Сполука 3-децилоксикарбонілметил-4-метил-5-(2-гідроксіетил)тіазолій хлорид, яка має інгібуючий ефект на процес натрієзалежного накопичення глутамату ізольованими нервовими закінченнями головного мозку щурів

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Сполука 3-децилоксикарбонілметил-4-метил-5-(2-гідроксіетил)тіазолій хлорид, яка має інгібуючий ефект на процес натрієзалежного накопичення глутамату ізольованими нервовими закінченнями головного мозку щурів, загальної формули:

.

Текст

Сполука 3-децилоксикарбонілметил-4-метил5-(2-гідроксіетил)тіазолій хлорид, яка має інгібуючий ефект на процес натрієзалежного накопичення глутамату ізольованими нервовими закінченнями головного мозку щурів, загальної формули: Корисна модель відноситься до медицини, а саме до фармакології. Завданням корисної моделі є дослідження дії сполуки 3-децилоксикарбонілметил-4-метил-5-(2гідроксиетил)тіазолій хлориду (ДМГТ) на процес натрій-залежного накопичення глутамату ізольованими нервовими закінченнями головного мозку щурів. Вивчення дії ДМГТ на процес накопичення глутамату ізольованими нервовими закінченнями головного мозку щурів проводилось у відділі нейрохімії Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна ПАН України і на кафедрі біології Національного медичного університету імені О.О. Богомольця. ДМГТ синтезовано у відділі механізмів біоорганічних реакцій Інституту біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України. У забезпеченні функціонування центральної нервової системи в організмі ссавців важлива роль належить тіаміну (вітаміну В1). При його дефіциті в організмі можуть порушуватися рефлекторна діяльність, координація рухів, відбуватися нейродегенеративні процеси [1]. Тіамін здатен впливати на процес квантової секреції медіатора з нервових закінчень в синапсах різних типів, посилюючи його [2-4]. Серед ендогенних біологічно активних сполук тільки в молекулі тіаміну та продуктах його метаболізму є тіазолієвий цикл. Раніше було синтезовано похідне вітаміну В1 з непорушеним тіазолієвим циклом - сполуку ДМГТ [5]. Присутній в складі молекули ДМГТ тіазолієвий цикл обумовлює здатність молекули реалізовувати свої властивості через один з шляхів прояву біологічної активності вітаміну В1 в організмі, а довголанцюговий вуглецевоводневий радикал - взаємодіяти з біологічними мембранами. ДМГТ виявляє ряд властивостей, що дозволяють характеризувати його як потенційний лікарський засіб [5-9]. При уведенні в організм лабораторних тварин ДМГТ чинить на них седативний, центральний міорелаксантний, протисудомний, снотворний ефекти, обумовлює підвищення порогу больової чутливості, послаблення орієнтувальних реакцій та пошукової діяльності, а також нейротоксичного впливу виділеного з отрути павука каракурта (Latrodectus mactans tradecimguttatus) білкового токсину a-латротоксину. ДМГТ викликає блокування в міоневральних синапсах квантової H21C 10Co2CH 2 CH 3 N+ Cl CH2 CH2 OH . (19) UA (11) 38155 (13) U S _ 3 38155 секреції медіатора з нервових закінчень, яка відбувається у відповідь на подразнення нервових волокон або дію a-латротоксину. ДМГТ обумовлює також зменшення іонних стр умів через сформовані a-латротоксином, амфотерицином В або ністатином іонні канали в штучній пласкій фосфоліпідній мембрані. Наведені вище дані обумовили доцільність дослідження впливу ДМГТ на процес накопичення нервовими терміналями глутамату - нейромедітору, що обумовлює збудження нервових клітин і відіграє важливу роль у центральній нервовій системі ссавців [10-14]. Глутамат бере участь у здійсненні таких важливих функцій головного мозку, як розпізнавання, пам'ять та навчання. Глутамат синтезується та зберігається в спеціалізованих глутаматергічних нейронах і при дії різних подразників вивільнюється з них у синаптичну щілину. Вивільнений з нервових закінчень глутамат зв'язується з мембранними рецепторами та активує відповідні сигнальні шляхи. Далі він поглинається транспортними білками, високоафінними натрій-залежними переносниками глутамату нервового закінчення, які відіграють центральну роль у видаленні глутамату з синаптичної щілини і припиненні передачі нервового сигналу та гомеостазі зовнішньоклітинного глутамату в центральній нервовій системі ссавців [10-14]. В основу корисної моделі поставлено те, що ДМГТ інгібує процес накопичення L-глутамату, який відбувається за рахунок роботи високо афінних натрій-залежних переносників глутамату, а ступінь інгібуючого ефекту