CC BY
29
Торшин И.Ю.1,2, Громова О.А.1,2, Стаховская Л.В.3, Семёнов В.А.1,4, Громов А.Н.1,2
1Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук, Москва, Россия; 2Центр хранения и анализа больших данных ФГБОУВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова», Москва, Россия; НИИ цереброваскулярной патологии и инсульта при ФГБОУВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, Москва, Россия; ФГБОУ «Кемеровский государственный медицинский университет» Минздрава России, Кемерово, Россия 419333, Москва, ул. Вавилова, 44, корп. 2; 2119234, Москва, Ленинские горы, 1; 3117997, Москва, ул. Островитянова, 1; 4650056, Кемерово, ул. Ворошилова, 22а
Дифференциальный хемореактомный анализ синергидных комбинаций толперизона и нестероидных противовоспалительных препаратов
Перспективным направлением терапии болезненного гипертонуса мышц и судорожных состояний является совместное использование миорелаксантов и нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП).
Цель исследования — определить наиболее эффективные и безопасные синергидные комбинации толперизона и НПВП. Материал и методы. Проведен дифференциальный хемореактомный анализ эффектов миорелаксанта толперизона и пяти НПВП (декскетопрофен, эторикоксиб, мелоксикам, напроксен, диклофенак). Оценка биологических активностей исследуемых молекул проводилась по пяти разделам: 1) ингибирование белков метаболизма простагландинов и лейкотриенов; 2) ингибирование эффектов транскрипционного фактора NF-kB, фактора некроза опухолей а и другие противовоспалительные механизмы; 3) ингибирование избыточной коагуляции и агрегации тромбоцитов; 4) вазодинамические эффекты; 5) противоопухолевые свойства на линиях клеток в культуре.
Результаты и обсуждение. На основании различий в профилях фармакологической активности толперизона и исследуемых НПВП были выделены наиболее перспективные синергидные комбинации, в которых оба действующих начала дополняют друг друга максимально эффективно и безопасно. Полученные оценки степени синергизма различных комбинаций толперизона и НПВП дают основание утверждать, что наиболее перспективными являются комбинации толперизон + эторикоксиб и толперизон + декскетопрофен, так как именно в этих комбинациях усиливаются противовоспалительные, антитромботические и противоопухолевые эффекты. Заключение. Результаты данного исследования помогут проводить адекватный подбор комбинаций миорелаксантов и НПВП у пациентов с гипертонусом мышц, что позволит повысить эффективность и безопасность лечения.
Ключевые слова: толперизон; диклофенак; мелоксикам; декскетопрофен; эторикоксиб; напроксен; хемореактомный анализ синергизма; большие данные.
Контакты: Ольга Алексеевна Громова; [email protected]
Для ссылки: Торшин ИЮ, Громова ОА, Стаховская ЛВ и др. Дифференциальный хемореактомный анализ синергидных комбинаций толперизона и нестероидных противовоспалительных средств. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2019;11(2):78—85.
Differential chemoreactome analysis of synergistic combinations of tolperisone and nonsteroidal anti-inflammatory drugs Torshin I.Yu.'2, Gromova O.A.'2, StakhovskayaL.V.3, Semenov V.A.'-4, GromovA.N.'-2
1Federal Research Center «Informatics and Management», Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia; 2Big Data Storage and Analysis Center, M.V. Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia; 3Research Institute of Cerebrovascular Pathology and Stroke,
N.I. Pirogov Russian National Research Medical University, Ministry of Health of Russia, Moscow, Russia; 4Kemerovo State Medical
University, Ministry of Health of Russia, Kemerovo, Russia '44, Vavilov St., Build. 2, Moscow 119333; 21, Leninskie Gory, Moscow 119234; 31, Ostrovityanov St., Moscow 117997;
422a, Voroshilov St., Kemerovo 650056
The concurrent use of muscle relaxants and nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) is a promising treatment for painful muscle hypertonia and convulsive states.
Objective: to identify the most effective and safe synergist combinations of tolperisone and NSAIDs.
Material and methods. A differential chemoreactome analysis was employed to evaluate the effects of the muscle relaxant tolperisone and five NSAIDs (dexketoprofen, etoricoxib, meloxicam, naproxen, and diclofenac). The biological activities of the molecules under study were assessed in five sections: 1) inhibition of the proteins of prostaglandin and leukotriene metabolism; 2) inhibition of the effects of the transcription factor nuclear factor kappa, tumor necrosis factor-a, and other anti-inflammatory mechanisms; 3) inhibition of excessive blood coagulation and platelet aggregation; 4) vasodynamic effects; 5) antitumor properties on cell lines in culture.
