Введение к работе
Шрузешк регуляции внутриклеточного гокеостаза кальция является ватаыы звеноц в патогенезе многих заболеваний. Благодаря э$- фекгавнсоти блокатороз кальциевых каналов s кллішчеекой практике, jrx число быстро увеличивается. Они иироко кслользутеся для терапии аритмии сердечных сс'фащеняй, стенокардии, гкпертекзии и болыпого числа других патологических состояний.
Еяокагоры кальциевых каналов обычно рассматриваются как отдельная группа достаточно специфических фармакологических средств. Однако, в соответствии с представлениями. раавш;аемш.м в Институте БОНХ АН Украины' последние годы, кальциевые антагонисты могут біль отнесены к болмюму классу физиологически активна? веществ со стереотипом действия I+/II-, т.е. ачтивирухших адеяилатцюслазную (I +> к тормозящих поли1осоинозитидную (II-) системи. Дгя такого подхода есть глубоки основания. Различные типы кальциевых антгтонисгов обнаруживают болъцую стелені общности в действии на различные мишени, как в рамках регуляции кальций-зависимых процессов, так и в действии наразные клеточные функции, регулируете основными еиг-кадьяшя системами. Так. известно, что.блокатори кальциевых каналов способны блокировать различные рецептори (пит&миновые, а-ад-'репаликовыз, . Ей-дофашшоБые, Ц-холинорецепторы и другие), фермзн-, ты, . участвующие в передаче сигналов (кальдадулин, фосфодиэстерагу цА\Я5) и фосфэлипкдзависимое фосфэрилирогание. креке того, обнаружено, что некоторые кальциевые Слокаторы, подобно р-адрекомимоти-уая, агегиЕкрукр цАМ5-зависшее фосфорилирозание кеморан. причем данные эффекты обусловлены прямыи взаимодействием вальциевух антагонистов с перечисленными субстрата».»», что подтверждается >а ксп-курэнцйей со специфическими лигачдаш. Это позволяет предположить наличие определенной общности в действии и структуре молекул бло~ катсров кальциевых каналов, и других бєщзств, влиавзшх на, соот-вететЕунзие рецепторы и фэриенты.
ДЛЯ СУ^еНИЯ О Природе ЗТОГО Я5Л0НІИ ПреДСТаВЛЯЯО ИНГ*Ь'/С
прооледегь аогштнес-ть обратного влияния лигандов ктих рсцептс-ро'.-и ферментов на штевдиалуправдяеыме кальцкеьыг; каналы. На отдели-. них обтеета* ранее Кыдо показано, что бдокаторы НТ2-серо?ониновых и а-эдреяорецет-ороз. Сгокаисры фосфодиэстеразы :(/. ' иьеуниъ анестетики и некоторые другие препарата о указанны* стс-ре'угда'.м лейстгия блокирует потенциалуправляешй» кань давани ток. удаз/.-:-шіргккїнпьіх исследований влияния иа кальпиеяня ток pa/LSi^fiAv: групп фтишлогичеоки агаавкик кдеега, ооллдлтеза cSejwj» старости
-2.-
пами действия на клеточные сигнальний системы, до настояц^го времени не проводилось. Такое исследование позволяло надеяться на получение новых важных результатов, существенно расширяющих представление о стереотипном характера действия биорегуляторов.
Целью настоящей работы являлось изучение влияния на потенциал луправляемый кальциевый тон фармакологических препаратов, обладающих общим с блокаторзми кальциевьк каналов стереотипом действия 1-е/п- на неточные сигнальные системы, и сравнение с действием вешеств обратного стереотипа І-/ІІ+.
-
Исследовать влияние ка потекциалуправляшй кальциевый ток нейрокальной мзьЯраны препаратов со стереотипом 1+/ІІ-, а именно: ыускариновых холшкшпиков, Н1-гиста\сгеоЕЫх блокаторов, Олокаторов кальмодулина и противоопухолевых агентов, относящихся к ингибиторам полпфосфошозитидной системы, а также 02-допа.\шнозых Олокаторов, психомоторных стимуляторов и Олокаторов фосфодизстеразы цАМФ, 01 носящихся к активаторам еденилитциклазной системы.
