RU2676100C1 - Применение производных пиперазина для лечения болезни Альцгеймера и деменций альцгеймеровского типа с нарушенной внутриклеточной кальциевой сигнализацией - Google Patents
Применение производных пиперазина для лечения болезни Альцгеймера и деменций альцгеймеровского типа с нарушенной внутриклеточной кальциевой сигнализацией Download PDFInfo
- Publication number
- RU2676100C1 RU2676100C1 RU2018135056A RU2018135056A RU2676100C1 RU 2676100 C1 RU2676100 C1 RU 2676100C1 RU 2018135056 A RU2018135056 A RU 2018135056A RU 2018135056 A RU2018135056 A RU 2018135056A RU 2676100 C1 RU2676100 C1 RU 2676100C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alzheimer
- cln
- trpc6
- hyperforin
- compound
- Prior art date
Links
- 208000024827 Alzheimer disease Diseases 0.000 title claims abstract description 8
- 206010012289 Dementia Diseases 0.000 title claims abstract description 5
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical class C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 230000028956 calcium-mediated signaling Effects 0.000 title 1
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 title 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000004770 neurodegeneration Effects 0.000 claims abstract description 6
- 208000015122 neurodegenerative disease Diseases 0.000 claims abstract description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims abstract description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract 3
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 229940079593 drug Drugs 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 31
- QOVWXXKVLJOKNW-UHFFFAOYSA-N hyperforin Natural products CC(C)C(=O)C12CC(CC=C(C)C)(CC(CC=C(C)C)C1CCC=C(C)C)C(=C(CC=C(C)C)C2=O)O QOVWXXKVLJOKNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- IWBJJCOKGLUQIZ-HQKKAZOISA-N hyperforin Chemical compound OC1=C(CC=C(C)C)C(=O)[C@@]2(CC=C(C)C)C[C@H](CC=C(C)C)[C@](CCC=C(C)C)(C)[C@]1(C(=O)C(C)C)C2=O IWBJJCOKGLUQIZ-HQKKAZOISA-N 0.000 description 28
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 24
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 21
- LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N protoneodioscin Natural products O(C[C@@H](CC[C@]1(O)[C@H](C)[C@@H]2[C@]3(C)[C@H]([C@H]4[C@@H]([C@]5(C)C(=CC4)C[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]6[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O6)[C@H](CO)O4)CC5)CC3)C[C@@H]2O1)C)[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 LVTJOONKWUXEFR-FZRMHRINSA-N 0.000 description 21
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 17
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 13
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 13
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 108010064539 amyloid beta-protein (1-42) Proteins 0.000 description 12
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 12
- 210000004295 hippocampal neuron Anatomy 0.000 description 11
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 9
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 8
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 8
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 7
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000946 synaptic effect Effects 0.000 description 7
- 235000017309 Hypericum perforatum Nutrition 0.000 description 6
- 210000003520 dendritic spine Anatomy 0.000 description 6
- 150000001982 diacylglycerols Chemical class 0.000 description 6
- 230000000324 neuroprotective effect Effects 0.000 description 6
- 108090000312 Calcium Channels Proteins 0.000 description 5
- 102000003922 Calcium Channels Human genes 0.000 description 5
- 244000141009 Hypericum perforatum Species 0.000 description 5
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 5
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000000971 hippocampal effect Effects 0.000 description 5
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 4
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 4
- 150000002448 hyperforins Chemical class 0.000 description 4
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 150000004885 piperazines Chemical class 0.000 description 4
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 4
- 229940066771 systemic antihistamines piperazine derivative Drugs 0.000 description 4
- VOROEQBFPPIACJ-SCSAIBSYSA-N (2r)-2-amino-5-phosphonopentanoic acid Chemical compound OC(=O)[C@H](N)CCCP(O)(O)=O VOROEQBFPPIACJ-SCSAIBSYSA-N 0.000 description 3
- RPXVIAFEQBNEAX-UHFFFAOYSA-N 6-Cyano-7-nitroquinoxaline-2,3-dione Chemical compound N1C(=O)C(=O)NC2=C1C=C([N+](=O)[O-])C(C#N)=C2 RPXVIAFEQBNEAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940127291 Calcium channel antagonist Drugs 0.000 description 3
- 208000012671 Gastrointestinal haemorrhages Diseases 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 3
- 239000000480 calcium channel blocker Substances 0.000 description 3
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 3
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 3
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- YFHXZQPUBCBNIP-UHFFFAOYSA-N fura-2 Chemical compound CC1=CC=C(N(CC(O)=O)CC(O)=O)C(OCCOC=2C(=CC=3OC(=CC=3C=2)C=2OC(=CN=2)C(O)=O)N(CC(O)=O)CC(O)=O)=C1 YFHXZQPUBCBNIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 3
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 3
- 229960001597 nifedipine Drugs 0.000 description 3
- HYIMSNHJOBLJNT-UHFFFAOYSA-N nifedipine Chemical compound COC(=O)C1=C(C)NC(C)=C(C(=O)OC)C1C1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O HYIMSNHJOBLJNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 3
- 230000001242 postsynaptic effect Effects 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 208000000044 Amnesia Diseases 0.000 description 2
- 208000026139 Memory disease Diseases 0.000 description 2
- 208000034486 Multi-organ failure Diseases 0.000 description 2
- 208000010718 Multiple Organ Failure Diseases 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000000556 agonist Substances 0.000 description 2
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 2
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000801 calcium channel stimulating agent Substances 0.000 description 2
- 230000003185 calcium uptake Effects 0.000 description 2
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 108010048367 enhanced green fluorescent protein Proteins 0.000 description 2
- VPSRLGDRGCKUTK-UHFFFAOYSA-N fura-2-acetoxymethyl ester Chemical compound CC(=O)OCOC(=O)CN(CC(=O)OCOC(C)=O)C1=CC=C(C)C=C1OCCOC(C(=C1)N(CC(=O)OCOC(C)=O)CC(=O)OCOC(C)=O)=CC2=C1OC(C=1OC(=CN=1)C(=O)OCOC(C)=O)=C2 VPSRLGDRGCKUTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ASUTZQLVASHGKV-JDFRZJQESA-N galanthamine Chemical compound O1C(=C23)C(OC)=CC=C2CN(C)CC[C@]23[C@@H]1C[C@@H](O)C=C2 ASUTZQLVASHGKV-JDFRZJQESA-N 0.000 description 2
- 208000030304 gastrointestinal bleeding Diseases 0.000 description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 2
- 210000001320 hippocampus Anatomy 0.000 description 2
- 238000002483 medication Methods 0.000 description 2
- 230000006984 memory degeneration Effects 0.000 description 2
- 208000023060 memory loss Diseases 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000010172 mouse model Methods 0.000 description 2
- 208000029744 multiple organ dysfunction syndrome Diseases 0.000 description 2
- 230000007886 mutagenicity Effects 0.000 description 2
- 231100000299 mutagenicity Toxicity 0.000 description 2
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 2