Results and discussion. Based on the differences in the pharmacological activity profiles of tolperisone and NSAIDs under study, the investigators identified the most promising synergistic combinations, in which both active ingredients complemented each other as effectively and safely as possible. The obtained estimates of the degree of synergism of various combinations of tolperisone and NSAIDs hold that the most promising
combinations are tolperisone + etoricoxib and tolperisone + dexketoprofen, since it is these combinations that enhance anti-inflammatory, antithrombotic, and antitumor effects.
Conclusion. The results of this study will help adequately choose combinations of muscle relaxants and NSAIDs in patients with muscle hypertonia, which will be able to improve the efficiency and safety of treatment.
Keywords: tolperisone; diclofenac; meloxicam; dexketoprofen; etoricoxib; naproxen; chemoreactome analysis of synergism; big data. Contact: Olga Alekseevna Gromova; [email protected]
For reference: Torshin IYu, Gromova OA, Stakhovskaya LV, et al. Differential chemoreactome analysis of synergistic combinations of tolperisone and nonsteroidal anti-inflammatory drugs. Nevrologiya, neiropsikhiatriya, psikhosomatika = Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics. 2019;11(2):78-85. DOI: 10.14412/2074-2711-2019-2-78-85
Миорелаксанты относятся к высокоэффективным препаратам для лечения болезненного гипертонуса мышц, скелетно-мышечной боли, ассоциированной с асептическим воспалением и избыточной физической нагрузкой. Терапевтическое действие миорелаксантов на гипертонус мышц обусловлено не только влиянием на тонус поперечнополосатой мускулатуры, но и дополнительными плейо-тропными эффектами (прежде всего противовоспалительными). Толперизон — миорелаксант центрального холино-литического действия, который блокирует спинномозговые рефлексы, а также стимулирует вазодилатацию [1].
Сравнительный хемореактомный анализ толперизона с тизанидином и баклофеном показал, что миорелаксант-ный эффект толперизона осуществляется посредством холи-нолитического действия, при этом практически не затрагивается адренергическая, дофаминергическая, ГАМКергиче-ская нейротрансмиссия. Были отмечены также возможные антитромботические и противовоспалительные эффекты толперизона, обусловленные ингибированием продукции фактора некроза опухоли (ФНО) а, модуляцией метаболизма простагландинов и лейкотриенов [2]. Поскольку противовоспалительное действие весьма важно для осуществления полноценного эффекта миорелаксации, в фармакотерапии гипертонуса мышц и судорожных состояний перспективно использовать комбинации толперизона и НПВП.
Цель исследования — определить наиболее эффективные и безопасные синергидные комбинации толперизона1 и НПВП.
Материал и методы. С помощью хемоинформацион-ного анализа оценивали синергизм фармакологических эффектов толперизона и пяти часто применяемых НПВП (декскетопрофен2, эторикоксиб3, мелоксикам4, напроксен, диклофенак). На основании различий в профилях фармакологической активности толперизона и исследуемых НПВП были выделены наиболее перспективные синергидные комбинации, в которых оба действующих начала дополняют друг друга максимально эффективно и безопасно.
Исследование проводилось с использованием важного направления постгеномной фармакологии — хемореак-томного моделирования. В рамках постегномной парадигмы молекула любого лекарственного средства мимикрирует под определенные метаболиты (вследствие наличия тех или иных сходств в химической структуре) и, связываясь с теми или иными белками протеома, производит соответствующие данному лекарству эффекты (как желательные,
'Калмирекс (ЗАО «ФармФирма «Сотекс»). 2Фламадекс (ЗАО «ФармФирма «Сотекс»).
так и нежелательные) [3]. Анализ фармакологических возможностей толперизона и НПВП был проведен на основе хемоинформационного подхода [4—6] — сравнения химической структуры исследуемых молекул со структурами миллионов других молекул, для которых молекулярно-фармакологические свойства известны. Процедура анализа основана на новейших технологиях машинного обучения, разрабатываемых в рамках теории комбинаторного анализа разрешимости и теории метрического анализа признаковых описаний [7—9].
Для проведения хемоинформационного анализа был разработан новый математический метод, основанный на комбинаторной теории разрешимости [9—11], в которой определяется ix-кортеж-инвариант (список фрагментов структур, применимый к структуре молекулы). Данное выражение, отражающее химическое расстояние между двумя произвольными молекулами, и было применено для решения задачи прогнозирования фармакологических свойств молекул. На первом этапе хемоинформационного анализа с использованием расстояния dx устанавливали список наиболее близких к толперизону химических структур. На втором этапе для каждой молекулы из баз данных извлекали все имеющиеся данные экспериментального измерения различных биологических свойств этой молекулы и определяли биологические активности с вычислением соответствующих констант (констант связывания, констант ингибирова-ния — Ki и др.). Затем оценивали степень синергизма по специально разработанной балльной шкале.
