Спосіб попередження кальційіндукованого відкривання мітохондріальної пори у серці

Реферат: Спосіб попередження кальційіндукованого відкривання мітохондріальної пори у серці включає активацію АТФ-чутливих калієвих каналів внутрішньої мембрани мітохондрій. В середовище інкубації вводять нові вітчизняні фторвмісні активатори вищезазначених каналів флокалін (N-(4дифторометоксифеніл)-N'-пінаколіл-N''-ціаногуанідин) та тіофлокалін (N-(4дифторометилтіофеніл)-N'-пінаколіл-N''-ціаногуанідин) в дозах 1-100 мкмоль/л до додавання кальцію (0,1 ммоль/л) та через 5 с після додавання, в дозах 0,1 ммоль/л та 10 мкмоль/л, відповідно, що призводить до розвитку кардіопротекторних реакцій. UA 98022 U (54) СПОСІБ ПОПЕРЕДЖЕННЯ КАЛЬЦІЙІНДУКОВАНОГО ВІДКРИВАННЯ МІТОХОНДРІАЛЬНОЇ ПОРИ У СЕРЦІ UA 98022 U UA 98022 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до фізіології, патологічної фізіології та медицини, а саме, до кардіології. Вона може бути застосована для попередження та лікування ішемічної хвороби серця та гострого інфаркту міокарда. Відомі способи попередження кальційіндукованого відкривання мітохондріальної пори (МП) основуються на використанні фармакологічних сполук, що запобігають перенавантаженню матриксу мітохондрій іонами кальцію, зокрема активаторів АТФ-чутливих калієвих (КАТФ) каналів, та інгібітора МП циклоспорин А [1,2]. Найближчим до корисної моделі, що заявляється, є спосіб [3], в якому як лікарський засіб використовують активатор КАТФ каналів діазоксид. Недоліком цього способу є висока токсичність останнього та можливі ускладнення, пов'язані зі зменшенням звільнення з панкреатичних Вклітин інсуліну та високою вірогідністю розвитку цукрового діабету. Задачею корисної моделі, що заявляється, є розробка ефективного способу попередження кальційіндукованого набухання мітохондрій, а отже, відкривання мітохондріальної пори у серці щурів шляхом застосування нових вітчизняних фторвмісних активаторів КАТФ каналів флокаліну (N-(4-дифторометоксифеніл)-N'-пінаколіл-N''-ціаногуанідин) та тіофлокаліну (N-(4дифторометилтіофеніл)-N'-пінаколіл-N''-ціаногуанідин) [4], перевагою якого порівняно з вищезазначеним способом [3] є менша токсичність та відсутність змін у вуглеводному обміні за їх використання у терапевтичних дозах [4, 5, 6]. Технічним результатом корисної моделі, що заявляється, є розвиток захисних кардіопротекторних механізмів, що полягає у попередженні кальційіндукованого набухання мітохондрій, а отже, відкривання мітохондріальної пори у серці щурів. Суть корисної моделі, що заявляється, полягає в тому, що в ній застосовують нові вітчизняні фторвмісні активатори КАТФ каналів флокалін (N-(4-дифторометоксифеніл)-N'-пінаколіл-N''ціаногуанідин) та тіофлокалін (N-(4-дифторометилтіофеніл)-N'-пінаколіл-N''-ціаногуанідин) шляхом дослідження їх кардіопротекторних ефектів в експериментах на ізольованих мітохондріях серця щурів та встановлюють, що вони є потужними кардіопротекторами, які дозозалежним чином запобігають кальційіндукованому набуханню мітохондрій (відкриванню мітохондріальної пори). Отримання кардіопротекторного ефекту відбувається за рахунок відкривання К АТФ каналів внутрішньої мембрани мітохондрій за допомогою нових вітчизняних засобів флокаліну та тіофлокаліну. Даний спосіб реалізується наступним чином. Нові вітчизняні фторвмісні активатори К АТФ каналів флокалін та тіофлокалін вводять в інкубаційне середовище в дозах 1-100 мкмоль/л до додавання кальцію (0,1 ммоль/л) та через 5 с після додавання в дозах 0,1 ммоль/л та 10 мкмоль/л відповідно. Приклад. Дослідження механізмів кардіопротекторної дії нових вітчизняних фторвмісних активаторів КАТФ каналів флокаліну та тіофлокаліну проводились в експериментах на ізольованих мітохондріях серця щурів. Відкривання МП досліджували за допомогою спектрофотометричної реєстрації набухання мітохондрій. Для цього мітохондрії поміщали в інкубаційне середовище ізотонічного складу (ммоль/л): KСl-120, тріс - НСl-25, KН2РО4-3; рН 7,4 (кінцевий об'єм - 3 мл) і реєстрували зниження оптичної густини суспензії мітохондрій при λ=520 2+ нм за 5 хв до і впродовж 10 хв їх набухання за наявності індуктора Са (0,1 ммоль/л). Зміну рівня набухання органел визначали як різницю у відсотках (Δ, %) між показником набухання мітохондрій на 15 хв відносно вихідного значення. Корисна модель реалізується при введенні в інкубаційне середовище флокаліну та тіофлокаліну в дозах 1-100 мкмоль/л до додавання кальцію (0,1 ммоль/л) та через 5 с після додавання в дозах 0,1 ммоль/л та 10 мкмоль/л відповідно. Відомо, що за фізіологічних умов МП функціонує в режимі низької провідності та характеризується циклічністю роботи, подібною за механізмом до кальційіндукованого 2+ вивільнення у цитозоль Са з ендоплазматичного ретикулума. Функціонування МП у режимі