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 description 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 2
- 125000004182 2-chlorophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(Cl)=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000001255 4-fluorophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C([H])=C1F 0.000 description 1
- 208000037259 Amyloid Plaque Diseases 0.000 description 1
- 108010090849 Amyloid beta-Peptides Proteins 0.000 description 1
- 102000013455 Amyloid beta-Peptides Human genes 0.000 description 1
- 206010003694 Atrophy Diseases 0.000 description 1
- 208000028698 Cognitive impairment Diseases 0.000 description 1
- -1 Donepecil Chemical compound 0.000 description 1
- 208000018522 Gastrointestinal disease Diseases 0.000 description 1
- 241000546188 Hypericum Species 0.000 description 1
- 238000012404 In vitro experiment Methods 0.000 description 1
- 102000004310 Ion Channels Human genes 0.000 description 1
- 108090000862 Ion Channels Proteins 0.000 description 1
- 241001529936 Murinae Species 0.000 description 1
- 206010029350 Neurotoxicity Diseases 0.000 description 1
- 108091074751 Orai family Proteins 0.000 description 1
- 102000041751 Orai family Human genes 0.000 description 1
- 108010050254 Presenilins Proteins 0.000 description 1
- 102000015499 Presenilins Human genes 0.000 description 1
- XSVMFMHYUFZWBK-NSHDSACASA-N Rivastigmine Chemical compound CCN(C)C(=O)OC1=CC=CC([C@H](C)N(C)C)=C1 XSVMFMHYUFZWBK-NSHDSACASA-N 0.000 description 1
- 102000005935 Stromal Interaction Molecule 2 Human genes 0.000 description 1
- 108010030731 Stromal Interaction Molecule 2 Proteins 0.000 description 1
- 102000027549 TRPC Human genes 0.000 description 1
- 108060008648 TRPC Proteins 0.000 description 1
- 206010044221 Toxic encephalopathy Diseases 0.000 description 1
- 102000014384 Type C Phospholipases Human genes 0.000 description 1
- 108010079194 Type C Phospholipases Proteins 0.000 description 1
- 206010000059 abdominal discomfort Diseases 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000000935 antidepressant agent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000037444 atrophy Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000007622 bioinformatic analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003766 bioinformatics method Methods 0.000 description 1
- 230000008499 blood brain barrier function Effects 0.000 description 1
- 210000001218 blood-brain barrier Anatomy 0.000 description 1
- 150000001669 calcium Chemical class 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 230000001848 cardiodepressant effect Effects 0.000 description 1
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 208000010877 cognitive disease Diseases 0.000 description 1
- 230000003920 cognitive function Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001687 destabilization Effects 0.000 description 1
- 230000008482 dysregulation Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 description 1
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 229960003980 galantamine Drugs 0.000 description 1
- ASUTZQLVASHGKV-UHFFFAOYSA-N galanthamine hydrochloride Natural products O1C(=C23)C(OC)=CC=C2CN(C)CCC23C1CC(O)C=C2 ASUTZQLVASHGKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 125000000685 hyperforin group Chemical group 0.000 description 1
- BTXNYTINYBABQR-UHFFFAOYSA-N hypericin Chemical compound C12=C(O)C=C(O)C(C(C=3C(O)=CC(C)=C4C=33)=O)=C2C3=C2C3=C4C(C)=CC(O)=C3C(=O)C3=C(O)C=C(O)C1=C32 BTXNYTINYBABQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940005608 hypericin Drugs 0.000 description 1
- PHOKTTKFQUYZPI-UHFFFAOYSA-N hypericin Natural products Cc1cc(O)c2c3C(=O)C(=Cc4c(O)c5c(O)cc(O)c6c7C(=O)C(=Cc8c(C)c1c2c(c78)c(c34)c56)O)O PHOKTTKFQUYZPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000010874 in vitro model Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- BUGYDGFZZOZRHP-UHFFFAOYSA-N memantine Chemical compound C1C(C2)CC3(C)CC1(C)CC2(N)C3 BUGYDGFZZOZRHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004640 memantine Drugs 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 231100001224 moderate toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000008383 multiple organ dysfunction Effects 0.000 description 1
- PTAUSEMXADGRBI-UHFFFAOYSA-N n-(2-chlorophenyl)-2-(4-phenylpiperazin-1-yl)acetamide Chemical compound ClC1=CC=CC=C1NC(=O)CN1CCN(C=2C=CC=CC=2)CC1 PTAUSEMXADGRBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002682 neurofibrillary tangle Anatomy 0.000 description 1
- 230000007135 neurotoxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000228 neurotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000001991 pathophysiological effect Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000003863 physical function Effects 0.000 description 1
- 229930000223 plant secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- JWMFYGXQPXQEEM-WZBAXQLOSA-N pregnane Chemical compound C1CC2CCCC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H](CC)[C@@]1(C)CC2 JWMFYGXQPXQEEM-WZBAXQLOSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000007101 progressive neurodegeneration Effects 0.000 description 1
- SSKVDVBQSWQEGJ-UHFFFAOYSA-N pseudohypericin Natural products C12=C(O)C=C(O)C(C(C=3C(O)=CC(O)=C4C=33)=O)=C2C3=C2C3=C4C(C)=CC(O)=C3C(=O)C3=C(O)C=C(O)C1=C32 SSKVDVBQSWQEGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 1
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 231100000828 respiratory toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229960004136 rivastigmine Drugs 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000007423 screening assay Methods 0.000 description 1
- 210000002460 smooth muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000006886 spatial memory Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 238000002636 symptomatic treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007470 synaptic degeneration Effects 0.000 description 1
- 229940126585 therapeutic drug Drugs 0.000 description 1
- 231100000513 vascular toxicity Toxicity 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 230000022814 xenobiotic metabolic process Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D295/00—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
- C07D295/04—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms
- C07D295/14—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
- A61K31/495—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
- A61K31/496—Non-condensed piperazines containing further heterocyclic rings, e.g. rifampin, thiothixene or sparfloxacin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
- A61P25/28—Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Neurology (AREA)
- Hospice & Palliative Care (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к применению гетероциклического соединения общей формулы I для получения лекарственного средства, предназначенного для предупреждения и/или лечения нейродегенеративного заболевания, представляющего собой раннюю стадию болезни Альцгеймера и деменции альцгеймеровского типа. В общей формуле I R1-R5, R7-R10 - водород, R6 – Cl или где R1 - СН3, R2-R10 – водород, а R8 – F. 13 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к биологии и медицине, а именно к неврологии, и может быть использовано при лечении пациентов с болезнью Альцгеймера (БА) и для предотвращения ее развития. Более конкретно, рассматриваются вещества на основе производных пиперазина, которые могут быть использованы для получения лекарственного средства, предназначенного для терапевтического лечения пациентов, страдающих БА и деменций альцгеймеровского типа.
