CC BY
66
УДК 612.087: 615.214.2: 615.036.8: 615.076.9
Е02
АНКСИОЛИТИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ПРОИЗВОДНЫХ 2-ОКСИИНДОЛИН-3-ГЛИОКСИЛОВОЙ КИСЛОТЫ: КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ
Руслан Владимирович Луценко *, Виктор Николаевич Бобырев, Татьяна Алексеевна Девяткина
Цель. Компьютерное прогнозирование возможного спектра биологической активности простых амидов производных 2-оксииндолин-3-глиоксиловой кислоты и тестирование их анксиолитической активности в эксперименте.
Методы. С помощью компьютерной программы «Prediction of Activity Spectra for Substances» произведён прогноз возможного спектра биологической активности 20 новых синтезированных соединений простых амидов производных 2-оксииндолин-3-глиоксиловой кислоты. Экспериментальная часть была проведена на 140 взрослых крысах обоего пола. Животные были разделены на группы (n=10) с учётом пола и возраста. Экспериментальный скрининг на наличие анксиолитического действия проводили с использование методики «конфликтной ситуации» (вариант Vogel).
Результаты. В результате проведённого компьютерного прогноза было отобрано 12 биологически активных веществ, которые потенциально могли обладать анксиолитической активностью. В перечне механизмов действия у них присутствовали блокада глутаматных, серотониновых и аспартатных рецепторов, стимуляция рецепторов гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) и угнетение ГАМК-аминотрансферазы, а также сопутствующие анкси-олитической активности эффекты, такие как противосудорожный, антипсихотический, антигипоксический и снотворный. В тесте «конфликтной ситуации» соединения 2-гидро-№нафтален-1-ил-2-(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-ацетамид, 2-гидро-2-(2-оксо-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-№фенил-ацетамид и №[(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-фенетилкарбамоил-метил]-бензамид достоверно снижали время латентного периода взятия воды из поилки, при этом вещества 2-гидро-№нафтален-1-ил-2-(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-ацетамид, 2-гидро-2-(2-оксо-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-№фенил-ацетамид, №[(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)фенетилкарбамоил-
метил]-бензамид и 3-гидрокси-3-(2-окси-циклогексилметил)-1-пиперидин-1-илметил-1,3-дигидро-индол-2-он также статистически значимо увеличивали количество наказуемых попыток утолить жажду, что свидетельствует о наличии анксиолитической активности. Среди изученных простых амидов производных 2-оксииндолина наибольший анксиолитический эффект в тесте наказуемого поведения проявляет вещество 2-гидро-№нафтален-1-ил-2-(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-ацетамид.
Вывод. У производных 2-оксииндолин-3-глиоксиловой кислоты при компьютерном прогнозировании биологической активности выявлено анксиолитическое действие, которое подтвердилось в классическом экспериментальном тесте.
Ключевые слова: планомерное изучение лекарств, производные 2-оксииндолин-3-глиоксиловой кислоты, компьютерное прогнозирование, анксиолитическая активность, тест «конфликтной ситуации».
ANXIOLYTIC EFFECT OF 2-OXYINDOLIN-3-GLYOXYLIC ACID DERIVATIVES: COMPUTER PREDICTION AND EXPERIMENTAL CONFIRMATION R.V. Lutsenko, V.N. Bobyrev, T.A. Devyatkina. Ukranian Medical Stomatological Academy, Poltava, Ukraine. Aim. To complete the computer prediction of possible spectrum of biological activity of simple amides of 2-oxyindolin-3-glyoxylic acid derivatives and to test their anxiolytic activity in experiment. Methods. The prediction of possible spectrum of biological activity of simple amides of 2-oxyindolin-3-glyoxylic acid derivatives was performed using PASS (Prediction of Activity Spectra for Substances) software. The experimental part was performed on 140 adult rats of both sexes. Animals were distributed to subgroups (n=10 in each subgroup) according to age and gender. Experimental screening for anxiolytic action was performed using the Vogel’s «conflict situation» method. Results. 12 compounds highly potential for anxiolytic activity were selected after the computer prediction. Glutamate, serotonin, aspartate receptors blockade, gamma-aminobutyric acid (GABA)-receptors stimulation and depression of GABA-aminotransferase were in the list of possible mechanisms of action. Along with anxiolytic activity anticonvulsive, antipsychotic, antihypoxic and hypnotic effects were predicted. During the Vogel’s «conflict situation» test, 2-Hydro-N-naphthalen-1-yl-2-(2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidene)-acetamide, 2-Hydro-2-(2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidene)-N-phenyl-acetamide and N-[(2-Oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidene)-phenethylcarbamoyl-methyl]-benzamide had significantly decreased the latent time for taking water from drinking place. At the same time, 2-Hydro-N-naphthalen-1-yl-2-(2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidene)acetamide, 2-Hydro-2-(2-oxo-1,2-di-hydro-indol-3-ylidene)-N-phenyl-acetamide, N-[(2-Oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidene)-phenethylcarbamoyl-methyl]-benzamide and 3-Hydroxy-3-(2-oxo-cyclohexylmethyl)-1-piperidin-1-ylmethyl-1,3-dihydro-indol-2-one compounds had significantly increased the number of punished attempts for getting water, assuming anxiolytic activity. Among 2-oxyindolin simple amides derivatives 2-Hydro-N-naphthalen-1-yl-2-(2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidene)-acetamide had the strongest anxiolytic effect in test with punished behavior. Conclusion. Computer prediction of 2-oxyindolin-3-glyoxylic acid derivatives anxiolytic effect was confirmed experimentally. Keywords: planned medication studies, 2-oxyindol-3-glyoxylic acid derivatives, computer prediction, anxyolitic effect, «conflict situation» test.