зростає при збільшенні концентрації ДМГТ в середовищі інкубації та часу преінкубації ДМГТ з синаптосомами. Встановлена здатність ДМГТ (час преінкубації 5хв) в концентрації 0,01мМ зменшувати накопичення L-[14C] глутамату синаптосомами за 2хв на 15±3%, 0,05мМ на 22±3%, 0,1мМ - на 53±4%, 0,2мМ - на 67±6%. Дані свідчать, що ДМГТ суттєво знижує як початкову швидкість процесу транспорту, так і накопичення L-[14C] глутамату синаптосомами за 10хв. Дія ДМГТ залежить від часу преінкубаціїї, 15хв преінкубація з препаратом синаптосом 0,1мМ ДМГТ знижує накопичення L-[14C] глутамату за 2хв на 63±6%, 25хв на 75±7%. Методика виділення пресинаптичних нервових закінчень головного мозку щурів та вивчення процесу накопичення глутамату. Виділення синаптосом з головного мозку щурів. Щурів-самців лінії Wistar масою 100-120г декапітували, великі півкулі головного мозку швидко переносили в льодяний розчин 0,32М сахарози, 5мМ Hepes-NaOH (рН 7,4) та 0,2мМ етилендіамінтетраоцтова кислота (ЕДТА). Усі операції проводилися при 4°С. Синаптосоми виділяли з гомогенату мозку диференційним центрифугуванням і центрифугуванням в градієнті фікола, застосовуючи метод Котмана [15] з невеликими модифікаціями: розчин сахарози для приготування градієнту фікола містив 5мМ Hepes-NaOH (рН 7,4) і 0,2мМ ЕДТА. Синаптосомальну фракцію, отриману при фракціонуванні в градієнті фікола, розводили 10 об'ємами 0,32М сахарози, 5мМ Hepes-NaOH (рН 4 7,4) та центрифугували при 20000g протягом 20хв. Отриманий осад повільно суспендували в 4мл оксигенованого холодного середовища, що містив (в мМ): NaCI - 126, КСІ - 5, MgCl2 - 1,4, NaH2PO4 1,0, HEPES - 20, CaCl2 і d-глюкозу -10 (рН 7,4), (кінцева концентрація білка становила біля 4мг/мл), та використовували в експериментах протягом 2-4 годин після виділення. Концентрацію білка визначали за методом Larson [16]. Накопичення L-[14C] глутамату синаптосомами. Накопичення L-[14C] глутамату синаптосомами визначали наступним чином: препарат (125мкл суспензії синаптосом, 0,2мг білка/мл) преінкубували у стандартному сольовому розчині упродовж 10хв при 37°С. Процес накопичення ініціювали додаванням до суспензії синаптосом 10мкМ Lглутамату разом з 420нМ радіоактивно міченого L[14C] глутамату (0,1мкСі/мл) (Amersham, UK), інкубували 1-10хв при 37°С та центрифугували на мікроцентрифузі Beckman 20сек при 10000g. Накопичення L-[14C] глутамату визначали у аліквотах супернатанту (100мкл) та осадку у сцинтиляційній рідині ACS (1,5мл) Amersham (UK) на сцинтиляційному лічильнику. В наших експериментах накопичення L-[14C] глутамату було натрій-залежним та здійснювалося за рахунок роботи високоафінних натрій-залежних переносників глутамату, локалізованих у плазматичній мембрані нервових закінчень. ДМГТ в різних концентраціях додавали до суспензії синаптосом за 5хв до ініціації процесу накопичення L-[14C] глутамату. Ступінь інгібування накопичення L-[14C] глутамату залежала від концентрації ДМГТ в середовищі інкубації. Інгібуючий е фект ДМГТ в концентраціях 0,01мМ; 0,05мМ; 0,1мМ; 0,2мМ на процес накопичення 0,01мМ L-[14C] глутамату представлено на Фіг.1. В контролі (до преінкубації синаптосом з ДМГТ) початкова швидкість накопичення глутамату становила 2,5±0,3нмоль´хв. –1 ´мг білка-1, а після преінкубації синаптосом з ДМГТ в концентрації 0,01мМ - 2,13±0,3нмоль´хв.-1 ´мг білка-1; 0,05мМ - 1,6±0,3нмоль´хв.-1 ´мг білка-1; 0,1мМ 1,2±0,3нмоль´хв.-1´мг білка-1; 0,2мМ -1 -1 0,8±0,4нмоль´хв. ´мг білка . Накопичення L-[14C] глутамату за 10хв становило 5,5±0,3нмоль/мг білка, а після преінкубації синаптосом з ДМГТ в концентрації 0,01мМ - 5,3±0,3нмоль/мг білка; 0,5мМ 4,4±0,3нмоль/мг білка; 0,1мМ - 3,2±0,3нмоль/мг білка; 0,2мМ - 1,48±0,4 нмоль/мг білка. Ступень інгібуючої дії ДМГТ залежала також від часу преінкубації цієї сполуки з синаптосомами. На Фіг.2 представлено дані щодо залежності процесу накопичення 0,01мМ L-[14C] глутамату від часу преінкубації синаптосом з 0,1мМ ДМГТ. При цьому початкова швидкість накопичення глутамату в контрольних препаратах синаптосомам, що інкубувалися 5, 15 та 25хв в середовищі, що не містило ДМГТ, статистично достовірно не відрізнялася і становила 2,5±0,3нмоль´хв.-1 ´мг білка-1, а після 5хв преінкубації з ДМГТ в концентрації 0,1 мМ 1,2±0,3нмоль´хв.-1 ´мг білка-1; після 15хв предінкубації - 1,0±0,3нмоль´хв.-1´мг білка-1; після 25хв предінкубації -0,57±0,4нмоль´хв.