Единственным доступным на фармакологическом рынке аналогом C18H20ClN3O является соединение природного происхождения гиперфорин. Гиперфорин – это фитохимическое соединение, вырабатываемое некоторыми представителями рода Hypericum, в частности Hypericum perforatum (Зверобой продырявленный). В настоящее время на фармакологическом рынке гиперфорин существует в виде биологически-активной добавки, а именно сухого экстракта из зверобоя. Ранее было показано, что активация каналов TRPC6 с помощью гиперфорина способна замедлить амилоид-индуцированную нейротоксичность и восстановить пространственную память в мышиной модели БА APPPSENdE9 [1-3]. Хорошо известным побочным эффектом применения гиперфорина является расстройство желудочно-кишечного тракта, связанное с высоким уровнем экспрессии каналов TRPC6 в гладкой мускулатуре желудка [4]. Однако, помимо этого гиперфорин (активный компонент экстракта из травы зверобоя) хорошо зарекомендовал себя как лекарственное антидепрессантное средство с минимальными побочными эффектами [5, 6].
Производные пиперазина, применяемые в заявляемом изобретении, обладают минимальным набором побочных эффектов, благодаря тому, что их рабочая концентрация лежит в наномолярном диапазоне. Кроме того, в отличие от гиперфорина производные пиперазина С19H22FN3O (Фиг. 1) и C18H20ClN3O (Фиг. 2) не напрямую активируют каналы TRPC6, а являются их положительными модуляторами, используя диацилглицерол (DAG) в качестве посредника. Сухой экстракт из травы зверобоя помимо гиперфорина также содержит гиперицин и флавоноиды, механизм действия которых отличается от гиперфорина. Кроме этого, гиперфорин является плохо растворимым в воде, нестабилен на свету и кислороде, способен активировать прегнан Х рецептор, стимулируя тем самым экспрессию различных генов, вовлеченных в метаболизм ксенобиотиков. Перечисленные недостатки природного гиперфорина можно устранить путем модификации химической структуры соединения, однако химический синтез гиперфорина представляет собой сверхтрудную задачу [7], значительно увеличивая стоимость фармацевтического производства.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в возможности применения соединений производных пиперазина с известной биологической мишенью (каналы TRPC6), обладающих высокой аффинностью к клеточной мишени, химический синтез которых не является дорогостоящим и трудоемким процессом, для получения лекарственного средства, предназначенного для предупреждения и/или лечения нейродегенеративного заболевания, представляющего собой раннюю стадию болезни Альцгеймера и деменции альцгеймеровского типа.
Гиперфорин является широко запатентованным соединением в России и за рубежом (заявки WO9940905, WO0057707, WO9941220 «Hyperforin derivatives, the use thereof and formulations containing them», WO2014202597 «Hyperforin derivatives and their use in Alzheimer disease», патенты РФ № 2240304 «Производные гиперфорина, их использование и препараты, содержащие эти производные», № 2320636 «Производные гиперфорина, их применение и содержащие их составы»).
Еще одним известным аналогом C18H20ClN3O является соединение NSN21778 (заявка № WO2016182812, опубл. 17.11.2016 по классу МПК A61K31/517). Механизм действия NSN21778 является аналогичным соединению C18H20ClN3O, NSN21778 также является положительным модулятором TRPC6-зависимого нДУВК [8]. Преимущество C18H20ClN3O по сравнению с NSN21778 заключается в более низкой рабочей концентрации, которая составляет 10 нМ (Фиг. 4, 6), по сравнению с рабочей концентрацией для NSN21778, которая составляет 30нМ.
Болезнь Альцгеймера – это нейродегенеративное заболевание, поражающее в большинстве случаев людей преклонного возраста, отличительной чертой которого является прогрессирующая потеря памяти. Потеря синаптических контактов и гибель нейронов, наблюдающаяся при БА, наиболее сильно затрагивает области коры головного мозга и гиппокампа, что в конечном счете, приводит к их атрофии. Также, отличительными патофизиологическими признаками БА является накопление в головном мозге пациентов нейрофибриллярных клубков и амилоидных бляшек. Средняя продолжительность жизни после постановки диагноза БА оценивается как 7-10 лет. БА затрагивает психические и физические функции человека, приводя к многочисленным нарушениям когнитивной функции и потери способности к самообслуживанию. Забота о больном требует больших временных и финансовых затрат, и, в большинстве случаев, ложится на плечи близких и родственников, значительно снижая их качество жизни. Поскольку как в развитых, так и в развивающихся странах мира наблюдается неуклонное старение населения, общая частота нейродегенеративных заболеваний имеет четкую тенденцию к увеличению. У людей старше 70 лет распространенность БА составляет около 5%, а среди лиц старше 80 лет уже достигает 10-15%. Таким образом, для современного общества БА представляет крайне важную социальную проблему, решение которой на данный момент отсутствует.
Пока что еще доминирующая «амилоидная» гипотеза БА утверждает, что ключевой причиной, вызывающей прогрессирующую нейродегенерацию, является накопление в головном мозге различных форм бета-амилоида. Однако клинически доказано, что применение медицинских препаратов, направленных только на уничтожение амилоидных агрегатов или снижение выработки амилоида в головном мозге человека не способно остановить или замедлить прогрессирование болезни. На данный момент пациентом с диагнозом БА доступны только медицинские препараты, предоставляющие исключительно симптоматическое лечение, среди них: Мемантин, Донепецил, Галантамин и Ривастигмин.