Украинская медицинская стоматологическая академия, г. Полтава
Реферат
Подавляющее большинство веществ, селективно взаимодействующих с рецепторами биологически активных веществ в центральной нерв-
Адрес для переписки: farmalu@mail.ru
ной системе (ЦНС), являются циклическими азотсодержащими гетеросистемами, к которым относятся производные 2-оксииндолинов. Производные индола проявляют свойства естественных ингибиторов моноаминоксидазы и благодаря структурному сродству способны в ЦНС
взаимодействовать с серотониновыми рецепторами, а-адренорецепторами и дофаминовыми рецепторами [7]. Индольные алкалоиды являются агонистами д-опиоидных рецепторов, антагонистами рецепторов гамма-аминомасляной кислоты типа А (ГАМК-А), селективно связывающих №метил^-аспартат (NMDA) рецепторов глута-мата, обратными ингибиторами ацетилхолин-эстеразы [5]. У эндогенных окисленных индолов установлена противовирусная, противоопухолевая, антибактериальная, противотуберкулёзная, противогрибковая, противосудорожная, анкси-олитическая и противовоспалительная активность, а также способность ингибировать активность митохондриальной моноаминоксидазы и гуанилатциклазы в тканях головного мозга [1].
Таким образом, новые синтезированные простые амиды производных 2-оксииндолин-3-глиоксиловой кислоты представляют собой группу, перспективную в плане изучения их фармакологических эффектов и механизмов действия, особенно в отношении ЦНС.
Планируя проведение масштабных исследований новых соединений, следует учитывать существенные финансовые затраты, трудоёмкость, этическую строну исследований, а также невозможность одновременного тестирования большого количества соединений на широкий спектр фармакологических эффектов.
Для решения возникших проблем предлагают использовать компьютерные программы, цель которых — прогнозирование потенциальной биологической активности вновь синтезированных веществ [3]. Преимущественное большинство существующих на сегодняшний день компьютерных методов молекулярного моделирования и оценки связей «структура-активность» применяют для анализа взаимодействия «лиганд-рецептор» и оптимизации базовых структур на основе анализа количественных соотношений «структура-активность» (quantitative structure-activity relationship) в пределах одного химического класса веществ [6]. Также для оценки потенциальной активности, разделения на структурные группы и отбора новых синтезированных веществ используют методы молекулярного сходства и кластеризации.
Цель работы — компьютерное прогнозирование возможного спектра биологической активности простых амидов производных 2-оксииндолин-3-глиоксиловой кислоты и тестирование их анксиолитической активности в эксперименте.
Спектр биологической активности и токсичности 20 производных 2-оксоиндолин-3-глиоксиловой кислоты оценивали с помощью компьютерной программы PASS («Prediction of Activity Spectra for Substances», http://www. pharmaexpert.ru/PASSOnline/index.php), разработанной в Институте биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича Российской академии медицинских наук [4]. Программа позволяет оценить вероятность наличия/отсутствия более 4000 фар-554
макотерапевтических эффектов, биохимических и рецепторных механизмов действия, влияния на обмен веществ, регулирования экспрессии генов, активности транспортных систем, побочных эффектов и специфической токсичности. Предсказание основано на знаниях о структуре и активности более 260 000 известных соединений.
