CC BY
22
© Коллектив авторов, 2022
Ясенявская А.Л.1, Цибизова А.А.1, Озеров А.А.2, Тюренков И.Н.2, Башкина О.А.1, Самотруева М.А.1
Оценка иммунотоксических свойств производных пиримидина
1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Астраханский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 414000, г. Астрахань, Российская Федерация
2 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 400131, г. Волгоград, Российская Федерация
Резюме
Введение. В настоящее время остро стоит проблема разработки безопасных проти-воинфекционных препаратов с антибактериальным действием в отношении широкого спектра возбудителей. В связи c этим одной из основных задач доклинического этапа разработки потенциальных лекарственных средств является оценка их возможного токсического действия на организм в целом и на различные системы в частности, в том числе на иммунную систему. Особый интерес в качестве новых активных субстанций представляют производные пиримидина. Являясь составной частью нуклеиновых кислот, пиримидиновые основания обеспечивают широкую фармакологическую активность, а также высокий профиль лекарственной безопасности средств, синтезированных на их основе. Установлено, что пиримидиновые соединения оказывают психо- и нейро-тропное, седативное, иммунотропное, регенераторное, противоопухолевое, противовирусное, противомикробное и другие виды действия.
Цель исследования - оценка иммунотоксических свойств производных пиримидина.
Материал и методы. Исследование проводили на 30 мышах-самцах линии СВА 7-8-недельного возраста с массой тела 20-22 г. Животные были разделены на группы: «контроль» - мыши, получавшие внутрибрюшинно эквивалентный объем воды для инъекций; опытные животные, получавшие внутрибрюшинно в течение 3 дней пиримидиновые соединения 3-[2-(Нафтил)-2-оксоэтил]-6-бромхиназолин-4(3Н)-он (VMA-13-06) в дозе 39 мг/кг и 3-(2-Трет.-бутил-2-оксоэтил)хиназолин-4(3Н)-он (VMA-13-11) в дозе 24 мг/кг. Доза производных пиримидина составляла 1/10 от молекулярной массы соединения. Иммунотоксические свойства оценивали согласно «Руководству по проведению доклинических исследований лекарственных средств» (Миронов А.Н., 2012 г.) с учетом следующих показателей: масса и клеточность иммунокомпетентных органов; реакция гиперчувствительности замедленного типа (РГЗТ); реакция прямой гемагглютинации (РПГА); фагоцитарная активность нейтрофилов (количество активных нейтрофилов, фагоцитарный индекс и фагоцитарное число).
Результаты. Установлено, что производное пиримидина 3-[2-(Нафтил)-2-оксоэтил]-6-бромхиназолин-4(3Н)-он оказывало иммуносупрессивное действие на клеточное и гуморальное звенья иммунитета, что проявлялось в уменьшении массы и клеточности селезенки, индекса РГЗТ и титра антител в РПГА, а также в снижении фагоцитарной активности нейтрофилов, тогда как соединение 3-(2-Трет.-бутил-2-оксоэтил)хиназолин-4(3Н)-он не оказывало иммуносупрессивного действия на изучаемые показатели.
Заключение. Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют об отсутствии у нового производного пиримидина 3-(2-Трет.-бутил-2-оксоэтил)хиназолин-4(3Н)-он иммунотоксических свойств, что дает возможность для дальнейшего детального изучения фармакологической активности данного соединения.
Ключевые слова: производные пиримидина; иммунотропность; иммунотоксичность; иммуносупрессия; клеточное звено иммунитета; гуморальное звено иммунитета
Статья получена 24.03.2022. Принята в печать 15.05.2022.
Для цитирования: Ясенявская А.Л., Цибизова А.А., Озеров А.А., Тюренков И.Н., Башкина О.А., Самотруева М.А. Оценка иммунотоксических свойств пиримидиновых производных. Иммунология. 2022; 43 (3): 312319. DOI: https://doi.org/10.33029/0206-4952-2022-43-3-312-319
Для корреспонденции
Ясенявская Анна Леонидовна -кандидат медицинских наук, доцент, руководитель Научно-исследовательского центра, доцент кафедры фармакогнозии, фармацевтической технологии и биотехнологии ФГБОУ ВО АстГМУ Минздрава России, Астрахань, Российская Федерация E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-2998-2864
Финансирование. Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства здравоохранения Российской Федерации в части проведения НИР по теме «Поиск и разработка перспективных соединений с антибактериальной активностью среди производных пиримидина для создания лекарственных препаратов» 48.2-2021.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов. Сбор данных, написание текста, анализ полученных результатов, подготовка черновика рукописи - Ясенявская А. Л.; сбор данных, оценка, обоснование и статистическая обработка полученных данных, подготовка черновика рукописи - Цибизова А. А.; планирование исследования, редактирование рукописи, оценка полученных результатов - Озеров А. А.; планирование исследования, редактирование рукописи, оценка полученных результатов - Тюренков И.Н.; планирование исследования, редактирование рукописи, оценка полученных результатов, окончательное утверждение рукописи для публикации - Башкина О.А.; разработка концепции и дизайна исследования, планирование исследования, проверка критически важного интеллектуального содержания, окончательное утверждение рукописи для публикации - Самотруева М.А.
