RU2769051C1 - Peptide that improves the functional properties of the vascular endothelium, a pharmaceutical composition based on it and the method for its application - Google Patents
Peptide that improves the functional properties of the vascular endothelium, a pharmaceutical composition based on it and the method for its application Download PDFInfo
- Publication number
- RU2769051C1 RU2769051C1 RU2021119050A RU2021119050A RU2769051C1 RU 2769051 C1 RU2769051 C1 RU 2769051C1 RU 2021119050 A RU2021119050 A RU 2021119050A RU 2021119050 A RU2021119050 A RU 2021119050A RU 2769051 C1 RU2769051 C1 RU 2769051C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- peptide
- asp
- ala
- vascular endothelium
- cultures
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/04—Peptides having up to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
- A61K38/05—Dipeptides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
- A61P9/10—Drugs for disorders of the cardiovascular system for treating ischaemic or atherosclerotic diseases, e.g. antianginal drugs, coronary vasodilators, drugs for myocardial infarction, retinopathy, cerebrovascula insufficiency, renal arteriosclerosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K5/00—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
- C07K5/02—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing at least one abnormal peptide link
- C07K5/0215—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing at least one abnormal peptide link containing natural amino acids, forming a peptide bond via their side chain functional group, e.g. epsilon-Lys, gamma-Glu
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к области биохимии и фармакологии, а именно к лекарственным средствам на основе пептидов, улучшающих функциональные свойства эндотелия сосудов при их нарушении различного генеза, в том числе атеросклерозе. SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of biochemistry and pharmacology, namely to drugs based on peptides that improve the functional properties of the vascular endothelium in their disorders of various origins, including atherosclerosis.
Заболевания сердечно-сосудистой системы, связанные с атеросклерозом и рестенозом, являются основными причинами инвалидности и смертности в развитых странах. Согласно оценкам Всемирной организации здравоохранения, в ближайшее десятилетие они угрожают стать основной причиной смертности в развивающихся странах. Атеросклероз является хроническим воспалительно-метаболическим заболеванием, развивающимся с нарушением сложных взаимодействий между несколькими типами клеток в сосудистой стенке [Гаврилова Н.Е., Метельская В.А., Перова Н.В., Яровая Е.Б., Мазаев В.П., Уразалина С.Ж., Бойцов С.А. Взаимосвязь между выраженностью коронарного атеросклероза, факторами риска и маркерами атеросклеротического поражения каротидных и периферических артерий // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2013. Т. 12. № 1. С. 40-45]. Одной из возможных причин атеросклероза является эндотелиальная дисфункция. В настоящее время для лечения атеросклероза сосудов используют препараты из группы статинов, такие как Ловастатин, Аторвастатин и другие [Справочник лекарственных средств VIDAL (рег. №: П N012626/01 от 23.08.10) http://www.vidal.ru/]. Все указанные препараты на основе статинов имеют сходный механизм действия и побочные эффекты. Лованстатин - гиполипидемическое средство из группы статинов, ингибитор ГМГ-КоА-редуктазы. Является пролекарством, поскольку имеет в своей структуре закрытое лактоновое кольцо, которое после поступления в организм гидролизуется. Лактоновое кольцо статинов по своей структуре схоже с частью фермента ГМГ-КоА-редуктазы. По принципу конкурентного антагонизма молекула статина связывается с той частью рецептора коэнзима А, где прикрепляется этот фермент. Другая часть молекулы статина ингибирует процесс превращения гидроксиметилглутарата в мевалонат, промежуточный продукт в синтезе молекулы холестерина. Ингибирование активности ГМГ-КоА-редуктазы приводит к серии последовательных реакций, в результате которых снижается внутриклеточное содержание холестерина и происходит компенсаторное повышение активности липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и соответственно ускорение катаболизма холестерина (Xc). Гиполипидемический эффект статинов связан со снижением уровня общего Хс. Однако в настоящее время ведущей гипотезой развития атеросклероза является эндотелиальная дисфункция, тогда как нарушение метаболизма липопротеинов, в том числе ЛПНП, интерпретируется как вторичное проявление этого заболевания. Таким образом, препараты из группы статинов не могут устранить эндотелиальную дисфункцию, являющуюся причиной атеросклероза. Кроме того, применение Ловастатина имеет ряд побочных эффектов со стороны сердечно-сосудистой, центральной нервной, пищеварительной, костно-мышечной систем, половой и выделительной систем. В связи с этим поиск новых эффективных и безопасных средств лечения сердечно-сосудистых заболеваний актуален. Cardiovascular diseases associated with atherosclerosis and restenosis are the main causes of disability and death in developed countries. According to the World Health Organization, they threaten to become the leading cause of death in developing countries in the next decade. Atherosclerosis is a chronic inflammatory metabolic disease that develops with a violation of complex interactions between several types of cells in the vascular wall [Gavrilova N.E., Metelskaya V.A., Perova N.V., Yarovaya E.B., Mazaev V.P. , Urazalina S.Zh., Boytsov S.A. The relationship between the severity of coronary atherosclerosis, risk factors and markers of atherosclerotic lesions of carotid and peripheral arteries. Cardiovascular therapy and prevention. 2013. V. 12. No. 1. S. 40-45]. One possible cause of atherosclerosis is endothelial dysfunction. Currently, drugs from the group of statins, such as Lovastatin, Atorvastatin and others, are used to treat vascular atherosclerosis [VIDAL Drug Reference (Reg. No: P N012626/01 dated 23.08.10) http://www.vidal.ru/] . All of these statin-based drugs have a similar mechanism of action and side effects. Lovanstatin is a lipid-lowering agent from the group of statins, an inhibitor of HMG-CoA reductase. It is a prodrug, since it has a closed lactone ring in its structure, which is hydrolyzed after ingestion. The lactone ring of statins is similar in structure to part of the enzyme HMG-CoA reductase. According to the principle of competitive antagonism, the statin molecule binds to the part of the coenzyme A receptor where this enzyme is attached. Another part of the statin molecule inhibits the conversion of hydroxymethylglutarate to mevalonate, an intermediate in the synthesis of the cholesterol molecule. Inhibition of the activity of HMG-CoA reductase leads to a series of successive reactions, as a result of which the intracellular cholesterol content decreases and a compensatory increase in low-density lipoprotein (LDL) activity occurs and, accordingly, cholesterol catabolism (Xc) is accelerated. The lipid-lowering effect of statins is associated with a decrease in the level of total cholesterol. However, at present, the leading hypothesis for the development of atherosclerosis is endothelial dysfunction, while impaired metabolism of lipoproteins, including LDL, is interpreted as a secondary manifestation of this disease. Thus, drugs from the statin group cannot eliminate endothelial dysfunction, which is the cause of atherosclerosis. In addition, the use of Lovastatin has a number of side effects on the cardiovascular, central nervous, digestive, musculoskeletal, reproductive and excretory systems. In this regard, the search for new effective and safe treatments for cardiovascular diseases is relevant.
Настоящее изобретение направлено на решение задачи получения пептида, обладающего способностью улучшать функциональную активность эндотелия сосудов, проявляющейся в активации пролиферации, защитных свойств эндотелиальных клеток, снижении апоптоза, и применения этого пептида для изготовления фармацевтической композиции, улучшающей функциональные свойства эндотелия сосудов. The present invention is aimed at solving the problem of obtaining a peptide having the ability to improve the functional activity of the vascular endothelium, manifested in the activation of proliferation, the protective properties of endothelial cells, the reduction of apoptosis, and the use of this peptide for the manufacture of a pharmaceutical composition that improves the functional properties of the vascular endothelium.
Технический результат изобретения заключается в том, что предлагается применение пептида β-аспартил-аланина формулы H-Asp(Ala)-OH для улучшения функциональной активности эндотелия сосудов, а также для изготовления фармацевтической композиции, улучшающей функциональную активность эндотелия сосудов за счет регуляции пролиферации, апоптоза и функциональных свойств клеток эндотелия сосудов.The technical result of the invention lies in the fact that it is proposed to use the β-aspartyl-alanine peptide of the formula H-Asp(Ala)-OH to improve the functional activity of the vascular endothelium, as well as to manufacture a pharmaceutical composition that improves the functional activity of the vascular endothelium by regulating proliferation, apoptosis and functional properties of vascular endothelial cells.
Обнаружено, что пептид β-аспартил-аланин формулы H-Asp(Ala)-OH обладает вазопротекторной биологической активностью за счёт активации пролиферации, защитных свойств эндотелиальных клеток, снижения апоптоза, при этом действие пептида имеет геропротекторный характер, выражающийся в предотвращении атеросклеротических изменений в эндотелии. Также было обнаружено, что применение пептида H-Asp(Ala)-OH нивелирует действие цитотоксических веществ на клетки эндотелия сосудов.It was found that the peptide β-aspartyl-alanine of the formula H-Asp(Ala)-OH has vasoprotective biological activity due to the activation of proliferation, the protective properties of endothelial cells, and the reduction of apoptosis, while the action of the peptide has a geroprotective character, expressed in the prevention of atherosclerotic changes in the endothelium . It was also found that the use of the H-Asp(Ala)-OH peptide neutralizes the effect of cytotoxic substances on vascular endothelial cells.