Полученные результаты прогноза выдаются программой PASS в виде спектра биологической активности. Спектр представлен упорядоченным списком названий соответствующих активностей и вероятностей, при этом показатели Ра («быть активным») и Р. («быть неактивным«) являются функциями значений В-статистики для прогнозируемого вещества. Величины значений варьируют от 0 до 1. Данная программа упорядочивает по убыванию разности Ра-Р, так, что более вероятные виды активности находятся в начале спрогнозированного спектра, при этом средняя точность прогноза превышает 90%. Значение Ра отображает сходство структуры молекулы анализируемого вещества со структурами молекул наиболее типичных «активных» веществ в обучающей выборке [2]. Если, например, величина Ра равна 0,7, то вероятность присутствия данного вида активности у анализируемого вещества составляет 70%. Значение Ра >0,7 с большой вероятностью свидетельствует о том, что анализируемое вещество является аналогом известного лекарственного препарата. Для поиска оригинальных соединений в массиве исследуемых соединений, исходя из рекомендаций разработчиков программы, следует отбирать те, для которых выполняется условие 0,3 <Ра <0,7. При экспериментальном подтверждении прогноза у них высокая вероятность новизны анализируемой структуры. Однако с уменьшением значения Ра снижается вероятность обнаружения необходимого эффекта у изучаемого соединения.
Токсичность производных 2-оксииндолин-3-глиоксиловой кислоты рассчитывали с помощью программы GUSAR («General unrestricted structure-activity relationships»).
В экспериментальной части работы использовали 140 взрослых крыс обоего пола линии Wistar, группы животных (n=10) были сформированы по полу и возрасту. Крыс содержали в виварии при естественном освещении и стандартном пищевом рационе в пластиковых клетках по три-пять особей в каждой. Все исследования проводили с 17:00 до 20:00 в весенне-осенний период времени. Изучаемые 12 соединений ex tempore суспендировали в воде для инъекций, используя эмульгатор «Твин-80» (1 капля на 25 мг вещества), и вводили животным внутрибрюшинно за 1 ч до начала тестирования в эквитоксических дозах относительно референс-препарата. В качестве препарата сравнения использовали диазепам («Tarchomin S.A.», Польша) в дозе 2 мг/кг массы тела. Контрольной группе вводили в таком же объёме растворитель с эмульгатором.
Наличие анксиолитического действия оце-
Таблищ 1
Результаты прогноза токсичности и биологической активности простых амидов производных 2-оксииндолин-3-глиоксиловой кислоты
№ п/п Химические названия веществ LD50, внутри-брюшинно, мг/кг Экви- токси- ческие дозы, мг/кг Наличие (Ра) или отсутствие (Р.) биологической активности, % Прогнозируемая биологическая активность
Ра Р.
1 Щ4-бромо-фенил)-4- гидрокси-4-(2-окси-1,2- дигидро-индол-3-илиден)- бутирамид 1052 7,01 0,404 0,366 0,358 0,356 0,352 0,345 0,332 0,327 0,041 0,047 0,041 0,055 0,014 0,062 0,017 0,016 Противовирусная (гриппозная). Антимикобактериальная. Противотуберкулёзная. Лечение мышечных дистрофий. Ингибитор тиоредоксина. Антидиабетическая. Гипотермическая. Антагонист глутаматных рецепторов
2 №бифенил-2-ил-2-гидрокси- 2-(2-окси-1,2-дигидро- индол-3-илиден)-ацетамид 1312 8,75 0,447 0,442 0,359 0,349 0,347 0,338 0,016 0,012 0,034 0,013 0,011 0,012 Лечение острых неврологических растройств. Кардиотоническая. Противоопухолевая (рак лёгких). Противотуберкулёзная. Противовирусная (грипп). Противоопухолевая (солидные опухоли)