-
Исследовать влияние на кальциевый ток препаратов с проти- ; вонолгтешм стереотипом действия - агокисгов лолкфосфоииозитидной системы: форбодового эфира, шмуностимудирущях агентов, а также синтезированиях в Институте лейкотриена С4 и ояеоилацетилгдицеро-ла.
-
Провести сравнительный анализ строения далэкуд еєщєств, имеющих общность е действии на кальвдзвые ток и другие мииени в пределах сигнальных систем.
-
Обнаружено, что мускариновый холкнолитик аіизил, нейролептики пропазин и D2-дофаминовый блокатор галоперидол, а также Hi-гиетамияовые блокаторы супрастин, дипразин и димедрол обратимо k блокирует потенцкалуправляеі&й кальциевый ток нейронов виноградной улитки; по действующим концентрациям, характеру зависимости "до-Ь'а-пйект", а также кинетике блокирования токов перечисленные препараты сходны е верапамилом.
-
Показана общность верапамила и всех других исследоЕакых препаратов со стереотипом действия I+/II- в характере зависимости блокирования кальциевого тока от потеншала и способа приложения в м-;:.йроч&, что свидетельству зт об общности механизма их действия и :c«U!iv ііг>пло.ті;гл на меъйращ.ых структурах.
-
Ш нервных кле'псах виноградной улитки подтвержден тот <і-іКі:, что чувствительные к. коклюшному токсину G-белки не влияет на
функционирование кальциевых каналов цо того, как агонист свяжется с рецептором; не подтверждена модуляция S-белками фармакологических воздействий на кальциевые каналы, обнаруженная ранее на нервных клетках млекопитающих.
-
Обнаружено, что агонист полифосфэпнозитидной системы -лейкотрнен С4 способен модулировать кальциевые токи нейрональнсй мембраны, увеличивая амплитуду и едзигач активационную характеристику тока к более отрицательным потенциалам.
-
Выявлены обще элементы структуры различных веществ, обладавших способность!) блокировать кальциевый ток.
Полученные результаты представляет, прежде всего, фундаментальный интерес, поскольку позволяю существенно расширить суш/эст-вуїсцие представления о молекулярных механизмах действия различных физиологически активных веществ, в том числе широко приданяюцихся лекарственных препаратов. Полученные данные способст: уют развитии общей концепции биорэгуляторных стереотипов и были кспо.-лзованы в монографии "Химия биорегуляторных стереотипов", В. Е Кухарь, А.Л Луйк (ред.), (Киев: Еаукова думка, 1991, ЗЄ8 с.), являпдейся новым разделом биоорганической химии.
Изучение обвдости в действии препаратов нашло применение при разработке новых схем терапия ишеиической болезтя сердца, острых панкреатитов, псориаза, зегетодистоничесгсого синдрома при лучевой болезни, предусматривающих применение ряда известных препаратов по новому назначение Бэвые схемы лечения были разработаны и внедрены в клиническую практику в 1988-1990 гг.
Данные об общих элементах структуры веществ, блокирующих кальциевые каналы, могут быть использованы при еоздрлии новых фармакологических препаратов этого типа действия.
Основные материалы диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях Ученого совета'Института бисоргакической химии и нефтехимии АН Украины, на ежегодных научных конференциях 5^0КХ АН У;;р^-ина, на научных семинарах отдела медико-биологических яеолодова-ний, на IV симпозиуме СОСР-ФРГ "Рецепторы h иомькз кана-ш" ;!fcc;^-i-, 16-21.сентября 1991ь на IV симпозиуме СССР-ФРГ "Воібудкмьй и/нцл-ьы" (Киев, 1-4 октября 1991), на I и III Бее сошных конференциях по нейронаукам (Ккез, д^.іабрь 1986, декабрь 1990), на наутаод тк-ференции Физико-химического института "M.A.R Богатркого ДН Ук;,ж».' (Одесса, .лай 1989), на IV конференции молодых ученых г. Києві "Актуальные вопросы фармакологии и токсикологии (1987), на научн:;*
семінарах Института физиологии ві. А.Д.Богомольца АН Украины.