Результаты и обсуждение. В ходе хемореактомного анализа для анализируемых молекул были получены оценки 19 500 биологических активностей, осуществляемых в рамках реактома человека. Оценки этих активностей проводили по пяти разделам: 1) ингибирование белков метаболизма простагландинов и лейкотриенов; 2) ингибирование эффектов транскрипционного фактора NF-kB, ФНО-а и другие противовоспалительные механизмы; 3) ингибирование избыточной коагуляции и агрегации тромбоцитов; 4) вазодина-мические эффекты; 5) противоопухолевые свойства на линиях клеток в культуре. После этого были выбраны репрезентативные активности, суммированные в табл. 1—3.
Ингибирование белков метаболизма простагландинов и лейкотриенов
В табл. 1. приведены хемореактомные оценки ингиби-рования белков метаболизма простагландинов и лейкотрие-
3СТРЕГА табс (ЗАО «ФармФирма «Сотекс»). 4Амелотекс (ЗАО «ФармФирма «Сотекс»).
Таблица 1. Хемореактомные оценки ингибирования белков метаболизма простагландинов и лейкотриенов толперизоном и различными НПВП
Константа Ошибка Единицы Активность/белок ТЛП ДКТП ЭТК МЛС НПК ДКФ
Инг. 11,4 % ЦОГ-1 18,8 35,9 33,5 26,6 35,0 39,3
1С50 120,6 нМ ЦОГ-1 2202,9 2953,2 3404,6 2953,0 2284,2 4929,6
Инг. 14,9 % ЦОГ-2 14,0 38,3 43,7 41,6 41,8 45,4
1С50 101,0 нМ ЦОГ-2 2005 2036,9 1295,8 1823,7 1062,9 2357,4
1С50 107,5 нМ ПГЕ-синтаза 865,4 1648,9 1218,9 1495,0 1432,2 1125,0
К 62,6 нМ Рецептор простаноидов ЕР1 965,4 266,9 1010,6 432,9 973,4 495,7
К 44,1 нМ Рецептор простаноидов ЕР3 308,1 135,0 346,9 91,6 170,7 415,8
К 53,7 нМ Рецептор простаноидов ЕР4 238,3 421,5 343,3 206,7 266,0 522,4
1С50 79,2 нМ Цистеиновый лейкотриеновый рецептор 654,3 304,9 1133,8 282,6 1671,8 1077,8
Инг. 18,9 % Лейкотриеновый В4-рецептор 48,1 44,9 52,5 27,1 42,1 28,5
1С50 102,1 нМ Лейкотриеновый В4-рецептор 724,1 2993,4 572,5 1616,1 1977,7 3100,0
1С50 37,1 нМ 5-липоксигеназа-активирующий белок 216,8 215,5 110,7 213,2 219,7 120,8
Инг. 17,6 % 5-липоксигеназа-активирующий белок 18,8 45,3 35,1 39,7 30,6 40,1
Инг. 12,4 % Арахидонат-5-липоксигеназа 22,0 36,9 44,0 37,8 41,8 47,1
1С50 110,2 нМ Арахидонат-5-липоксигеназа 747,4 1346,6 1285,1 1146,7 1227,8 2818,1
1С50 26,8 нМ Лейкотриеновый В4-рецептор 1 129,8 35,4 138,2 38,7 192,0 145,1
Примечание. Инг. — ингибирование; ТЛП, толперизон; ДКТП — декскетопрофен; ЭТК — эторикоксиб; МЛС — мелоксикам; НПК — напроксен; ДКФ — диклофенак; ПГ — простагландин.
нов. Хемореактомный анализ показал, что толперизон является слабым ингибитором циклооксигеназы 2 (ЦОГ-2) — важнейшего таргетного белка всех НПВП (ингибирование на 14%, концентрация полумаксимального ингибирования — IC50=2005 нМ). Естественно, НПВП ингибировали ЦОГ-2 в гораздо большей степени — 38% и более (рис. 1). Таким образом, все НПВП существенно дополняют ингибирование ЦОГ-2 толперизоном.
Из данных табл. 1 видно, что НПВП также способствуют эффективному ингибированию метаболизма лейкотриенов: 5-липоксигеназа-активирующего белка (толперизон — 18,8%, НПВП — 30—45%), арахидонат-5-липоксигена-зы (толперизон - 22,0%, НПВП - 37-47%) и др. (см. рис. 1.). Таким образом, эффекты толперизона и НПВП в отношении ингибирования метаболизма лейкотриенов существенно дополняют друг друга.