3 2-Гидрокси-2-(2-окси-1,2- дигидро-индол-3-илиден)- N-фенил-ацетамид 2370 15,8 0,439 0,486 0,389 0,359 0,331 0,33 0,359 0,332 0,321 0,497 0,032 0,086 0,046 0,041 0,09 0,008 0,007 0,09 0,014 0,088 Противовирусная (грипп). Лечение острых неврологических растройств. Лечение мышечных дистрофий. Противотуберкулёзная. Ингибитор ГАМК-аминотрансферазы. Антагонист глутаматных рецепторов. Антагонист 2В-серотониновых рецепторов. Антагонист NMDA-рецепторов. Антагонист 2А-серотониновых рецепторов. Антипсихотическая
4 2-Гидрокси-2-(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-N-фенетил-1- ацетамид 2401 16 0,688 0,653 0,516 0,589 0,465 0,423 0,347 0,332 0,331 0,029 0,01 0,005 0,095 0,024 0,092 0,054 0,047 0,007 Антагонист а2-, р2-никотиновых рецепторов. Активатор потенциал-зависимых кальциевых каналов. Ингибитор алкогольдегидрогена-зы [НАД(Р)+]. Игибитор тестостерон 17 р-дегидрогеназы [НАД(Р)+]. Противоневритическая. Антиноцицептивная. Антагонист 7S-серотониновых рецепторов. Антагонист 2L-серотониновых рецепторов. Антагонист NMDA-рецепторов
5 2-Гидрокси-2-(2-окси- 1,2-дигидро-индол-3- илиден)-№[1,2,4]три-азол-4- ил-ацетамид 932,2 6,21 0,46 0,398 0,36 0,341 0,332 0,338 0,327 0,012 0,011 0,013 0,099 0,014 0,015 0,021 Лечение острых неврологических растройств. Лечение бессонницы. Противотуберкулёзная. Антимикобактериальная. Антагонист АМРА-рецепторов. Антимигренозная. Противоэпилептическая
6 3-(2-Окси-1,2-дигидро- индол-3-илиден)-3,4- дигидро-1Н-квиноксалин- 2-он 1234 8,23 0,689 0,577 0,576 0,459 0,354 0,3 0,03 0,045 0,023 0,078 0,02 0,039 Противоишемическая. Лечение острых неврологических растройств. Противосудорожная. Гипотермическая. Агонист ГАМК-рецепторов. Противоэпилептическая
7 2-Гидрокси-2-(5-метил-2- окси-1,2-дигидро-индол-3- илиден)-N-фенил-ацетамид 1091 7,27 0,479 0,451 0,448 0,384 0,365 0,363 0,322 0,317 0,054 0,106 0,074 0,047 0,039 0,022 0,015 0,067 Противоартритная. Лечение острых неврологических растройств. Ингибитор тиоредоксина. Противовирусная (грипп). Противотуберкулёзная. Ингибитор ГАМК-аминтрансферезы. Антагонист №МЮА-рецепторов. Антимикобактериальная
8 №(2-фтор-фенил)-2-ги- дрокси-2-(2-окси-1,2-ди -гидро-индол-3-илиден)- ацетамид 767,3 5,11 0,436 0,332 0,327 0,015 0,009 0,011 Лечение острых неврологических растройств. Антагонист глутаматных рецепторов. Лечение метаболических заболеваний
9 2-Гидрокси-№нафтален- 1-ил-2-(2-окси-1,2-дигидро- индол-3-илиден)-ацетамид 1812 12,1 0,565 0,536 0,49 0,464 0,383 0,377 0,342 0,337 0,02 0,074 0,031 0,098 0,014 0,034 0,014 0,025 Антиастматическая. Антипсихотическая. Антиаллергическая. Анксиолитическая. Антагонист NMDA-рецепторов. Антагонист 2В-серотониновых рецепторов. Агонист 1А-серотониновых рецепторов. Антагонист глутаматных рецепторов
10 3-[2-Гидрокси-2-(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-ацетиламино]-пропионовой кислоты 1634 10,9 0,46 0,388 0,361 0,345 0,309 0,3 0,046 0,388 0,064 0,084 0,023 0,008 Нарушение остроты зрения. Субстрат СУР2С19. Субстрат СУР1А2. Индуктор СТР2С19. Ингибитор РНК-зависимой РНК-полимеразы. Ингибитор дигидрооротазы
11 №(4-бром-фенил)-2- гидрокси-2-(2-окси-1,2- дигидро-индол-3-илиден)- ацетамид 2016 13,4 0,522 0,438 0,426 0,419 0,407 0,397 0,384 0,367 0,019 0,009 0,029 0,023 0,076 0,038 0,008 0,166 Противовирусная (грипп). Ингибитор дигидрооротазы. Лечение мышечной дистрофии. Противотуберкулёзная. Противоартритная. Антимикобактериальная. Антагонист глутаматных рецепторов. Лечение острых неврологических растройств
12 2-Гидрокси-2-(2-окси-1,2- дигидро-индол-3-илиден)- ацетамид 1461 9,74 0,591 0,566 0,491 0,396 0,359 0,35 0,345 0,052 0,049 0,023 0,009 0,023 0,066 0,039 Антипсихотическая. Лечение острых неврологических растройств. Противовирусная (грипп). Лечение заболеваний поджелудочной железы. Ингибитор тирозин-3-гидроксилазы. Ингибитор ГАМК-аминтрансферезы. Противотуберкулёзная
