Механизмы радиобиологического и физиологического действия химических ингибиторов синтеза биогенного оксида азота (NO) (15.02.2010)

Автор: Проскуряков Сергей Яковлевич

C2H5 CH3CO HBr 22 ± 6** (0,01) ITU-VII

C2H5 C2H5CO HBr 5 ± 3* (0,03) ITU-VIII

C2H5 C6H5CO HCl 3 ± 2*(0,02) ITU-IX

C2H5 PO(OC6H5)2 - 107± 31 (0,3) ITU-X

i-C3H7 H [OCH(CH3)2]2PO2H 8 ± 3* (0,01) ITU-XI

i-C3H7 CH3CO HBr 5 ± 2* (0,01) ITU-XII

i-C3H7 C2H5CO HBr 52 ± 18**

(0,0031)

6 ± 5* (0,031) ITU-XIII

CH2CHCH2 CH3CO HBr 66 ± 17** (0,01) ITU-XIV

(CH2)3CH2F CH3CO HBr 107 ± 35 (0,03) ITU-XV

H H2NC(NH) - 71 ± 27 (0,001)

42 ± 18** (0,01) GTU-I

Ингибиторы вводили животным через 3 ч после введения LPS [Коноплянников А.Г. и соавт., 1999; Проскуряков С.Я. и соавт., 2003; Проскуряков С.Я. и соавт., 2009];

1, 2, *, ** – то же, что в табл. 1.

В целом, результаты, полученные при исследовании N’-ацилированных производных 2-АDТ (табл. 3) и N-ацилированных производных ИТМ (табл. 4) свидетельствуют о том, что найдена возможность существенного расширения спектра веществ, ингибирующих продукцию NO in vivo. Это открывает перспективы синтеза таких производных, которые, не теряя высокой ингибирующей активности, по сравнению с родительскими соединениями, будут обладать требуемыми фармакологическими характеристиками, как-то, токсичность, клиренс, метаболизм и распределение в организме. Кроме того, новые соединения, охарактеризованные как эффективные ингибиторы продукции NO in vivo, могут быть использованы в модели in vitro с выделенным ферментом для решения фундаментальных вопросов, касающихся строения и механизмов функционирования синтазы оксида азота.

Учитывая важную роль NO в формировании радиобиологических реакций [Mikkelsen R.B. et al., 2003; Michurina T. et al., 2004], в следующем разделе было изучено влияние некоторых соединений, содержащих тиоамидиновую группу и обладающих NO-ингибирующей активностью in vivo, на клоногенные клетки гемопоэза.

Стимулирующее действие призводных изотиомочевины на выживаемость гемопоэтических клоногенных клеток в облученных животных

Для исследования радиопротективного действия на модели эндогенных селезеночных колоний (КОЕ-С-8) были отобраны соединения с наибольшей NO-ингибирующей активностью. Препараты вводили в максимально толерантной дозе. В таких дозах эти соединения не могли быть испытаны в опытах по ингибированию синтеза NO, так как вместе с другими компонентами СЛ они были слишком токсичны. Препараты, обладавшие существенной NO-ингибирующей активностью, как из группы производных 2-АDТ, так и изотиомочевины, оказывали достоверное стимулирующее действие на выживаемость гемопоэтических клоногенных клеток (ГКК).

На следующих рисунках представлены данные о влиянии N,S-замещённых производных изотиомочевины (ИТМ) на образование эндогенных гемопоэтических колоний в селезенке облученных животных. Из рис.1 видно, что все испытанные соединения оказали защитное действие, которое выразилось в росте числа КОЕ-С-8 с увеличением дозы веществ, инъецируемых животным за 10-20 мин до облучения. Если животные получали бoльшую дозу препарата (0,5 ммоль/кг), то число колоний на селезенке, отражающее рост числа выживших ГКК, возрастало примерно в 1,8 – 5,2 раза. При этом эффект защиты был наименьшим у S-алкил-производных ИТМ по сравнению с N-пропионил-S-алкил-производными (Рис.1Б). Число КОЕ-С-8 увеличивалось в среднем в 1,5 – 2,9 раза в зависимости от дозы вещества.

Из данных, приведенных на рис. 1, видно, что N-пропионил-S-алкил-ИТМ проявляют заметно большее стимулирующее влияние на выживаемость гемопоэтических клоногенных клеток, чем неацилированные производные S-алкил-ИТМ. Подобное радиопротективное действие было обнаружено и для N-ацетил-S-алкил-ИТМ (соединения ITU-II, VI, XII, табл. 4). Число КОЕ-С-8 у животных, получавших эти препараты, увеличивалось в 2,6 – 5,8 раза.

Рис. 1. Радиозащитное действие производных изотиомочевины на выживаемость гемопоэтических клоногенных клеток (ГКК).

А: 1- ITU-I (S-метил-ИТМ, диметилфосфат);

2 - ITU-V (S-этил-ИТМ, диэтилфосфат);

3 - ITU-XI (S-изопропил-ИТМ, диизопропилфосфат).

Б. 1- ITU-III (N-Пропионил -S-метил-ИТМ, гидроиодид);

2 - ITU-VIII (N-Пропионил -S-этил-ИТМ, гидробромид);

3 - ITU-XIII (N-Пропионил-S-изопропил-ИТМ, гидробромид).

* - статистически значимые различия с контролем, P<0,05.

Радиопротективные свойства ИТМ были также подтверждены в экспериментах по облучению животных в диапазоне доз, вызывающих кишечную форму гибели животных. На рис. 2 показано влияние двух производных ИТМ (ITU-VIII, ITU-XIII) на восстановление крипт тонкого кишечника после облучения в дозе 13 Гр. Оба препарата достоверно увеличивали (почти в 3 раза) число выживших крипт, что свидетельствует о радиозащитном действии производных ИТМ на стволовые клетки кишечного эпителия.

Рис. 2. Радиозащитное действие производных изотиомочевины на выживаемость клоногенных клеток крипт тонкого кишечника (ККК).

I – Контроль, 13 Гр;

II - ITU-VIII (N-Пропионил–S-этил-ИТМ, гидробромид) за 10 мин до обл.;

III - ITU-XIII (N-Пропионил-S-изопропил-ИТМ, гидробромид) за 10 мин

до облучения.

Данные, представленные на рис. 3, свидетельствуют о радиозащитном действии одного из производных ИТМ (ITU-XIII) на выживаемость животных. Продолжительность жизни погибших животных также увеличавалась с дозой препарата от 7,6 до 14 суток.

В целом, можно заключить, что N-ацилированные циклические и линейные производные изотиомочевины проявляют не меньшую радиозащитную активность, чем их родительские аналоги, а это открывает перспективы синтеза новых веществ в этом классе, которые, не теряя радиозащитного действия, будут обладать требуемыми фармакологическими характеристиками, как-то, токсичность, клиренс, метаболизм, распределение в организме и др.

Рис. 3. Радиопротективное действие препарата ITU-XIII (N-пропионил-S- изопропил-ИТМ, гидробромид), введенного за 10 мин до облучения, на выживаемость мышей.

1 – Контроль, 9 Гр; 2 – 21 мг/кг; 3 – 42 мг/кг; 4 – 127 мг/кг.

3 и 4 статистически достоверно отличаются от 1, Р<0,05.


загрузка...