[go: up one dir, main page]

RU2501552C2 - Средство для увеличения продолжительности жизни и способ его применения - Google Patents

Средство для увеличения продолжительности жизни и способ его применения Download PDF

Info

Publication number
RU2501552C2
RU2501552C2 RU2010136613/15A RU2010136613A RU2501552C2 RU 2501552 C2 RU2501552 C2 RU 2501552C2 RU 2010136613/15 A RU2010136613/15 A RU 2010136613/15A RU 2010136613 A RU2010136613 A RU 2010136613A RU 2501552 C2 RU2501552 C2 RU 2501552C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
agent
pdtc
life span
life
increasing
Prior art date
Application number
RU2010136613/15A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010136613A (ru
Inventor
Алексей Александрович Москалев
Михаил Вячеславович Шапошников
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук
Priority to RU2010136613/15A priority Critical patent/RU2501552C2/ru
Publication of RU2010136613A publication Critical patent/RU2010136613A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2501552C2 publication Critical patent/RU2501552C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к биологии, преимущественно к медицинской генетике, и описывает средство для увеличения продолжительности жизни Drosophila melanogaster, содержащее аммоний пирролидин дитиокарбамат (PDTC). Средство вводят перорально в концентрации 20 мг/л на протяжении всей жизни. Средство не является пол-специфическим и позволяет значительно увеличить продолжительность жизни как у самцов, так и у самок Drosophila melanogaster: среднюю (улучшает качество жизни) и максимальную (замедляет скорость старения). 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Description