-1´мг білка-1. Накопичення L-[14C] глутамату за 10хв також залежа 5 38155 ло від часу преінкубації синаптосом з 0,1мМ ДМГТ (Фіг.2). Таким чином, слід підкреслити наступне: 1. ДМГТ суттєво зменшує процес накопичення L-[14C] глутамату ізольованими нервовими закінченнями (синаптосомами) головного мозку щурів. Цей ефект є дозозалежним. 2. 50% зниження початкової швидкості та накопичення L-[14C] глутамату за 10хв відбувається в присутності ДМГТ в середовищі інкубації в концентрації 0,1мМ (час попередньої преінкубації з ДМГТ становить 5хв). 3. Інгібуюча дія ДМГТ на процес накопичення L-[14C] глутамату залежить від часу його преінкубації з синаптосомами: чим більше час преінкубації, тим сильнішим є ефект ДМГТ. Література 1. Bettendorff L. Thiamine in excitable tissues: reflections on a non-cofactor role //Metab. Brain Dis. 1994. -9, №3. -P.183-209. 2. Романенко А.В. Действие тиамина на нервно-мышечную передачу у лягушки //Нейрофизиология. -1985. -17, №6. -С.794-800. 3. Романенко А.В. Действие тиамина на различные типы синаптических соединений //Нейрофизиология.- 1986. - 18, №5.- С. 621-629. 4. РоманенкоА.В., Гнатенко В.М., Владимирова И.А.. Действие тиамина на нервно-мышечную передачу в гладких мышцах //Нейрофизиология. 1994. -26, №6. -С.449-457. 5. Вовк А.И., Романенко А.В., Муравьева И.В., Зайцев Л.М. 3-децоксикарбонилметил-4-метил-5b-гидроксиэтилтиазолий хлорид или децоксикарбонилметил-4-метилтиазолий хлорид, угнетающие нервно-мышечную передачу и обладающие транквилизирующей активностью //Авторское свидетельство 1547267 СССР, МКИ 4 С07D277/24, А61К31/425. Заявлено 18.07.88. Зарегистрировано 01.11.89. 6. Романенко А.В., Вовк А.И., Шатурский О.Я. Действие тиазолевых аналогов витамина В1 на нервно-мышечную передачу и вызванную aлатротоксином секрецию медиатора в скелетной мышце //Нейрофизиология.-1995.- 27, №5/6.С.368-374. 7. Романенко А.И., Гнатенко В.М., Владимирова И.А., Вовк А.И Пре- и постсинаптическая модуляция нервно-мышечной передачи в гладких мышцах тиазолевыми аналогами витамина В1. //Нейрофизиология.- 1995. -27, №5/6.- С.375-386. 6 8. Романенко А.В., Вовк А.И., Гиммельрейх Н.Г. Шатурский О.Я. Сполука 3-децилоксикарбонілметил-4-метил-5-(2-гідроксиетил)тіазолій хлорид, яка має блокувальний ефект на іонну провідність каналів, утворених амфотерицином В. //Патент на корисну модель №22875 зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на корисні моделі 25 квітня 2007р.- 8с. 9. Шатурский О.Я. Романенко А.В., Вовк А.И., Гиммельрейх Н.Г. Сполука 3-децилоксикарбонілметил-4-метил-5-(2-гідроксиетил)тіазолій хлорид, яка має блокуючий ефект на іонну провідність каналів, утворених ністатином. //Патент на корисну модель №27417 зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на корисні моделі 25 жовтня 2007р.- 8с. 10. Borisova T.A., Krisanova N.V., Presynaptic transporter-mediated release of glutamate evoked by the protonophore FCCP increases under altered gravity conditions. //J. Adv. Space Res.doi:10.1016/j.asr.2008.04.012, 2008. 11. Borisova T.A., Himmelreich N.H., CentrifugeInduced Hypergravity: [3H]GABA and L14 [ C]glutamate Uptake, Exocytosis and Efflux Mediated by High-Affinity, Sodium-Depended Transporters. //J. Adv. Space Res.- 2005.- 36.- P.1340-1345. 12. Borisova Т., Krisanova N. Presynaptic release of glutamate by heteroexchange under altered gravity conditions //Microgravity Science & Technology.- doi 10.1007/s 12217-008-9049-9, 2008. 13. Tarasenko A.S., Kostrzevska OG., Storchak L.G., Linetska M.V., Borisova T.A., Himmelreich N.H. Phenylarsine oxide is able to dissipate synaptic vesicle acidic pool. //Neurochemistry International.- 2005.46. -P.541-550. 14. Borisova Т., Krisanova N. Ground-based hypergravity simulated modeling changed the effects of the glutamate transporter inhibitor on the carriermediated glutamate release in low [Na +] media from rat brain nerve terminals. //Journal of Gravitational Physiology.- 2006.-13, N1.- P.137-138. 15. Cotman С.W. Isolation of synaptosomal and synaptic plasma membrane fractions //Meth. Enzymol- 1974.- 31. -P.445-452. 16. Larson E., Hewlett В., Jagendorf A. Artificial reductant enhancement of the Lowry method for protein determination //Anal. Biochem. -1986.- 155. P.243-248. 7 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 38155 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Compound 3-decyloxycarbonyl-4-methyl-5-(2-hydroxyethyl)thiazolium chloride as inhibitor of sodium-dependent glutamate accumulation process by nerve endings isolated from rat brain