Yasenyavskaya A.L.1, Tsibizova A.A.1, Ozerov A.A.2, Tyurenkov I.N.2, Bashkina O.A.1, Samotrueva M.A.1
Evaluation of immunotoxic properties of pyrimidine derivatives
1 Astrakhan State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation, 414000, Astrakhan, Russian Federation
2 Volgograd State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation, 400131, Volgograd, Russian Federation
Abstract
Introduction. Currently, the problem of developing safe anti-infective drugs with antibacterial action against a wide range of pathogens is acute. In this regard, one of the main tasks of the preclinical stage of the development of potential drugs is to assess their possible toxic effects on the body as a whole and various systems, including the immune system. Pyrimidine derivatives are of particular interest as new active substances. Being an integral part of nucleic acids, pyrimidine bases provide a wide pharmacological activity, as well as a high profile of drug safety of drugs synthesized on their basis. Pyrimidine compounds have been found to have psycho- and neurotropic, sedative, immunotropic, regenerative, antitumor, antiviral, antimicrobial and other types of action.
The aim of the study was to evaluate the immunotoxic properties of the pyrimidine derivatives.
Material and methods. The study was carried out on 30 male mice of the NEA line 7-8 weeks of age with a body weight of 20-22 g. The animals were divided into groups: «control» -mice receiving intraperitoneal equivalent volume of water for injection; experimental animals receiving intraperitoneal for three days pyrimidine compounds 3-[2-(Naphthyl)-2-oxoethyl]-6-bromoquinazoline-4(3H)-on (VMA-13-06) at a dose of 39 mg/kg and 3-(2-Ter.-butyl-2-oxoethyl)quinazolin-4(3H)-on (VMA-13-11) at a dose of 24 mg/kg. The dose of the pyrimidine derivative was 1/10 of the molecular weight of the compound. Immuno-toxic properties were evaluated according to the «Guidelines for conducting preclinical studies of medicines» (Mironov A.N., 2012) according to the following indicators: mass and cellularity of immune-competent organs; delayed-type hypersensitivity reaction (DTH); direct hemagglutination reaction (DAT); phagocytic activity of neutrophils (number of active neutrophils, phagocytic index and phagocytic number).
Results. It was found that the pyrimidine derivative 3-[2-(Naphthyl)-2-oxoethyl]-6-bro-moquinazoline-4(3H)-on had an immunosuppressive effect on the cellular and humoral links of immunity, which manifested itself in a decrease in the mass and cellularity of the spleen, the DTH index and antibody titer in DAT, as well as a decrease in the phagocytic function of neutrophils, whereas the compound 3-(2-Tert.-butyl-2-oxoethyl)quinazoline-4(3H)-on did not have an immunosuppressive effect on the studied parameters.
Conclusion. Thus, the conducted studies indicate the absence of a new pyrimidine derivative 3-(2-Tert.-butyl-2-oxoethyl)quinazoline-4(3H)-on has immunotoxic properties, which makes it possible to further study in detail the pharmacological activity of this compound.
For correspondence
Anna L. Yasenyavskaya -PhD, Associate Professor, Head of the Research Center, Associate Professor of the Chair of Pharmacognosy, Pharmaceutical Technology and Biotechnology, AstSMU of the MOH of Russia, Astrakhan, Russian Federation E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-2998-2864
Keywords: pyrimidine derivatives; immunotropism; immunotoxicity; immunosuppression; cellular immunity; humoral immunity
Received 24.03.2022. Accepted 15.05.2022.
For citation: Yasenyavskaya A.L., Tsibizova A.A., Ozerov A.A., Tyurenkov I.N., Bashkina O.A., Samotrueva M.A. Evaluation of immunotoxic properties of pyrimidine derivatives. Immunologiya. 2022; 43 (3): 312-9. DOI: https://doi. org/10.33029/0206-4952-2022-43-3-312-319 (in Russian)
Funding. The work was carried out within the framework of the state task of the Ministry of Health of the Russian Federation regarding research on the topic «Search and development of promising compounds with antibacterial activity among pyrimidine derivatives for the creation of medicines» 48.2-2021
Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests.
Authors' contribution. Data collection, text writing, analysis of the results, preparation of a draft manuscript - Yasenyavskaya A.L.; data collection, evaluation, substantiation and statistical processing of the obtained data, preparation of a draft manuscript - Tsibizova A.A.; research planning, manuscript editing, evaluation of the results - Ozerov A.A.; research planning, manuscript editing, evaluation of the results - Tyurenkov I.N.; research planning, manuscript editing, evaluation of the results; final approval of the manuscript for publication - Bashkina O.A.; development of the concept and design of the study, research planning, verification of critical intellectual content, final approval of the manuscript for publication - Samotrueva M.A.
Введение
В настоящее время остро стоит проблема разработки безопасных противоинфекционных препаратов с антибактериальным действием в отношении широкого спектра возбудителей [1]. В связи c этим одной из основных задач доклинического этапа разработки потенциальных лекарственных средств является оценка их возможного токсического действия на организм в целом и на различные системы в частности, в том числе на иммунную систему [2, 3].
При изучении иммунотоксических свойств лекарственных соединений опираются на результаты комплексной оценки иммуносупрессии и гиперстимуляции иммунных процессов, что позволяет исключить снижение резистентности организма к инфекции, а также риска развития заболеваний, патогенетическим звеном развития которых является гиперреактивность иммунной системы [4].