високої провідності - явище незворотне і пов'язане з глибокими наслідками для функції та структури мітохондрій і клітини в цілому. Цей режим ініціюється зокрема масивним некерованим входом кальцію в клітину і призводить до осмотичних змін в органелах і утворення в них зон набухання та деструкції. Високоамплітудне набухання мітохондрій в умовах їх навантаження кальцієм показано на фігурі 1, крива 2. Відкривання мітохондріальних КАТФ каналів новими фторвмісними активаторами попереджало кальційіндуковане відкривання МП у серці тварин (фіг. 1, криві 3, 4). Причому їх ефекти мали дозозалежний характер (фіг. 2). Зокрема, введення у інкубаційний розчин флокаліну у концентраціях 10, 50 і 100 мкмоль/л зменшувало величину набухання ізольованих мітохондрій серця щурів, що було індуковане іонами кальцію на 23,89, 50,45 і 100 % відповідно 1 UA 98022 U 5 10 15 20 25 30 35 (див. фіг. 2, а). Додавання тіофлокаліну (1, 5 і 10 мкмоль/л) пригнічувало це набухання на 20,18, 68,96 і 100 % відповідно (див. фіг. 2, б). Встановлено напівмаксимальні ефекти інгібування кальційіндукованого набухання мітохондрій і, як наслідок, відкривання МП, які становили 50 та 2,7 мкмоль/л для флокаліну та тіофлокаліну відповідно (фіг. 3). Водночас відомо, що такі ефекти закордонного активатора КАТФ каналів, який також належить до групи ціаногуанідинів, пінацидилу - відбувалися за концентрації 128 мкмоль/л [7]. Таким чином, черговою перевагою нових вітчизняних фторвмісних активаторів К АТФ каналів є значно ефективніше запобігання кальційіндукованому відкриванню МП. Повне інгібування останнього у серці спостерігали за дії флокаліну та тіофлокаліну в концентраціях 100 і 10 мкмоль/л відповідно. При їх введенні (0,1 ммоль/л флокаліну та 10 мкмоль/л тіофлокаліну) в інкубаційне середовище через 5 с після додавання кальцію (на тлі попередньої індукції МП) виявлено, що їх дія призводила до значного, проте не повного пригнічення вищезгаданого набухання (фіг. 4). Таким чином, опираючись на значне попередження кальційіндукованого набухання мітохондрій, а отже, відкривання мітохондріальної пори у серці щурів при активації К АТФ каналів внутрішньої мембрани мітохондрій за допомогою флокаліну та тіофлокаліну в експериментах з кальційіндукованим набуханням мітохондрій слід вважати, що даний спосіб можна успішно використовувати для попередження /або лікування/ захворювань ішемічної природи. Джерела інформації:. 1. Сагач В.Ф., Вавілова Г.Л., Струтинська Н.А., Рудик О.В. Старіння підвищує чутливість до індукторів мітохондріальної пори в серці щурів //Фізіол. журн. - 2004. - 50, № 2. - С. 49-63. 2. Cheng Y, Debska-Vielhaber G, Siemen D. Interaction of mitochondrial potassium channels with the permeability transition pore //FEBS Lett. - 2010. - 584, No 10-P. 2005-2012. 3. Akopova OV, Kolchinskaia LI, Nosar' VI, Bury! VA, Man'kovskaia IN, Sagach VF.The effect of ATP-dependent K(+)-channel opener on transmembrane potassium exchange and reactive oxygen species production upon the opening of mitochondrial pore //Ukr Biokhim Zh. 2014, 86(2): 26-40. 6 4. Клебанов Б.М., І.І. Малєтіна, Л.М. Ягупольський та ін. Пат. 17071А Україна, МПК А 61 К 31/03. N(1,2,2-триметилпропіл)-N''-ціано-N'-арилгуанідини з фторовмісними замісниками в ароматичному ядрі, які проявляють гіпотензивну та кардіотонічну дію - № 95041977; Заяв. 26.04.95; Опубл. 31.10.97.- Промислова власність.- 1997.- № 5. – С. 3.1.76. 5. Струтинський P., Мохорт М., Ягупольський Л., Мойбенко О. Флокалін - новий вітчизняний кардіопротектор //Вісник фармакології та фармації. - 2010. - № 3. - С. 44-56. 6. Струтинський Р.Б., Ровенець Р.А., Нещерет О.П., Мойбенко О.О. Вплив нового активатора аденозинтрифосфатчутливих калієвих каналів флокаліну на зміни вмісту цукру в крові в експерименті //Фізіол. журн. - 2010. - Т. 56, № 6. - С. 38-47. 7. Holmuhamedov E.L., Wang L., Terzic A. ATP-sensitive K+channel openers prevent Ca2+overload in rat cardiac mitochondria //J. Physiol. (London) 1999. - 519, № 2-P. 347-360. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Спосіб попередження кальційіндукованого відкривання мітохондріальної пори у серці, що включає активацію АТФ-чутливих калієвих каналів внутрішньої мембрани мітохондрій, який відрізняється тим, що в середовище інкубації вводять нові вітчизняні фторвмісні активатори вищезазначених каналів флокалін (N-(4-дифторометоксифеніл)-N'-пінаколіл-N''-ціаногуанідин) та тіофлокалін (N-(4-дифторометилтіофеніл)-N'-пінаколіл-N''-ціаногуанідин) в дозах 1-100 мкмоль/л до додавання кальцію (0,1 ммоль/л) та через 5 с після додавання, в дозах 0,1 ммоль/л та 10 мкмоль/л, відповідно, що призводить до розвитку кардіопротекторних реакцій. 2 UA 98022 U 3 UA 98022 U 4 UA 98022 U 5 UA 98022 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6