Изобретение относится к биологии, преимущественно к медицинской генетике и может быть использовано для замедления процесса старения.
Увеличение продолжительности жизни человека является одной из важнейших задач геронтологии и, в целом, современной профилактической медицины. В последнее время большое внимание уделяется поиску и изучению препаратов, обладающих свойствами, замедляющими старение.
В ряде исследований, проведенных на модельных организмах, таких как мышь, дрозофила, нематода и дрожжи удалось показать благотворное влияние на процессы старения различных синтетических и природных антиоксидантов или индукторов антиоксидантных ферментов.
Например, витамин Е снижает количество оксидативно-поврежденных белков, липидов и ДНК в клетках мышей, однако он не изменяет максимальную продолжительность жизни животных (Porta E.A., Joun N.S., Nitta R.T. Effect of the type of dietary fat at two levels of vitamin E in Wistar male rats during development and aging. I. Life span, serum biochemical parameters and pathological changes // Mech. Ageing Dev. 1980. V.13. P.1-39.).
Антиоксиданты цистеин, 2-меркаптоэтиламин, дигидрохлорид 2,2-диаминодиэтилсульфида, аскорбиновая кислота, 2-меркаптоэтанол увеличивают продолжительность жизни мышей различных линий, однако их действие не всегда воспроизводится (Фролькис В.В., Мурадян Х.К. Экспериментальные пути продления жизни. Л.: Наука, 1988. 248 с.; Обухова Л.К., Эммануэль Н.М. Молекулярные механизмы замедления старения антиоксидантами // Общие проблемы биологии / ВИНИТИ. Т.4, с.44-80.).
Резвератрол, полифенол в составе красного вина, являющийся стимулятором деацетилаз-сиртуинов, умеренно увеличивает продолжительность жизни у дрожжей, нематод, дрозофил, рыб и млекопитающих (Baur J.A., Pearson K.J., Price N.L., Jamieson H.A., Lerin C., Kaira A., Prabhu V.V., Allard J.S., Lopez-Lluch G., Lewis K., Pistell P.J., Poosala S., Becker K.G., Boss O., Gwinn D., Wang M., Ramaswamy S., Fishbein K.W., Spencer R.G., Lakatta E.G., Le Couteur D., Shaw R.J., Navas P., Puigserver P., Ingram D.K., de Cabo R., Sinclair D.A. Resveratrol improves health and survival of mice on a high-calorie diet // Nature. 2006. V.444. N 7117. P.337-342. Viswanathan M., Kim S.K., Berdichevsky A., Guarente L.A Role for SIR-2.1 regulation of ER stress response genes in determining C. elegans life span // Developmental Cell, 2005. V.9. P.605-615.).
Известно применение гидрированных пиридо(4,3-b) индолов в качестве средства для профилактики преждевременного старения млекопитающих, обладающих выраженными геропротекторными свойствами, содержащее индолы (патент RU 2283108, 09.10.2006).
Известное средство увеличивает продолжительность жизни животных путем снижения вероятности проявления несмертельных старческих патологий.
Известный способ способствует профилактике преждевременного старения путем введения пациенту фармакологического средства, содержащего эффективное количество гидрированного пиридо[4,3-b] индолов в дозе 0.1-10 мг/кг массы тела, по крайней мере, один раз в день в течение периода, необходимого для достижения профилактического эффекта.
Известно применение иммунодепрессанта «рапамицин», выбранного за прототип, в качестве средства увеличивающего продолжительность жизни, взятое в эффективном количестве (Harrison D.E., Strong R., Sharp Z.D., et al. Rapamycin fed late in life extends lifespan in genetically heterogeneous mice // Nature. 2009. Vol.460, №7253. P.392-395.).
Известный способ применения средства «рапамицин» для увеличения продолжительности жизни, выбранный за прототип, включает влияние на биохимические показатели жизнедеятельности клеток посредством перорального введения рапамицина, взятого в эффективном количестве, на протяжении всей жизни.
Эксперименты, проведенные тремя независимыми лабораториями, показали, что самцы мышей, начавшие принимать рапамицин в пожилом возрасте (600 дней), живут на 9%, а самки - на 13% дольше, чем контрольные мыши, не принимавшие лекарства. (Harrison D.E., Strong R., Sharp Z.D., et al. Rapamycin fed late in life extends lifespan in genetically heterogeneous mice // Nature. 2009. Vol.460, №7253. P.392-395.).
Исследованиями ученых показано, что механизм действия рапамицина у мышей такой же, как у беспозвоночных. При этом измеряли уровень фосфорилирования рибосомного белка S6. У беспозвоночных рапамицин подавляет активность TOR, что ведет (через ряд промежуточных этапов) к пониженному уровню фосфорилирования белка S6. Рапамицин замедляет работу рибосом, то есть синтез белков. Аналогично, у мышей, получающих рапамицин, уровень фосфорилирования S6 понижен 4-5 раз. Это говорит о том, что механизм действия рапамицина у мышей, такой же, как у беспозвоночных. Лекарство замедляет жизнедеятельность клеток.
Известна форма твердой дисперсии для перорального введения, содержащая рапамицин и среду-носитель (WO 97/03654 (06.02.1997)).
Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала средств для увеличения продолжительности жизни и разработка способа его применения для замедления процесса старениях. А также расширение арсенала средств, обладающих геропротекторными свойствами.
Технический результат состоит в том, что новое средство не является пол-специфическим и позволяет значительно увеличить продолжительность жизни Drosophila melanogaster, как у самцов, так и у самок: среднюю (улучшает качество жизни) и максимальную (замедляет скорость старения). Способ применения средства позволяет:
- у самцов увеличить среднюю продолжительность жизни на 47%, медианную - на 53% и максимальную - на 25%;
- у самок увеличить среднюю продолжительность жизни на 11%, медианную - на 8% и максимальную на 11%.
Технический результат достигается тем, что средство для увеличения продолжительности жизни Drosophila melanogaster, содержащее действующее вещество, взятое в концентрации 20 мг/л, согласно изобретения, в качестве действующего вещества используют аммоний пирролидин дитиокарбамат (PDTC) - низкомолекулярное тиоловое соединение.
