Дослідження впливу вперше синтезованих хімічних сполук із антигіпоксичною активністю на тривалість життя за умов гіпоксії (на прикладі похідних ксантину)
DOI:
https://doi.org/10.31548/humanhealth.2.2023.95Ключові слова:
амонієві солі 3-метил-7-метоксиетилксантиніл-8-тіоацетату, антигіпоксична активністьАнотація
Зменшення надходження кисню до тканин призводить до зміни ліпідного шару молекул та мембранних ферментів, унаслідок чого порушується бар'єрна, рецепторна, каталітична функції біологічних мембран. Основними причинами такого патологічного стану є енергодефіцит та активація перекисного окиснення ліпідів. Розпад фосфоліпідів та інгібування їх синтезу призводять до підвищення концентрації ненасичених жирних кислот та посилення їх перекисного окислення. Поряд із терапевтичною дією антигіпоксанти можуть проявляти побічні реакції: диспептичні явища (нудоту, блювання, біль у животі), викликати головний біль, безсоння, відчуття серцебиття, алергічні реакції. Тому пошук активніших і менш токсичних антигіпоксантів для корекції кисневої недостатності є раціональним і доцільним.
Метою цього дослідження було вивчити антигіпоксичну активність вперше синтезованих похідних амонієвих солей 3-метил-7-метоксиетилксантиніл-8-тіоацетату у дослідах на лабораторних тваринах.
Дослідження антигіпоксичної активності синтезованих речовин проведено на моделі гострої нормобаричної гіпоксії з гіперкапнією у дослідах на білих щурах лінії Вістар. У статті викладено дані експериментального дослідження антигіпоксічної активності 10 синтезованих амонієвих солей 3-метил-7-метокси-етилксантиніл-8-тіоацетату. Встановлено, що більшість досліджуваних речовин збільшували тривалість життя щурів, які були розміщені у герметичні камери, за умов гострої нормобаричної гіпоксії. Препарат для порівняння аміналон також виявив антигіпоксичну активність: збільшував тривалість життя щурів на 55,8%. Серед амонієвих солей 3-метил-7-метоксиетилксантиніл-8-тіоацетату найбільшу антигіпоксичну активність проявляла сполука 4-амонієва сіль 3-метил-7-метоксиетилксантиніл-8-тіоацетату піролідинію (шифр сполуки g-7842), яка в дозі 6,1 мг/кг збільшувала тривалість життя щурів в умовах гострої нормобаричної гіпоксії на 74,6% (p<0,01). На підставі отриманих даних можна припустити, що ця сполука має здатність регулювати процеси біотрасформації, змінюючи енергетичні потоки в дихальному ланцюгу мітохондрій, і призводить до значного зменшення витрат АТФ при одночасному збільшенні швидкості окислення амонієвої солі 7-метоксиетилксантиніл-8-тіоацетату піролідинію. Це сприяє покращенню функції клітин та збільшенню тривалості життя щурів в умовах гострої нормобаричної гіпоксії з гіперкапнією. Отримані дані вивчення антигіпоксичної активності амонієвих солей 3-метил-7-метоксиетилксантиніл-8-тіоацетату є підставою для більш поглибленого дослідження механізмів антигіпоксичної активності з метою створення нового ефективного лікарського засобу з антигіпоксичною активністю.
Посилання
Aw, T.Y., Andersson, B.S., Jones, D.P. (1987) Suppression of mitochondrial respiratory function after short-term anoxia. Am J Physiol., 252(4 Pt 1), 362-368. doi: 10.1152/ajpcell.1987.252.4.C362. PMID: 2882683
Castrop, H. (2008). Modulation of adenosine receptor expression in the proximal tubule: a novel adaptive mechanism to regulate renal salt and water metabolism. Am. J. Physiol. Renal. Physiol., 295(1), 35-36.
Flood, D., Sang, E., Cormac, L., Taylor, T. (2023). Intracellular Energy Production and Distribution in Hypoxia. Journal of Biological Chemistry, 299(2), 105103. http://dx.doi.org/10.1016/j.jbc.2023.105103
Geromel, V., Chretien, D., Benit, P. (2002). Coenzyme Q and idebenone in the therapy of respiratory chain disease: rationale and comparative benefits. Mol. Genet. Metab., 77, 21-30.
Goda, N., Kanai, M. (2012). Hypoxia-inducible factors and their roles in energy metabolism. Int J Hematol, 95, 457–463. https://doi.org/10.1007/s12185-012-1069-y
Holmes, T., Brown, A.W., Suggitt, M. (2020). The influence of hypoxia and energy depletion on the response of endothelial cells to the vascular disrupting agent combretastatin A-4-phosphate. Sci Rep., 10, 9926. https://doi.org/10.1038/s41598-020-66568-8
Khayat, R., Patt, B., Hayes, D. (2009). Obstructive sleep apnea: the new cardiovascular disease. Part I: Obstructive sleep apnea and the pathogenesis of vascular disease. Heart Fail Rev., 14(3), 143-153.
Lukyanikhina, O. A., Vyganaiylo, S. M. (2023). Statistical methods for the purposes of science and practice. Our right., 2, 192-195. DOI: https://doi.org/10.32782/NP.2023.2.27
MacIntyre, N. R. (2014). Tissue Hypoxia: Implications for the Respiratory Clinician. Respiratory Care, 59(10), 1590-1596; DOI: https://doi.org/10.4187/respcare.03357
MacVicar, T., Ohba, Y., Nolte, H. (2019). Lipid signalling drives proteolytic rewiring of mitochondria by YME1L. Nature. 575, 361–365. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1738-6
Pavlov, O.O. (2008). Effect of antihypoxant actovegin on dynamics of markers of the oxygen cascade. Klin Khir., 9, 57-59.