13 3-Гидрокси-3-(2-окси- циклогексил-метил)-1- пипери-дин-1-илметил-1,3- дигидро-индол-2-он 1129,3 7,53 0,556 0,517 0,511 0,426 0,405 0,395 0,384 0,342 0,338 0,321 0,025 0,009 0,068 0,16 0,114 0,114 0,168 0,043 0,023 0,113 Противосудорожная. Для лечения рассеянного склероза. Противоопухолевая. Антагонист 1А-серотониновых рецепторов. Ноотропная. Агонист ГАМК-рецепторов. Антагонист ЫМЮА-рецепторов. Противотуберкулёзная. Снотворная. Анксиолитическая
14 2-Гидрокси-Щ4-метил-2- окси-2Н-хромен-7-ил)-2-(2- окси-1,2-дигидро-индол-3- илиден)-ацетамид 728,9 4,86 0,498 0,434 0,442 0,428 0,415 0,422 0,385 0,377 0,366 0,35 0,019 0,01 0,032 0,01 0,03 0,049 0,027 0,079 0,117 0,123 Индуктор СТР2Е1. Индуктор СТР1А2. Субстрат СУР1А2. Ингибитор дигидрооротазы. Ингибитор липопероксидазы. Субстрат СУР2А6. Противоартритная. Субстрат СУР2С8. Противоопухолевая. Противовоспалительная
15 2-Гидрокси-№[2-(нафтален- 1-иламино)-етил]-2-(2- окси-1,2-дигидро-индол-3- илиден)-ацетамид 955,9 6,37 0,608 0,411 0,367 0,349 0,323 0,324 0,036 0,042 0,017 0,08 0,061 0,071 Лечение острых неврологических растройств. Ингибитор РНК-зависимой РНК-полимеразы. Ингибитор дигидрооротазы. Индуктор СТР2С19. Противоопухолевая (множественная миелома). Противовирусная (грипп)
16 (Е)-2-гидрокси-№(4- гидроксинаф-тален-1-ил)-2- (2-оксииндолин-3-илиден)- ацетамид 1630 10,9 0,54 0,434 0,427 0,316 0,327 0,316 0,329 0,059 0,033 0,094 0,068 0,077 0,068 0,071 Лечение острых неврологических растройств. Противовирусная (грипп). Противоопухолевая. Антимикобактериальная. Лечение мышечной дистрофии. Антимикобактериальная. Противоишемическая
17 (Е)-2-гидрокси-№(5- гидроксинаф-тален-1-ил)-2- (2-оксииндолин-3-илиден)- ацетамид 1630 10,9 0,54 0,434 0,427 0,399 0,383 0,327 0,326 0,324 0,316 0,059 0,03 0,094 0,028 0,015 0,077 0,071 0,016 0,068 Лечение острых неврологических растройств. Противовирусная (грипп). Противоопухолевая. Противотуберкулёзная. Ингибитор дигидрооротазы. Лечение мышечной дистрофии. Противоишемическая. Ингибитор ГАМК-аминтрансферезы. Антимикобактериальная
18 Гидрокси-(2-окси-1,2- дигидро-индол-3-илиден)- ацетамид 704,5 4,7 0,552 0,54 0,531 0,517 0,434 0,369 0,35 0,341 0,041 0,059 0,044 0,024 0,033 0,004 0,059 0,027 Гипотермическая. Лечение острых неврологических растройств. Ингибитор тиоредоксина. Спермицидная. Противовирусная (грипп). Стимуляция экспрессии АВСА1. Противоопухолевая (солидные опухоли). Ингибитор ГАМК-аминтрансферезы
19 №[(2-окси-1,2-дигидро- индол-3-илиден)-фенетил- карбамоил-метил]- бензамид 703,8 4,69 0,441 0,412 0,377 0,321 0,32 0,032 0,06 0,022 0,013 0,011 Лечение острых неврологических растройств. Противоопухолевая (остеосаркома). Антагонист №МЮА-рецепторов. Антагонист 1В-серотониновых рецепторов. Антагонист 2В-серотониновых рецепторов
20 №[(нафтален-1- илкарбамоил)-(2-окси-1,2- дигидро-индол-3-илиден)- метил]-бензамид 1599 10,7 0,453 0,441 0,423 0,318 0,331 0,388 0,387 0,011 0,026 0,013 0,057 0,066 0,021 0,014 Лечение острых неврологических растройств. Лечение мышечной дистрофии. Противоишемическая. Противотуберкулёзная. Противоопухолевая (остеосаркома). Антагонист ЫМЮА-рецепторов. Антагонист глутаматных рецепторов
Примечание: LD50 — полулетальная доза; ГАМК — гамма-аминомасляная кислота; ЫМЮА-рецептор — рецептор глутамата, селективно связывающий №метил^-аспартат; НАД — никотинамидадениндинуклеотид; АМПА-ре-цептор — рецептор а-амино-3-гидрокси-5-метил-4-изоксазолпропионовой кислоты; СТР — цитохром Р РНК — рибонуклеиновая кислота.