Технический результат достигается тем, что способ применения средства для увеличения продолжительности жизни Drosophila melanogaster, включающий влияние на биохимические показатели жизнедеятельности клеток посредством перорального введения действующего вещества, взятого в концентрации 20 мг/л, на протяжении всей жизни, отличающийся тем, что в качестве действующего вещества используют аммоний пирролидин дитиокарбамат (PDTC) - низкомолекулярное тиоловое соединение.
Высокая биологическая активность тиоловых соединений обусловлена наличием сульфгидрильных (-SH) функциональных групп, отличающихся высокой реакционной способностью, позволяющей проводить различные химические реакции (Торчинский Ю.М. Сульфгидрильные и дисульфидные группы белков. М.: Наука. 1971. 228 с.).
Аммоний пирролидин дитиокарбамат (PDTC) имеет следующую молекулярную и структурную формулы:
Figure 00000001
PDTC представляет собой желтый кристаллический порошок, не имеющий запаха, хорошо растворимый в воде.
PDTC предотвращает индукцию синтазы оксида азота (NOS) ингибируя трансляцию мРНК NOS, индуцирует апоптоз в клетках гладкой мускулатуры крысы и ингибирует апоптоз в клетках лимфолейкоза человека HL-60 (Sherman, M.P., et al., Pyrrolidine dithiocarbamate inhibits induction of nitric oxide synthase activity in rat alveolar macrophages // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1993. Vol.191, P.1301-1308).
Обоснование нового свойства PDTC и его применение для увеличения продолжительности жизни осуществляли следующим образом.
Drosophila melanogaster является эффективным модельным организмом для исследования генетики продолжительности жизни и старения. Около 75% генов наследственных болезней человека имеют гомологов у дрозофилы и более трети этих генов человека очень близки к соответствующим генам плодовой мушки. Не только отдельные белки, но и целые многокаскадные сигнальные пути, такие как ответ на повреждение ДНК являются эволюционно консервативными между мушкой и человеком (Chien S., Reiter L.T., Bier E., et al. Homophila: human disease gene cognates in Drosophila // Nucleic Acids Res. 2002. Vol.30, №1. P.149-151.).
Проверку геропротекторных свойств и влияние препарата PDTC на увеличение продолжительности жизни осуществляли пероральным введением действующего вещества, взятого в эффективном количестве, путем скармливая его имаго плодовой мушки Drosophila melanogaster в составе дрожжевой пасты в концентрации 20 мг/л на протяжении всей жизни. Контрольным животным скармливали дрожжевую пасту без PDTC. Для получения пасты дрожжи гидролизировали, подвергая предварительному кипячению на водяной бане в течение 30 мин. При приготовлении 100 мл пасты исходили из расчета 50 г сухих дрожжей на 60 мл воды. Опыты проводили на самцах и самках имаго Drosophila melanogaster, содержащихся в термостатируемом помещении при температуре 25±10°С и искусственном режиме освещения 12 ч день: 12 ч ночь.
При статистической обработке результатов применяли непараметрические методы. Функции дожития оценивали с помощью процедуры Каплана-Мейера и представляли в виде кривых дожития. При сравнении функций дожития использовали модифицированный критерий Колмогорова-Смирнова. Критерии Гехана-Бреслоу-Вилкоксона и Ментеля-Кокса применяли для оценки достоверности различий по медианной продолжительности жизни. Дополнительно оценивали максимальную продолжительность жизни, возраст гибели 90% особей, параметры α и R0 уравнения Гомпертца µ(x)=R0eαx) и время удвоения интенсивности смертности (MRDT=ln2/α).
Зависимость интенсивности смертности дрозофилы (функции дожития) от возраста (сут.) представлены на фиг.1 и 2. Варианты без обработки PDTC обозначены сплошной линией (
Figure 00000002
), после обработки PDTC - пунктиром (
Figure 00000003
), * - p<0.001 (критерий Колмогорова-Смирнова).
У самцов (фиг.1, табл.) добавление в корм имаго PDTC привело к увеличению средней (на 47%), медианной (на 53%) и максимальной (на 25%) продолжительности жизни, а также возраста гибели 90% выборки (на 38%) и времени удвоения интенсивности смертности (на 10%) по сравнению самцами, не получавшими PDTC. После воздействия PDTC у самцов также выявлено снижение параметра а уравнения Гомпертца и замедление времени удвоения интенсивности смертности (на 10%).
Таблица
Параметры продолжительности жизни особей Drosophila melanogaster после фармакологического ингибирования транскрипционного фактора NF-кВ с помощью PDTC (20 мг/л)
Вариант
Figure 00000004
М 90% Min Max MRDT α R0 n
самцы
Контроль 36.2±0.7 38 47 3 57 5.9 0.117 0.00039 179
PDTC 53.4±1.1 58* 65* 5 71 6.5 0.107 0.00101 176
самки
Контроль 62.3±0.7 66 72 19 74 4.6 0.152 6.06E-06 191
PDTC 69.2±0.7 71* 76* 9 82 3.8 0.184 2.86E-07 175
Принятые обозначения:
Figure 00000005
- средняя продолжительность жизни и ошибка среднего (сут.); М - медианная продолжительность жизни; 90% - возраст гибели 90% выборки; Min и Мах - минимальная и максимальная продолжительность жизни; α и R0 - параметры уравнения Гомпертца; MRDT - время удвоения интенсивности смертности (ln2/α); n - количество особей в выборке. * - р<0.001, статистическую значимость определяли: для медианной продолжительности жизни - по критериям Гехана-Бреслоу-Вилкоксона и Мантеля-Кокса; для возраста гибели 90% выборки - по тесту Ванг-Аллисона; для параметров уравнения Гомпертца - по методу максимального правдоподобия. Различия статистически значимы по сравнению с Контролем.
Аналогичные данные получены для самок (фиг.2, табл.), у которых после обработки PDTC произошло статистически значимое (p<0.001) увеличение средней (на 11%), медианной (на 8%) и максимальной (на 11%) продолжительности жизни, а также времени гибели 90% выборки (на 6%) по сравнению самками, не получавшими PDTC.
Таким образом, аммоний пирролидин дитиокарбамат значительно увеличивает продолжительность жизни Drosophila melanogaster: среднюю (улучшает качество жизни) и максимальную (замедляет скорость старения). Эффект проявляется в равной мере как у самцов, так и у самок (не являлся пол-специфическим).

Claims (2)

1. Средство для увеличения продолжительности жизни Drosophila melanogaster, содержащее действующее вещество, взятое в концентрации 20 мг/л, отличающееся тем, что в качестве действующего вещества используют аммоний пирролидин дитиокарбамат (PDTC) низкомолекулярное тиоловое соединение.
2. Способ применения средства для увеличения продолжительности жизни Drosophila melanogaster, включающий влияние на биохимические показатели жизнедеятельности клеток посредством перорального введения действующего вещества, взятого в концентрации 20 мг/л, на протяжении всей жизни, отличающийся тем, что в качестве действующего вещества используют аммоний пирролидин дитиокарбамат (PDTC) - низкомолекулярное тиоловое соединение.
RU2010136613/15A 2010-08-31 2010-08-31 Средство для увеличения продолжительности жизни и способ его применения RU2501552C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010136613/15A RU2501552C2 (ru) 2010-08-31 2010-08-31 Средство для увеличения продолжительности жизни и способ его применения

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010136613/15A RU2501552C2 (ru) 2010-08-31 2010-08-31 Средство для увеличения продолжительности жизни и способ его применения

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010136613A RU2010136613A (ru) 2012-03-10
RU2501552C2 true RU2501552C2 (ru) 2013-12-20

Family

ID=46028825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010136613/15A RU2501552C2 (ru) 2010-08-31 2010-08-31 Средство для увеличения продолжительности жизни и способ его применения

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2501552C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2801871C1 (ru) * 2022-08-12 2023-08-17 Общество с ограниченной ответственностью "НАТУРБИОН" (ООО "НАТУРБИОН") Средство, обладающее способностью увеличивать продолжительность жизни, улучшать когнитивные свойства, моторный контроль и координацию движений животных