Ингибирование эффектов транскрипционного фактора NF-kB, ФНО-а и другие противовоспалительные механизмы
Как было отмечено ранее, противовоспалительное действие толперизона осуществляется на фоне ингибирова-ния эффектов ФНО-а и фактора транскрипции NF-kB. Хе-мореактомный анализ показал существенное ингибирова-ние толперизоном эффектов NF-kB/ФНО-а (см. табл. 2). Эффекты молекул оценивались с использованием IC50, которая представляет собой концентрацию вещества, необходимую для ингибирования той или иной биологической ак-
тивности на 50%. Очевидно, что более высокое значение IC50 соответствует более слабому ингибированию.
Исследованные молекулы ингибировали синтез ФНО-а в цельной крови (толперизон IC50=126 нМ, НПВП IC50= 117-567 нМ), сигналы ФНО-а в мононуклеарных клетках периферической крови (толперизон - на 27,7%, НПВП - на 27-82%) и в клетках печени HepG2 (толперизон IC50=376 нМ, НПВП IC50=381-814 нМ). Таким образом, эффекты толперизона в отношении ингибирования NF-kB/ФНОа были сравнимы с таковыми НПВП.
Хемореактомный анализ выявил и другие молекулярные механизмы противовоспалительного действия толпери-зона, которые могут дополняться эффектами НПВП: инги-бирование С-С-хемокиновых рецепторов, матричных проте-иназ и каспаз. Ингибирование каспаз особенно ярко проявлялось у трех молекул: напроксена (IC50=442-2538 нМ), этори-коксиба (IC50=513-2137 нМ) и толперизона (IC50=1021-1940 нМ). Остальные молекулы характеризовались более слабыми эффектами (IC50=800-5862 нМ; см. табл. 2).
Каспазы являются проапоптотическими ферментами и в то же время участвуют в процессе воспаления. Хотя про-воспалительными обычно считаются только каспазы-1, 4, 5 и 11 [12], активность всех каспаз так или иначе связана с воспалением. Каспаза-1 активирует провоспалительные ци-токины интерлейкин (ИЛ) 1ß и ИЛ-18 и каспазу-7, которая, в свою очередь, усиливает транскрипцию NF-кВ-зависи-мых генов [13]. Каспазы-4, 5, 11 являются рецепторами, связывающими бактериальные липополисахариды грамм-
Таблица 2. Хемореактомные оценки противовоспалительных эффектов толперизона и НПВП, осуществляемых посредством ингибирования NF-kB/ФНО-а и других непростагландиновых механизмов
Константа Ошибка Единицы Активность/белок ТЛП ДКТП ЭТК МЛС НПК ДКФ
IC50 213 нМ Ингибирование ЛПС-индуцированного синтеза ФНО-a в цельной крови 126 117 567 285 567 133
IC50 279 нМ Ингибирование ЛПС-индуцированного 237 201 1381 657 1381 209
синтеза ФНО-a в цельной крови, через 24 ч
- 21 % Ингибирование ФНОа в мононуклеарных 27,7 82 27 27 82 82
клетках периферической крови
IC50 770 нМ Ингибирование NF-кВ-опосредованной 737 1260 1309 704 655 3575
транскрипции в клетках печени HepG2
человека
IC50 319 нМ Ингибирование сигналов ФНО-a в клетках печени HepG2 376 585 650 497 381 814
IC50 33 нМ Ингибирование фактора NF-кВ 1732 959 2887 112 3081 5348
IC50 3,2 мкг/ мл Ингибирование генерации супероксидного 4 5.5 3.7 Н/э 4 7
аниона в нейтрофилах
IC50 275 нМ ПОЛ 135 101 828 508 139 285
IC50 138 нМ Каспаза-1 1021 2110 625 3175 1750 2564
IC50 164 нМ Каспаза-3 1353 2501 1414 2034 2151 2007
IC50 130 нМ Каспаза-6 1230 802 1449 682 1278 952
IC50 87 нМ Каспаза-7 359 556 513 76 442 1873
IC50 206 нМ Каспаза-8 1940 5862 2137 5657 2538 5730
IC50 101 нМ ММП-1 482 738 577 799 727 907
IC50 73 нМ ММП-2 133 315 227 531 379 504
IC50 100 нМ ММП-3 304 1094 843 2221 642 1391
IC50 199 нМ ММП-7 3297 4642 3478 1821 3771 980
IC50 63 нМ ММП-8 133 466 184 290 478 601
IC50 99 нМ ММП-13 301 859 749 654.2 719 882
IC50 137 нМ ММП-14 716 1476 1153 1630 485 2414
Примечание. ЛПС — липополисахарид; ПОЛ — перикисное окисление липидов; ММП — матричная металлопротеиназа; н/э — нет эффекта.