нивали с помощью экспериментальной установки «конфликтного поведения» (вариант Vogel) [8] собственной конструкции. Камера для животного представляла собой прямоугольный параллелепипед из органического стекла со сторонами 400x300x500 мм, снабжённый электродным полом (металлизированная пластина) и поилкой, которая расположена на стенке камеры на высоте 5 см над электродным полом. Металлизированная пластина и поилка имели специальный блок питания от понижающего трансформатора. Крыса при включении блока, встав на пластину и начав пить, замыкала цепь и получала электро-болевой удар током. Установка питалась от сети 220 В. Тест «конфликтного поведения» моделировали столкновением питьевой и оборонительной мотивации. Каждая попытка взятия воды наказывалась электроболевым раздражением. Предварительно крыс подвергли водной депривации на протяжении 72 ч без ограничения потребления сухого корма и вырабатывали навык взятия воды из поилки. При тестировании помещали животное в клетку на 10 мин и вызывали элек-троболевое раздражение (0,25 мА) при каждом взятии воды из поилки. Регистрировали время латентного периода первого подхода к поилке (в секундах) и количество наказуемых попыток утолить жажду.
Статистическую обработку результатов исследования осуществляли с помощью пакета программ «Statistica 6,0» (StatSoft, Inc., США).
При анализе полученных результатов было установлено, что простые эфиры производных 2-оксиинодолин-3-глиоксиловой кислоты обладают различными видами биологической активности, однако их спектр часто пересекается. Следует отметить, что лишь единичные виды активности находились в диапазоне Ра>70%, что свидетельствует о малой вероятности наличия 558
среди изучаемых веществ аналогов известных лекарственных препаратов (табл. 1). В данном случае особый интерес представляли активности, находившиеся в среднем диапазоне шкалы (0,3 <Ра <0,7).
По данным прогноза преимущественное большинство производных 2-оксииндолинов обладало способностью лечения острых неврологических заболеваний (Ра=0,339-0,689). У 10 веществ отмечен выраженный агонизм/ан-тагонизм к серотониновым рецепторам разных подтипов (Ра=0,320-0,534). По данным прогноза у амидов 2-оксииндолин-3-глиоксиловой кислоты выявлена способность стимулировать ГАМК-рецепторы (Ра=0,354-0,395), блокировать глута-матные и аспартатные рецепторы (Ра=0,322-0,388, см. табл. 1). При этом 5 веществ способны угнетать ГАМК-аминотрансферазу (Ра=0,324-0,363). Также некоторые соединения могут проявлять анксиолитическую, противосудорожную, антипсихотическую, снотворную, антигипоксичес-кую и ноотропную активность (Ра=0,362-0,643).
Для 2-оксииндолинов была спрогнозирована противовоспалительная, жаропонижающая, противовирусная, противотуберкулёзная, антианги-нальная и различные виды противоопухолевой активности с вероятностью Ра >0,3.
Результаты прогноза программ PASS и GUSAR указывают, что простые амиды 2-оксииндолин-3-глиоксиловой кислоты относятся к нетоксичным и малотоксичным веществам. Они не обладают мутагенным, тератогенным, канцерогенным действием, вероятность проявления нежелательных эффектов выражена минимально. В то же время полученные данные подтверждают многовекторный спектр фармакологических эффектов производных 2-оксииндо-лина и раскрывают их перспективы потенциального регулирующего действия на ЦНС.
А та
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV
Рис. 1. Влияние производных 2-оксииндолин-3-глиоксиловой кислоты на поведение животных в тесте «конфликтной ситуации» (вариант Vogel). A — латентный период первого наказуемого взятия воды из поилки; Б — количество наказуемых попыток утолить жажду; *р <0,05 по сравнению с контрольной группой животных; I — интактные животные (контрольная группа); II — диазепам, 2 мг/кг; Ш — 14; IV — 9; V — 4; VI — 6; VII — 15; VIII — 3; IX — 18; X — 19; XI — 7; XII — 12; ХШ — 13; XIV — 5 (Ш-XIV — опытные группы, порядковый номер вещества — см. в табл. 1).
На основе результатов компьютерного прогноза было отобрано 12 биологически активных веществ, которые потенциально могли обладать анксиолитической активностью. В специфическом тесте «конфликтного поведения» 3 соединения уменьшали латентный период первого наказуемого взятия воды из поилки (рис. 1). При этом вещество 2-гидрокси-№нафтален-1-ил-2-(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-ацетамид (IV) уменьшало временной интервал в 1,7 раза по сравнению с показателем в контрольной группе животных (р <0,001). Профилактическое введение 2-гидро-2-(2-оксо-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-Ы-фенил-ацетамида (VIII) и Щ(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-фенетилкарбамоил-метил]-бензамида (X) также достоверно уменьшало время латентного периода подхода к поилке (р <0,001 и р <0,01 соответственно) (см. рис. 1).