Предлагается применение пептида β-аспартил-аланина формулы H-Asp(Ala)-OH для приготовления лекарственного средства, улучшающего функциональные свойства эндотелия сосудов.It is proposed to use the β-aspartyl-alanine peptide of the formula H-Asp(Ala)-OH for the preparation of a drug that improves the functional properties of the vascular endothelium.
Другой аспект настоящего изобретения относится к фармацевтической композиции, улучшающей функциональные свойства эндотелия сосудов, содержащей в качестве активного начала эффективное количество пептида β-аспартил-аланина формулы H-Asp(Ala)-OH и фармацевтически приемлемый носитель. Another aspect of the present invention relates to a pharmaceutical composition that improves the functional properties of the vascular endothelium, containing as an active principle an effective amount of a β-aspartyl-alanine peptide of the formula H-Asp(Ala)-OH and a pharmaceutically acceptable carrier.
При этом фармацевтическая композиция находится в форме, подходящей для парентерального, перорального, интраназального или местного способа введения. When this pharmaceutical composition is in a form suitable for parenteral, oral, intranasal or topical administration.
Следующий аспект настоящего изобретения касается способа профилактики и лечения эндотелиальной дисфункции, в том числе при атеросклерозе сосудов, заключающегося во введении пациенту фармацевтической композиции, содержащей в качестве активного начала пептид формулы H-Asp(Ala)-OH, в дозах 0,1-10 мкг/кг массы тела по крайней мере один раз в день при внутримышечном введении, 1-10 мкг/кг массы тела по крайней мере один раз в день при интраназальном введении и 10-100 мкг/кг массы тела по крайней мере два раза в день при пероральном введении в течение периода, необходимого для достижения терапевтического эффекта – не менее 30 дней.The next aspect of the present invention relates to a method for the prevention and treatment of endothelial dysfunction, including vascular atherosclerosis, which consists in administering to a patient a pharmaceutical composition containing a peptide of the formula H-Asp(Ala)-OH as an active principle, in doses of 0.1-10 μg /kg body weight at least once a day when administered intramuscularly, 1-10 mcg/kg body weight at least once a day when administered intranasally and 10-100 mcg/kg body weight at least twice a day when oral administration during the period necessary to achieve a therapeutic effect - at least 30 days.
Пептид β-аспартил-аланин формулы H-Asp(Ala)-OH получают классическим методом пептидного синтеза в растворе. Peptide β-aspartyl-alanine of the formula H-Asp(Ala)-OH is obtained by the classical method of peptide synthesis in solution.
Регулирующее действие пептида H-Asp(Ala)-OH на пролиферацию, апоптоз и функциональную активность клеток эндотелия сосудов выявлено при его экспериментальном изучении. The regulatory effect of the H-Asp(Ala)-OH peptide on proliferation, apoptosis, and functional activity of vascular endothelial cells was revealed during its experimental study.
Изучение биологической активности проводили в органотипических и диссоциированных культурах эндотелия сосудов крыс и человека в норме, при старении и атеросклерозе.The study of biological activity was carried out in organotypic and dissociated cultures of vascular endothelium of rats and humans in normal conditions, with aging and atherosclerosis.
Понятие «фармацевтическая композиция» подразумевает различные лекарственные формы, содержащие эффективное количество пептида H-Asp(Ala)-OH, которые могут найти лечебное применение в медицине в качестве средства, стимулирующего функции эндотелия сосудов. The concept of "pharmaceutical composition" means various dosage forms containing an effective amount of the H-Asp(Ala)-OH peptide, which can be used in medicine as a means of stimulating the function of the vascular endothelium.
Для получения фармацевтических композиций по настоящему изобретению эффективное количество пептида H-Asp(Ala)-OH в качестве активного начала смешивают с фармацевтически приемлемыми носителями согласно принятым в фармацевтике способам компаундирования [см., например, Гаврилов А.С. Фармацевтическая технология. Изготовление лекарственных препаратов / А.С. Гаврилов - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. - 760 с.; Краснюк И.И. Фармацевтическая технология. Технология лекарственных форм: учебник / И.И. Краснюк, Г.В. Михайлова, Л.И. Мурадова. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. - 560 с.; Технология изготовления лекарственных форм: учебник / В. А. Гроссман - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018. - 336 с.; Фармацевтическая технология. Изготовление лекарственных препаратов [Электронный ресурс]: учеб. пособие / Лойд В. Аллен, А.С. Гаврилов. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. - 512 с.; Контроль качества лекарственных средств [Электронный ресурс]: учебник / под ред. Т.В. Плетенёвой - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. - 560 с.; Фармацевтическая технология. Технология лекарственных форм [Электронный ресурс]: учебник / И.И. Краснюк, Г.В. Михайлова, Л.И. Мурадова. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. - 560 с.]. To obtain pharmaceutical compositions of the present invention, an effective amount of the H-Asp(Ala)-OH peptide as an active principle is mixed with pharmaceutically acceptable carriers according to compounding methods adopted in pharmaceuticals [see, for example, Gavrilov A.S. Pharmaceutical technology. Manufacturing of medicines / A.S. Gavrilov - M.: GEOTAR-Media, 2016. - 760 p.; Krasnyuk I.I. Pharmaceutical technology. Technology of dosage forms: textbook / I.I. Krasnyuk, G.V. Mikhailova, L.I. Muradov. - M.: GEOTAR-Media, 2016. - 560 p.; Manufacturing technology of dosage forms: textbook / V. A. Grossman - M.: GEOTAR-Media, 2018. - 336 p.; Pharmaceutical technology. Manufacturing of medicines [Electronic resource]: textbook. allowance / Loyd V. Allen, A.S. Gavrilov. - M.: GEOTAR-Media, 2014. - 512 p.; Quality control of medicines [Electronic resource]: textbook / ed. T.V. Pleteneva - M.: GEOTAR-Media, 2014. - 560 p.; Pharmaceutical technology. Technology of dosage forms [Electronic resource]: textbook / I.I. Krasnyuk, G.V. Mikhailova, L.I. Muradov. - M.: GEOTAR-Media, 2013. - 560 p.].
Понятие «эффективное количество» подразумевает использование такого количества активного начала, которое в соответствии с его количественными показателями активности и токсичности, а также на основании знаний специалиста должно быть эффективным в лекарственной форме. The concept of "effective amount" means the use of such an amount of the active principle, which, in accordance with its quantitative indicators of activity and toxicity, and also on the basis of the knowledge of a specialist, should be effective in dosage form.
Носитель может иметь различные формы, которые зависят от лекарственной формы препарата, желаемой для введения в организм.The carrier may take various forms, which depend on the dosage form of the drug desired for administration to the body.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими графическими материалами:The essence of the invention is illustrated by the following graphics:
На Фигуре 1 показано влияние пептида H-Asp(Ala)-OH на экспрессию маркера пролиферации Ki67 в культуре клеток пуповины человека, 3 пассаж: А – контроль, Б – пептид H-Asp(Ala)-OH, иммуноцитохимическое окрашивание с докраской ядер гематоксилином, х 200.Figure 1 shows the effect of the H-Asp(Ala)-OH peptide on the expression of the Ki67 proliferation marker in human umbilical cord cell culture, passage 3: A - control, B - H-Asp(Ala) -OH peptide, immunocytochemical staining with hematoxylin staining of nuclei , x 200.
На Фигуре 2 показано влияние пептида H-Asp(Ala)-OH на экспрессию маркера Cx43 в культуре клеток эндотелия пуповины человека, 3 пассаж: А – контроль, Б – пептид H-Asp(Ala)-OH, иммуноцитохимическое окрашивание с докраской ядер гематоксилином, х 400.Figure 2 shows the effect of the H-Asp(Ala)-OH peptide on the expression of the Cx43 marker in a culture of human umbilical cord endothelial cells, passage 3: A - control, B - H-Asp(Ala) -OH peptide, immunocytochemical staining with hematoxylin staining of nuclei , x 400.
Изобретение иллюстрируется примером синтеза пептида β-аспартил-аланин общей формулы H-Asp(Ala)-OH (пример 1), примером испытания токсичности (пример 2), оценки биологической активности и механизма действия пептида в культурах эндотелиоцитов крыс и человека в норме, при старении и атеросклерозе (примеры 3-4), демонстрирующими его фармакологические свойства и подтверждающими возможность получения профилактического и/или лечебного эффекта (пример 5), примером эффективности применения фармацевтической композиции на основе пептида β-аспартил-аланина формулы H-Asp(Ala)-OH для улучшения функции сосудов у больных цереброваскулярной болезнью (пример 6).The invention is illustrated by an example of the synthesis of the β-aspartyl-alanine peptide of the general formula H-Asp(Ala)-OH (example 1), an example of a toxicity test (example 2), an assessment of the biological activity and mechanism of action of the peptide in cultures of rat and human endotheliocytes in normal conditions, at aging and atherosclerosis (examples 3-4), demonstrating its pharmacological properties and confirming the possibility of obtaining a preventive and / or therapeutic effect (example 5), an example of the effectiveness of the use of a pharmaceutical composition based on the β-aspartyl-alanine peptide of the formula H-Asp (Ala) - OH to improve vascular function in patients with cerebrovascular disease (example 6).