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2235541C2 (ru) * 1994-10-04 2004-09-10 Эмори Юниверсити Лечение атеросклероза и других сердечно-сосудистых и воспалительных заболеваний
WO2008148016A1 (en) * 2007-05-25 2008-12-04 University Of Pittsburgh- Of The Commonwealth System Of Higher Education Inhibiting the signs of aging by inhibiting nf-kappa b activation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2235541C2 (ru) * 1994-10-04 2004-09-10 Эмори Юниверсити Лечение атеросклероза и других сердечно-сосудистых и воспалительных заболеваний
WO2008148016A1 (en) * 2007-05-25 2008-12-04 University Of Pittsburgh- Of The Commonwealth System Of Higher Education Inhibiting the signs of aging by inhibiting nf-kappa b activation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AMIE J. DIRKS NAYLOR, Cellular effects of resveratrol in skeletal muscle, Life Sciences 84 (2009) 637-640. ГОЛУБЕВ А.Г. Биохимия продления жизни. - Успехи геронтологии, 2003, №12. GALVIELLO G et al., Repeated exposure to pyrrolidine-dithiocarbamate induces peripheral nerve alterations in rats, Toxicol Lett. 2005 Jul 28; 258(1):61-71. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2801871C1 (ru) * 2022-08-12 2023-08-17 Общество с ограниченной ответственностью "НАТУРБИОН" (ООО "НАТУРБИОН") Средство, обладающее способностью увеличивать продолжительность жизни, улучшать когнитивные свойства, моторный контроль и координацию движений животных

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010136613A (ru) 2012-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Groneberg et al. Coenzyme Q10 affects expression of genes involved in cell signalling, metabolism and transport in human CaCo-2 cells
Bouillon et al. Vitamin D: calcium and bone homeostasis during evolution
Velayutham et al. NV14 from serine O‐acetyltransferase of cyanobacteria influences the antioxidant enzymes in vitro cells, gene expression against H2O2 and other responses in vivo zebrafish larval model
Feng et al. Changes in barrier health status of the gill for grass carp (Ctenopharyngodon idella) during valine deficiency: regulation of tight junction protein transcript, antioxidant status and apoptosis-related gene expression
Simoyi et al. Allantoin, the oxidation product of uric acid is present in chicken and turkey plasma
Kütter et al. Effects of dietary α-lipoic acid on growth, body composition and antioxidant status in the Plata pompano Trachinotus marginatus (Pisces, Carangidae)
US10632101B2 (en) Methods and compositions for supporting endogenous systems related to life span
Evangelakou et al. Nutrigenomics as a tool to study the impact of diet on aging and age-related diseases: the Drosophila approach
Wen et al. Evaluation the effect of thiamin deficiency on intestinal immunity of young grass carp (Ctenopharyngodon idella)
Kikuchihara et al. Relationship between brain accumulation of manganese and aberration of hippocampal adult neurogenesis after oral exposure to manganese chloride in mice
Nasirikhah et al. Dietary Guanidinoacetic acid modulates testicular histology and expression of c-Kit and STRA8 genes in roosters
Üstündağ et al. White LED light exposure inhibits the development and xanthophore pigmentation of zebrafish embryo
Naji et al. Effects of phytosterol in feed on growth and related gene expression in muscles of broiler chickens
Snell et al. Glycerol extends lifespan of Brachionus manjavacas (Rotifera) and protects against stressors
Gong et al. Different roles of insulin receptor a and b in maintaining blood glucose homeostasis in zebrafish
Khan et al. Effect of ammonia stress on AMPK regulating-carbohydrate and lipid metabolism in Chinese striped-neck turtle (Mauremys sinensis)
Hoshi et al. Astaxanthin improves osteopenia caused by aldehyde-stress resulting from Aldh2 mutation due to impaired osteoblastogenesis
Kitisin et al. Saponin‐rich extracts from Holothuria leucospilota mediate lifespan extension and stress resistance in Caenorhabditis elegans via daf‐16
KOHGUCHI et al. Effect of royal jelly diet on the testicular function of hamsters
US20060135623A1 (en) Decrease in oxidative stress status through the administration of natural products and pharmaceutical drugs
Albrektsen et al. Dietary impacts of sulphuric acid extracted fish bone compounds on astaxanthin utilization and muscle quality in Atlantic salmon (Salmo salar)
RU2501552C2 (ru) Средство для увеличения продолжительности жизни и способ его применения
Markkula et al. Different sensitivity of carp (Cyprinus carpio) and rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) to the immunomodulatory effects of UVB irradiation
JP6254263B2 (ja) 活性化ampkの化合物及びその使用
Mitchell et al. Neuroprotective properties of transition metal dichalcogenide nanoflowers alleviate acute and chronic neurological conditions linked to mitochondrial dysfunction

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180901