При анализе количества наказуемых подходов к поилке установлено, что вещество
2-гидрокси-№нафтален-1-ил-2-(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-ацетамид (IV) увеличивало их количество в 1,9 раза по сравнению с контролем (р <0,001). Также 2-гидро-2-(2-оксо-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-Ы-фенил-ацетамид (VIII) повышал количество подходов к поилке в 1,7 раза (р <0,001), а вещество Щ(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-фенетил-карбамоил-метил]-бензамид (X) — в 1,6 раза по сравнению с ин-тактными животными (р <0,002). Следует отметить, что соединение 3-гидрокси-3-(2-окси-циклогексил-метил)-1-пиперидин-1-илметил-1,3-дигидро-индол-2-он (XIII) увеличивало число наказуемых взятий воды, но при этом статистически значимо не влияло на латентный период первого подхода к поилке (см. рис. 1).
При моделировании наказуемого поведения, как минимум, 3 производных 2-окси-индолин-3-глиоксиловой кислоты, а именно 2-гидрокси-Ы-нафтален-1-ил-2-(2-окси-1,2-ди-гидро-индол-3-илиден>ацетамид (IV), 2-гидро-
2-(2-оксо-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-Ы-фенил-
ацетамид (VIII) и Щ(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-фенетилкарбамоил-метил]-бензамид (X) статистически значимо уменьшали латентный период наказуемого взятия воды и количество подходов к поилке. Полученные результаты свидетельствуют о наличии отчётливого анксиоли-тического действия у этих соединений, которое проявляется уменьшением страха перед болевым раздражением и не уступает референс-препарату диазепаму в дозе 2 мг/кг в тесте «конфликтного поведения».
Следует отметить, что для производных 2-оксииндолина характерна нейротропная активность, а именно анксиолитическая, выраженность которой зависит от замещённого радикала (аминокислотного остатка). Полученные результаты обосновывают дальнейшее изучение наиболее активных соединений 2-гидрокси-№нафтален-1-ил-2-(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-ацетамида (IV), 2-гидро-
2-(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-Ы-фенил-ацетамида (VIII) и Щ(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-фенетилкарбамоил-метил]-бензамида (X) для уточнения характера и рецепторных механизмов их анксиолитического действия.
ВЫВОД
С помощью компьютерных программ PASS и GUSARсрединовых производных 2-оксииндолин-
3-глиоксиловой кислоты выявлены низкотоксич-
ные, с малой вероятностью развития побочных эффектов и высокоэффективные по данным теста «конфликтной ситуации» анксиолитичес-кие вещества: 2-гидрокси-№нафтален-1-ил-2-(2-
окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-ацетамид,
2-гидро-2-(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-№ фенил-ацетамид и Щ(2-окси-1,2-дигидро-индол-
3-илиден)-фенетилкарбамоил-метил]-бензамид. При этом 2-гидрокси-№нафтален-1-ил-2-(2-окси-1,2-дигидро-индол-3-илиден)-ацетамид по актив-
ности не уступает классическому транквилизатору диазепаму и является перспективным для создания на его основе нового анксиолитика.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пономарёв Г.В., Северина И.С., Медведев А.Е. и др. Ингибирование NO-зависимой активации растворимой гуанилатциклазы тромбоцитов человека изатином // Биомед. хим. - 2011. - №3. - С. 300-307.
2. Поройков В.В., Филимонов Д.А., Глоризова Т.А и др. Компьютерное предсказание биологической активности химических веществ: виртуальная хемогеномика // Вестн. ВОГиС. - 2009. - №1. - С. 137-143.
3. Тюрина Л.А., Тюрина О.В., Колбин А.М. Методы и результаты дизайна и прогноза биологически активных веществ. - Уфа: Гилем, 2006. - 331 с.
4. Филимонов Д.А., Поройков В.В. Прогноз спектров
биологической активности органических соединений // Рос. хим. ж. - 2006. - Т. 50, №2. - С. 66-75.
5. Hiromitsu T. Chemistry and pharmacology of analgesic indole alkaloids from the rubiaceous plant, mitragyna speciosa // Chem. Pharm. Bull. - 2004. - Vol. 52, N 8. -P. 916-928.