Пример 1. Синтез пептида H-Asp(Ala)-OH Example 1 . Synthesis of the peptide H-Asp(Ala)-OH
Название соединения: β-аспартил-аланинCompound name: β-aspartyl-alanine
Структурная формула: H-Asp(Ala)-OHStructural formula: H-Asp(Ala)-OH
Брутто-формула: C7H12N2O5 Molecular formula: C 7 H 12 N 2 O 5
Молекулярный вес без противоиона: 204,18Molecular weight without counterion: 204.18
Противоион - ацетатCounterion - acetate
Внешний вид: белый аморфный порошок без запахаAppearance: Odorless white amorphous powder
Способ синтеза: пептид получен классическим методом синтеза в растворе по схеме:Method of synthesis: the peptide was obtained by the classical method of synthesis in solution according to the scheme:
Характеристика готового препаратаCharacteristics of the finished product
Растворимость: растворим в воде, изотоническом растворе натрия хлорида 0,9%; нерастворим в спирте 95%, хлороформе, эфире и других органических растворителях.Solubility: soluble in water, isotonic sodium chloride solution 0.9%; insoluble in alcohol 95%, chloroform, ether and other organic solvents.
Прозрачность и цветность раствора: раствор 0,05 г препарата в 10 мл воды прозрачен и бесцветен. Transparency and color of the solution: a solution of 0.05 g of the drug in 10 ml of water is transparent and colorless.
- рН 0,001% раствора: 4,0-5,0 (потенциометрически);- pH 0.001% solution: 4.0-5.0 (potentiometrically);
- содержание влаги: не более 10 %;- moisture content: no more than 10%;
- удельное оптическое вращение: [α]D 22: от -50 ° до -54 ° (c=1, H2O);- specific optical rotation: [α] D 22 : from -50 ° to -54 ° (c=1, H 2 O);
- содержание основного вещества по ВЭЖХ: не менее 97%;- the content of the main substance according to HPLC: not less than 97%;
- тонкослойная хроматография: ТСХ-индивидуален, Rf = 0,82 (ацетонитрил-вода 1:3).- thin layer chromatography: TLC-individual, R f = 0.82 (acetonitrile-water 1:3).
Пример синтезаSynthesis Example
1. Z-Asp(OSu)-OH (I), β-N-оксисукцинимидный эфир N-бензилоксикарбонил(α-бензил)-аспарагиновой кислоты. 2,21 г (6,2 ммоль) мелкоизмельченного порошка N-бензилоксикарбонил(α-бензил)-аспарагиновой кислоты растворяют в 50 мл диметилформамида и добавляют 0,71 г (6,2 ммоль) мелкоизмельченного порошка N-оксисукцинимида. 1,27 г (6,2 ммоль) порошка N, N'-дициклогексилкарбодиимида растворяют в 20 мл диметилформамида. Оба раствора охлаждают до температуры –15°С. Растворы объединяют и перемешивают при охлаждении льдом в течение 24 часов. Полученный раствор активированного эфира используют на следующей стадии.1. Z-Asp(OSu)-OH (I), β-N-oxysuccinimide ester of N-benzyloxycarbonyl(α-benzyl)-aspartic acid. 2.21 g (6.2 mmol) of finely divided powder of N-benzyloxycarbonyl(α-benzyl)-aspartic acid are dissolved in 50 ml of dimethylformamide and 0.71 g (6.2 mmol) of finely divided powder of N-oxysuccinimide are added. 1.27 g (6.2 mmol) of N,N'-dicyclohexylcarbodiimide powder are dissolved in 20 ml of dimethylformamide. Both solutions are cooled to -15°C. The solutions are combined and stirred under ice-cooling for 24 hours. The resulting activated ester solution is used in the next step.
2. Z-Asp(Ala-OBzl)-OBzl (II), α-бензиловый эфир N-бензилоксикарбонил-(β- ала-нилбензилат)-аспарагиновой кислоты. К раствору активированного эфира Z-Asp(OSu)-OBzl (I), полученного на предыдущей стадии, добавляют 1,34 г (6,2 ммоль) мелкоизмельченного порошка тозилата бензилового эфира аланина и 0,86 мл триэтиламина. Перемешивают реакционную смесь при комнатной температуре в течение 2 суток. Затем в реакционную смесь при перемешивании постепенно вливают 150 мл 2 н раствора серной кислоты, продукт выпадает в виде масла, который затем растворяют в 50 мл этилацетата.2. Z-Asp(Ala-OBzl)-OBzl (II), N-benzyloxycarbonyl-(β-ala-nilbenzilate)-aspartic acid α-benzyl ester. To a solution of the activated ester Z-Asp(OSu)-OBzl (I) obtained in the previous step, 1.34 g (6.2 mmol) of finely divided powder of alanine benzyl ester tosylate and 0.86 ml of triethylamine are added. Stir the reaction mixture at room temperature for 2 days. Then, 150 ml of a 2 N sulfuric acid solution are gradually poured into the reaction mixture with stirring, the product precipitates in the form of an oil, which is then dissolved in 50 ml of ethyl acetate.
Затем содержимое реакционной колбы расслаивают в делительной воронке, нижнюю водную фазу сливают в стакан вместимостью 250 мл, а верхнюю органическую фазу - в стакан вместимостью 500 мл. Процедуру повторяют трижды с новыми порциями этилацетата (по 30 мл), затем все этилацетатные порции объединяют в исходной делительной воронке, в которую добавляют 20 мл 2 н раствора серной кислоты и осуществляют экстракцию, повторяя процедуру дважды. Затем этилацетатный раствор промывают последовательно водой (30 мл), дважды раствором бикарбоната натрия (30 мл), дважды раствором серной кислоты (30 мл) и водой (30 мл). Затем в этилацетатный раствор добавляют около 20 мг безводного сульфата натрия и оставляют на 10-12 часов.Then the contents of the reaction flask are stratified in a separating funnel, the lower aqueous phase is poured into a beaker with a capacity of 250 ml, and the upper organic phase is poured into a beaker with a capacity of 500 ml. The procedure is repeated three times with new portions of ethyl acetate (30 ml each), then all ethyl acetate portions are combined in the original separating funnel, into which 20 ml of 2 N sulfuric acid solution is added and extraction is carried out, repeating the procedure twice. The ethyl acetate solution is then washed successively with water (30 ml), twice with sodium bicarbonate solution (30 ml), twice with sulfuric acid solution (30 ml) and water (30 ml). Then about 20 mg of anhydrous sodium sulfate is added to the ethyl acetate solution and left for 10-12 hours.
Отфильтрованный этилацетатный раствор упаривают в вакууме при температуре не выше 40°С на вакуумном роторном испарителе (Buchi Rotavapor R-114 или аналогичном) до прекращения отгонки растворителя и образования на дне колбы густого сиропа, который растворяют в 20 мл этилацетата, добавляя к раствору при постоянном перемешивании порциями гексан до появления устойчивой мути (около 20 мл). Колбу с полученной мутной системой оставляют в холодильнике при температуре 4°С в течение не менее 2 суток для завершения процесса кристаллизации.The filtered ethyl acetate solution is evaporated in vacuum at a temperature not exceeding 40 ° C on a vacuum rotary evaporator (Buchi Rotavapor R-114 or similar) until the distillation of the solvent stops and a thick syrup forms at the bottom of the flask, which is dissolved in 20 ml of ethyl acetate, adding to the solution at constant stirring in portions of hexane until a stable turbidity appears (about 20 ml). The flask with the obtained cloudy system is left in the refrigerator at 4°C for at least 2 days to complete the crystallization process.
Выпавший кристаллический продукт отфильтровывают под вакуумом через пористый фильтр Шота, 2 раза промывают гексаном (5 мл), далее продукт переносят в чашку Петри без крышки. Окончательно продукт высушивают над пятиокисью фосфора в вакууме при температуре не выше 40°С до постоянного веса.The precipitated crystalline product is filtered under vacuum through a porous Schott filter, washed 2 times with hexane (5 ml), then the product is transferred to a Petri dish without a lid. Finally, the product is dried over phosphorus pentoxide in vacuum at a temperature not exceeding 40°C to constant weight.
3. H-Asp(Ala)-OH (III), β-аспартил-аланин. α-Бензиловый эфир N- бензилоксикарбонил-(β-аланилбензилат)-аспарагиновой кислоты (II), полученный на предыдущей стадии, растворяют в смеси метанола (60 мл), дистиллированной воды (20 мл) и уксусной кислоты (20 мл) в присутствии 3 мл катализатора палладия на угле (Pd/C). 3. H-Asp(Ala)-OH (III), β-aspartyl-alanine. The α-benzyl ester of N-benzyloxycarbonyl-(β-alanylbenzilate)-aspartic acid (II) obtained in the previous step is dissolved in a mixture of methanol (60 ml), distilled water (20 ml) and acetic acid (20 ml) in the presence of 3 ml of palladium-on-carbon (Pd/C) catalyst.
