


Том 49, № 1 (2023)
Статьи
Мускариновые и никотиновые холинорецепторы в регуляции сердечно-сосудистой системы
Аннотация
В регуляции сердечно-сосудистой системы (ССС) участвует множество различных рецепторов и ионных каналов, регулирующих ионные потоки. Функционирование ССС происходит с участием механизмов нервной и гуморальной регуляции, и в обоих случаях в процессах регуляции принимают участие холинорецепторы разных семейств и подтипов, имеющих различную локализацию. Показано, что холинорецепторы располагаются на мембранах клеток непосредственно сердца и кровеносных сосудов; и в данном обзоре рассматриваются механизмы регуляции функций ССС с участием только тех холинорецепторов, которые находятся в ткани сердца и сосудов. В целом как мускариновые, так и никотиновые холинорецепторы широко представлены в тканях ССС. При этом мускариновые холинорецепторы в общем вовлечены в регуляцию сосудистого тонуса и сократительной способности сердца, а никотиновые холинорецепторы участвуют в основном в регуляции ряда важных патофизиологических процессов, напрямую затрагивающих функционирование ССС. Регуляция функционирования холинорецепторов может рассматриваться в качестве дополнения к существующим способам лечения заболеваний ССС, включая такие заболевания, как атеросклероз и сердечная недостаточность. Обсуждается использование блокаторов и активаторов холинорецепторов для изучения и/или лечения патологических состояний ССС.



Белки холодового шока бактерий как инструмент адаптации к стрессу
Аннотация
Бактерии выработали ряд механизмов, позволяющих справляться со стрессом и приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды. Семейство бактериальных белков, содержащих функциональный домен холодового шока, – высококонсервативные белки, связывающие нуклеиновые кислоты, модулирующие транскрипцию и посттранскрипционные события у бактерий. Для многих бактерий показано, что белки холодового шока регулируют экспрессию различных генов, вовлеченных в процессы вирулентности и устойчивости бактерий к стрессам. В обзоре освещены новые данные о механизмах действия и роли белков холодового шока в регуляции экспрессии у внутриклеточных бактериальных патогенов.



Перспективы использования катионов металлов для разработки противомикробных комплексов
Аннотация
Известно, что антибактериальные препараты при длительном применении вызывают антибиотикорезистентность у бактерий. Быстрое формирование устойчивости микроорганизмов к современным антибактериальным препаратам требует поиска новых методов терапии. Альтернативным направлением выступает использование наночастиц металлов и их оксидов в качестве основы для создания противомикробных средств нового поколения, поэтому представляется перспективным изучение методов синтеза наночастиц металлов, их физико-химических и фармакологических свойств. В обзоре рассмотрены механизмы формирования антибиотикорезистентности в биопленке и возможные пути их преодоления для наноразмерных частиц металлов, описаны синтез и механизм действия наночастиц, содержащих катионы серебра, меди и цинка, приведены результаты исследований по оценке влияния наночастиц металлов на чувствительность к антибиотикам у грамположительных и грамотрицательных бактерий, а также грибов в сравнении с действием известных лекарственных форм. Катионы Cu2+ и Zn2+ обладают выраженным антибактериальным действием против Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa. Катионы Ag+ продемонстрировали наибольшую активность в отношении S. aureus, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, а также Candida albicans.



Противовоспалительное действие синтетического пептида LKEKK
Аннотация
В обзоре суммированы и систематизированы данные о противовоспалительном действии синтетического пептида LKEKK in vitro и in vivo. На основании проведенного анализа сделано заключение о значительном терапевтическом потенциале пептида LKEKK в качестве противовоспалительного препарата при болезни Крона, различных формах колита и контактного дерматита.



Липосомы с набором Т-клеточных эпитопов вируса SARS-CoV-2 как прототип вакцинной конструкции
Аннотация
На основании анализа публикаций по результатам полногеномного иммуноинформационного анализа Т-клеточных эпитопов вируса SARS-CoV-2 (уханьский штамм), а также ряда клинических исследований иммунодоминантных эпитопов среди выздоравливающих после перенесенного заболевания COVID-19 пациентов, отобраны и синтезированы потенциальные нонамерные эпитопы CD8+-Т-лимфоцитов из состава структурных, вспомогательных и неструктурных белков вируса (13 пептидов) и 15-мерный эпитоп CD4+-Т-лимфоцитов из S-белка. Пять композиций из 6–7 пептидов включали в липосомы из яичного фосфатидилхолина и холестерина (размер ~200 нм), полученные методом экструзии. После двукратной подкожной иммунизации конвенциональных мышей оценивали активацию клеточного звена иммунитета по уровню синтеза цитокинов спленоцитами in vitro в ответ на стимуляцию соответствующими пептидными композициями. Лучший результат, свидетельствующий о формировании специфического клеточного иммунитета в ответ на вакцинацию, отмечен у одной из липосомальных формуляций. Проверка протективной эффективности этой формуляции на инфекционной модели мышей показала положительную динамику частоты встречаемости гиалиноподобных мембран в просвете альвеол, а также коррекцию выраженности микроциркуляторных нарушений. Последнее обстоятельство потенциально может способствовать снижению тяжести заболевания и предупреждению неблагоприятных его исходов. Отрабатывается метод получения препаратов липосом с пептидными композициями для длительного хранения.