Preclinical studies of medicinal products (2001) [Editor's note. O. V. Stefanova]. K.: Avicenna. P. 433-443.
Romaneko, M.I., Ivanchenko, D.G., Samura, I.B. (2006). Synthesis, physicochemical and biological proper-ties of 8-amino derivatives of 1-benzyltheobromine. Zaporozhye medi-cal journal, 3(36), 142-146.
Ucar, Z.Z., Taymaz, Z., Erbaycu, A.E. (2009). Nocturnal hypoxia and arterial lactate levels in sleep-related breathing disorders. South. Med. J., 102(7), 693-700.
Wang, X.H., Cavell, B.E., Syed, Alwi, S.S., Packham, G. (2009). Inhibi-tion of hypoxia inducible factor by phenethyl isothiocyanate. Biochem. Pharmacol.,78(3), 261-272.
Wheaton, W.W., Chandel, N.S. (2011). Hypoxia. 2. Hypoxia regulates cellular metabolism. Am J Physiol Cell Physiol., 300(3), 385-393. doi:10.1152/ajpcell.00485.2010
Wolff, A.A., Rotmensch, H.H., Stanley, W.C., Ferrari, R. (2007). Met-abolic approaches to the treatment of ischemic heart disease: the clinicans perspective. Heart Failure Reviews, 7, 187-203. https://doi.org/10.1023/a:1015384710373
Aw, T.Y., Andersson, B.S., Jones, D.P. (1987) Suppression of mitochondrial respiratory function after short-term anoxia. Am J Physiol., 252(4 Pt 1), 362-368. doi: 10.1152/ajpcell.1987.252.4.C362. PMID: 2882683
Castrop, H. (2008). Modulation of adenosine receptor expression in the proximal tubule: a novel adaptive mechanism to regulate renal salt and water metabolism. Am. J. Physiol. Renal. Physiol., 295(1), 35-36.
Flood, D., Sang, E., Cormac, L., Taylor, T. (2023). Intracellular Energy Production and Distribution in Hypoxia. Journal of Biological Chemistry, 299(2), 105103. http://dx.doi.org/10.1016/j.jbc.2023.105103
Geromel, V., Chretien, D., Benit, P. (2002). Coenzyme Q and idebenone in the therapy of respiratory chain disease: rationale and comparative benefits. Mol. Genet. Metab., 77, 21-30.
Goda, N., Kanai, M. (2012). Hypoxia-inducible factors and their roles in energy metabolism. Int J Hematol, 95, 457–463. https://doi.org/10.1007/s12185-012-1069-y
Holmes, T., Brown, A.W., Suggitt, M. (2020). The influence of hypoxia and energy depletion on the response of endothelial cells to the vascular disrupting agent combretastatin A-4-phosphate. Sci Rep., 10, 9926. https://doi.org/10.1038/s41598-020-66568-8
Khayat, R., Patt, B., Hayes, D. (2009). Obstructive sleep apnea: the new cardiovascular disease. Part I: Obstructive sleep apnea and the pathogenesis of vascular disease. Heart Fail Rev., 14(3), 143-153.
Lukyanikhina, O. A., Vyganaiylo, S. M. (2023). Statistical methods for the purposes of science and practice. Our right., 2, 192-195. DOI: https://doi.org/10.32782/NP.2023.2.27
MacIntyre, N. R. (2014). Tissue Hypoxia: Implications for the Respiratory Clinician. Respiratory Care, 59(10), 1590-1596; DOI: https://doi.org/10.4187/respcare.03357
MacVicar, T., Ohba, Y., Nolte, H. (2019). Lipid signalling drives proteolytic rewiring of mitochondria by YME1L. Nature. 575, 361–365. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1738-6
Pavlov, O.O. (2008). Effect of antihypoxant actovegin on dynamics of markers of the oxygen cascade. Klin Khir., 9, 57-59.
Preclinical studies of medicinal products (2001) [Editor's note. O. V. Stefanova]. K.: Avicenna. P. 433-443.
Romaneko, M.I., Ivanchenko, D.G., Samura, I.B. (2006). Synthesis, physicochemical and biological proper-ties of 8-amino derivatives of 1-benzyltheobromine. Zaporozhye medi-cal journal, 3(36), 142-146.
Ucar, Z.Z., Taymaz, Z., Erbaycu, A.E. (2009). Nocturnal hypoxia and arterial lactate levels in sleep-related breathing disorders. South. Med. J., 102(7), 693-700.
Wang, X.H., Cavell, B.E., Syed, Alwi, S.S., Packham, G. (2009). Inhibi-tion of hypoxia inducible factor by phenethyl isothiocyanate. Biochem. Pharmacol.,78(3), 261-272.
Wheaton, W.W., Chandel, N.S. (2011). Hypoxia. 2. Hypoxia regulates cellular metabolism. Am J Physiol Cell Physiol., 300(3), 385-393. doi:10.1152/ajpcell.00485.2010
Wolff, A.A., Rotmensch, H.H., Stanley, W.C., Ferrari, R. (2007). Met-abolic approaches to the treatment of ischemic heart disease: the clinicans perspective. Heart Failure Reviews, 7, 187-203. https://doi.org/10.1023/a:1015384710373
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Здоров'я людини і нації
TЦя робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Усі матеріали розповсюджуються згідно з умовами міжнародної публічної ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International Public License, що дозволяє іншим поширювати статтю з визнанням авторства та першої публікації в цьому журналі.
