CC BY
19УДК 612.821
Дашиева В. Ж.12, Бородин М. А.3, М. В. Беляков4,
Сухов И. Б.123, Чистякова О. В.1, Шестакова Н. Н.1
1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
2 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, СПБПУ, Санкт-Петербург, Россия
3 НМИЦ им. В. А. Алмазова Минздрава РФ, Санкт-Петербург, Россия
4 Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства, ФГУП «НИИ ГПЭЧ», Ленинградская область, Россия
Dashieva V. Zh. 12, Borodin M. A.3, M. V. Belyakov4,
Sukhov I. B.123, Chistyakova O. V.1, Shestakova N. N.1
1 Sechenov Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry Russian Academy of Sciences, St. Petersburg, Russia
2 Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, St. Petersburg, Russia
3 Almazov National Medical Research Centre, St. Petersburg, Russia
4 Research Institute of Hygiene, Occupational Pathology and Human Ecology, Leningrad region, Russia
E-mail: [email protected]
ИЗУЧЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕПАРАТА KB-R7943 В ОРГАНАХ И ОТДЕЛАХ МОЗГА КРЫС
ПОСЛЕ ВНУТРИВЕННОГО ВВЕДЕНИЯ ПРИ ПОМОЩИ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ С МАСС—СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИМ ДЕТЕКТОРОМ
THE STUDY OF KB-R7943 DISTRIBUTION IN ORGANS AND DEPARTMENTS OF THE BRAIN IN RATS AFTER INTRAVENOUS ADMINISTRATION USING LIQUID CHROMATOGRAPHY WITH A MASS SPECTROMETRIC DETECTOR
DOI
Аннотация: KB-R7943 известен как селективный блокатор натрий-кальциевого обменника (NCX). Было показано, что NCX косвен-
но влияет на ионную проводимость ионотропных рецепторов N-ме-тил^-аспартата (NmdAr), участвующих в патогенезе нейропатиче-ского болевого синдрома. Было высказано предположение, что KB-R7943 может обладать анальгетической активностью для облегчения нейропатической боли.
Для проверки данной гипотезы на первом этапе было проведено исследование по определению распределения KB-R7943 в образцах тканей крыс после внутривенного введения препарата методом жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием после извлечения анализируемого препарата (аналита) из матрицы, очистки и концентрирования экстракта.
Ключевые слова: KB-R7943; нейропатическая боль; метод HPLC— MS/MS; крыса.
Abstract: KB-R7943 is known as a selective sodium-calcium exchanger (NCX) blocker. It has been shown that NCX indirectly affects the ionic conductivity of ionotropic N-methyl-D-aspartate receptors (NMDAR) involved in the pathogenesis of neuropathic pain syndrome. It has been hypothesized that KB-R7943 may have analgesic activity for the relief of neuropathic pain.
To test this hypothesis, at the first stage, a study was carried out to determine KB-R7943 distribution in tissue samples of rats after intravenous administration of the drug by liquid chromatography with mass spectrometric detection after extraction of the analyzed drug (analyte) from the matrix, purification and concentration of the extract.
Keywords: KB-R7943; neuropathic pain; HPLC—MS/MS method; rat.
Основной текст: Поиск патофизиологических и нейрохимических механизмов нейропатической боли и способов её купирования является актуальной задачей. Нейропатическая боль — это боль, которая возникает или может быть спровоцирована поражением или дисфункцией нервной системы. Патогенез хронической нейропатической боли обусловлен гиперактивацией глутаматерги-ческой системы и зависит от активации рецепторов ^метил^-ас-партата (NMDAR) [1,2]. Ключевую роль в управлении ионной проводимостью NMDAR играет натрий-кальциевый обменник (NCX) [3]. Предполагается, что опосредованное воздействующие на NMDA-рецепторы селективных блокаторов NCX могут быть эффективны для купирования синдрома хронической нейропатиче-ской боли [4]. Клинические испытания показывают, что препараты, опосредованно воздействующие на NMDAR, более безопасны из-за меньших побочных эффектов и меньших дозировок [7]. Препарат KB-R7943 известен как селективный блокатор натрий-кальциевого обменника (NCX) [3]. Показано [5], что NCX опосредованно влияет на ионную проводимость ионотропных рецепторов N-ме-
тил-Э-аспартата (NMDAR), участвующих в патогенезе нейропати-ческого болевого синдрома [6]. Сформулирована гипотеза, что KB-R7943 может обладать анальгетической активностью для купирования нейропатической боли. Фармакокинетические характеристики KB-R7943, необходимые для оценки его противоболевого действия, изучены недостаточно. Представленная работа направлена на изучение распределения KB-R7943 в целевых отделах мозга, характеризующихся наибольшей экспрессией NCX, а также в плазме крови, сердце и моче в зависимости от времени после внутривенного введения препарата.
Методика: Основная группа исследования — здоровые крысы-самцы линии Wistar, возраст 4,5 месяцев, которым однократно внутривенно был введён препарат KB-R7943 в дозировке 20 мг/кг (n=10, масса 369 ± 15 г). Группа контроля — здоровые крысы (n=3, масса 345 ± 8 г). Через 1, 6 и 24 часа после введения препарата проводился забор крови, мочи и взятие образцов тканей гипоталамуса, гиппокампа и сенсомоторной коры. Выделение образцов тканей отделов головного мозга проводили после проведения перфузии верхней части туловища крысы раствором PBS, а образцы тканей гомогенизировали. Содержание KB-R7943 в полученных пробах плазмы, мочи и гомогенатов тканей отделов головного мозга проводили методом жидкостной хроматографии с масс-спектрометри-ческим детектированием.