Особый интерес в качестве потенциальных активных фармакологических субстанций представляют производные пиримидина. Являясь составной частью нуклеиновых кислот, пиримидиновые основания обеспечивают широкую фармакологическую активность, а также высокий профиль лекарственной безопасности средств, синтезированных на их основе [5, 6]. Установлено, что производные пиримидина оказывают психотропное, противовоспалительное, диуретическое, антикоагу-лянтное, противоопухолевое и другие виды действия [7, 8]. Исследованиями доказано, что пиримидиновые соединения обладают противомикробным, противовирусным, противогрибковым, противопротозойным эффектами [9-11]. Следует отметить, что пиримидино-вые соединения способны оказывать иммунотропное действие, при этом в зависимости от химической структуры и наличия радикальных заместителей они могут как активировать процессы иммуногенеза, так и оказывать иммуносупрессивное действие, что определяет их широкое применение в лечении иммуноопосредован-ных заболеваний [12].
В настоящее время проводится активное изучение фармакологических свойств пиримидиновых соединений, синтезированных учеными Волгоградского государственного медицинского университета. На основании результатов предварительной оценки фармакологической активности данных соединений и с учетом химического строения мы предположили наличие у них психотропного, иммунотропного и противомикробного действия.
Цель работы - оценка иммунотоксических свойств пиримидиновых производных.
Материал и методы
Лабораторные животные. Исследование проведено в Научно-исследовательском центре ФГБОУ ВО АстГМУ Минздрава России (Астрахань, Россия) на 30 мышах-самцах линии СВА (гибриды первого поколения) 7-8-недельного возраста с массой тела 20-22 г, полученных из вивария лаборатории физиологии, морфологии, генетики и биомедицины ФГБОУ ВО АстГМУ Минздрава России. Выбор животных обусловлен фено-типической стабильностью и большей жизнеспособностью, низкой вероятностью непредсказуемого влияния изучаемых веществ на выраженность реакции, а также тем, что с возрастом наблюдается атрофия тимуса, что может затруднить интерпретацию полученных результатов. Согласно методическим рекомендациям по использованию лабораторных животных в токсикологическом эксперименте предпочтение отдается самцам, так как они не имеют гормональных колебаний, способных оказывать влияние на иммуно- и мембранотропное действие токсических соединений. Группы сформированы с учетом получения статистически достоверных результатов по 10 особей. Разброс в группе по массе тела не превышал ± 10 %. Для исключения зависимости действия фармакологического препарата от физиологического состояния животных, изменяющегося под действием ряда внешних факторов, все исследования проводились в одно и то же время суток (утро). Содержание живот-
ных соответствовало правилам лабораторной практики (ГОСТ З 51000.3-96 и 51000.4-96). Все манипуляции с животными проводили в соответствии с требованиями Директивы Европейского парламента и Совета Европейского союза по охране животных, используемых в научных целях (2010/63/EU), правилами, принятыми «Международной конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и научных целей» (Страсбург, 1986). Исследования одобрены этическим комитетом ФГБОУ ВО АстГМУ Минздрава России (протокол № 6 от 27.11.2018).
Экспериментальные соединения. В работе исследовали пиримидиновые субстанции, представляющие собой конденсированные соединения с бензаннелированной хиназолиновой структурой с различными функциональными заместителями в положении N3 пиримидиновой системы: 3-[2-(1-Нафтил)-2-оксоэтил]-6-бромхиназолин-4(3Н)-он (VMA-13-06) с радикалом Br в положении 2 и 1-С10Н7 в положении 3; 3-(2-Трет.-бутил-2-оксоэтил) хиназолин-4(3Н)-он (VMA-13-11) с радикалом C(CH3)3 в положении 3, что обеспечивает данным соединениям потенциальную психотропную, иммунотропную и противомикробную активность. Соединения представляют собой светло-желтые кристаллические вещества, труднорастворимые в воде, растворимые в спирте, ди-метилсульфоксиде (ДМСО) и минеральных кислотах; молекулярная масса VMA-13-06 393,24, VMA-13-11 244,30. Химическое строение веществ доказано методом 'Н- и 13С-ЯМР-спектроскопии, чистота и индивидуальность - методом тонкослойной хроматографии.
Пиримидиновые субстанции предоставлены кафедрой фармацевтической и токсикологической химии ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России. Они синтезированы под руководством заведующего кафедрой фармацевтической и токсикологической химии, доктора химических наук, профессора А.А. Озерова. Синтез новых соединений был осуществлен путем Ш-алкилирования хиназолин-4(3Н)-она изопропило-вым эфиром хлоруксусной кислоты и 4,6-диметил-2-(хлорацетиламино)пиримидином в среде безводного диметилформамида в присутствии избытка безводного карбоната калия в интервале температур 80-120 оС. Спектры ЯМР регистрировали на спектрометре DRX-300 (Bruker, США) (300 МГц) в ДМСО^6, внутренний стандарт - гексаметилдисилоксан. Интерпретацию спектров осуществляли с помощью лицензионной программы ACD/HNMR Predictor Pro 3.0 (Advanced Chemistry Development, Канада). Тонкослойную хроматографию выполняли на пластинах Sorbfil (ИМИД, Россия) в этилацетате, проявление осуществляли в парах йода. Температуры плавления измерены в стеклянных капиллярах на приборе Mel-Temp 3.0 (Laboratory Devices Inc., США).