Автори англійською

Borysova Tetiana Oleksandrivna, Krysanova Natalia Valeriivna, Sivko Roman Vitaliovych, Romanenko Oleksandr Viktorovych, Vovk Andrii Ivanovych

Назва патенту російською

Соединение 3-децилоксикарбонилметил-4-метил-5-(2-гидроксиэтил)тиазолий хлорид, которое имеет ингибирующий эффект на процесс натриезависимого накопления глутамата изолированными нервными окончаниями головного мозга крыс

Автори російською

Борисова Татьяна Александровна, Крысанова Наталия Валериевна, Сивко Роман Витальевич, Романенко Александр Викторович, Вовк Андрей Иванович

МПК / Мітки

МПК: C07D 277/00

Мітки: хлорид, 3-децилоксикарбонілметил-4-метил-5-(2-гідроксіетил)тіазолій, нервовими, інгібуючий, щурів, головного, має, натрієзалежного, ефект, ізольованими, мозку, накопичення, яка, глутамату, процес, закінченнями, сполука

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/4-38155-spoluka-3-deciloksikarbonilmetil-4-metil-5-2-gidroksietiltiazolijj-khlorid-yaka-maeh-ingibuyuchijj-efekt-na-proces-natriehzalezhnogo-nakopichennya-glutamatu-izolovanimi-nervovimi-z.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Сполука 3-децилоксикарбонілметил-4-метил-5-(2-гідроксіетил)тіазолій хлорид, яка має інгібуючий ефект на процес натрієзалежного накопичення глутамату ізольованими нервовими закінченнями головного мозку щурів</a>

Подібні патенти