негативных бактерий, и активируют каспазу-1. Каспаза-6 участвует в синтезе ФНО-а [14], каспаза-8 принципиально необходима для синтеза и созревания провоспалительного цитокина ИЛ-1|3 [15]. Поэтому ингибирование и толперизоном, и НПВП активности каспаз-1, 3, 6, 7, 8 будет существенно дополнять противоспа-лительные эффекты, направленные на снижение активности NF-kB/ФНО-a.
Ингибирование избыточной коагуляции и агрегации тромбоцитов
Хемореактомные оценки указали на воздействие толперизона и
НПВП на коагуляцию крови и агрегацию тромбоцитов. Ингибирование агрегации тромбоцитов связано с действием толперизона и НПВП на метаболизм простагландинов. Так,
Рис. 1. Хемореактомные оценки действия толперизона и НПВП на метаболизм
лейкотриенов
Таблица 3. Хемореактомные оценки вазодинамических эффектов толперизона и НПВП
Константа Ошибка Единицы Активность/белок ТЛП ДКТП ЭТК МЛС НПК ДКФ
IC50 47,5 нМ АПФ 42,9 388,0
IC50 21,5 нМ Рецептор вазопрессина V1a 108,3 52,7
Ki 44,0 нМ Рецептор вазопрессина V1b 201,8 193,4
IC50 13,7 нМ Рецептор вазопрессина V2 24,9 24,9
Ki 129,9 нМ Рецептор вазопрессина V2 1578,1 1970,1
Ki 49,6 нМ р2-адренергический рецептор 298,5 180,6
IC50 39,6 нМ Ренин 122,3 406,8
IC50 51,9 нМ NMDA-рецептор, GRIN1/GRIN2A 289,7 934,8
89.7 253,1 358,7 440,3
88.8 51,0 65,2 88,3 313,3 373,5 489,0 1224,8 30,0 12,0 17,2 21,2 1790,8 2303,7 2325,5 3195,6 141,5 359,1 199,6 593,9 160,5 400,2 132,7 388,6 278,8 1081,3 401,2 489,7
3500 3000 2500
^ 2000
ж
1500 1000 500 0
4000
3500
3000
2500
М
ж 2000
¡3
1500
1000
500
0
3000 2500 2000 X 1500 1000 500 0
ill
Oll
ТНР-1 острая моноцитарная лейкемия
Col-2 карцинома толстой кишки
■1п1
MV4-11
миелоидный лейкоз
ТЛП ДКТП
ЭТК
МЛС НПК ДКФ
lb-
Ill
RT-112 карцинома мочевого пузыря
SK-BR-3
аденокарцинома молочной железы
C0L0-205
аденокарцинома кишечника
НСТ-15
аденокарцинома кишечника
ТЛП ДКТП
ЭТК МЛС НПК ДКФ
U-87 MG глиобластома клетки
■Ми
HEp-2
карцинома гортани
■LI
и
А-549 карцинома легких
SK-MEL-28 меланома
ТЛП ДКТП
ЭТК
МЛС НПК ДКФ
J
SK-0V-3
карцинома яичников
ВХРС-3 аденокарцинома поджелудочной железы
DU-145 карцинома предстательной железы
CCRF-CEM Т-клеточный лейкоз
Рис. 2. Хемореактомные оценки противоопухолевых эффектов толперизона
и НПВП
толперизон и НПВП ингибировали рецептор тромбоксана А (толперизон IC50=340 нМ, НПВП IC50=692-2874 нМ) и
тромбоксан синтазу (толперизон IC50=192 нМ, НПВП IC50=173-757 нМ), а также адгезию тромбоцитов к коллагену (толперизон IC50=172 нМ, НПВП IC50=230-292 нМ). Данные механизмы участвуют в ингиби-ровании опосредованной аденозин-дифосфатом агрегации тромбоцитов (толперизон IC50=351 нМ, НПВП IC50=351-1898 нМ) и агрегации тромбоцитов плазмы, индуцированной арахидоновой кислотой (толпе-ризон IC50=583 нМ, НПВП IC50=258-937 нМ).
Полученные хемореактомные оценки антикоагулянтного действия исследованных молекул, по-видимому, связаны с торможением экспрессии фактора коагуляции VII, индуцированной ИЛ-1 (толперизон ICs0=1501 нМ, НПВП IC50=2214-2563 нМ), а также с ингибированием самого фактора коагуляции VII (толперизон IC50=53 нМ, НПВП IC50=58-232 нМ) и тромбина (толперизон IC50=530 нМ, НПВП IC50=862-1562 нМ).