В основе настоящего изобретения лежит теория кальциевой дисрегуляции в патогенезе БА. Все больше ученых сходятся во мнении, что «хранение» памяти в гиппокампе на клеточном уровне осуществляется за счет формирования сильных и стабильных синаптических контактов, образованных со стороны дендрита так называемыми грибовидными дендритными шипиками. В серии фундаментальных исследований авторами было обнаружено, что для стабилизации грибовидных шипиков необходим перманентный вход кальция через депо-управляемые каналы [9-11]. Ранее было показано, что причиной элиминации грибовидных шипиков в различных мышиных моделях БА является нарушение депо-управляемого входа кальция (ДУВК) в нейронах и его восстановление способно предотвратить описанную выше потерю синаптических контактов [9-11]. Исходя из полученных результатов, сделан вывод о том, что активаторы нейронального ДУВК являются потенциальными терапевтическими препаратами для разработки лекарственных средств для лечения БА.
Ранее была изучена молекулярная идентичность каналов, осуществляющих нейрональный ДУВК. Было показано, что в нейронах гиппокампа роль нДУВК выполняет троичный белковый комплекс STIM2-ORAI2-TRPC6 [12], где белки семейства TRPC и ORAI это кальций-проводящие ионные каналы плазматической мембраны нейронов. Более того, был изучен специфичный активатор нДУВК – молекула NSN21778 [12]. В доклинических исследованиях на мышиных нокиновых моделях БА было показано, что соединение NSN21778 способно восстановить синаптические контакты и улучшить когнитивные функции подопытных мышей. Однако было обнаружено, что данное соединение обладает плохой фармакокинетикой, а именно быстро выводится из организма подопытного животного (в течение нескольких часов), плохо проникает через гематоэнцефалический барьер и вызывает потерю веса у подопытных животных.
Настоящее изобретение направлено на поиск веществ, которые отличаются по структуре от NSN, но активируют каналы TRPC6. В химической библиотеке Черноголовки (IBS, Россия) было выбрано два соединения - аналога, имеющих высокий процент (≥88%) совпадения со структурой известных в литературе активаторов TRPC6.
Затем, используя биоинформатическую программу PASS online (http://www.way2drug.com/passonline), были оценены биологическая активность, токсичность и мутагенность двух соединений (таблицы 1, 2).
Таблица 1. Механизм действия
| Номер соединения | С 19 H 22 FN 3 O | C 18 H 20 ClN 3 O | ||
| Активность | Pa | Pi | Pa | Pi |
| Активатор кальциевых каналов (потенциалзависимых) | 0,494 | 0,083 | 0,624 | 0,017 |
| Активатор кальциевых каналов | 0,338 | 0,026 | 0,368 | 0,018 |
Таблица 2. Возможные неблагоприятные и токсические эффекты.
| Номер соединения | С 19 H 22 FN 3 O | C 18 H 20 ClN 3 O | ||
| Активность | Pa | Pi | Pa | Pi |
| Желудочно-кишечные кровотечения | 0,389 | 0,157 | 0,615 | 0,050 |
| Множественная органная дисфункция | 0,394 | 0,156 | 0,762 | 0,018 |
| Сосудистая(с)/респираторная (р) токсичность | 0,096с | 0,403с | 0,254с | 0,241с |
| Канцерогенная группа 1 | 0,115 | 0,401 | 0,200 | 0,161 |
| Кардиодепрессант | 0,044 | 0,342 | 0,196 | 0,145 |
| Канцерогенная группа 2A | 0,057 | 0,242 | 0,169 | 0,087 |
На основании биоинформатического анализа были выбраны два соединения С19H22FN3O (Фиг. 1) и C18H20ClN3O (Фиг. 2), потенциальных активаторов каналов TRPC6.
Далее с помощью метода кальциевого имиджинга было показано, что соединение C18H20ClN3O обладает способностью активировать TRPC6 каналы в клетках линии НЕК, гиперэкспрессирующих TRPC6 (Фиг. 7, 8, 9, 10). Кроме того, было показано, что данное соединение способно активировать постсинаптический нДУВК в условиях амилоидной токсичности (Фиг. 11, 12, 13). Также была подтверждена специфическая активность данного соединения в скрининнговом эссе, где показано, что соединение C18H20ClN3O защищает грибовидные шипики от амилоидной токсичности. Минимальная рабочая концентрация составляла всего 10нМ (Фиг. 4, 6). Полученные данные свидетельствуют о том, что соединение C18H20ClN3O демонстрирует хорошие нейропротекторные свойства в in vitro моделях БА и может быть применено для лечения болезни Альцгеймера.
Описание чертежей
Фиг. 1. Химическая структура соединения N-(4-фторфенил)-2-(4-(о-толил)пиперазин-1-ил)ацетамид (С19H22FN3O), изученного на предмет защиты грибовидных шипиков от амилоидной токсичности.
Фиг. 2. Химическая структура соединения N-(2-хлорфенил)-2-(4-фенилпиперазин-1-ил)ацетамид (С18H20ClN3O), изученного на предмет защиты грибовидных шипиков от амилоидной токсичности.
Фиг. 3. Восстановление грибовидных шипиков с помощью соединения С19H22FN3O в условиях амилоидной синаптотоксичности. На фиг. 3 показаны конфокальные изображения нейронов гиппокампа, трансфецированных плазмидой TD-Tomato на DIV7. Олигомерную фракцию Aβ42 добавляли на DIV 12-13. В качестве контроля использовалась культура клеток, где вместо Aβ42 добавляли равный объем среды для культивирования. Соединение С19H22FN3O или положительный контроль Гиперфорин добавляли при указанных концентрациях к культурам за 16 часов до фиксации. Масштабная метка соответствует 10 мкм.
Фиг. 4. Средний процент грибовидных шипиков для каждой группы клеток, изображенных на фиг. 3. Данные представлены в виде среднее значение ± SEM (n = 22-32 нейронов для каждой группы). Контроль – контрольная группа нейронов. Столбец, соответствующий контрольной группе (Контроль), отмечен черным цветом. Белые столбцы соответствуют культурам гиппокампа, которые были обработаны олигомерным Aβ42. * p <0,05, ** p <0,005, *** p <0,0005.