Контроль за полнотой деблокирования проводят в режиме ТСХ на пластинках Silufol в системе бензол-ацетон (2:1), деблокированный продукт имеет нулевую подвижность, исходный продукт имеет Rf=0,86. Реакция деблокирования считается законченной, если имеются только следовые количества исходного продукта (визуально).Control over the completeness of deblocking is carried out in the TLC mode on Silufol plates in the benzene-acetone system (2:1), the deblocked product has zero mobility, the initial product has Rf=0.86. The release reaction is considered complete if there are only trace amounts of the original product (visually).
Объединенный фильтрат упаривают в вакууме при температуре не выше 40°С. The combined filtrate is evaporated in vacuo at a temperature not exceeding 40°C.
Для очистки 290 мг препарата растворяют в 4 мл 0,01 % трифторуксусной кислоты и подвергают высокоэффективной жидкостной хроматографии на колонке с обращенной фазой 50×250 мм Diasorb-130-C16T, 7 мкм. Хроматограф Beckman System Gold, 126 Solvent Module,168 Diode Array Detector Module. Условия хроматографирования - А: 0,1% трифторуксусная кислота; В: 50% раствор ацетонитрила в 0,1% трифторуксусной кислоте; градиент В 0 → 5% за 80 мин. Объем пробы 5 мл, детекция при длине волны 215 нм, сканирование при длинах волн 190-600 нм, скорость потока 10 мл/мин. For purification, 290 mg of the drug is dissolved in 4 ml of 0.01% trifluoroacetic acid and subjected to high performance liquid chromatography on a reverse phase column 50 × 250 mm Diasorb-130-C16T, 7 μm. Beckman System Gold Chromatograph, 126 Solvent Module, 168 Diode Array Detector Module. Chromatography conditions - A: 0.1% trifluoroacetic acid; B: 50% acetonitrile in 0.1% trifluoroacetic acid; gradient B 0 → 5% in 80 min. Sample volume 5 ml, detection at 215 nm, scanning at 190-600 nm, flow rate 10 ml/min.
Отбирают фракции основного пика, свободного от примесей (в примерном интервале 48,0 мин. - 60,0 мин), объединяют их и упаривают в вакууме до образования сиропа, повторяя упаривание ещё 5 раз каждый раз с новой порцией (10 мл) 10% уксусной кислоты. Остаток в колбе сушат в вакууме при температуре не выше 40°С над твердым КОН в течение не менее 2 суток. После сушки продукт не должен иметь запаха.Select fractions of the main peak, free from impurities (in the approximate range of 48.0 min - 60.0 min), combine them and evaporate in vacuum until a syrup is formed, repeating the evaporation 5 more times each time with a new portion (10 ml) of 10% acetic acid. The residue in the flask is dried in vacuum at a temperature not exceeding 40°C over solid KOH for at least 2 days. After drying, the product should be odorless.
После упаривания и сушки в вакууме остаток растворяют в 20 мл деионизованной воды и лиофилизируют. After evaporation and drying in vacuo, the residue is taken up in 20 ml of deionized water and lyophilized.
4. Анализ готового препарата4. Analysis of the finished product
- Содержание основного вещества определяют методом ВЭЖХ на колонке Phenomenex C 18 LUNA 4,6×150 mm. A: 0,1% TFA, B: MeCN; градиент B 0-100% за 10 мин. Скорость потока 1 мл/ мин. Детекция при длине волны 220 нм, сканирование при длинах волн 190-600 нм, проба 20 мкл. Содержание основного вещества не менее 97%.- The content of the main substance is determined by HPLC on a Phenomenex C 18 LUNA 4.6×150 mm column. A: 0.1% TFA, B: MeCN; gradient B 0-100% in 10 min. Flow rate 1 ml/min. Detection at a wavelength of 220 nm, scanning at wavelengths of 190-600 nm, sample 20 µl. The content of the main substance is not less than 97%.
- ТСХ: на хроматограммах образцов, обработанных раствором нингидрина, допускается наличие только двух пятен (препарата и ГСО) фиолетового цвета с совпадающими Rf; на хроматограммах образцов, обработанных раствором бензидина, допускается наличие только двух пятен (препарата и ГСО) темно-синего цвета с совпадающими Rf (ацетонитрил-вода 1:3, пластинки ПТСХ-П-В-УФ Sorbfil, силикагель СТХ-1ВЭ 8-12 мкм, проявление хлор/бензидин).- TLC: on the chromatograms of samples treated with a solution of ninhydrin, only two spots (preparation and GSO) of purple color with matching R f are allowed; on the chromatograms of samples treated with a solution of benzidine, the presence of only two spots (preparation and GSO) of dark blue color with matching R f is allowed (acetonitrile-water 1: 3, PTSH-P-V-UV Sorbfil plates, silica gel STX-1VE 8- 12 µm, chlorine/benzidine development).
- Содержание влаги: не более 10% (гравиметрически по потере массы при сушке 20 мг при температуре 100 °C).- Moisture content: no more than 10% (gravimetrically by loss of mass on drying 20 mg at 100 °C).
- рН 0,01% раствора: от 4,0 до 5,0 (потенциометрически).- pH 0.01% solution: 4.0 to 5.0 (potentiometrically).
- Удельное оптическое вращение: от –50° до –54° в пересчете на сухое вещество (0,1% водный раствор, температура 23 °С, D-линия спектра натрия).- Specific optical rotation: from -50° to -54° in terms of dry matter (0.1% aqueous solution, temperature 23 °C, D-line of the sodium spectrum).
Пример 2. Изучение токсичности пептида H-Asp(Ala)-OH Example 2 . Study of the toxicity of the peptide H-Asp(Ala)-OH
Общетоксическое действие пептида исследовали в соответствии с требованиями «Руководства по проведению доклинических исследований лекарственных средств. ФГБУ «НЦЭСМП» Минздравсоцразвития России. Часть 1» (Москва, Гриф и К, 2012. 944 с.) острой токсичности при однократном введении препарата, а также хронической токсичности при длительном введении пептида. The general toxic effect of the peptide was studied in accordance with the requirements of the “Guidelines for conducting preclinical studies of drugs. FSBI "NCESMP" of the Ministry of Health and Social Development of Russia. Part 1” (Moscow, Grif and K, 2012. 944 p.) acute toxicity with a single administration of the drug, as well as chronic toxicity with prolonged administration of the peptide.
Исследование острой токсичности проведено на 110 белых беспородных мышах-самцах с массой тела 20-24 г. Животные были рандомизированно разделены на 11 равных групп по 10 животных в каждой группе. Препарат вводили животным однократно внутримышечно или внутрижелудочно (через зонд) в дозах 1 мг/кг, 2 мг/кг, 3 мг/кг, 4 мг/кг, 5 мг/кг (в несколько тысяч раз превышающих терапевтическую дозу (ТД), рекомендуемую для клинического изучения, которая составляет 0,0014 мг/кг) в объеме 0,25 мл изотонического 0,9% раствора натрия хлорида. Животным контрольной группы в том же объеме вводили 0,9% раствор NaCl. The study of acute toxicity was carried out on 110 outbred male mice weighing 20-24 g. The animals were randomly divided into 11 equal groups of 10 animals in each group. The drug was administered to animals once intramuscularly or intragastrically (through a tube) at doses of 1 mg/kg, 2 mg/kg, 3 mg/kg, 4 mg/kg, 5 mg/kg (several thousand times higher than the recommended therapeutic dose (TD)). for clinical study, which is 0.0014 mg / kg) in a volume of 0.25 ml of isotonic 0.9% sodium chloride solution. Animals of the control group were injected with 0.9% NaCl solution in the same volume.
В течение 72 часов и далее через 14 суток ни в одной группе животных гибели мышей не обнаружено. Не отмечено каких-либо изменений общего состояния, поведения, двигательной активности, волосяного и кожного покрова, физиологических отправлений животных.Within 72 hours and then after 14 days, no death of mice was detected in any group of animals. There were no changes in the general condition, behavior, physical activity, hair and skin, physiological functions of animals.
Таким образом, дипептид H-Asp(Ala)-OH в дозах, превышающих терапевтическую, рекомендуемую для клинических испытаний, в несколько тысяч раз, не вызывает острых токсических реакций при внутримышечном или внутрижелудочном введении, что указывает на большую терапевтическую широту препарата.Thus, the dipeptide H-Asp(Ala)-OH at doses several thousand times higher than the therapeutic recommended for clinical trials does not cause acute toxic reactions when administered intramuscularly or intragastrically, which indicates a greater therapeutic breadth of the drug.