6. Kamlendra S.B., Shailesh V.J., Sanjaykumar B.B. et al. 3D-QSAR study of indol-2-yl ethanones derivatives as novel indoleamine 2,3-dioxygenase inhibitors // E-Journal of Chemistry. - 2012. - Vol. 9, N 4. - Р. 1753-1759.
7. Richard A.G. Strategies for the development of selective serotonergic agents. The serotonin receptors. From molecular pharmacology to human therapeutics. - Humana Press, 2006. - 618 р.
8. Vogel J.R., Beer B, Clody D.E. A simple and reliable conflict procedure for testing anti-anxiety agents // Psycho-pharmacologia (Berl.). - 1971. - Vol. 21. - P. 1-7.
УДК 616.379-008.64: 616.831-001.31-001.34: 616.43: 612.172.4: 612.178: 612.451 Е03
ОСОБЕННОСТИ НЕЙРОЭНДОКРИННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЫ НА ФОНЕ САХАРНОГО ДИАБЕТА
Виктор Николаевич Мерецкий *, Михаил Михайлович Корда Тернопольский государственный медицинский университет
Реферат
Цель. Изучение нарушений нейроэндокринной регуляции при черепно-мозговой травме на фоне сахарного диабета.
Методы. Эксперименты проводили на 100 белых крысах-самцах, поделённых на следующие экспериментальные группы: первая (п=10) — интактные животные (контроль), вторая (п=40) — крысы, которым моделировали черепно-мозговую травму, третья (п=10) — крысы с экспериментальным сахарным диабетом, четвёртая (п=40) — животные, которым моделировали черепно-мозговую травму на фоне сахарного диабета. Экспериментальный сахарный диабет моделировали однократным внутрибрюшинным введением раствора стрептозотоцина. Животных выводили из эксперимента через 3 ч, 24 ч, 5 сут и 14 сут после травмы. Проводили математический анализ вариабельности сердечного ритма путём кардиоинтервалографии. Содержание кортикостерона определяли в сыворотке крови иммуноферментным методом.
Результаты. На основании комплексного анализа данных кардиоинтервалографии установлено, что после экспериментальной черепно-мозговой травмы развивался вегетативный дисбаланс в сторону симпатикотонии, который проявлялся нарушениями интенсивности адренергично-холинергических регуляторных влияний на синусно-предсердный узел. При сахарном диабете также увеличивалось симпатическое влияние на функционирование синусового узла. Установленные нарушения вегетативной нервной системы после черепно-мозговой травмы на фоне сахарного диабета характеризировались большей активацией симпатического, истощением парасимпатического отдела и замедлением динамики их нормализации. Выявлено достоверное повышение содержания кортикостерона в крови, которое достигало максимального уровня через 24 ч после черепно-мозговой травмы.
Вывод. Выраженный сдвиг вегетативного гомеостаза в симпатическую сторону и значительное напряжение регуляторных механизмов характеризует течение черепно-мозговой травмы, осложнённой сахарным диабетом; степень симпатикотонии у животных с черепно-мозговой травмой, сахарным диабетом и, особенно, черепно-мозговой травмой на фоне сахарного диабета положительно коррелирует с концентрацией кортикостерона в сыворотке крови.
Ключевые слова: черепно-мозговая травма, сахарный диабет, кардиоинтервалография, кортикостерон.
THE FEATURES OF NEUROENDOCRINE CHANGES IN CRANIAL INJURY ASSOCIATED WITH DIABETES MELLITUS V.M. Meretskyy, M.M. Korda. Ternopil State Medical University. Aim. To study the features of neuroendocrine regulation in cranial injury associated with diabetes mellitus. Methods. Experiments were carried out on 100 male white rats that were divided into the following groups: the first group (n=10) — control group consisted of 10 intact animals, the second group (n=40) — rats with simulated traumatic cranial injury, the third group (n=10) — rats with experimental diabetes mellitus, the fourth group (n=40) — rats with simulated traumatic cranial injury and experimental diabetes mellitus. Experimental diabetes mellitus was induced by a single streptozotocin solution intraperitoneal injection. Animals were withdrawn from the experiment at 3, 24 hours, 5 and 14 days after the traumatic cranial injury. The mathematical analysis of the cardiac rhythm variability was performed by ECG intervals data analysis. Corticosterone serum levels were measured using ELISA. Results. Based on a comprehensive ECG intervals data analysis, it was found that after experimental traumatic cranial injury the imbalance of autonomic nervous system with increased sympathetic autonomic nervous system function occurs, manifesting as a deregulation of cholinergic and adrenergic effects on sinoatrial node. In diabetes, an increase of the role of sympathetic effects on the sinus node functioning also occurred. Revealed autonomic nervous system
Адрес для переписки: v27m@ukr.net 560
