Роль трансактивации рецепторов в механизме кардиопротекторного действия каннабиноидов при реперфузии сердца



Скачать 73.42 Kb.
Дата14.08.2016
Размер73.42 Kb.
Резюме проекта НИР, выполняемого в рамках ФЦП

«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 – 2013 годы»

итоговое
Номер контракта: 11.519.11.2016

Тема: Роль трансактивации рецепторов в механизме кардиопротекторного действия каннабиноидов при реперфузии сердца

Приоритетное направление: Живые системы

Критическая технология: Геномные и постгеномные технологии создания лекарственных средств

Период выполнения контракта: 06.09.2011 – 05.07.2013

Плановое финансирование проекта: 5 млн. руб.,

Бюджетные средства - 2,5 млн. руб.,

Внебюджетные средства - 2,5 млн. руб.

Исполнитель: Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Научно-исследовательский институт кардиологии Сибирского отделения РАМН

Ключевые слова: каннабиноидные рецепторы, сердце, ишемия, реперфузия, трансактивация рецепторов


  1. Цель исследования, разработки

1.1. Научная проблема, на решение которой направлен проект:

Разработка новых кардиопротекторных препаратов.

Общеизвестно, что первое место в структуре смертности от сердечно-сосудистых заболеваний прочно занимает острый инфаркт миокарда (ОИМ). Высокая инвалидизация населения трудоспособного возраста после инфаркта миокарда определяет социально-экономическую значимость этого заболевания для России. Летальность от ОИМ в России достигает 57%. Причиной подобной ситуации является низкая эффективность медикаментозной терапии ОИМ. Разработка новых кардиопротекторных препаратов возможна за счет расширения спектра веществ, обладающих защитными свойствами и на основе знаний о молекулярных механизмах действия этих веществ.

1.2. Целью проекта является изучение молекулярных механизмов способности каннабиноидов имитировать феномен ишемического посткондиционирования и разработка, на основе полученных знаний, новых подходов к профилактике реперфузионных повреждений сердца.


2. Основные результаты проекта

2.1. Краткое описание основных полученных результатов Аналитический обзор информационных источников показал, что существующие в настоящее время литературные данные не позволяет однозначно ответить на вопрос о роли трансактивации рецепторов в механизме кардиопротекторного действия каннабиноидов и возможности использования каннабиноидов в качестве кардиопротекторных и антиаритмических средств при реперфузии миокарда. В качестве направления для решения поставленных задач выбраны экспериментальные исследования, разработаны методические подходы к исследованиям проблем: моделирование острой коронароокклюзии-реперфузии и тотальной нормотермической ишемии-реперфузии изолированного перфузируемого сердца. Разработана общая методика синтеза новых субстанций каннабиноидной природы (выполнено иностранным партнером). Имитационное моделирование объектов исследований показало, что модели соответствуют заданным параметрам для изучения кардиопротекторных свойств субстанций.

Обнаружено, что кардиопротекторный эффект каннабиноидов in vivo и in vitro и изменения сократимости изолированного сердца опосредуется через СВ1-каннабиноидные рецепторы. Защитный эффект каннабиноида HU-210 опосредуется через трансактивацию с эндотелиновыми рецепторами миокарда, с опиоидными рецепторами (реализуется через 1- и - субтипы), трансактивацию с аденозиновыми рецепторами, трансактивацию EGF-рецептора. Обнаружено, что агонист GPR55 каннабиноидных рецепторов СР 55940 оказывает выраженное кардиопротекторное действие. Подтверждено, что эндогенные (синтезируемые миокардом) агонисты СВ1- и СВ2-рецепторов не играют значимой роли в регуляции насосной функции миокарда и регуляции его устойчивости к ишемии-реперфузии.

Исследован сигнальный механизм феномена посткондиционирования, индуцированного каннабиноидами. Установлено, что в развитии кардиопротекторного эффекта HU-210 участвует протеинкиназа С, КАТФ-каналы, PI3-киназа, и активные формы кислорода, ингибирование которых сопровождается исчезновением защитного действия СВ-агониста HU-210. Наблюдаемые кардиотропные эффекты HU-210 не были связаны с активацией NO-синтазы и индуцированных ей сигнальных механизмов. Проведена математическая обработка результатов с применением методов вариационной статистики.

Синтезирован агонист каннабиноидных СВ1- и СВ2-рецепторов HU-210, агонист СВ1-рецепторов ACEA, агонист СВ2-рецепторов JWH133, антагонист СВ1-рецепторов SR141716A, антагонист СВ2-рецепторов SR144528, метанандамид, агонист GPR55-рецепторов CP55940, каннабиноид WIN 55,212-2, который не взаимодействует с GPR55-рецептором, ингибитор транспорта анандамида AM404, (выполнено иностранным партнером).

Проведено обобщение и выводы по результатам НИР. Проведены дополнительные патентные исследования по тематике НИР. В патентных базах и непатентной документации не обнаружено источников, противоречащих новизне данных, полученных при выполнении работ. Проведены дополнительные экспериментальные исследования для подтверждения результатов исследований основного плана. Результаты дополнительных исследований подтвердили результаты работ, полученные на 3 этапе.

