Введение к работе
Актуальность темы: Фармакологические средства, созданные на основе адамантана, используются в клинической практике с середины 60-х годов, и с тех пор интерес фармакологов к лекарственным препаратам производным аминоада-мантана, не снижается. Это связано как с уникальными свойствами самой молекулы адамантана, так и с широким спектром фармакологической активности его производных (Багрий, 1989). К числу фармакологических препаратов, производных адамантана, относятся хорошо известное противовирусное средство ремантадин; противопаркинсонические - мидантан, гимантан; иммуномодулирующее средство - кемантан; психостимулятор - адапромин; эффективный при болезни Альцгеймера - мемантин и др. (Davies et al., 1964; Schwab, 1969; Stromberg et al., 1970; Галегов и др., 1979; Шмарьян и др., 1980; Атрошенко, 1997; Арцимович, Галушина, 1999).
Среди производных адамантана имеются соединения, способные повышать адаптационные возможности организма к действию комплекса экстремальных факторов среды обитания и деятельности - так называемые актопротекторы. Наиболее активными в этом отношении оказались производные 2-аминоадамантана, в частности, ладастен, содержащий Вг" в фенильном радикале у азота 2-аминоадамантана; адаптоген экстренного типа действия - хлодантан; комбинация бемитила с ладастеном - бромитил (Жирнов, 1991; Кундашев, 1992; Красных, 1995).
Производное 2-аминоадамантана - ладастен (]Ч-(2-адамантил)-]Ч-п-бромфениламин) разработан в качестве средства фармакологической коррекции изменений функционального состояния организма в условиях действия стрессор-ных факторов различной природы. Его особенностью является сочетание психостимулирующих и анксиолитических свойств, что, как полагают, обусловлено его регулирующим влиянием на центральные дофамин-, серотонин- и ГАМК-ергические медиаторные системы (Сергеева, 1993; Девойно, 1993; Морозов и др., 1995, 1999; Лосев и др., 1995). В то же время, большое разнообразие фармакологических эффектов ладастена предполагает разные механизмы их реализации, ко-
I wt, НАЦИОНАЛЬНАЯ |
I БИБЛИОТЕКА J
торые, как известно, сопряжены с активацией определенных внутриклеточных систем сигнальной трансдукции и/или их взаимодействием. В связи с этим особый интерес представляет изучение функционального состояния протеинкиназ, активируемых различными молекулами-посредниками, в частности, циклическим АМФ, Са2+ и др. С активацией этих систем сопряжены такие фундаментальные клеточные процессы, как пролиферация, дифференциация, иммунный ответ и др. В то же время для более эффективного и безопасного использования фармакологических средств необходимо детальное знание путей их воздействия на клетку, ткань и организм в целом. Следовательно, изучение внутриклеточных систем сигнальной трансдукции, участвующих в реализации фармакологических эффектов ладастена, позволит понять некоторые молекулярные механизмы его действия.
При выборе органов (мозг, печень), в клетках которых изучали динамику активности протеинкиназ, руководствовались данными о фармакокинетике и фармакодинамике препарата при однократном его применении (Сергеева, Красных, 1995). Ладастен проявляет избирательную тропность к тканям мозга, через 10 мин после перорального введения коэффициент распределения составляет Кр=2.29±0.1, что свидетельствует о высокой проницаемости препарата через ге-матоэнцефалический барьер. Также ладастен быстро и в высоких концентрациях проникает в печень, максимальная концентрация наблюдается через 40 мин (Кр=6.5±0.32).
Цель и задачи исследования: Целью настоящего исследования явилось выявление основных внутриклеточных сигнальных систем, задействованных в реализации биологических эффектов ладастена.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
выявить влияние ладастена на включение [ Щ vivo в белки мембран и цитоплазмы клеток головного мозга и гепатоцитов крыс;
изучить влияние ладастена на активность цАМФ - зависимых протеинкиназ в сочетании с уровнем фосфорилирования белков в клетках головного мозга и гепатоцитах крыс;
исследовать эффект ладастена на активность Са -фосфолипид-зависимых протеинкиназ в клетках головного мозга и гепатоцитах крыс;
оценить активность фосфорилированных форм Са ,/кальмодулин-зависимых протеинкиназ II типа в клетках гипоталамуса и стриатума, а также в клетках мозга в целом под влиянием ладастена;
5. определить уровень экспрессии митоген-активируемых киназ
(ERK1/ERK2) и их активность в клетках головного мозга крыс и культуре клеток
Т-лимфоцитов крови человека под действием ладастена.
Научная - новизна работы. Впервые показано участие цАМФ-, Са2+ фосфолипид-,Са +-кальмодулинзависимых протеинкиназ II, МАП-киназ (ERK1/2 и pERKl/2) в реализации биологического действия ладастена. Вьшвлена основная роль Са +-активируемых систем сигнальной трансдукции в этом процессе. Впервые обнаружена дифференциальная активация Са /кальмодулинзависимых протеинкиназ II в клетках стриатума и гипоталамуса через разные промежутки времени. Впервые экспериментально показано, что комитогенный эффект ладастена в культуре Т-лимфоцитов сопряжен с активацией конечного эффектора МАП-киназного каскада ERK2.
Практическая значимость работы. Полученные результаты вносят вклад в познание отдельных молекулярных механизмов действия фармакологических препаратов аминоадамантанового ряда, в частности ладастена, и могут использоваться для разработки новых фармакологических модуляторов отдельных этапов сигналинга. Результаты работы могут быть использованы в лекционном материале при чтении курсов по биохимии и фармакологии.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на 2-ом Съезде Российского Научного Общества Фармакологов (Москва, 2003); 7-ой Пущин -ской школе-конференции молодых ученых (Пущино, 2003); Международной конференции "Рецепция и внутриклеточная сигнализация" (Пущино, 2003); Научно-практической конференции "Проблемы создания новых лекарственных средств" (Уфа, 2003); FEBS Special Meeting 2003 on Signal Transduction (Belgium, 2003).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на ПО страницах печатного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования; главы, посвященной результатам собственных исследований, заключения и выводов. Работа иллюстрирована 1 таблицей и 29 рисунками. Библиографический указатель включает 69 отечественных и 107 зарубежных источников литературы.