Вазодинамические эффекты
Хемореактомные оценки вазоди-намических эффектов толперизона и НПВП (см. табл. 3) установили возможность ингибирования активности анги-отензинпревращающего фермента -АПФ (толперизон IC50=43 нМ, НПВП IC50=89-440 нМ), рецепторов вазопрессина (толперизон ICs0=15-1578 нМ, НПВП IC50=12-3195 нМ), ß2-адренер-гического рецептора (толперизон IC50=299 нМ, НПВП IC»=141-593 нМ) и ренина (толперизон IC50=122 нМ, НПВП IC50=132-406 нМ). Таким образом, сочетание толперизона с НПВП способствует снижению повышенного тонуса сосудов.
Противоопухолевые свойства на линиях клеток в культуре
Хемореактомные оценки противоопухолевых эффектов толперизона и НПВП в культурах опухолевых клеток (рис. 2) позволили установить, что все изученные молекулы в той или иной степени ингибировали рост опухолевых клеток. Например, толперизон проявлял активность в отношении всех типов исследованных клеток (IC50=304—1489 нМ). Декскетопрофен и эторикоксиб характеризовались максимальным эффектом в отношении клеток карциномы толстой кишки (линия Col-2, IC50=493,5 нМ), глиобластомы (U-87 MG, IC50=636,0 нМ), карциномы гортани (HEp-2, IC50=715.5 нМ) и меланомы (SK-MEL-28, IC50=1275,6 нМ). В то же время, например, диклофенак был максимально эффективен в отношении клеток карциномы гортани (HEp-2, IC50=806,7 нМ), меланомы (SK-MEL-28, IC50=694,2 нМ), миелоидного лейкоза (MV4-11, IC50=766,1 нМ), аденокар-циномы поджелудочной железы (BXPC-3, IC50=369,6 нМ) и др. Таким образом, хемореактомные оценки противоопухолевой активности указали на дифференцированное действие исследованных молекул на различные виды опухолей.
Рис. 3. Распределение балла синергизма толперизона с различными НПВП
ТЛП+ДКФ ТЛП + НПК ТЛП + МЛС ТЛП + ЭТК ТЛП + ДКТП
0
30
S10 -
Количественный анализ синергидности толперизона и НПВП по балльной шкале
Результаты дифференциального хемореактомного анализа показывают, что толперизон и НПВП могут существенно дополнять эффекты друг друга. Для выбора НПВП, который проявляет наибольший синергизм с толперизоном, мы разработали специальную балльную шкалу. Шкала для оценки синергидности анализируемых НПВП и толперизона включала балльные оценки каждой из фармакологических активностей, представленных в табл. 1-3. Шкала состоит из пяти разделов, рассмотренных выше:
1) ингибирование белков метаболизма простагландинов и лейкотриенов;
2) ингибирование эффектов NF-kB/
ФНО-a и другие противовоспалительные механизмы;
3) ингибирование избыточной коагуляции и агрегации тромбоцитов; 4) вазодинамические эффекты; 5) противоопухолевые свойства на различных линиях клеток в культуре. Сравнение эффектов толперизона и НПВП по каждой из исследованных активностей осуществлялось по 3-балльной системе: 0 баллов - толперизон проявляет активность,
-
20 30 40 50 60 Суммарный балл синергизма НПВП с ТЛП
Рис. 4. Суммарный балл синергизма толперизона с различными НПВП
ТЛП + ДКТП ТЛП + ЭТК
ТЛП + МЛС
ТЛП + НПК
0
ТЛП + ДКФ
Ингибирование метаболизма простагландинов и лейкотриенов
Ингибирование NF-kB/ФНО-а и др.
Ингибирование избыточной коагуляции и агрегации тромбоцитов
Вазодинамические эффекты
Противоопухолевые свойства
Рис. 5. Суммарная оценка синергизма толперизона с различными НПВП по пяти разделам балльной шкалы
не найденную у НПВП (константа активности отличается в 2-3 раза и более); 1 балл — эффект толперизона сравним с эффектом НПВП; 2 балла - НПВП существенно дополняет эффекты толперизона; 3 балла - НПВП проявляет активность, не найденную для толперизона. Вычисление баллов синергизма для каждой активности по пяти разделам основывалось на статистических различиях в значениях кон-
стант, полученных при дифференциальном хемореактом-ном анализе толперизона и НПВП.