Разработана единая концепция рецепторно-внутриклеточных взаимодействий, происходящих в процессе трансактивации рецепторов при формировании кардиопротекторного эффекта каннабиноидов. Предполагаемым внутриклеточным механизмом, ведущим к кардиопротекции при индуцировании каннабиноидами феномена посткондиционирования, может быть приведенная нами далее последовательность сигнальных событий. Начальным звеном является взаимодействие СВ-агониста с СВ1-рецептором и трансактивация с эндотелиновым, опиоидными и EGF-рецептором, сопряженными через Gi-белок с фосфолипазой С (ФЛС). Активация ФЛС расщепляет фосфоинозитолбифосфат (ФИБФ) до диацилглицерола (ДАГ) и инозитолтрифосфата (I3P). Диацилглицерол активирует ПКС, которая, в свою очередь, стимулирует МАР-киназный каскад. Согласно данным литературы, в результате активации данного сигнального пути предположительно происходит ингибирование апоптоза и, как следствие, происходит реализация кардиопротекторного эффекта HU-210. Инозитолтрифосфат активирует фосфоинозитолтрифосфат активируемую протеинкиназу (PI3-киназу), которая через Akt-киназу воздействует на АТФ-чувствительные К+-каналы, с последующим ингибированием открытия МРТ-пор. В наших экспериментах было показано, что названные ионные каналы и поры участвуют в реализации кардиопротекторного эффекта HU-210, поскольку ингибитор КАТФ-каналов глибенкламид либо открыватель МРТ-пор атрактилозид, используемые на фоне HU-210, отменяли кардиопротекторный эффект HU-210. Помимо этого, важным звеном защитного эффекта посткондиционирования, индуцируемого каннабиноидами, является выработка активных форм кислорода. Важно отметить, что воспроизведение экспериментов по изучению роли вышеуказанных молекулярных механизмов на модели изолированного перфузируемого сердца позволяет нам говорить о том, что все выявленные сигнальные пути кардиопротекции реализуются на уровне кардиомиоцитов.

Проведена технико-экономическая оценка результатов НИР. Разработаны рекомендации и предложений по использованию результатов НИР. Предлагается использовать результаты НИ для проведения доклинических испытаний нового лекарственного средства на основе агонистов каннабиноидных рецепторов, предназначенного для коррекции ишемических и последующих реперфузионных повреждений миокарда. Разработан проект технического задания для проведения ОКР (доклинических испытаний).

Подготовлена заявка на получение патента. Реализованы мероприятия по достижению технико-экономических показателей.

2.2. Основные характеристики созданной научной продукции. В результате выполнения НИР получена следующая научная продукция: разработана единая концепция рецепторно-внутриклеточных взаимодействий, происходящих в процессе трансактивации рецепторов при формировании кардиопротекторного эффекта каннабиноидов; разработана единая концепция отбора веществ каннабиноидной природы, обладающих кардиопротекторными и антиаритмическими свойствами для создания на их основе новых лекарственных средств; создано 2 результата интеллектуальной собственности (заявки на патент).



2.3. Оценка элементов новизны научных решений. На основании обзора литературы и патентных исследований можно утверждать, что полученные в ходе выполнения работ научные данные обладают свойством новизны, поскольку в научной и патентной литературе другими авторами не приводятся аналогичные или сходные данные о роли трансактивации каннабиноидных рецепторов в механизмах их кардиопротекторного действия.

2.4. Сопоставление с результатами аналогичных работ, определяющими мировой уровень. В настоящий момент исследование кардиопротекторных свойств каннабиноидов является актуальной проблемой фармакологии и патологической физиологии. Об этом говорят публикации в ведущих международных научных журналах, в том числе многочисленные обзорные статьи по проблеме каннабиноидэргической регуляции функций сердечно-сосудистой системы при патологических реакциях [Michel-Monigadon D. et al., 2012; Silvestri C. et al., 2012; Steffens S, Pacher P. 2012; Janero DR. 2012; Cunha P. et al., 2011]. Вопросы трансактивации рецепторов в реализации эффектов их лигандов не менее актуальны. Стоит отметить работы группы австрийских [Kargl J. et al., 2012], польских исследователей [Bełtowski J. et al., 2012] и международной группы исследователей [Kurt A.H. et al., 2013] посвященных исследованию трансактивации рецепторов. Вместе с тем, в литературе отсутствуют прямые данные о роли трансактивации каннабиноидных рецепторов в их кардиопротекторном эффекте. Таким образом, полученные результаты сопоставимы с мировым уровнем в исследуемой области.

  1. Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках исследования, разработки

Изобретение заявка № 2012145634 от 25.10.2012 «Средство, имитирующее феномен посткондиционирования сердца», РФ.

Изобретение заявка №№ 2013145636 от 25.03.2013, «Средство, имитирующее феномен посткондиционирования сердца», РФ.



  1. Назначение и область применения результатов проекта

Результаты проведенных НИР могут быть использованы для проведения опытно-конструкторских работ, направленных на создание новых фармакологических препаратов, имеющих кардиопротекторные и антиаритмические свойства.

Внедрение результатов позволит повысить эффективность лечение острого инфаркта миокарда, улучшить прогноз и качество жизни пациентов.

Полученные результаты расширяют представление о возможности использования каннабиноидов для коррекции ишемических-реперфузионных повреждений, развивают теоретическую основу неспецифической защиты миокарда.


  1. Эффекты от внедрения результатов проекта

Внедрение результатов, полученных в ходе выполнения работ, позволит разработать лекарственные средства принципиально нового класса для коррекции ишемических/реперфузионных повреждений миокарда у пациентов с острым инфарктом миокарда, что в целом улучшит состояние здоровья и уровень жизни населения.

  1. Формы и объемы коммерциализации результатов проекта

Коммерциализация результатов проекта не предусмотрена.
Директор ФГБУ «НИИ кардиологии» СО РАМН,

академик РАМН _______________ Р.С. Карпов



М.П.

Зав. лабораторией



экспериментальной кардиологии,

ФГБУ НИИ кардиологии СО РАМН, проф. _______________ Л.Н. Маслов


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница