действие феруловой кислоты при стрессорном повреждении сердца/ В.Н.Перфилова, А.А.Дьяков, И.Н.Тюренков // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2005.- №5. - С.19-22.

15.Применение нагрузки объемом для оценки функциональных резервов сердца/ И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова// Экспериментальная и клиническая фармакология.- 2005. - №4. - С.60-63.

16.Влияние производных ГАМК на физическую выносливость и болевую чувствительность крыс при хронической алкогольной интоксикации/ В.Н. Перфилова, И.Н.Тюренков, С.А.Лебедева, В.М.Берестовицкая, О.С.Васильева // Пермский медицинский журнал.- 2006.- Т.23, №3.- С.99-102.

17. Изучение действия феруловой кислоты и фенибута при раздельном и сочетанном применении на сократительные свойства миокарда в условиях хронической алкогольной интоксикации/ В.Н.Перфилова, И.Н.Тюренков// Вестник Волгоградской медицинской академии. - 2006. - №2 (18). - С.55-58.

18. Кардиопротекторные свойства производных ГАМК в условиях острой алкогольной интоксикации/ В.Н.Перфилова, И.Н.Тюренков, В.М.Берестовицкая, О.С.Васильева // Экспериментальная и клиническая фармакология. -2006. -Т.69, №4.- С.23-27.

19. Коррекция кардиотоксического действия хронической алкогольной интоксикации ГАМК-ергическими средствами/ В.Н.Перфилова, И.Н.Тюренков, С.А.Лебедева // Кардиология.- 2007. -Т.47, №6. - С.46-48.

20.Влияние цитрокарда на функциональные резервы сердца в условиях хронического стрессорного воздействия/ В.Н.Перфилова, И.Н.Тюренков, С.А. Лебедева, Е.В.Волотова, В.М.Берестовицкая, О.С.Васильева// Бюллетень экспериментальной биологии и мед. - 2007.- Т.144, №.7.- С.24-29.

21.Влияние цитрокарда на функциональное состояние митохондрий кардиомиоцитов при хронической алкогольной интоксикации/ В.Н.Перфилова, О.В. Островский, В.Е.Веровский, Т.А.Попова, С.А.Лебедева, Х.Диб// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. -2007. - Т.143, №3. - С.312-315.

22.Влияние фенибута, его солей и композиций с органическими кислотами на физическую работоспособность/ И.Н.Тюренков, Е.В.Волотова, В.Н. Перфилова// Вестник ВолГМУ. -2007.- №1(21). - С.61-64.

23.Изменения функционирования системы микроциркуляции под влиянием нового производного ГАМК -соединения РГПУ-147 при хроническом стрессорном воздействии/ В.Н.Перфилова, И.Н.Тюренков, С.А.Лебедева, В.М. Берестовицкая, О.С.Васильева// Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2007. - №4.- С. 64-67.

24. Морфофункциональная оценка кардиопротекторного действия производных ГАМК в условиях хронической алкогольной интоксикации/ В.Н.Перфилова, И.Н.Тюренков, В.Б.Писарев, С.А.Лебедева, В.А.Толокольников, А.Н.Горячев// Бюл. ВНЦ РАМН и АВО. - 2008. - №1. - С.16-21.

Патенты

25.Средство, обладающее антиишемической, гипотензивной, противоаритмической и ноотропной активностью. В.М.Берестовицкая, О.С.Васильева, Б.М.Новиков, Н.В.Усик, М.М.Зобачева, И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова, Л.Е.Бородкина. - Российский патент №2216322. - Государственный реестр изобретений РФ. - 2002.

26. Соли 4-амино-3-фенилбутановой кислоты и лекарственное средство, обладающее антиишемической, гипотензивной, противоаритмической и ноотропной активностью. В.М.Берестовицкая, О.С.Васильева, Б.М.Новиков, Н.В.Усик, М.М.Зобачева, И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова, Л.Е.Бородкина. - Российский патент №2220131. - Государственный реестр изобретений РФ. - 2002.

27. Средство, обладающее антиишемической, гипотензивной и антигипоксической активностью. П.А.Галенко-Ярошевский, А.В.Уваров, З.И.Тюхтенева, И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова, В.М.Берестовицкая, О.С.Васильева, М.М.Зобачева, Н.В.Усик, Б.М.Новиков. Евразийский патент №002379. - Евразийское патентное ведомство. - 2002.

Другие публикации

28. Cardiovascular effects of the new GABA-derivatives/ I.N.Tjurenkov, V.N. Perfilova// Abstracts book Fourth National Congress of Pharmacology «The challenges in the face of pharmacology on the verge of 21 st century». Sofia, 1997. - P. 187.

29. Effect of GABA on infarct size in cat in hypo- and hyperactive cat subfected to coronary artery occlusion and reperfusion/ T.I.Panchenco, V.N.Perfilova, I.N. Tjurenkov// Abstracts book 5 th International Congress on Amino Acids. Grecce, 1997.- P.134.

30.Hypotensive effect of new GABA derivatives/ I.N.Tjurenkov, V.N. Perfilova// Abstracts book 5 th International Congress on Amino Acids. Grecce, 1997. - P.142.

31.Effect of GABA on infarct size hypo- and hyperreaktivity cats with postischemic coronary occlusion and reperfusion/ T.I.Panchenco, V.N.Perfilova, I.N.Tjurenkov// Abstracts book International Symposium «Drug targets in hesrt and brain ischemia». Italy, 1997. - P.85.

32. Study of RGPU-135 action on the central mechanism of regulation of blood circulation/ I.N.Tjurenkov, V.N.Perfilova// Abstracts book XIIIth International Congress of Pharmacjljgy. Mьnchen. 26 - 31 Yuli.- 1998.- P.678.

33. Коррекция нарушений центральной кардио- и гемодинамики при острой ишемии миокарда новым производным ГАМК - соединением РГПУ-147/ И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова, И.Б.Исупов, О.Ю.Гречко// Тезисы Всероссийской научной конференции "Актуальные проблемы экспериментальной и клинической фармакологии". Санкт-Петербург, 1999. - С. 213.

34.Влияние некоторых производных ГАМК на очаг ишемии миокарда при окклюзии нисходящей ветви левой коронарной артерии/ О.Ю.Гречко, И.Н. Тюренков, В.Н.Перфилова, И.Б.Исупов, В.М.Берестовицкая, О.С.Васильева, Н.В.Усик// Тезисы Всероссийской научной конференции "Актуальные проблемы экспериментальной и клинической фармакологии". Санкт-Петербург, 1999.- С. 54.

35.Антиаритмическое и противофибрилляторное действие соединения РГПУ-147/ И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова, О.Ю.Гречко, И.Б.Исупов// Тезисы докладов VI Российского национального конгресса "Человек и лекарство" Москва, 1999. - С.71 - 72.

36.Биологическая активность -фенилгомотаурина/ И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова// «Синтез, строение и химические превращения органических соединений азота: нитросоединений, аминов и аминокислот». Межвуз. сб. научных работ СПб., 1999. - С.67-70.

37.Создание противоаритмических средств на основе соединений ГАМК-позитивного действия/ Тюренков И.Н., Перфилова В.Н., О.Ю.Гречко// Тезисы докладов VII Российского национального конгресса "Человек и лекарство" Москва, 2000. - С. 553.

38.Кардиотропное действие нового производного ГАМК при экспериментальной ишемии миокарда/ И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова// Материалы 55-й региональной конференции по фармации, фармакологии и подготовке кадров: сборник научных трудов. Пятигорск, 2000.- С.228-230.

39.Влияние новых производных карфедона на функциональное состояние очага ишемии миокарда/ И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова // Материалы 56-й региональной конференции по фармации, фармакологии и подготовке кадров: сборник научных трудов. Пятигорск. - 2001. - С.214.

40.Перфилова В.Н., Тюренков И.Н.Влияние фенибута на зону некроза при острой ишемии миокарда.// Тез. докл. VIII Российского национального конгресса «Человек и лекарство». Москва, 2001 г, с.629.

41.Антиангинальные свойства новых фенильных производных ГАМК/ И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова// Тез. докл. IX Российского национального конгресса «Человек и лекарство». Москва. - 2002. - С.710.

42.Кардиопротекторное действие феруловой кислоты в условиях экспериментальной ишемии миокарда/ А.А.Дьяков, И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова // Тез. докл. IX Российского национального конгресса «Человек и лекарство». Москва. - 2002. - С.143.

43. Поиск кардиопротекторных средств в ряду веществ с ГАМК-позитивным действием/ И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова// «Нейрофармакология в XXI веке»:матер. Всерос. научной конф. Санкт-Петербург. -2002. - С.460.

44.Кардиопротективное действие феруловой кислоты при стрессорном повреждении миокарда/ А.А.Дьяков, И.Н.Тюренков, В.Н.Перфилова// «Нейрофармакология в XXI веке»: матер. Всерос. научной конф. Санкт-Петербург. -2002. - С.392 - 393.

Размещено на Allbest.ru