Фиг. 5. Восстановление грибовидных шипиков с помощью соединения С18H20ClN3O в условиях амилоидной токсичности. Показаны конфокальные изображения нейронов гиппокампа, трансфецированных плазмидой TD-Tomato на DIV7. Олигомерную фракцию Aβ42 добавляли на DIV 12-13. В качестве контроля использовалась культура клеток, где вместо Aβ42 добавляли равный объем среды для культивирования. Соединение С18H20ClN3O или положительный контроль Гиперфорин добавляли при указанных концентрациях к культурам за 16 часов до фиксации. Масштабная метка соответствует 10 мкм.
Фиг. 6. Средний процент грибовидных шипиков для каждой группы клеток, изображенных на фиг. 5. Данные представлены в виде среднее значение ± SEM (n = 22-32 нейронов для каждой группы). Контроль – контрольная группа нейронов. Столбец, соответствующий контрольной группе (Контроль), отмечен черным цветом. Белые столбцы соответствуют культурам гиппокампа, которые были обработаны олигомерным Aβ42 * p <0,05, *** p <0,001.
На Фиг. 7 показано, что С18H20ClN3O не является прямым активатором каналов TRPC6. В частности, интенсивность флуоресценции Fura-2 (340/380) не изменяется при добавлении 30мкM С18H20ClN3O в культуру клеток HEK293, трансфицированных плазмидой TRPC6. В то время как положительный контроль – 10 мкМ Гиперфорин, вызывает сильное увеличение флуоресценции Fura-2.
На Фиг. 8 показан количественный анализ результатов, изображенных на фиг. 7. Показано, что амплитуда пика (в у.е.) в присутствии 10мкМ Гиперфорина составляла 1,0. В то время как для 30мкМ С18H20ClN3O амплитуда пика ровнялась 0,0 у.е. *** p <0,001.
На Фиг. 9 показано, что соединение С18H20ClN3O активирует каналы TRPC6 по OAG-зависимому пути. В частности, в экспериментах, показанных на фиг. 9 HEK клетки, трансфецировали плазмидой EGFP (GFP) или комбинацией EGFP и TRPC6 плазмид (TRPC6). Клетки переносили в модифицированную среду aCSF, содержащую 0,1 мМ Ca2+, в течение 2 минут, а затем возвращали в среду, содержащую 2 мМ Ca2+, с добавлением 50 мкМ ОАG. Время добавления 30 мкМ С18H20ClN3O обозначено серыми полосками над кривыми Fura-2. Для каждой экспериментальной группы показаны ответы отдельных клеток (серый цвет) и усредненный ответ (черный цвет).
На Фиг. 10 показан количественный анализ результатов, изображенных на фиг. 9. Показано, что 30мкМ С18H20ClN3O увеличивает амплитуду пика (в у.е.) с 0,25 до 0,45 в НЕК клетках, трансфецированных плазмидой TRPC6. *** p <0,001.
На Фиг. 11 показано, что соединение С18H20ClN3O не вызывает изменения нДУВК в постсинаптических дендритных шипиках нейронов гиппокампа дикого типа. По оси ординат приведены значения нормированной флуоресценции GCaMP5.3 (F/F0), где F – регистрируемая на каждой рамке считывания флуоресценция GCamp5.3, F0 – базовая флуоресценция GCamp5.3, регистрируемой в каждом отдельном шипике. По оси абсцисс приведены номера временных рамок считывания флуоресценции GCamp5.3. Интервал между рамками считывания составлял 2 секунды (сек). В частности, на фиг. 11 показаны временные зависимости изменения сигнала нормированной флуоресценции (F/F0) GCaMP5.3 в шипиках нейронов гиппокампа дикого типа без воздействия (контроль), либо в присутствии 300 нМ Гиперфорина (Гиперфорин), либо в присутствии 300 нм С18H20ClN3O (С18H20ClN3O). Блокаторы кальциевых каналов (TTX, нифедипин, D-AP5, CNQX) присутствовали в камере для кальциевого имиджинга на протяжении всего эксперимента. Присутствие 300 нМ Гиперфорина или 300 нм С18H20ClN3O обозначается серыми полосами над кривыми GCaMP5.3. Для каждой экспериментальной группы показаны индивидуальные кривые (серая кривая) и усредненная (черная кривая) изменения флуоресценции. Каждая серая кривая соответствует изменению флуоресценции в отдельном шипике.
На Фиг. 12 показано, что соединение С18H20ClN3O восстанавливает нДУВК в дендритных шипиках в первичной культуре гиппокампа в условиях амилоидной токсичности. На Фиг. 12 показаны временные зависимости изменения сигнала нормированной флуоресценции (F/F0) GCaMP5.3 в шипиках нейронов гиппокампа в условиях амилоидной синаптотоксичности (Аβ42) без воздействия каким-либо соединением, либо в присутствии 300 нМ Гиперфорина (Гиперфорин), либо в присутствии 300 нм С18H20ClN3O (С18H20ClN3O). Время добавления 2 мМ Ca2+ обозначается черной полосой над кривыми флуоресценции GCaMP5.3. Блокаторы кальциевых каналов (TTX, нифедипин, D-AP5, CNQX) присутствовали в камере для кальциевого имиджинга на протяжении всего эксперимента. Присутствие 300 нМ Гиперфорина или 300 нм С18H20ClN3O обозначается серыми полосами над кривыми GCaMP5.3. Для каждой экспериментальной группы показаны индивидуальные кривые (серая кривая) и усредненная (черная кривая) изменения флуоресценции. Каждая серая кривая соответствует изменению флуоресценции в отдельном шипике.
На Фиг. 13 показана гистограмма с усредненной амплитудой пика (в условных единицах, у.е.) нДУВК для каждой экспериментальной группы, изображенной на Фиг. 11 и Фиг. 12. Средние сигналы нормированной флуоресценции F/F0 для каждой группы представлены как среднее значение ± SEM (n = 20 шипов), * p <0,05, ** p <0,005.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
В качестве источника нервных клеток головного мозга для экспериментов с культурами гиппокампа использовались нелинейные мыши дикого типа (WT) (питомник Рапполово, Ленинградская область, Россия) или инбредные мыши WT (происхождение - C57BL/6J), полученные из Jackson Laboratory, инвертарный номер: 000664. Мыши содержались в виварии Лаборатории Молекулярной Нейродегенерации Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого с 12-часовым световым циклом.