Хроническую токсичность дипептида H-Asp(Ala)-OH, полученного заявляемым способом, изучали при длительном введении его крысам с массой тела 150-250 мг. Животным ежедневно вводили внутримышечно или внутрижелудочно (через зонд) препарат в дозах 0,1 мг/кг (70 ТД), 1,0 мг/кг (700 ТД), 3 мг/кг (2000 ТД) в 0,5 мл физиологического раствора в течение 30 дней. Наблюдение за животными вели в течение 60 дней после начала эксперимента. Отмечали поведение животных, потребление корма и воды, состояние волосяного покрова и слизистых оболочек. Взвешивание животных проводилось еженедельно. В начале и при завершении эксперимента проводили гематологические и биохимические исследования. Оценивали функции сердечно-сосудистой системы, печени, поджелудочной железы, почек и надпочечников. После окончания введения препарата животных подвергали патоморфологическому исследованию с целью оценки состояния различных отделов головного и спинного мозга, сердца, аорты, легких, печени, почек, органов эндокринной и иммунной систем.The chronic toxicity of the dipeptide H-Asp(Ala)-OH, obtained by the claimed method, was studied during its long-term administration to rats weighing 150-250 mg. Animals were injected daily intramuscularly or intragastrically (through a tube) with the drug at doses of 0.1 mg/kg (70 TD), 1.0 mg/kg (700 TD), 3 mg/kg (2000 TD) in 0.5 ml of saline within 30 days. Animals were observed for 60 days after the start of the experiment. Animal behavior, food and water consumption, the condition of the hairline and mucous membranes were noted. Animals were weighed weekly. At the beginning and at the end of the experiment, hematological and biochemical studies were performed. The functions of the cardiovascular system, liver, pancreas, kidneys and adrenal glands were evaluated. After the end of the administration of the drug, the animals were subjected to pathomorphological examination in order to assess the state of various parts of the brain and spinal cord, heart, aorta, lungs, liver, kidneys, organs of the endocrine and immune systems.
При оценке общего состояния животных, морфологических и биохимических показателей периферической крови, морфологического состояния внутренних органов, состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем, функции печени и почек патологические изменения в организме не обнаружены.When assessing the general condition of animals, morphological and biochemical parameters of peripheral blood, the morphological state of internal organs, the state of the cardiovascular and respiratory systems, liver and kidney function, no pathological changes were found in the body.
Изучение подострой и хронической токсичности дипептида H-Asp(Ala)-OH свидетельствует об отсутствии побочных эффектов при длительном применении препарата внутримышечно или внутрижелудочно в дозах, превышающих терапевтическую в 70-2000 раз.The study of subacute and chronic toxicity of the dipeptide H-Asp(Ala)-OH indicates the absence of side effects with prolonged use of the drug intramuscularly or intragastrically at doses exceeding the therapeutic dose by 70-2000 times.
Пример 3. Влияние пептида H-Asp(Ala)-OH на пролиферацию, апоптоз и активацию защитных свойств эндотелиоцитов сосудов крыс в органотипической и диссоциированной культурах Example 3 . Effect of H-Asp(Ala)-OH Peptide on Proliferation, Apoptosis, and Activation of Protective Properties of Rat Vascular Endotheliocytes in Organotypic and Dissociated Cultures
Органотипическое культивирование ткани сосудов (аорты) молодых 3-месячных (n=60) и старых 20-месячных крыс линии Wistar (n=60) проводили в питательной среде следующего состава из расчёта на 100 мл: раствор Хенкса 38 мл, среда Игла 36 мл, фетальная бычья сыворотка 25 мл, глюкоза 40% - 1,0 мл, гентамицин 100 Ед/мл. После извлечения сосудов их помещали в стерильную чашку Петри и разделяли на эксплантаты (фрагменты величиной около 1 мм3). Эксплантаты культивировали в течение 3 суток в 3 мл питательной среды в СО2-инкубаторе при температуре 36,7 °С в среде с 5% содержанием СО2. Пептид H-Asp(Ala)-OH добавляли в культуры в концентрации 0,05 нг/мл, т.к. ранее она оказалась наиболее эффективной в этом эксперименте. В контрольные культуры добавляли аналогичное количество питательной среды. Для моделирования цитотоксического воздействия использовали циклофосфан (ЦФ), который добавляли в культуры в концентрации 2 мг/мл. Organotypic cultivation of vascular tissue (aorta) of young 3-month-old (n=60) and old 20-month-old Wistar rats (n=60) was carried out in a nutrient medium of the following composition per 100 ml: Hank's solution 38 ml, Eagle's medium 36 ml , fetal bovine serum 25 ml, glucose 40% - 1.0 ml, gentamicin 100 U / ml. After removing the vessels, they were placed in a sterile Petri dish and divided into explants (fragments about 1 mm 3 in size). The explants were cultivated for 3 days in 3 ml of nutrient medium in a CO2 incubator at a temperature of 36.7°C in a medium with 5 % CO2 content. Peptide H-Asp(Ala)-OH was added to the cultures at a concentration of 0.05 ng/ml, because previously it proved to be the most effective in this experiment. A similar amount of nutrient medium was added to control cultures. To simulate the cytotoxic effect, cyclophosphamide (CP) was used, which was added to cultures at a concentration of 2 mg/mL.
В эксплантатах сосудов после 3 суток культивирования определялись две зоны: центральная и периферическая. Центральная зона была представлена клетками, исходно размещёнными на коллагеновой подложке. Периферическая зона (зона роста) состояла из выселившихся по окружности вновь образованных клеток. Для количественной оценки роста эксплантатов определялся индекс площади (ИП). Это отношение площади всего эксплантата к площади центральной зоны.In explants of vessels after 3 days of cultivation, two zones were determined: central and peripheral. The central zone was represented by cells initially placed on a collagen substrate. The peripheral zone (growth zone) consisted of newly formed cells that had settled around the circumference. To quantify the growth of explants, the area index (AI) was determined. This is the ratio of the area of the entire explant to the area of the central zone.
Диссоциированную культуру клеток сосудов получали из аорты молодой крысы лини Wistar (3 мес). Кусочки аорты подвергали действию 0,2% коллагеназы II в течение 10 минут при температуре 37°С в термостате и центрифугировали в течение 5 мин при 400 g. В клетки добавляли 2 мл среды RPMI c добавлением 20% фетальной бычьей сыворотки, HEPES 1,5% и антибиотиков 50 000 ЕД/фл пенициллина G и 50 мг/фл стрептомицина. Клетки выращивали во флаконах с обработанной поверхностью вместимостью 50 мл в 5 мл культуральной среды (20% фетальной бычьей сыворотки, 82,5% RPMI, 1,5% НЕРЕS, L-глутамин) при температуре 36,7°С в среде с 5% содержанием СО2. Через 5-7 дней, когда первичная культура достигала монослоя, проводилась процедура ее пересеивания в концентрации 5х103 клеток на флакон вместимостью 50 мл. При каждом пересеве раствор с пептидами добавляли в культуральную среду в концентрации 100 нг/мл. Пассирование проводили через 3 дня на четвертый, когда культура достигала монослоя. Культивирование проводили до 3 пассажа. A dissociated vascular cell culture was obtained from the aorta of a young Wistar rat (3 months old). Aortic pieces were exposed to 0.2% collagenase II for 10 minutes at 37°C in an incubator and centrifuged for 5 minutes at 400 g. Cells were supplemented with 2 ml of RPMI medium supplemented with 20% fetal bovine serum, HEPES 1.5%, and antibiotics 50,000 U/vial penicillin G and 50 mg/vial streptomycin. Cells were grown in 50 ml surface-treated flasks in 5 ml culture medium (20% fetal bovine serum, 82.5% RPMI, 1.5% HEPES, L-glutamine) at 36.7°C in medium with 5% CO content2. After 5-7 days, when the primary culture reached the monolayer, it was subcultured at a concentration of 5x103 cells per 50 ml vial. At each passage, the solution with peptides was added to the culture medium at a concentration of 100 ng/mL. Passaging was carried out after 3 days on the fourth, when the culture reached a monolayer. Cultivation was carried out up to 3 passages.
Для иммуноцитохимического исследования органотипических и диссоциированных культур клеток сосудов клетки фиксировали 96% спиртом. Блокаду эндогенной пероксидазы проводили 3% водным раствором перекиси водорода в течение 15 мин. Пермеабилизацию мембран клеток проводили 0,5% раствором Triton Х100. Затем использовали первичные моноклональные антитела к маркерам CXCL12 (1:200, Vectorlab), Ki67 (1:150, Vectorlab), p53 (1:50, Dako). Инкубацию со вторичными антителами, конъюгированными с пероксидазой хрена (EnVision Detection System, Peroxidase/DAB, Rabbit, Mouse), проводили в течение 30 минут. Для оценки результатов иммуноцитохимического окрашивания проводили морфометрическое исследование с использованием системы компьютерного анализа микроскопических изображений, состоящей из микроскопа Nikon Eclipse E400, цифровой камеры Nikon DXM1200, персонального компьютера на базе Intel Pentium 4 и программы «Видеотест-Морфология 5.2». В каждом случае анализировали 5 полей зрения при увеличении 100. Площадь экспрессии рассчитывали как отношение площади, занимаемой иммунопозитивными клетками, к общей площади клеток в поле зрения и выражали в процентах. Этот параметр характеризует количество клеток, в которых экспрессируется исследуемый маркер. For immunocytochemical studies of organotypic and dissociated cultures of vascular cells, the cells were fixed with 96% alcohol. Blockade of endogenous peroxidase was carried out with 3% aqueous hydrogen peroxide solution for 15 min. Cell membranes were permeabilized with 0.5% Triton X100 solution. Then, primary monoclonal antibodies to CXCL12 (1:200, Vectorlab), Ki67 (1:150, Vectorlab), p53 (1:50, Dako) markers were used. Incubation with horseradish peroxidase conjugated secondary antibodies (EnVision Detection System, Peroxidase/DAB, Rabbit, Mouse) was performed for 30 minutes. To evaluate the results of immunocytochemical staining, a morphometric study was performed using a computer analysis system for microscopic images, consisting of a Nikon Eclipse E400 microscope, a Nikon DXM1200 digital camera, an Intel Pentium 4-based personal computer, and the Videotest-Morphology 5.2 program. In each case, 5 fields of view were analyzed at a magnification of 100. The expression area was calculated as the ratio of the area occupied by immunopositive cells to the total area of cells in the field of view and expressed as a percentage. This parameter characterizes the number of cells in which the studied marker is expressed.