Экспериментальные группы. Животные были разделены на группы: «контроль» - мыши, получавшие эквивалентный объем воды для инъекций; опытные животные, получавшие в течение 3 дней пи-
римидиновые соединения 3-[2-(Нафтил)-2-оксоэтил]-6-бромхиназолин-4(3Н)-он (УМЛ-13-06) в дозе 39 мг/кг и 3-(2-Трет.-бутил-2-оксоэтил)хиназолин-4(3Н)-он (УМЛ-13-11) в дозе 24 мг/кг. Вещества смешивали с 0,5 мл воды для инъекций и получали микросуспензию. Изучаемые субстанции вводили интраперитоне-ально 1 раз в день в подвздошную область живота.
В проведенных ранее скрининговых исследованиях нами было установлено, что изучаемые пиримидиновые соединения относятся к 4-му классу токсичности (малотоксичные вещества). Кроме того, был определен основной параметр зависимости «доза-эффект» для изучаемых соединений, при действии которых развивается эффект, равный 50 % от максимально возможного, что составило 1/10 от молекулярной массы соединений (результаты исследований готовятся для публикации).
Лабораторные исследования. Начальный скрининг на потенциальную иммунотоксичность включал стандартные исследования токсичности: оценка лим-фопролиферативных процессов в иммунокомпетентных органах; оценка влияния веществ на гуморальное звено иммунного ответа; оценка влияния веществ на клеточное звено иммунного ответа; оценка фагоцитарной активности нейтрофилов. Иммунотоксические свойства оценивали согласно «Руководству по проведению доклинических исследований лекарственных средств» (Миронов А.Н., 2012 г.) [13] с учетом следующих показателей: масса и клеточность иммунокомпетентных органов; РГЗТ; РПГА; фагоцитарная активность ней-трофилов (количество активных нейтрофилов, фагоцитарный индекс и фагоцитарное число).
Тимус и селезенку взвешивали, после взвешивания органы гомогенизировали. Для определения клеточно-сти готовили клеточную суспензию в питательной среде 199 (БиолоТ, Россия) при рН = 7,4. Далее полученную суспензию фильтровали через капроновый фильтр и центрифугировали в течение 10 мин при 1000 об/мин. Затем проводили микроскопию при окрашивании микропрепарата 0,2 % водным раствором трипанового синего с использованием камеры Горяева. Количество ти-моцитов и спленоцитов подсчитывалось в 0,4 мл 3 % уксусной кислоты.
Оценку изменений гуморального звена иммунитета проводили с помощью РПГА, иммунизируя животных однократным внутрибрюшинным введением эритроцитов барана (ЭБ) (ЭкоЛаб; Россия) в дозе 5 • 108 в 100 мкл физиологического раствора. На 7-е сутки после иммунизации получали сыворотку и для инактивации комплемента ее прогревали при t = 56 °С в течение 30 мин. Подавляли неспецифическое связывание антител с помощью реакции в 50 мкл 0,5 % раствора бычьего сывороточного альбумина в физиологическом растворе с последовательным двукратным разведением исследуемой сыворотки. Далее в лунки планшета вносили по 25 мкл 1 % взвеси ЭБ, инкубировали в течение 1 ч при t = 37 °С и проводили предварительный учет результатов РПГА, после чего планшеты помещали в холодильник при t = 4 °С на 18 ч и оценивали реакцию окончательно.
Таблица 1. Влияние производных пиримидина на массу и клеточность селезенки и тимуса
Экспериментальные Масса селезенки (М ± m; мг) Количество спленоцитов (М ± m; •lO6) Масса тимуса (М ± m; мг) Количество тимоцитов (М ± m; • 105)
группы (n = 10)
Контроль (вода для инъекций) 141,1 ± 7,1 46,7 ± 3,7 57,0 ± 6,4 20,6 ± 3,6
VMA-13-06 (39 мг/кг) 118,9 ± 7,2* 34,3 ± 3,2* 52,4 ± 4,1 17,6 ± 2,6
VMA-13-11 (24 мг/кг) 140,7 ± 6,2 44,4 ± 2,5 52,4 ± 5,7 17,8 ± 2,1
Примечание. * - р < 0,05, по отношению к показателям группы «контроль».
Для оценки изменений со стороны клеточного звена иммунитета применяли РГЗТ. Животных иммунизировали путем подкожного введения в межлопаточную область взвеси ЭБ в физиологическом растворе в объеме 100 мкл. На 5-й день под апоневротическую пластинку опытной задней лапы вводили разрешающую дозу антигена 1 • 10 ЭБ в объеме 20 мкл, в контрольную лапу -физиологический раствор. Через сутки оценивали местную реакцию и индекс реакции (ИР) по формуле: ИР = (Мо - Мк) / Мк х 100 %, где Мо - масса опытной лапы, Мк - масса контрольной лапы.
Фагоцитарную активность нейтрофилов изучали с помощью проведения латексного теста. Для этого из ла-тексных частиц размером 1,3-1,5 мкм готовили суспензию в физиологическом растворе, центрифугируя ее при 3000 об/мин в течение 10 мин троекратно. Далее осадок ресуспендировали в питательной среде 199, количество частиц подсчитывали в камере Горяева и доводили до концентрации 100 000-250 000 частиц в 1 мкл. Раствор латекса в объеме 50 мкл смешивали с 50 мкл гепарини-зированной крови мышей, термостатировали при 37 оС на протяжении 30 мин и центрифугировали. Из полученного осадка делали мазки, окрашивали их по Рома-новскому-Гимзе и подсчитывали количество нейтрофи-лов с латексом/без него и количество частиц латекса в нейтрофилах.