Оценка результатов, приведенных в табл. 1-5, по балльной шкале показала, что наиболее подходящими синер-гистами миорелаксанта толперизона являются эторикоксиб, декскетопрофен и напроксен. Анализ распределения балла синергизма между толперизоном и различными НПВП (рис. 3) выявил, что для наиболее типичной для эторикок-сиба, дексектопрофена и напроксена была оценка в 1 балл, т. е. эффект толперизона сравним с эффектом данного НПВП. В то же время для мелоксикама и диклофенака более характерным оказалось значение 0 баллов, т. е. толпери-зон проявляет активность, не найденную у данного НПВП (см. рис. 3). Суммарный балл синергизма толперизона с различными НПВП был максимальным для комбинаций толперизон + эторикоксиб, толперизон + дексектопрофен и несколько ниже - для комбинации толперизон + напрок-сен (рис. 4).
Анализ оценок синергизма толперизона с НПВП по пяти разделам балльной шкалы показал, что в ингибиро-вании белков метаболизма простагландинов и лейкотри-енов и эффектов NF-kB/ФНО-а максимальный синергизм достигается для комбинации толперизон + декске-топрофен. В то же время в ингибировании избыточной коагуляции и агрегации тромбоцитов, осуществлении ва-зодинамических и противоопухолевых эффектов максимальный синергизм проявила комбинация толперизон + эторикоксиб (рис. 5).
Итак, толперизон, как и другие миорелаксанты, целесообразно использовать в комбинации с НПВП. Как показывают результаты рандомизированных клинических ис-
следований и метаанализов, миорелаксанты способны усиливать анальгетическое действие НПВП [16—18], существенно улучшать качество жизни пациентов с болью в мышцах и суставах, что позволяет избегать дополнительных трат на неэффективные методы лечения [19, 20].
Заключение. Использование миорелаксантов и НПВП при комплексном лечении скелетно-мышечной боли позволяет уменьшить боль и спазм, вызванные дистонией или патологическим повышением тонуса поперечнополосатой мускулатуры при различных неврологических заболеваниях (церебральный паралич с повышением тонуса, спинномозговой паралич со спазмами и спинальным автоматизмом, контрактуры в конечностях вследствие травм спинного мозга). Поскольку скелетно-мышечная боль часто сопровождается воспалением, то миорелаксанты целесообразно применять в сочетании с НПВП. Врач должен проводить адекватный подбор комбинаций миорелаксантов и НПВП у пациентов с гипертонусом мышц, что позволяет повысить эффективность и безопасность лечения.
Результаты дифференциального хемореактомного анализа эффектов миорелаксанта толперизона в составе препарата калмирекс и пяти НПВП (декскетопрофен, это-рикоксиб, мелоксикам, напроксен, диклофенак) позволяют утверждать, что наиболее перспективными являются комбинации толперизон + эторикоксиб и толперизон + декске-топрофен, которые характеризуются наибольшим противовоспалительным, антитромботическим и противоопухолевым эффектом.
Работа выполнена по гранту РФФИ № 18-07-00944 и № 17-07-01419.
1. Машковский МД. Лекарственные средства. 17-е изд. Москва: Новая Волна; 2014.
С. 98—9. [Mashkovskii MD. Lekarstvennye sredstva [Medicines]. 17th ed. Moscow: Novaya Volna; 2014. P. 98—9.]
2. Торшин ИЮ, Громова ОА, Стаховская ЛВ, Семёнов ВА. Хемореактомный анализ молекул толперизона, тизанидина и баклофе-на: холинолитические, спазмолитические и анальгетические механизмы действия. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2018;10(4):72-80. [Torshin IYu, Gromova OA, Stakhovskaya LV, Semenov VA. Chemoreactome analysis of tolperisone, tizani-dine, and baclofen molecules: anticholinergic, antispasmodic, and analgesic mechanisms of action. Nevrologiya, neiropsikhiatriya, psikhoso-matika = Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics. 2018;10(4):72-80. (In Russ.)]. doi: 10.14412/2074-2711-2018-4-72-80
3. Torshin IYu. Bioinformatics in the post-genomic era: physiology and medicine. New York: NovaBiomedicalBooks; 2007.
4. Torshin IY, Rudakov KV. On the application of the combinatorial theory of solvability to the analysis of chemographs. Part 1: fundamentals of modern chemical bonding theory and the concept of the chemograph. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications).
ЛИТЕРАТУРА
2014;24(1):11-23.
5. Torshin IY, Rudakov KV. On the application of the combinatorial theory of solvability to the analysis of chemographs. Part 2: local completeness of invariants of chemographs in view of the combinatorial theory of solvability. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2014;24(2):196-208.