Результаты: Анализ содержания KB-R7943 установил, что препарат проникает через гематоэнцефалический барьер во все исследуемые отделы мозга крыс и достигает максимальной концентрации через 1 час после внутривенного введения, через 6 часов концентрация препарата падает в 2 раза, а через сутки еще уменьшается на порядок. Установлено, что в период от 1 часа до 6 часов после введения препарата максимальная концентрация KB-R7943 наблюдается в гиппокампе 3,8 мкг/г (в пересчете на ме-тилсульфонат), что в 2 раза выше, чем в гипоталамусе и сенсомо-торной коре.
Анализ образцов плазмы крови показал аналогичную динамику изменения концентрации препарата во времени: максимальное значение наблюдается через 1 час, через 6 часов — падение в 2 раза, через 24 часа — еще в 5 раз. Накапливание препарата в сердечной мышце происходило медленнее, максимальное значение концентрации соответствует 6 часам, но и падение концентрации через 24 часа не значительно.
Вещество сохраняется в тканях в течение 24 часов после введения, однако большая часть препарата интенсивно выводится из организма. В моче обнаружены два соединения, являющиеся метаболитами KB-R7943. Предложена возможная структура метаболитов. Установлена зависимость содержания метаболитов в моче от времени после введения препарата. Максимальная концентрация метаболита А наблюдается через 1 час после введения. Метаболиты присутствуют в моче крыс в течение 24 часов после введения препарата.
Заключение: Исследование содержания KB-R7943 в тканях головного мозга показало, что вещество достигает целевых отделов головного мозга и депонируется в них в течение 24 часов после внутривенного введения. Установленное распределение препарата подтверждает принципиальную возможность воздействия KB-R7943 на исследуемые молекулярные мишени. Результаты данной работы будут использованы в дальнейших исследованиях по разработке противоболевой терапии на основе KB-R7943.
Исследование проведено по программе гранта РФФИ 20—515— 18008 Болг_а.
Список литературы:
1. Colloca L., Ludman T., Bouhassira D., Baron R., Dickenson A. H., Yarnitsky D.,Freeman R.,Truini A.,Attal N.,Finnerup N. B.,Eccleston C., Kalso E., Bennett D. L., Dworkin R. H., Raja S. N. Neuropathic pain//Nat Rev Dis Primers. — 2017 — V 3:17002
2. Inquimbert P., Moll M., Latremoliere A., Tong C. K., Whang J., Sheehan G. F., Smith B. M., Korb E., Athie M. C. P., Babaniyi O., Ghasemlou N., Yanagawa Y., Allis C. D., Hof P. R., Scholz J. NMDA Receptor Activation Underlies the Loss of Spinal Dorsal Horn Neurons and the Transition to Persistent Pain after Peripheral Nerve Injury//Cell Rep.- 2018 — V. 23, N.9 — PP. 2678—2689. doi: 10.1016/j.celrep.2018.04.107.
3. Sibarov D. A., Abushik P. A., Poguzhelska ya E. E., Bolshak ov K. V., Antonov S. M. Inhibition of plasma membrane Na/Ca-exchanger by KB — R7943 or lithium reveals its role in Cadependent N-methyl-D-aspartate receptor inactivation//J. Pharmacol. Exp. Ther. — 2015. — V. 355. — P. 484—495.
4. Huang Y., Wen L. L., Xie J. D., Ouyang H. D., Chen D. T., Zeng W. A. Antinociceptive effectiveness of the inhibition of NCX
reverse-mode action in rodent neuropathic pain model//Mol Pain. — 2019—15:1744806919864511.
5. Sibarov D. A., Poguzhelskaya E. E., Antonov S. M. Downregulation of calcium-dependent NMDA receptor desensitization by sodium-calcium exchangers: a role of membrane cholesterol//BMC Neurosci. —
2018. — V. 19. — N.1. — P.73. doi: 10.1186/s12868—018—0475—3.
6. Petrenko A. B., Yamakura T., Baba H., Shimoji K. The role of N-Methyl-D-aspartate (NMDA) receptors in pain: a review//Anesth Analg. — 2003. — V. 97. — N.4. — PP. 1108—1116. doi: 10.1213/01. ANE.0000081061.12235.55.
7. Stepanenko Y. D., BoikovS. I., Sibarov D. A., AbushikP. A., Vanchakova N. P., Belinskaia D., Shestakova N. N., Antonov S. M. Dual action of amitriptyline on NMDA receptors: enhancement of Ca-dependent desensitization and trapping channel block//Sci Rep. —
2019. — V. 9. -N. 1. — P. 19454. doi: 10.1038/s41598—019—56072-z.
УДК 159.929
Диффинэ Е. А., Кубенко К. Н., Булгакова Л. Р., Чеплакова М. А., Смирнова А. А.
Биологический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия
Diffine E. A., Kubenko K. N., Bulgakova L. R., Cheplakova M. A., Smirnova A. A.
Departure of Biology, Moscow State University M. V. Lomonosov, Moscow, Russia E-mail: [email protected]
СЕРЫЕ ВОРОНЫ СПРАВИЛИСЬ С МОДИФИЦИРОВАННЫМ ВАРИАНТОМ ЭЗОПОВА ТЕСТА ТОЛЬКО ПОСЛЕ ОБУЧЕНИЯ С НЕСКОЛЬКИМИ ТИПАМИ ОБЪЕКТОВ