Статистическая обработка. Оценку статистической значимости результатов экспериментов проводили, вычисляя среднее арифметическое (М) и среднюю ошибку среднего арифметического (m). Данные представлены в виде M ± m. Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета Ехсе1 и программного обеспечения BIOSTAT (AnalystSoft Inc., Канада) с учетом критерия Манна-Уитни. Различия считали статистически значимыми при p < 0,05.
Результаты
Результаты изучения влияния производных пиримидина на массу и клеточность иммунокомпетентных органов представлены в табл. 1.
Введение соединения УМА-13-06 способствовало снижению массы селезенки на 16 % (р < 0,05), количества спленоцитов - на 27 % (р < 0,05); масса тимуса и количество тимоцитов практически не изменились по отношению к группе «контроль». Соединение УМА-13-11 практически не влияло на исследуемые показатели.
Результаты изучения изменения индекса РГЗТ и титра антител в РПГА на фоне введения производных пиримидина представлены в табл. 2.
Производное соединение УМА-13-06 снижало индекс РГЗТ на 29 % (р < 0,01) и титр антител на 13 % (р > 0,05) в сравнении с контрольной группой. Под влиянием УМА-13-06 изменений со стороны РГЗТ и РПГА не наблюдалось.
Результаты изучения фагоцитарной активности ней-трофилов на фоне введения производных пиримидина представлены в табл. 3.
Введение производного пиримидина УМА-13-06 повлекло снижение показателей фагоцитоза: фагоцитарного индекса на 11 % (р > 0,05); фагоцитарного числа -на 55 % (р < 0,01); количество активных нейтрофилов -на 25 % (р < 0,05) в сравнении с контрольной группой. При введении производного пиримидина УМА-13-11 статистически значимых изменений показателей фагоцитоза не наблюдалось.
Таким образом, было установлено, что производное пиримидина 3-[2-(Нафтил)-2-оксоэтил]-6-бромхиназолин-4(3Н)-он (УМА-13-06) оказывало иммуносупрессивное действие на клеточное и гуморальное звенья иммунитета. Это проявлялось в уменьшении массы и клеточности селезенки, индекса РГЗТ и титра антител в РПГА, а также в снижении фагоцитарной функции нейтрофилов. Сое-динение3-(2-Трет.-бутил-2-оксоэтил)хиназолин-4(3Н)-он (УМА-13-11) не оказывало иммуносупрессивного действия на изучаемые показатели.
Обсуждение
Изучение иммунотоксичности необходимо рассматривать в двух важных аспектах: как собственно по-
Таблица 2. Влияние производных пиримидина на индекс реакции гиперчувствительности замедленного типа (РГЗТ) и титр антител в реакции прямой гемагглютинации (РПГА)
Экспериментальные группы (n = 10) Индекс РГЗТ, % Титр антител в РПГА, log
Контроль (вода для инъекций) 17,5 ± 1,1 1,15 ± 0,2
VMA-13-06 (39 мг/кг) 12,4 ± 1,1** 1,0 ± 0,1
VMA-13-11 (24 мг/кг) 16,8 ± 1,4 1,2 ± 0,1
Примечание. ** -р < 0,01, по отношению к показателям группы «контроль». Иммунология ■ Том 43 ■ № 3 ■ 2022
Таблица 3. Влияние производных пиримидина на фагоцитарную активность нейтрофилов
Экспериментальные группы, шифр изучаемых соединений (п = 10) Фагоцитарный индекс, % Фагоцитарное число Количество активных нейтрофилов, • 109/л
Контроль (вода д/инъекций) 75,38 ± 1,62 13,5 ± 0,56 2,14 ± 0,20
УМЛ-13-06 (39 мг/кг) 67,1 ± 4,2 8,7 ± 0,8** 1,6 ± 0,1*
УМЛ-13-11 (24 мг/кг) 74,1 ± 4,7 11,7 ± 1,01 2,1 ± 0,9
Примечание. * -р < 0,05; ** -р < 0,01, по отношению к показателям группы «контроль».
вреждающее действие веществ на иммунную систему, так и с точки зрения участия иммунной системы в реализации механизмов токсического действия изучаемых веществ. В связи с тем, что иммунная система является высокоспециализированной и сложнорегулируемой, а ее структурные элементы находятся в постоянной пролиферации, любое токсическое воздействие обязательно амплифицируется. При этом повреждение иммунной системы может проявляться ингибированием (супрессией) или стимулированием иммунных функций организма, в результате чего, соответственно, развивается ослабление механизмов противоинфекционной, противоопухолевой активности и развитие аутоиммунных, аллергических процессов.
Огромное количество веществ обладает иммуноток-сичностью. Установлено, что практически любая интоксикация в той или иной степени может вызвать нарушения иммунного статуса организма. Однако к числу иммунотоксикантов, т. е. веществ, нарушающих иммунные реакции организма, действуя в минимальных дозах, можно отнести ограниченное количество соединений.