Статистическая обработка данных включала в себя подсчет среднего арифметического, стандартного отклонения и доверительного интервала для каждой выборки и проводилось в программе Statistica. Для анализа вида распределения использовали критерий Шапиро-Уилка. Для проверки статистической однородности нескольких выборок были использованы непараметрические процедуры однофакторного дисперсионного анализа (критерий Крускала–Уоллиса). Критический уровень достоверности нулевой гипотезы принимали равным 0,05.Statistical data processing included the calculation of the arithmetic mean, standard deviation and confidence interval for each sample and was carried out in the Statistica program. To analyze the type of distribution, the Shapiro-Wilk test was used. To test the statistical homogeneity of several samples, nonparametric procedures of one-way analysis of variance (Kruskal–Wallis test) were used. The critical confidence level of the null hypothesis was taken equal to 0.05.
В органотипических культурах клеток сосудов молодых крыс под действием пептида H-Asp(Ala)-OH ИП достоверно повышался по сравнению с контролем на 29±1% (р<0,05), а в органотипических культурах клеток сосудов старых крыс под действием пептида H-Asp(Ala)-OH ИП повышался по сравнению с контролем на 56±2%. Введение в культуральную среду ЦФ приводило к уменьшению ИП эксплантатов, полученных от молодых и старых крыс, на 16% и 18% соответственно. Одновременное добавление в органотипические культуры сосудов молодых и старых крыс ЦФ и пептида H-Asp(Ala)-OH приводило к повышению ИП до уровня контрольных значений, что свидетельствует о нивелировании цитотоксического действия ЦФ.In organotypic cultures of vascular cells of young rats under the action of peptide H-Asp(Ala)-OH, PI significantly increased by 29±1% (p<0.05) compared with the control, and in organotypic cultures of vascular cells of old rats under the action of peptide H -Asp(Ala)-OH PI increased by 56±2% compared to the control. The introduction of CP into the culture medium led to a decrease in the IP of explants obtained from young and old rats by 16% and 18%, respectively. Simultaneous addition of CF and the H-Asp(Ala)-OH peptide to the organotypic cultures of vessels of young and old rats led to an increase in PI to the level of control values, which indicates a leveling of the cytotoxic effect of CF.
Пептид H-Asp(Ala)-OH не влиял на площадь экспрессии маркера пролиферации Ki67 в органотипических культурах сосудов молодых крыс. В органотипических культурах старых крыс пептид H-Asp(Ala)-OH повышал площадь экспрессии Ki67 в 2 раза. Результаты по влиянию пептида H-Asp(Ala)-OH на индекс площади зоны роста эксплантатов сосудов коррелируют с данными по экспрессии белка Ki67, который является маркером пролиферации клеток. Таким образом, влияние дипептида H-Asp(Ala)-OH на зону роста эксплантатов сосудов связано с его стимулирующим действием на экспрессию белка Ki67. The H-Asp(Ala)-OH peptide did not affect the area of expression of the proliferation marker Ki67 in organotypic vessel cultures of young rats. In organotypic cultures of old rats, the H-Asp(Ala)-OH peptide doubled the expression area of Ki67. The results on the effect of the H-Asp(Ala)-OH peptide on the area index of the growth zone of vascular explants correlate with the data on the expression of the Ki67 protein, which is a marker of cell proliferation. Thus, the effect of the dipeptide H-Asp(Ala)-OH on the growth zone of vascular explants is associated with its stimulating effect on the expression of the Ki67 protein.
В органотипических культурах сосудов молодых крыс пептид H-Asp(Ala)-OH повышал площадь экспрессии хемокина CXCL12 в 3,2 раза по сравнению с контролем, в органотипических культурах сосудов старых крыс - в 3,15 раза по сравнению с контролем. Пептид H-Asp(Ala)-OH не влиял на площадь экспрессии проапоптотического белка р53 в органотипических культурах сосудов молодых и старых крыс. In organotypic vessel cultures of young rats, the H-Asp(Ala)-OH peptide increased the area of expression of the chemokine CXCL12 by 3.2 times compared to the control, and in organotypic vessel cultures of old rats, by 3.15 times compared to the control. The H-Asp(Ala)-OH peptide had no effect on the expression area of the proapoptotic p53 protein in organotypic vessel cultures of young and old rats.
В диссоциированных культурах клеток сосудов молодой крысы пептид H-Asp(Ala)-OH повышал площадь экспрессии маркера пролиферации Ki67 на 96,7%. Пептид H-Asp(Ala)-OH повышал площадь экспрессии хемокина CXCL12 на 84,3% по сравнению с контролем в диссоциированных культурах клеток сосудов молодой крысы. Пептид H-Asp(Ala)-OH снижал площадь экспрессии проапоптотического белка р53 на 164,5% по сравнению с контролем в диссоциированных культурах клеток сосудов молодой крысы.In dissociated cultures of young rat vascular cells, the H-Asp(Ala)-OH peptide increased the expression area of the Ki67 proliferation marker by 96.7%. Peptide H-Asp(Ala)-OH increased the area of expression of the chemokine CXCL12 by 84.3% compared with the control in dissociated cultures of young rat vascular cells. The H-Asp(Ala)-OH peptide reduced the area of expression of the proapoptotic p53 protein by 164.5% compared with the control in dissociated cultures of young rat vascular cells.
Таким образом, пептид H-Asp(Ala)-OH активирует пролиферацию (увеличение ИП, экспрессии Ki67), снижает апоптоз (уменьшение экспрессии р53) и активирует защитные функции клеток эндотелия (повышение экспрессии хемокина CXCL12) сосудов крыс разного возраста. Кроме того, пептид H-Asp(Ala)-OH нивелирует цитотоксическое воздействие ЦФ на органотипическую культуру сосудов молодых и старых крыс. Эти данные указывают на геро- и вазопротекторные свойства пептида H-Asp(Ala)-OH в отношении эндотелия сосудов.Thus, the H-Asp(Ala)-OH peptide activates proliferation (increase in IP, Ki67 expression), reduces apoptosis (decrease in p53 expression), and activates the protective functions of endothelial cells (increased expression of the chemokine CXCL12) of rat vessels of different ages. In addition, the H-Asp(Ala)-OH peptide neutralizes the cytotoxic effect of CP on the organotypic culture of vessels in young and old rats. These data indicate the gero- and vasoprotective properties of the H-Asp(Ala)-OH peptide in relation to the vascular endothelium.
Пример 4. Влияние пептида H-Asp(Ala)-OH на пролиферацию, апоптоз и межклеточные контакты эндотелиоцитов сосудов человека Example 4 Effect of H-Asp(Ala)-OH Peptide on Proliferation, Apoptosis, and Intercellular Contacts of Human Vascular Endotheliocytes
Объектами для морфофункционального исследования явились первичные культуры клеток сосудов пуповины человека. Из пуповины выделяли фрагмент вены диаметром 0,1 см и помещали в питательную среду. Для получения первичных культур эндотелиоцитов из вены пуповины человека использовали модификацию стандартного метода [Crampton S.P., Davis J., Hughes C.C. Isolation of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) // J Vis Exp. 2007. N3. P. 183]. Клетки выращивали до 3 пассажа («молодая» культура) и до 14 пассажа («старая» культура). Все культуры были разделены на 2 группы: 1 - контроль (без добавления пептида), 2 – добавление пептида H-Asp(Ala)-OH в концентрации 20 нг/мл. При каждом пересеве производили добавление раствора с пептидом в ростовую среду в концентрации 20 нг/мл. Пассирование производили через 3 суток на 4-е, когда культуры достигали монослоя. Культивирование проводили до 3 пассажа («молодые» культуры) и до 14 пассажа («старые» культуры), на которых клетки были рассеяны на планшеты и было произведено иммуноцитохимическое окрашивание. Первичные культуры эндотелиоцитов сосудов пуповины человека к 14 пассажу теряли способность к пролиферации, а уровень апоптоза в них возрастал, в связи с чем именно этот пассаж был выбран в качестве модели «старых» клеток [Хохлов А.Н., Клебанов А.А., Кармушаков А.Ф., Шиловский Г.А., Насонов М.М., Моргунова Г.В. Тестирование геропротекторов в экспериментах на клеточных культурах: выбор оптимальной модельной системы // Вестник Московского университета. Серия 16: Биология. 2014. № 1. С. 13-18]. Для иммуноцитохимического исследования использовали первичные антитела: Ki67 (антитела моноклональные мышиные к человеческому белку Ki67, клон MIB-1, разведение 1:50, Dako, США), p53 (антитела моноклональные мышиные к человеческому белку р53, клон DO-7, разведение 1:100, Dako, США), Cx43 (антитела кроличьи поликлональные к белку Cx43 человека, крысы и мыши, клон GJA1, разведение 1:100, Abcam, Англия). Primary cell cultures of human umbilical cord vessels were the objects for morphofunctional research. A fragment of a vein 0.1 cm in diameter was isolated from the umbilical cord and placed in a nutrient medium. To obtain primary cultures of endotheliocytes from a human umbilical cord vein, a modification of the standard method was used [Crampton S.P., Davis J., Hughes C.C. Isolation of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) // J Vis Exp. 2007. N3. P. 183]. Cells were grown up to passage 3 ("young" culture) and up to passage 14 ("old" culture). All cultures were divided into 2 groups: 1 - control (without adding the peptide), 2 - adding the peptide H-Asp(Ala)-OH at a concentration of 20 ng/ml. At each passage, the solution with the peptide was added to the growth medium at a concentration of 20 ng/ml. Passaging was carried out after 3 days on the 4th, when the cultures reached a monolayer. Cultivation was carried out up to passage 3 ("young" cultures) and up to passage 14 ("old" cultures), on which the cells were scattered on plates and immunocytochemical staining was performed. Primary cultures of endotheliocytes of human umbilical cord vessels by the 14th passage lost their ability to proliferate, and the level of apoptosis in them increased, in connection with which this particular passage was chosen as a model of "old" cells [Khokhlov A.N., Klebanov A.A., Karmushakov A.F., Shilovsky G.A., Nasonov M.M., Morgunova G.V. Testing of geroprotectors in experiments on cell cultures: the choice of an optimal model system. Bulletin of the Moscow University. Series 16: Biology. 2014. No. 1. S. 13-18]. Primary antibodies were used for immunocytochemical studies: Ki67 (mouse monoclonal antibodies to the human Ki67 protein, clone MIB-1, dilution 1:50, Dako, USA), p53 (mouse monoclonal antibodies to the human p53 protein, clone DO-7, dilution 1: 100, Dako, USA), Cx43 (rabbit polyclonal antibodies to human, rat and mouse Cx43 protein, clone GJA1, dilution 1:100, Abcam, England).