6. Torshin IY, Rudakov KV. On the theoretical basis of the metric analysis of poorly formalized problems of recognition and classification. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2015;25(4):577-87.
7. Torshin IY, Rudakov KV. Combinatorial analysis of the solvability properties of the problems of recognition and completeness of algorithmic models. Part 1: factorization approach. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2017;27(1):16-28.
8. Torshin IY, Rudakov KV. Combinatorial analysis of the solvability properties of the problems of recognition and completeness of algorithmic models. Part 2: metric approach within the framework of the theory of classification of feature values. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2017;27(2):184-99.
9. Torshin IY. Optimal dictionaries of the final information on the basis of the solvability criterion and their applications in bioinformatics. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2013;23(2):319-27. '
10. Torshin IY, Rudakov KV. On metric spaces arising during formalization of recognition and classification problems. Part 1: Properties of compactness. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2016;26(2):274-284.
11. Torshin IY, Rudakov KV. On metric spaces arising during formalization of problems of recognition and classification. Part 2: density properties. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2016;26(3):483-96.
12. Galluzzi L, Lopez-Soto A, Kumar S, Kroemer G. Caspases Connect Cell-Death Signaling to Organismal Homeostasis. Immunity. 2016 Feb 16;44(2):221-31.
doi: 10.1016/j.immuni.2016.01.020.
13. Sollberger G, Strittmatter GE, Garstkiewicz M, et al. Caspase-1: the inflam-masome and beyond. Innate Immun. 2014 Feb;20(2):115-25. doi: 10.1177/ 1753425913484374. Epub 2013 May 15.
14. Ladha S, Qiu X, Casal L, et al. Constitutive ablation of caspase-6 reduces the inflammatory
response and behavioural changes caused by peripheral pro-inflammatory stimuli. Cell Death Discov. 2018 Mar 12;4:40. doi: 10.1038/s41420-018-0043-8. eCollection 2018.
15. Monie TP, Bryant CE. Caspase-8 functions as a key mediator of inflammation and pro-IL-1p processing via both canonical and non-canonical pathways. Immunol Rev. 2015 May;265(1):181-93. doi: 10.1111/imr.12284.
16. Парфенов ВА, Яхно НН, Кукушкин МЛ и др. Острая неспецифическая (скелетно-мышечная) поясничная боль. Рекомендации Российского общества по изучению боли (РОИБ). Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2018;10(2):4—11. [Parfenov VA, Yakhno NN, Kukushkin ML, et al. Acute nonspecific (musculoskeletal) low back pain Guidelines of the Russian Society for the Study
of Pain (RSSP). Nevrologiya, neiropsikhiatriya, psikhosomatika = Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics. 2018;10(2):4-11. (In Russ.)]. doi: 10.14412/2074-2711-2018-2-4-11
17. Pareek A, Chandurkar N, Chandanwale A, et al. Aceclofenac-tizanidine in the treatment of acute low back pain: a double-blind, double-dummy, randomized, multicentric, comparative study against aceclofenac alone. Eur Spine J. 2009;18(12):1836-42. doi: 10.1007/s00586-009-1019-4
18. Андреев АВ, Громова ОА, Скоромец АА. Применение мидокалмовых блокад в лечении спондилогенных поясничных болевых синдромов. Результаты двойного слепого исследования. Русский медицинский журнал. 2002;10(21):968-72. [Andreev AV, Gromova OA, Skoromets AA. The use of mido-
calm blockades in the treatment of spondylogenic lumbar pain syndromes. Results of the double-blind study. Russkii meditsinskii zhurnal. 2002;10(21):968-72. (In Russ.)].
19. Fischoff D, Spivakovsky S. Are pharmacological treatments for oro-facial pain effective? Evid Based Dent. 2018 Mar 23;19(1):28-29. doi: 10.1038/sj.ebd.6401294.
20. Герасимова ОН, Парфенов ВА, Калимее-ва ЕЮ. Лечение пациентов с острой и подо-строй дорсалгией. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2018;10(3):36—41. [Gerasimova ON, Parfenov VA, Kalimeeva EYu. Treatment of patients with acute and subacute dorsalgia. Nevrologiya, neiropsikhiatriya, psikhosomatika = Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics. 2018;10(3):36-41. (In Russ.)]. doi:10.14412/2074-2711-2018-3-36-41
Поступила 24.03.2019
Декларация о финансовых и других взаимоотношениях
Публикация статьи поддержана ЗАО «ФармФирма «Сотекс». Авторы несут полную ответственность за предоставление окончательной версии рукописи в печать. Все авторы принимали участие в разработке концепции статьи и написании рукописи. Окончательная версия рукописи была одобрена всеми авторами.