Функциональные хиназолиновые производные пиримидина, имеющие карбонильную группу в составе заместителя при атоме азота, открывают широкие возможности для получения веществ хиназолинового ряда на основе реакций нуклеофильного присоединения по двойной углерод-кислородной связи. Доказано, что фармакологическая активность пиримидиновых производных реализуется за счет их сходства с эндогенными регуляторными пептидами, приводя к активации внутриклеточных ферментных систем, а именно аденилат-циклазы с последующим накоплением цАМФ в клетке, активации синтеза нуклеиновых кислот и регуляции метаболических процессов, пролиферации и дифферен-цировки клеток. Изучение иммунотоксических свойств 3-(2-Трет.-бутил-2-оксоэтил)хиназолин-4(3Н)-он (УМЛ-13-11) показало, что соединение не вызывает изменений показателей иммунитета, выявляемых при определении массы и клеточности иммунных органов, в реакции гиперчувствительности замедленного типа, образовании антител и фагоцитарной активности нейтрофилов.
В то же время результаты, полученные при изучении 3-[2-(Нафтил)-2-оксоэтил]-6-бромхиназолин-4(3Н)-он (УМЛ-13-06), указывают на иммунотоксическое действие данного производного, проявляющееся в им-муносупрессии со стороны исследуемых показателей иммунитета. Установлено, что отличительной чертой иммунной системы является чувствительность к изменению гомеостаза, при этом она обладает существен-
ными резервами к быстрому восстановлению до первоначального состояния. Также доказано, что устранение антигенного воздействия приводит к прекращению вовлечения в реакцию новых клеток и к быстрому самовосстановлению [1, 4]. В связи с этим при обнаружении статистически значимых изменений показателей имму-нореактивности окончательное решение о возможном иммунотоксическом воздействии фармакологического соединения можно будет принять после изучения длительности сохранения нарушений и способности восстановления иммунных функций [11].
По результатам проведенного исследования иммуно-токсичности можно предположить, что иммуносупрес-сивное действие пиримидиновых производных может быть связано с ингибированием различных внутриклеточных ферментов (ДНК-полимеразы, дезоксирибозы, протеинкиназы и др.), в результате чего наблюдается деактивация митоза в быстро пролиферирующих здоровых тканях, в том числе иммунной системы, а также в опухолевых клетках. Так, установлено, что производное пиримидина 5-Фтор-1-(тетрагидро-2-фуранил)-2,4(1Н,3Н)-пиримидиндион реализует цитостатические свойства за счет ингибирования тимидилатсинтазы, 4-Амино -1-бета-Б-арабинофуранозил-2(1И)-пирими-динон и 2'-Дезокси-2',2'-дифторцитидин - за счет подавления ДНК-полимеразы и рибонуклеотидредуктазы [12]. Все перечисленные соединения оказывают иммуно-супрессивное действие, что рассматривается как их основное побочное действие. В связи с этим супрессия клеточного и гуморального звена иммунитета под влиянием производного пиримидина 3-[2-(Нафтил)-2-оксоэтил]-6-бромхиназолин-4(3Н)-он (УМЛ-13-06) после дополнительного изучения дает возможность использовать данное соединение в качестве лекарственного препарата в лечении иммуноопосредованных заболеваний, в том числе аутоиммунных и онкологических.
Заключение
Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют об отсутствии у производного пиримидина 3-(2-Трет.-бутил-2-оксоэтил)хиназолин-4(3Н)-он (УМЛ-13-11) иммунотоксичных свойств, тогда как соединение 3-[2-(Нафтил)-2-оксоэтил]-6-бромхиназолин-4(3Н)-он (УМЛ-13-06) оказывает иммуносупрессив-ное действие, что требует проведения дополнительного изучения фармакологической активности указанных субстанций с целью решения вопроса об их возможном использовании в качестве основы для разработки лекарственных препаратов.
■ Литература
1. Dobrovolskaia M.A. Pre-clinical immunotoxicity studies of nano-technology-formulated drugs: challenges, considerations and strategy. J. Control. Release. 2015; 220 (Pt B): 571-83. DOI: https://doi.org/10.1016/j. jconrel.2015.08.056
2. Авдеева Ж.И., Солдатов А.А., Бондарев В.П., Меркулов В.А., Медуницын Н.В. Проблемы, связанные с нежелательной иммуно-генностью биотехнологических лекарственных препаратов (терапевтических белков). Сообщение 1. Методические подходы к оценке иммуногенности. Иммунология. 2019; 40 (3): 51-64. DOI: https://doi. org/10.24411/0206-4952-2019-13006
3. Рунова О.Б., Щербаченко И.М., Коротков М.Г., Сибетова А.Н., Устинникова О.Б. Шгилированные интерфероны и особенности оценки их физико-химических показателей качества. Иммунология. 2018; 39 (4): 243-8. DOI: https://doi.org/10.18821/0206-4952-2018-39-4-243-248
4. Dusinska M., Tulinska J., El Yamani N., Kuricova M., Liskova A., Rollerova E., Runden-Pran E, Smolkova B. Immunotoxicity, genotoxicity and epigenetic toxicity of nanomaterials: new strategies for toxicity testing? Food Chem. Toxicol. 2017; 109 (Pt 1): 797-811. DOI: https://doi. org/10.1016/j.fct.2017.08.030
5. Khandazhinskaya A.L., Alexandrova L.A., Matyugina E.S., Solyev P.N., Efremenkova O.V., Buckheit K.W., Wilkinson M., Buck-heit R.W.Jr, Chernousova L.N., Smirnova T.G., Andreevskaya S.N., Leonova O.G., Popenko V.I., Kochetkov S.N., Seley-Radtke K.L. Novel 5'-norcarbocyclic pyrimidine derivatives as antibacterial agents. Molecules. 2018; 23 (12): 3069. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules 23123069
6. Ясенявская А.Л., Цибизова А.А., Озеров А.А., Тюренков И.Н., Самотруева М.А. Определение острой токсичности пиримидинового соединения 3-[2-(1-нафтил)-2-оксоэтил]хиназолин-4(3н)-он. Совре-
менные проблемы науки и образования. 2021; 4: 61. DOI: https://doi. org/10.17513/spno.30971
7. Bou Zerdan M., Moussa S., Atoui A., Assi H.I. Mechanisms of immunotoxicity: stressors and evaluators. Int. J. Mol. Sci. 2021; 22 (15): 8242. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms22158242
8. Cieplik J., Stolarczyk M., Pluta J., Gubrynowicz O., Bryndal I., Lis T., Mikulewicz M. Synthesis and antibacterial properties of pyrimidine derivatives. Acta Pol. Pharm. 2015; 72 (1): 53-64.