Белок Ki67 является общепризнанным и широко используемым маркером пролиферации. Процесс старения характеризуется достижением предела Хейфлика и снижением либо полным прекращением способности клеток к делению. В связи с этим белок Ki67 может являться важным маркером для оценки снижения пролиферативной активности клеток и степени инволютивных процессов в исследуемом органе. Белок р53 является транскрипционным фактором, выполняющим функцию супрессора образования злокачественных опухолей путем активации апоптоза в тканях организма. Белок р53 активируется при повреждениях ДНК, а также при стимулах, которые могут привести к подобным повреждениям, или являются сигналом о старении клетки и нарушении ее функциональной активности. Повышенная экспрессия белка р53 в эндотелии сосудов характерна для сердечно-сосудистой патологии [Yokoyama M., Shimizu I., Nagasawa A., Yoshida Y., Katsuumi G., Wakasugi T., Hayashi Y., Ikegami R., Suda M., Ota Y., Okada S., Fruttiger M., Kobayashi Y., Tsuchida M., Kubota Y., Minamino T. p53 plays a crucial role in endothelial dysfunction associated with hyperglycemia and ischemia // J Mol Cell Cardiol. 2019. Vol. 129. P. 105-117]. Cx43 – gap junction alpha-1 protein (GJA1), коннексин 43. Коннексин 43 входит в семейство коннексинов, которые являются компонентами щелевых контактов, образующих межклеточные каналы и обеспечивающих диффузию низкомолекулярных соединений между соседними клетками. Коннексин 43 экспрессируется в клетках сосудов, включённых в атеросклеротические бляшки, в том числе в гладкомышечных клетках [Pfenniger A., Chanson M., Kwak B.R. Connexins in atherosclerosis. // Biochim Biophys Acta. 2013. Vol. 1828. N1. P. 157-166]. Для оценки результатов иммуноцитохимического окрашивания проводили морфометрическое исследование с использованием системы компьютерного анализа микроскопических изображений и программного обеспечения «Vidеotest Morphology 5.0». В каждом случае анализировали 10 полей зрения при увеличении 200. Площадь экспрессии рассчитывали, как отношение площади, занимаемой иммунопозитивными клетками, к общей площади клеток в поле зрения и выражали в процентах. Статистическая обработка экспериментальных данных включала в себя подсчет среднего арифметического, стандартного отклонения и доверительного интервала для каждой выборки и проводилась в программе Statistica 6.0. Для анализа вида распределения использовали критерий Шапиро-Уилка. Критический уровень достоверности нулевой гипотезы принимали равным 0,05.The Ki67 protein is a recognized and widely used proliferation marker. The aging process is characterized by the achievement of the Hayflick limit and a decrease or complete cessation of the ability of cells to divide. In this regard, the Ki67 protein can be an important marker for assessing the decrease in cell proliferative activity and the degree of involutive processes in the organ under study. The p53 protein is a transcription factor that acts as a suppressor of the formation of malignant tumors by activating apoptosis in body tissues. The p53 protein is activated upon DNA damage, as well as upon stimuli that can lead to such damage, or are a signal of cell aging and a violation of its functional activity. Increased expression of the p53 protein in the vascular endothelium is characteristic of cardiovascular pathology [Yokoyama M., Shimizu I., Nagasawa A., Yoshida Y., Katsuumi G., Wakasugi T., Hayashi Y., Ikegami R., Suda M., Ota Y., Okada S., Fruttiger M., Kobayashi Y., Tsuchida M., Kubota Y., Minamino T. p53 plays a crucial role in endothelial dysfunction associated with hyperglycemia and ischemia // J Mol Cell Cardiol. 2019 Vol. 129. P. 105-117]. Cx43, gap junction alpha-1 protein (GJA1), connexin 43. Connexin 43 belongs to the connexin family, which are components of gap junctions that form intercellular channels and ensure the diffusion of low molecular weight compounds between neighboring cells. Connexin 43 is expressed in vascular cells included in atherosclerotic plaques, including smooth muscle cells [Pfenniger A., Chanson M., Kwak B.R. Connexins in atherosclerosis. // Biochim Biophys Acta. 2013. Vol. 1828. N1. P. 157-166]. To evaluate the results of immunocytochemical staining, a morphometric study was performed using a computer analysis system for microscopic images and the Videotest Morphology 5.0 software. In each case, 10 fields of view were analyzed at a magnification of 200. The area of expression was calculated as the ratio of the area occupied by immunopositive cells to the total area of cells in the field of view and expressed as a percentage. Statistical processing of the experimental data included the calculation of the arithmetic mean, standard deviation, and confidence interval for each sample and was carried out using the Statistica 6.0 program. To analyze the type of distribution, the Shapiro-Wilk test was used. The critical confidence level of the null hypothesis was taken equal to 0.05.
В контрольных «старых» культурах эндотелиоцитов площадь экспрессии Ki67 составила 1,6±0,1%, что в 2,6 раза ниже по сравнению с этим показателем в «молодых» культурах (4,2±0,4)%. Пептид H-Asp(Ala)-OH повышал площадь экспрессии пролифератропного белка Ki67 в «молодых» и «старых» культурах эндотелиоцитов в 1,3 и 1,9 раза соответственно по сравнению с контролем («молодые» культуры представлены на Фиг. 1). В контрольных «старых» культурах эндотелиоцитов площадь экспрессии p53 составила 4,5±0,5%, что в 3,8 раза выше по сравнению с показателем в «молодых» культурах эндотелиоцитов (1,2±0,1%). Пептид H-Asp(Ala)-OH снижал площадь экспрессии проапоптотического белка р53 в «старых» культурах эндотелиоцитов в 2,3 раза по сравнению с контролем. В контрольных «старых» культурах эндотелиоцитов площадь экспрессии Сх43 составила 0,70±0,01%, что достоверно не отличалось от этого показателя в «молодых культурах» (0,80±0,01)%. В «молодых» культурах эндотелиоцитов площадь экспрессии Сх43 при добавлении пептида H-Asp(Ala)-OH составила 1,34±0,07%, что в 1,68 раза больше, чем в соответствующем контроле (Фиг. 2). In the control "old" cultures of endotheliocytes, the expression area of Ki67 was 1.6±0.1%, which is 2.6 times lower than in "young" cultures (4.2±0.4)%. Peptide H-Asp(Ala)-OH increased the area of expression of the proliferatropic protein Ki67 in "young" and "old" cultures of endotheliocytes by 1.3 and 1.9 times, respectively, compared with the control ("young" cultures are shown in Fig. 1) . In the control "old" cultures of endotheliocytes, the expression area of p53 was 4.5±0.5%, which is 3.8 times higher than in "young" cultures of endotheliocytes (1.2±0.1%). Peptide H-Asp(Ala)-OH reduced the area of expression of the proapoptotic p53 protein in "old" cultures of endotheliocytes by 2.3 times compared with the control. In the control "old" cultures of endotheliocytes, the expression area of Cx43 was 0.70±0.01%, which did not significantly differ from this indicator in "young cultures" (0.80±0.01)%. In "young" cultures of endotheliocytes, the expression area of Cx43 with the addition of the H-Asp(Ala)-OH peptide was 1.34±0.07%, which is 1.68 times more than in the corresponding control (Fig. 2).