Работа Калагкиковой Л. Е., Дегтяря R Е., Поды- Г. К. "Стереотип? ныз механизмы действия физиологически активных веществ в пределах универсальных систем восприятия, проведения и реализации внепнит сигналов клеткой" заняла второе место во Всесоюзном смотре-конкурсе- среди молодых ученых и специалистов в области фармакологии в 1988 году.
Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, состоящего из з-х разделов, описания методик исследований из 5-ти разделов, результатов' исследований, состоящих из 5-ти разделов, обсуждения из 5-ти разделов, выводов и списка литература Ряд разделов диссертации включает от 2 до 4 подразделов. Список литературы содержит 24 отечественных и 11 5" зарубежных источника. Работа иллюстрирована 61 рисунком и 3 таблицами. .
lb материалам диссертации опубликовано 13 работ.
Исследования проводились на неидентифицироЕанных изолированных неронах виноградной улитки Helix poiratia Для получения изолированных клеток применяли традиционный метод ферментативной обработки протест-етическими ферментами.
В исследованиях применялся метод внутриклеточной перфузии, разработанный для исследования ионной проводимости плазматических мембран нейронов моллюсков [Костюк, Крьтналь, Пвдошшчко, 19773, базирующийся на применении пластиковых пипеток для регистрации трансмембранних токов.
Для проведения экспериментов была создана система автоматизированного проведения экспериментов на базе IBM РС/ХІ-совместимого компьютера. Система представляет собой контроллер аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразователей, устанавливаемый на сис-тем"ую пину компьютера Проведение эксперимента осуществлялось программой, которая контролирует время подачи на мембрану серий деполяризующих импульсов, частоту оцифровки регистрируемых токов и завись регистрации в файл.
Записанные в файл оцифрованны& токи обрабатывались другой программой, вычитающей емкостные токи и нескомпенсированнье токи утечки, и определяющей максимальную амплитуду тока, время активации, скорость инактивации тока, амплитуду и характерное время тока
ры токоз всех серий при Есех потенциалах записываются вместе с соотзетстзувдгді временами и потенциалами в файл-таблицу результатов обработки эксперимента. Соответствуйте столбцы или строки этой таблицы используются затеи графическим редактором "C0PL0T" для іюетрсє.пія графиков временной зависимости изменения токов под действием исследовавшихся веществ, вольт-акперкых характеристик тока в разные моменты времени, относительных изменений TOita под действием препаратов при разнше потенциалах и других зависимостей.
В работе использоезлись растворы следующего состава (в мМ): раствор Рингера: KaCl - 87, СаС12 - 7. MgC12 - 4, КС1 - 4, глюкоза - 10,- Tpac-HCl - 15 (рН- 7.55); внеклеточный раствор для регистрации кальциевых токоз: СаС12 - 20, f.feC12 - 4, Тркс-НС1 - 20 (рН -7.55); внутриклеточный перфузирующий раствор: EGTA - 1, CsCI - 50, МзС12 - 3, АТР-На2 - 2, Трис-Аспартаг - 70 (рН - 7.5). Исследуете вещества перечисляются в соответствующих разделах автореферата.
Для анализа пространственного строения молекул исследуемых веществ были использоваїш их модели, построеніше при помоідн пакета кзантовохимичесютг программ ШРАС, Version 3.10 методами молекулярной механики в параметризации (.5,« [Злляндхер, 1986] с оптимизацией координат атомов до достижения глобального минимума на поверхности потенциальной энергии молекулы. Рассмотрение и сравнение построенных моделей осуществлялось при помощи програш PC-DISPLAY (1.0) и PC1.DDEL (88.0) из этого пакета програмі.