9. Цибизова А.А., Ясенявская А.Л., Озеров А.А., Тюренков И.Н., Башкина О.А., Самотруева М.А. Скрининговые исследования проти-вомикробной активности пиримидинового производного. Сибирский научный медицинский журнал. 2021; 41 (6): 56-60. DOI: https://doi. org/10.18699/SSMJ20210606
10. Tylinska B., Wiatrak B., Czyznikowska Z., Ciesla-Niechwiado-wicz A., G^barowska E., Janicka-Klos A. Novel pyrimidine derivatives as potential anticancer agents: synthesis, biological evaluation and molecular docking study. Int. J. Mol. Sci. 2021; 22 (8): 3825. DOI: https://doi. org/10.3390/ijms22083825
11. Водянова М.А., Крятов И.А., Чудакова С.Б., Ушакова О.В., Евсеева И.С., Маковецкая А.К., Миславский О.В. Оценка аллергенного, иммуногенного и кожно-раздражающего действия антигололедных реагентов на организм теплокровных животных. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2019; 167 (5): 599-603.
12. Самотруева М.А., Цибизова А.А., Ясенявская А.Л., Озеров А.А., Тюренков И.Н. Фармакологическая активность производных пиримидинов. Астраханский медицинский журнал. 2015; 10 (1): 12-29.
13. Миронов А.Н., Бунатян Н.Д. и др. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. Москва : Гриф и К, 2012. 944 с.
■ References
1. Dobrovolskaia M.A. Pre-clinical immunotoxicity studies of nan-otechnology-formulated drugs: challenges, considerations and strategy. J. Control. Release. 2015; 220 (Pt B): 571-83. DOI: https://doi.org/10.1016/j. jconrel.2015.08.056
2. Avdeeva Zh. I., Soldatov A. A., Bondarev V. P., Merkulov V.A., Medunitsyn N.V. Problems associated with undesirable immunogenicity of biotechnological drugs (therapeutic proteins). Report 1. Methodological approaches to the assessment of immunogenicity. Immunology. 2019; 40 (3): 51-64. DOI: https://doi.org/10.24411/0206-4952-2019-13006 (in Russian)
3. Runova O.B., Shcherbachenko I.M., Korotkov M.G., Sabito-va A.N., Ustinnikova O.B. Pegylated interferons and features of evaluation of their physico-chemical quality indicators Immunologiya. 2018; 39 (4): 243-8. DOI: https://doi.org/10.18821/0206-4952-2018-39-4-243-248 (in Russian)
4. Dusinska M., Tulinska J., El Yamani N., Kuricova M., Liskova A., Rollerova E., Runden-Pran E, Smolkova B. Immunotoxicity, genotoxicity and epigenetic toxicity of nanomaterials: new strategies for toxicity testing? Food Chem. Toxicol. 2017; 109 (Pt 1): 797-811. DOI: https://doi. org/10.1016/j.fct.2017.08.030
5. Khandazhinskaya A.L., Alexandrova L.A., Matyugina E.S., Solyev P.N., Efremenkova O.V., Buckheit K.W., Wilkinson M., Buckheit R.W.Jr, Chernousova L.N., Smirnova T.G., Andreevskaya S.N., Leonova O.G., Popenko V.I., Kochetkov S.N., Seley-Radtke K.L. Novel 5'-norcarbocyclic pyrimidine derivatives as antibacterial agents. Molecules. 2018; 23 (12): 3069. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules23123069
6. Yasenyavskaya A.L., Tsibizova A.A., Ozerov A.A., Tyurenkov I.N., Zamutrueva M.A. Determination of the acute toxicity of pyrimidine compounds 3-[2-(1-naphthyl)-2-oxoethyl]hinzelin-4(3h)-oh. Sovremennye
problemy nauki i obrazovaniya. 2021; 4: 61. DOI: https://doi.org/10.17513/ spno.30971 (in Russian)
7. Bou Zerdan M., Moussa S., Atoui A., Assi H.I. Mechanisms of immunotoxicity: stressors and evaluators. Int. J. Mol. Sci. 2021; 22 (15): 8242. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms22158242
8. Cieplik J., Stolarczyk M., Pluta J., Gubrynowicz O., Bryndal I., Lis T., Mikulewicz M. Synthesis and antibacterial properties of pyrimidine derivatives. Acta Pol. Pharm. 2015; 72 (1): 53-64.