Биоинформатический анализ активаторов TRPC6
Используя биоинформатическую программу PASS online (http://www.way2drug.com/passonline), была оценена биологическая активность, токсичность, мутагенность соединений С19H22FN3O и C18H20ClN3O. Принимая во внимание, что TRPC6 является совершенно новой мишенью для фармакологических исследований, вероятность найти в программном обеспечении PASS такой пункт биологической активности, как «агонист TRPC6» была ничтожно мала. Поэтому вместо исследования активности «агонист TRPC6» исследовалась способность соединений С19H22FN3O и C18H20ClN3O активировать любые известные кальциевые каналы. В то же время необходимо было показать, что соединения С19H22FN3O и C18H20ClN3O не обладают неблагоприятными и токсическими эффектами или, по крайней мере, демонстрируют умеренную токсичность. Данные анализа PASS суммированы в таблицах 1 и 2. Согласно данным PASS оба соединения обладают способностью активировать кальциевые каналы (потенциалзависимые) с вероятностной активностью Pa в диапазоне от 0,49 до 0,624, причем максимальное значение принадлежит соединению C18H20ClN3O, а минимальное значение - С19H22FN3O. Программа PASS показала еще одну биологическую активность под названием «Активатор канала кальция» (таблица 1). К сожалению, нет данных, какой тип кальциевых каналов активируется конкретным соединением. Вероятностная активность Pa для активации кальциевых каналов принимает значения в диапазоне от 0,22 до 0,368. Программное обеспечение PASS онлайн позволяет оценить возможные неблагоприятные и токсичные эффекты выбранных соединений (таблица 2). С19H22FN3O и C18H20ClN3O не проявляют канцерогенных и кардиодепрессантных свойств, а также не обладают сосудистой/ дыхательной токсичностью и демонстрируют значения Pa около 0,2. Однако C18H20ClN3O обладает такими неблагоприятными эффектами, как кровоизлияние в желудочно-кишечный тракт и множественный органный сбой со значениями Pa в диапазоне от 0,56 до 0,78. С19H22FN3O показывает умеренное неблагоприятное воздействие с Pa=0,38 для желудочно-кишечного кровотечения и Pa=0,39 для множественной органной недостаточности. Принимая во внимание, что рабочая концентрация для обоих соединений лежит в наномолярном диапазоне и механизм действия исследованных в данном изобретении соединений связан с OAG-зависимым способом активации каналов TRPC6, авторы предполагают, что возможные побочные эффекты будут сведены к нулю при дальнейших исследованиях.
Исследование нейропротекторных свойств соединений С19H22FN3O и C18H20ClN3O
Ранее была разработана in vitro модель низкой амилоидной синаптотоксичности [10]. Было показано, что эта модель является удобным инструментом для проверки молекул, способных защитить грибовидные шипики от амилоидной синаптотоксичности [10]. Дендритные шипики – мембранные выросты на поверхности дендритов, образующие синаптические контакты между нейронами. Грибовидные шипики являются самыми стабильными структурами, принимающими участие в формировании памяти и хранении воспоминаний. Отличительной чертой БА является прогрессивная потеря памяти. Было показано, что на ранних стадиях БА происходит потеря дендритных шипиков, в частности грибовидных. Данная потеря нарастает с прогрессированием болезни. Считается, что терапевтические соединения способные остановить данную синаптическую потерю смогут остановить развитие патогенеза БА. Таким образом, модель амилоидной синаптотоксичности используется в настоящем изобретении в качестве скринингового анализа для подтверждения наличия нейропротекторных свойств у исследуемых соединений.
При проведении исследований 30нМ Гиперфорин использовался в качестве положительного контроля. 30нМ Гиперфорин восстанавливал процент грибовидных шипиков с 20% до 50% (Фиг. 4). Согласно полученным результатам, С19H22FN3O демонстрирует хорошие нейропротекторные свойства при концентрациях 10 и 30 нМ, восстанавливая процент грибовидных шипиков в группе с Aβ42 с 20% до 35% и 45% соответственно (Фиг. 4).
По сравнению с соединением С19H22FN3O соединение С18H20ClN3O обладает более сильными нейропротекторными свойствами. В частности, соединение С18H20ClN3O увеличивает процент грибовидных шипиков в нейронах, обработанных Аβ42, почти до 50% при концентрации 10 нМ (Фиг. 6). При 10нМ концентрации соединение С18H20ClN3O демонстрирует на 15% более высокую нейропротекторную эффективность, чем соединение С19H22FN3O (Фиг. 4 и Фиг. 6).
Исследование каналов TRPC6 в качестве мишени для соединения C18H20ClN3O
Так как соединение C18H20ClN3O является аналогом известного из литературных данных активатора TRPC6 каналов (N - (2 - Хлорфенил) - 2 - [4 - (2,3 - диметилфенил)пиперазин - 1 - ил]ацетамидтрифторацетат), но тем не менее отличия в структуре между этими соединениями составляют 12%, важно продемонстрировать, что C18H20ClN3O способен активировать вход кальция через TRPC6 in vitro.
Для исследования активации входа кальция через TRPC6 in vitro был проведен эксперимент на широко распространенной в клеточной биологии, и ранее проверенной [8] клеточной линии HEK, которую трансфицировали плазмидами, экспрессирующими GFP или TRPC6. Затем была проведена серия экспериментов по кальциевому имиджингу с использованием кальций чувствительной краски Fura-2-AM. В стандартных условиях записи, когда соединение добавляют непосредственно к клеточной линии HEK-TRPC6 в присутствии 2 мМ Ca2+ записать вход Ca2+ после воздействия на клетки C18H20ClN3O даже при очень высокой концентрации 30 мкМ не получилось (Фиг. 7). Положительный и прямой активатор каналов TRPC6 Гиперфорин при концентрации 10 мкМ вызывал быстрый и сильный ответ в клеточной линии HEK-TRPC6 (Фиг. 7), о чем свидетельствует резкое увеличение интенсивности флуоресценции Fura-2-AM (340/380) с 0,75 у.е. до 2,0 у.е. (Фиг. 8). Существуют данные, что механизм активации каналов TRPC6 может быть различным, в частности активация может происходить через посредника. Таким посредником может быть диацилглицерол (DAG), который образуется при расщеплении фосфолипазы С и активирует каналы TRPC6. Однако синтетический DAG нельзя использовать в in vitro экспериментах, т.к. при его внеклеточном добавлении в среду он не проникает через клеточные мембраны. OAG является синтетическим аналогом DAG, способным проникать в клетку. Таким образом, была исследована способность соединения C18H20ClN3O активировать TRPC6 каналы в присутствии OAG. Клетки в течение пары минут инкубировали в условиях частично истощенных внутриклеточных депо в 0,1 мМ Ca2+, затем среду меняли на 2 мМ Ca2+ в присутствии 50 мкМ OAG. Применение 50 мкМ OAG само по себе не влияло на вход Ca2+ в трансфицированных GFP клетках HEK (Фиг. 9). В HEK клетках, трансфицированных TRPC6, применение 50 мкМ OAG индуцировало небольшое увеличение входа Ca2+ (Фиг. 9). C18H20ClN3O при концентрации 30 мкМ дополнительно увеличивал амплитуду входа Ca2+, индуцированного OAG, через каналы TRPC6 (Фиг. 9). Последний результат свидетельствует о том, что соединение C18H20ClN3O активирует TRPC6 каналы по OAG зависимому пути.