Полимеры 2,5-дигидроксибензойной кислоты индуцируют образование сфероидов клеток млекопитающих
Аннотация
Прикрепленные к подложке клетки, выращенные в двухмерной (2D) или суспензионной культуре, не могут точно воспроизвести существующие в тканях и органах межклеточные взаимодействия. Сфероиды, являясь трехмерными (3D) образованиями, более точно воспроизводят структуру органов или новообразований и демонстрируют повышенную по сравнению с 2D-культурами выживаемость, соответствующую морфологию и гипоксическое ядро, которое наблюдается в нативных опухолях in vivo. Сфероиды опухолевых клеток также являются моделями процесса метастазирования, поэтому в настоящее время сфероиды широко используют для тестирования новых противоопухолевых препаратов. Однако получение и применение 3D-культур может быть сопряжено с рядом трудностей, таких как потребность в дорогостоящих реагентах и оборудовании, низкая скорость формирования сфероидов необходимого размера и возникновение долгосрочных изменений в клеточном метаболизме, которые зависят от методик, используемых для получения сфероидов. Нами было обнаружено, что инкубирование опухолевых и нормальных клеток в присутствии нетоксичных для клеток полимеров 2,5-дигидроксибензойной кислоты (поли-2,5-ДГБК) способно индуцировать формирование 3D-структур. На основании обнаруженного эффекта был разработан новый способ быстрого получения 3D-культур, не требующий использования дополнительного оборудования, дорогостоящих реактивов и не оказывающий долговременного влияния на клеточный гомеостаз. Сфероиды, полученные по разработанной методике, представляют собой модели 3D-структур и могут быть использованы для биологических исследований межклеточных взаимодействий и скрининга фармацевтических препаратов.



Экспериментальная оценка 3-мета-пиридин-1,2,4-оксадиазольного производного дезоксихолевой кислоты как прототипа ингибиторов 5-α-редуктазы в моделях in silico и in vivo
Аннотация
Ингибиторы 5-α-редуктазы (5-АР) считаются наиболее эффективными препаратами в лечении пролиферативных процессов при аденоме предстательной железы. К ним относятся два синтетических азастероида – финастерид и дутастерид, которые в условиях длительной курсовой терапии вызывают побочные эффекты в виде расстройств половой функции у мужчин. В качестве стартового соединения для получения малотоксичных ингибиторов 5-АР нами предложена дезоксихолевая кислота, на основе которой синтезировано целевое соединение, содержащее 3-мета-пиридин-1,2,4-оксадиазольный фрагмент. Методом молекулярного докинга показано, что новый агент, подобно финастериду, способен проникать в сайт связывания 5-АР через образование ковалентных аддуктов с NADP-H. При этом оба лиганда имеют сопоставимые величины энергии связывания с мишенью (–20 и –15 ккал/моль соответственно у финастерида и целевого соединения). В экспериментах на тестостероновой и сульпиридной моделях доброкачественной гиперплазии предстательной железы установлено, что внутрижелудочное введение полученного производного дезоксихолевой кислоты крысам Wistar в дозе 20 мг/кг и финастерида в дозе 10 мг/кг оказывает сходное простатопротекторное действие путем уменьшения пролиферативных процессов в железистом эпителии и строме простаты крыс. Новый агент менее токсичен, чем финастерид: величина LD50 у мышей CD-1 составляет >1500 мг/кг против 1060 мг/кг у финастерида. На основании полученных результатов 3-мета-пиридин-1,2,4-оксадиазольное производное дезоксихолевой кислоты может рассматриваться как перспективный кандидат для доклинических испытаний.



Получение комплексов фицина с карбоксиметилхитозаном и N-(2-гидрокси)пропил-3-триметиламмонийхитозаном и изучение их структурных особенностей
Аннотация
Синтезированы производные хитозана – карбоксиметилхитозан и N-(2-гидрокси)пропил-3-триметиламмонийхитозан с молекулярными массами 200, 350 и 600 кДа. Получены комплексы фицина с хитозаном и его названными производными, зарегистрированы ИК-спектры хитозана, карбоксиметилхитозана и N-(2-гидрокси)пропил-3-триметиламмонийхитозана и их комплексов с фицином. Анализ спектров подтвердил образование конъюгатов между макромолекулами полисахаридов и фицина. Оптимальное соотношение содержания белка (0.7 мг/г носителя) и удельной активности (1590 ед./мг белка) выявлено при образовании комплекса фицина с N-(2-гидрокси)пропил-3-триметиламмонийхитозаном с молекулярной массой 350 кДа. Эффективность комплексообразования фицина (по удельной каталитической активности) с N-(2-гидрокси)пропил-3-триметиламмонийхитозаном (350 кДа) превышает таковую для хитозана (350 кДа) и карбоксиметилхитозана (350 кДа) в 2.4 и 9.8 раз соответственно. Методом молекулярного докинга изучены типы взаимодействий, энергии первого связывания, аминокислотный состав поверхностей фицина, которые в процессе комплексообразования взаимодействуют с носителем. Установлено, что связи и взаимодействия с хитозаном и его производными образуются в том числе с участием аминокислотных остатков, расположенных вблизи активного центра фицина (Cys25 и His162), что объясняет изменение протеолитической активности полученных комплексов. Комплексы фицина с N-(2-гидрокси)пропил-3-триметиламмонийхитозаном растворимы в широком диапазоне рН среды и поэтому могут оказаться более перспективными, чем его комплексы с хитозаном, при разработке медицинских препаратов и биокатализаторов для пищевой, пивоваренной и кожевенной промышленности.



Правила для авторов журнала “Биоорганическая химия” 2023