9. Tsibizova A.A., Yasenyavskaya A.L., Ozerov A.A., Tyurenkov I.N., Bashkina O.A., Samotrueva M.A. Screening studies of antimicrobial activity of pyrimidine derivative. Sibirskiy nauchniy medit-sinskiy zhurnal. 2021; 41 (6): 56-60. DOI: https://doi.org/10.18699/ SSMJ20210606 (in Russian)
10. Tylinska B., Wiatrak B., Czyznikowska Z., Ciesla-Niechwiado-wicz A., G^barowska E., Janicka-Klos A. Novel pyrimidine derivatives as potential anticancer agents: synthesis, biological evaluation and molecular docking study. Int. J. Mol. Sci. 2021; 22 (8): 3825. DOI: https://doi. org/10.3390/ijms22083825
11. Vodyanova M.A., Kryatov I.A., Chudakova S.B., Usha-kova O.V., Evseeva I.S., Makovetskaya A.K., Mislavsky O.V. Assessment of allergenic, immunogenic and skin-irritating effects of anti-icing reagents on the body of warm-blooded animals. Byulleten' eksperimental'noi biologii i meditsiny. 2019; 167 (5): 599-603. (in Russian)
12. Samotrueva M.A., Tsibizova A.A., Yasenyavskaya A.L., Oze-rov A.A., Tyurenkov I.N. Pharmacological activity of pyrimidine derivatives. Astrakhanskiy meditsinskiy zhurnal. 2015; 10 (1): 12-29. (in Russian)
13. Mironov A.N., Bunyatyan N/D., et al. Guidelines for conducting preclinical studies of medicines. Part one. Moscow: Vulture and K, 2012. 944 p. (in Russian)
Сведения об авторах
Ясенявская Анна Леонидовна - канд. мед. наук, доцент, рук. Научно-исследовательского центра, доцент каф. фармакогнозии, фармацевтической технологии и биотехнологии, ФГБОУ ВО АстГМУ Минздрава России, Астрахань, Российская Федерация E-mail: [email protected] https://orcid.org/ 0000-0003-2998-2864
Цибизова Александра Александровна - канд. фарм. наук, доцент каф. фармакогнозии, фармацевтической технологии и биотехнологии ФГБОУ ВО АстГМУ Минздрава России, Астрахань, Российская Федерация E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-9994-4751
Озеров Александр Александрович - д-р хим. наук, проф., зав. каф. фармацевтической и токсикологической химии ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России, Волгоград, Российская Федерация E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000- 0002-4721-0959.
Тюренков Иван Николаевич - член-корр. РАН, д-р мед. наук, проф., зав. каф. фармакологии и фармации Института непрерывного медицинского и фармацевтического образования ФУВ ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России, Волгоград, Российская Федерация E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-7574-3923
Башкина Ольга Александровна - д-р мед. наук, проф., зав. каф. факультетской педиатрии, ректор, ФГБОУ ВО АстГМУ Минздрава России, Астрахань, Российская Федерация
E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-4168-4851
Самотруева Марина Александровна - д-р мед. наук, проф., зав. каф. фармакогнозии, фармацевтической технологии и биотехнологии, ФГБОУ ВО АстГМУ Минздрава России, Астрахань, Российская Федерация E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-5336-4455
Authors' information
Anna L. Yasenyavskaya - PhD, Associate Prof., Head of the Research Center, Associate Prof. of the Pharmacognosy, Pharmaceutical Technology and Biotechnology Chair, AstSMU of the MOH of Russia, Astrakhan, Russian Federation
E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-2998-2864
Alexandra A. Tsybizova - PhD, Associate Prof., Head of the Research Center, Associate Prof. of the Pharmacognosy, Pharmaceutical Technology and Biotechnology Chair, AstSMU of the MOH of Russia, Astrakhan, Russian Federation
E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-9994-4751
Alexander A. Ozerov - Dr.Sci., Prof., Head of the Pharmaceutical and Toxicological Chemistry Chair, VolgSMU of the MOH of Russia, Volgograd, Russian Federation E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0002-4721-0959
Ivan N. Tyurenkov - Corr. member of RAS, MD, Prof., Head of the Pharmacology and Pharmacy Chair of the Institute of Continuing Medical and Pharmaceutical Education of the FAMT, VolgSMU of the MOH of Russia, Volgograd, Russian Federation E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-7574-3923
Olga A. Bashkina - MD, Prof., Head of the Faculty Pediatrics Chair, Rector, AstSMU of the MOH of Russia, Astrakhan, Russian Federation E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0003-4168-4851
Marina A. Samotrueva - MD, Prof., Head of the Pharma-cognosy, Pharmaceutical Technology and Biotechnology Chair, AstSMU of the MOH of Russia, Astrakhan, Russian Federation
E-mail: [email protected] https://orcid.org/0000-0001-5336-4455