Исследование активации нДУВК в нейронах гиппокампа, обработанных Aβ42, соединением C18H20ClN3O
Для исследования активации синаптического нДУВК в нейронах гиппокампа соединением C18H20ClN3O в условиях амилоидной синаптотоксичности были проведены эксперименты по визуализации кальция с использованием индикатора GCamp5.3. Для проведения экспериментов по визуализации кальция гиппокампальные нейроны трансфицировали плазмидой, экспрессирующей генетически кодируемый индикатор кальция GCamp5.3. В день записи изображений стекла с нейронами в течение 30 минут инкубировали в 0 мМ Ca2+ в присутствии блокаторов кальциевых каналов (TTX, нифедипин, D-AP5, CNQX), без или с добавлением C18H20ClN3O (или с положительным контролем Гиперфорин), а затем добавляли 10 мМ Ca2+. Эксперименты по визуализации кальция показали, что Aβ42 подавляет амплитуду нДУВК в постсинаптических дендритных шипиках нейронов гиппокампа с 6 у.е. до 4 у.е. (Фиг. 13). Инкубация с C18H20ClN3O в течение 30 минут способствует восстановлению амплитуды нДУВК в нейронах гиппокампа, обработанных Aβ42, с 4 у.е. до 6 у.е. (Фиг. 13). Важно отметить, что положительный модулятор каналов TRPC6 - Гиперфорин показал гораздо более сильный эффект при активации нДУВК в культурах гиппокампа (Фиг. 11-13). Гиперфорин активировал нДУВК даже в контрольных клетках (Фиг. 11, 12). Таким образом, соединения С19H22FN3O и С18H20ClN3O активируют TRPC6 по OAG-зависимому пути и потому не должны вызывать серьезных нарушений в желудочно-кишечном тракте, которые описаны для Гиперфорина.
Литература
| 1. | Dinamarca, M.C., et al., Hyperforin prevents beta-amyloid neurotoxicity and spatial memory impairments by disaggregation of Alzheimer's amyloid-beta-deposits. Mol Psychiatry, 2006. 11(11): p. 1032-48. |
| 2. | Cerpa, W., et al., The hyperforin derivative IDN5706 occludes spatial memory impairments and neuropathological changes in a double transgenic Alzheimer's mouse model. Curr Alzheimer Res, 2010. 7(2): p. 126-33. |
| 3. | Inestrosa, N.C., et al., Tetrahydrohyperforin prevents cognitive deficit, Abeta deposition, tau phosphorylation and synaptotoxicity in the APPswe/PSEN1DeltaE9 model of Alzheimer's disease: a possible effect on APP processing. Transl Psychiatry, 2011. 1: p. e20. |
| 4. | Tsvilovskyy, V.V., et al., Deletion of TRPC4 and TRPC6 in mice impairs smooth muscle contraction and intestinal motility in vivo. Gastroenterology, 2009. 137(4): p. 1415-24. |
| 5. | Linde, K., M.M. Berner, and L. Kriston, St John's wort for major depression. Cochrane Database Syst Rev, 2008(4): p. CD000448. |
| 6. | Kasper, S., et al., Better tolerability of St. John's wort extract WS 5570 compared to treatment with SSRIs: a reanalysis of data from controlled clinical trials in acute major depression. Int Clin Psychopharmacol, 2010. 25(4): p. 204-13. |
| 7. | Jiang, X., et al., Spatial training preserves associative memory capacity with augmentation of dendrite ramification and spine generation in Tg2576 mice. Sci Rep, 2015. 5: p. 9488. |
| 8. | Zhang, H., et al., Store-Operated Calcium Channel Complex in Postsynaptic Spines: A New Therapeutic Target for Alzheimer's Disease Treatment. J Neurosci, 2016. 36(47): p. 11837-11850. |
| 9. | Sun, S., et al., Reduced synaptic STIM2 expression and impaired store-operated calcium entry cause destabilization of mature spines in mutant presenilin mice. Neuron, 2014. 82(1): p. 79-93. |
| 10. | Popugaeva, E., et al., STIM2 protects hippocampal mushroom spines from amyloid synaptotoxicity. Mol Neurodegener, 2015. 10(1): p. 37. |
| 11. | Zhang, H., et al., Neuronal Store-Operated Calcium Entry and Mushroom Spine Loss in Amyloid Precursor Protein Knock-In Mouse Model of Alzheimer's Disease. J Neurosci, 2015. 35(39): p. 13275-86. |
| 12. | Zhang, H., et al., Store-Operated Calcium Channel Complex in Postsynaptic Spines: A New Therapeutic Target for Alzheimer's Disease Treatment. The Journal of Neuroscience, 2016. 36(47): p. 11837-11850. |
Claims (5)
- Применение гетероциклического соединения общей формулы I
-
- где R1-R5, R7-R10 - водород, R6 – Cl;
- где R1 - СН3, R2-R10 – водород, а R8 – F;
- для получения лекарственного средства, предназначенного для предупреждения и/или лечения нейродегенеративного заболевания, представляющего собой раннюю стадию болезни Альцгеймера и деменции альцгеймеровского типа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018135056A RU2676100C1 (ru) | 2018-10-05 | 2018-10-05 | Применение производных пиперазина для лечения болезни Альцгеймера и деменций альцгеймеровского типа с нарушенной внутриклеточной кальциевой сигнализацией |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018135056A RU2676100C1 (ru) | 2018-10-05 | 2018-10-05 | Применение производных пиперазина для лечения болезни Альцгеймера и деменций альцгеймеровского типа с нарушенной внутриклеточной кальциевой сигнализацией |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2676100C1 true RU2676100C1 (ru) | 2018-12-26 |
Family
ID=64753711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018135056A RU2676100C1 (ru) | 2018-10-05 | 2018-10-05 | Применение производных пиперазина для лечения болезни Альцгеймера и деменций альцгеймеровского типа с нарушенной внутриклеточной кальциевой сигнализацией |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2676100C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2804398C1 (ru) * | 2023-04-07 | 2023-09-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Применение производного бензопирана для лечения деменций альцгеймеровского типа, связанных с нарушением кальциевой регуляции |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999041220A1 (de) * | 1998-02-13 | 1999-08-19 | Dr. Willmar Schwabe Gmbh & Co. | Stabile hyperforin-salze, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung zur therapie der alzheimerschen krankheit |
| RU2230060C2 (ru) * | 2000-01-20 | 2004-06-10 | Эйсай Ко., Лтд. | Соединения, фармацевтическая композиция, способ предотвращения гибели нервных клеток, способ профилактики |
| RU2240304C2 (ru) * | 1998-06-10 | 2004-11-20 | Индена С.П.А. | Производные гиперфорина, их использование и препараты, содержащие эти производные |
| EP1695971A1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-08-30 | Laboratorios Del Dr. Esteve, S.A. | Substituted phenyl-piperazine compounds, their preparation and use in medicaments |
| WO2016182812A1 (en) * | 2015-05-08 | 2016-11-17 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Activation of neuronal store-operated calcium entry pathway for the treatment of alzheimer's disease |
-
2018
- 2018-10-05 RU RU2018135056A patent/RU2676100C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999041220A1 (de) * | 1998-02-13 | 1999-08-19 | Dr. Willmar Schwabe Gmbh & Co. | Stabile hyperforin-salze, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung zur therapie der alzheimerschen krankheit |
| RU2240304C2 (ru) * | 1998-06-10 | 2004-11-20 | Индена С.П.А. | Производные гиперфорина, их использование и препараты, содержащие эти производные |
| RU2230060C2 (ru) * | 2000-01-20 | 2004-06-10 | Эйсай Ко., Лтд. | Соединения, фармацевтическая композиция, способ предотвращения гибели нервных клеток, способ профилактики |
| EP1695971A1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-08-30 | Laboratorios Del Dr. Esteve, S.A. | Substituted phenyl-piperazine compounds, their preparation and use in medicaments |
| WO2016182812A1 (en) * | 2015-05-08 | 2016-11-17 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Activation of neuronal store-operated calcium entry pathway for the treatment of alzheimer's disease |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2804398C1 (ru) * | 2023-04-07 | 2023-09-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Применение производного бензопирана для лечения деменций альцгеймеровского типа, связанных с нарушением кальциевой регуляции |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Popugaeva et al. | Derivatives of piperazines as potential therapeutic agents for Alzheimer’s disease | |
| Salama et al. | Effect of intranasal stem cell administration on the nigrostriatal system in a mouse model of Parkinson's disease | |
| CN105744932B (zh) | 用于治疗神经障碍的包含托拉塞米和巴氯芬的组合物 | |
| Emili et al. | Treatment with the flavonoid 7, 8-Dihydroxyflavone: a promising strategy for a constellation of body and brain disorders | |
| KR20200103680A (ko) | 치매를 포함하는 신경 장애에 대한 치료 조성물 및 방법 | |
| Chen et al. | The role of CCR5 in the protective effect of Esculin on lipopolysaccharide-induced depressive symptom in mice | |
| US20200325148A1 (en) | Compositions and methods of treatment for neurological disorders comprising motor neuron diseases | |
| CN108420819A (zh) | 用于治疗神经障碍的新组合物 | |
| PT2667715T (pt) | Tratamento de perturbações do espetro do autismo utilizando o ácido glicil-l-2-metilpropil-l-glutâmico | |
| CA2698129A1 (en) | Prophylactic or alleviating agent for peripheral nerve disorder induced by anti-cancer agent | |
| Morrissey et al. | A C-terminal peptide from secreted amyloid precursor protein-α enhances long-term potentiation in rats and a transgenic mouse model of Alzheimer's disease | |
| US20210154156A1 (en) | Application of compound in inhibiting ab accumulation and treating alzheimer's disease | |
| BRPI0711816A2 (pt) | inibidores fosfodiesterase 4 para rehabilitação motora e cognitiva | |
| La Vitola et al. | Repositioning doxycycline for treating synucleinopathies: Evidence from a pre-clinical mouse model | |
| Kong et al. | Novel antidepressant-like properties of the fullerenol in an LPS-induced depressive mouse model | |
| Diniz et al. | Histone deacetylase inhibition mitigates cognitive deficits and astrocyte dysfunction induced by amyloid‐β (Aβ) oligomers | |
| Doherty et al. | Leptin‐based hexamers facilitate memory and prevent amyloid‐driven AMPA receptor internalisation and neuronal degeneration | |
| TW200934478A (en) | Alpha-aminoamide derivatives useful in the treatment of psychiatric disorders | |
| RU2545734C1 (ru) | Лекарственный препарат для лечения болезни паркинсона | |
| RU2676100C1 (ru) | Применение производных пиперазина для лечения болезни Альцгеймера и деменций альцгеймеровского типа с нарушенной внутриклеточной кальциевой сигнализацией | |
| Ding et al. | Inhibition of HDAC6 expression decreases brain injury induced by APOE4 and Aβ co‑aggregation in rats | |
| Wan et al. | A novel derivative of evodiamine improves cognitive impairment and synaptic integrity in AD mice | |
| Zheng et al. | Effect of lidocaine on cognitively impaired rats: Anti‐inflammatory and antioxidant mechanisms in combination with CRMP2 antiphosphorylation | |
| KR102841724B1 (ko) | 알츠하이머 동물 질환 모델에서 성상 세포 회복 탄력성에 대한 치료제의 신경보호 효과 평가 방법 및 시스템 | |
| TW202410905A (zh) | 高車前素衍生物用於製備抑制或延緩nmda受體過度活化之藥物的用途 |