Данные о влиянии пептида H-Asp(Ala)-OH на экспрессию белков Ki67, p53, Cx43 в культурах эндотелиоцитов человека при их старении могут играть важную роль в понимании молекулярных механизмов антиатеросклеротического действия этого пептида. Известно, что нарушение целостности эндотелиальной выстилки интимы артерий может быть вызвано апоптотической гибелью клеток эндотелия сосудов. Причиной развития апоптоза клеток эндотелия сосудов при атеросклерозе может быть индукция перекисного окисления липидов и накопления активных радикалов кислорода. Исследование, проведенное на коронарных артериях, взятых от 52 умерших больных с атеросклерозом и ИБС на различных стадиях атерогенеза, показало увеличение апоптотического индекса эндотелиоцитов в коронарных артериях, пораженных атеросклерозом, по сравнению с неповрежденными сегментами сосудов контрольной группы. При этом процессы апоптоза клеток эндотелия сосудов интенсивно протекают только на ранних стадиях атеросклеротического процесса [Владимирская Т.Э., Швед И.А., Криворот С.Г. Апоптоз клеток стенки коронарных артерий как фактор развития и прогрессирования коронаросклероза // Актуальные вопросы кардиологии. 2013. N 9. P. 22–26]. Экспрессия Cx43 резко снижается в местах атеросклеротического поражения сосудов у человека и животных. Атеросклеротическое поражение аорты человека характеризуются резким уменьшением количества щелевых контактов, что определяется по снижению экспрессии Cx43. То есть при развитии атеросклеротических поражений разрушается трехмерная клеточная сеть, формируемая щелевыми соединениями [Orekhov A.N., Andreeva E.R., Bobryshev Y.V. Cellular mechanisms of human atherosclerosis: Role of cell-to-cell communications in subendothelial cell functions // Tissue Cell. 2016. Vol. 48. N 1. P. 25-34]. Следовательно, стимуляция пролиферации (экспрессия белка Ki67), образование межклеточных контактов (экспрессия Сх43) и снижение апоптоза (белок р53) под действием пептида H-Asp(Ala)-OH могут указывать на способность этого дипептида предотвращать развитие атеросклероза на его начальной стадии. Data on the effect of the H-Asp(Ala)-OH peptide on the expression of Ki67, p53, and Cx43 proteins in cultures of human endotheliocytes during their aging may play an important role in understanding the molecular mechanisms of the antiatherosclerotic action of this peptide. It is known that the violation of the integrity of the endothelial lining of the intima of arteries can be caused by apoptotic death of vascular endothelial cells. The reason for the development of apoptosis of vascular endothelial cells in atherosclerosis may be the induction of lipid peroxidation and the accumulation of active oxygen radicals. A study conducted on coronary arteries taken from 52 deceased patients with atherosclerosis and coronary artery disease at various stages of atherogenesis showed an increase in the apoptotic index of endotheliocytes in coronary arteries affected by atherosclerosis compared to undamaged segments of the vessels of the control group. At the same time, the processes of apoptosis of vascular endothelial cells proceed intensively only in the early stages of the atherosclerotic process [Vladimirskaya T.E., Shved I.A., Krivorot S.G. Apoptosis of coronary artery wall cells as a factor in the development and progression of coronary sclerosis. Topical issues of cardiology. 2013. No. 9. P. 22–26]. Expression of Cx43 is sharply reduced at sites of atherosclerotic vascular lesions in humans and animals. Atherosclerotic lesions of the human aorta are characterized by a sharp decrease in the number of gap junctions, which is determined by a decrease in the expression of Cx43. That is, with the development of atherosclerotic lesions, the three-dimensional cellular network formed by gap junctions is destroyed [Orekhov A.N., Andreeva E.R., Bobryshev Y.V. Cellular mechanisms of human atherosclerosis: Role of cell-to-cell communications in subendothelial cell functions // Tissue Cell. 2016. Vol. 48. N 1. P. 25-34]. Therefore, stimulation of proliferation (expression of the Ki67 protein), formation of intercellular contacts (expression of Cx43), and reduction of apoptosis (p53 protein) under the action of the H-Asp(Ala)-OH peptide may indicate the ability of this dipeptide to prevent the development of atherosclerosis at its initial stage.
Пример 5. Влияние пептида H-Asp(Ala)-OH на экспрессию эндотелина-1 в эндотелии сосудов человека при атеросклерозе Example 5 . Effect of H-Asp(Ala)-OH Peptide on Endothelin-1 Expression in Human Vascular Endothelium in Atherosclerosis
Четыре фрагмента ткани атеросклеротической аорты человека диаметром 0,2 см были получены при операции аортокоронарного шунтирования. Ткань измельчали, заливали 10 мл HBSS с добавлением 0,2% коллагеназы I (Gibco), центрифугировали при 400 g и инкубировали в течение 20 мин при температуре 37°С в термостате. После центрифугирования осадок клеток растворяли в 2 мл среды М199 c добавлением 10% эмбриональной бычьей сыворотки и антибиотика. Цикл выделения повторяли 3 раза, растворенный осадок эндотелиоцитов накапливали в отдельной пробирке. Концентрация клеток для посева составляла 3х104 клеток на мл. Клетки выращивали до 3 пассажа («молодая» культура) и 6 пассажа («старая» культура). Поскольку эндотелий был выделен из ткани сосудов, пораженных атеросклерозом, пролиферация клеток в культуре наблюдалась только до 6 пассажа, далее большая часть эндотелиоцитов вступала в апоптоз. На 3 и 6 пассаже клетки разделяли на 2 группы: 1 - контроль (добавление культуральной среды), 2 – добавление пептида H-Asp(Ala)-OH в концентрации 10 нг/мл. Исследование экспрессии эндотелина-1 проводили иммунофлуоресцентным методом с использованием первичных антител к anti-endotelin-1 (моноклональные, 1:100, Novocastra). В качестве вторичных антител использовали антитела, конъюгированные с флуорохромом Alexa Fluor 647 (1:1000, Abcam). Ядра клеток докрашивали Hoechst 33258 (Sigma, США) в течение 1 мин.Four tissue fragments of human atherosclerotic aorta with a diameter of 0.2 cm were obtained during coronary artery bypass grafting. The tissue was crushed, poured with 10 ml of HBSS supplemented with 0.2% collagenase I (Gibco), centrifuged at 400 g, and incubated for 20 min at 37°C in a thermostat. After centrifugation, the cell pellet was dissolved in 2 ml of M199 medium supplemented with 10% fetal bovine serum and an antibiotic. The isolation cycle was repeated 3 times, the dissolved sediment of endotheliocytes was accumulated in a separate tube. The cell concentration for seeding was 3x10 4 cells per ml. Cells were grown to passage 3 ("young" culture) and passage 6 ("old" culture). Since the endothelium was isolated from the tissue of vessels affected by atherosclerosis, cell proliferation in culture was observed only up to the 6th passage, after which most of the endotheliocytes entered into apoptosis. At passages 3 and 6, cells were divided into 2 groups: 1 - control (adding culture medium), 2 - adding H-Asp(Ala)-OH peptide at a concentration of 10 ng/ml. The study of endothelin-1 expression was carried out by immunofluorescent method using primary antibodies to anti-endothelin-1 (monoclonal, 1:100, Novocastra). Antibodies conjugated with Alexa Fluor 647 fluorochrome (1:1000, Abcam) were used as secondary antibodies. Cell nuclei were counterstained with Hoechst 33258 (Sigma, USA) for 1 min.
Эндотелин-1 – пептид, синтезируемый эндотелием сосудов, обладающий вазоконстрикторными и митогенными свойствами. Эндотелин-1 обладает широким спектром биологических эффектов: активирует пролиферацию фибробластов, синтез компонентов внеклеточного матрикса, вазоактивных веществ (простациклин, оксид азота), факторов, активирующих тромбоциты. Нарушение синтеза эндотелина-1 является признаком эндотелиальной дисфункции и наблюдается при патологии сосудов сетчатки, почек, сердца, легких и других органов. Endothelin-1 is a peptide synthesized by the vascular endothelium, which has vasoconstrictor and mitogenic properties. Endothelin-1 has a wide range of biological effects: it activates the proliferation of fibroblasts, the synthesis of extracellular matrix components, vasoactive substances (prostacyclin, nitric oxide), platelet activating factors. Violation of the synthesis of endothelin-1 is a sign of endothelial dysfunction and is observed in the pathology of the vessels of the retina, kidneys, heart, lungs and other organs.
Для анализа полученных результатов использовали конфокальный микроскоп Olympus FluoView 1000 (Япония), программное обеспечение «Olympus FluoView ver 3.1b». В каждом случае анализировали 10 полей зрения при увеличении 200. Экспрессию эндотелина-1 оценивали по показателю яркости экспрессии на клетку в условных единицах (у.е). Статистическая обработка экспериментальных данных включала в себя подсчет среднего арифметического, стандартного отклонения и доверительного интервала для каждой выборки и проводилась в программе Statistica 6.0. Для анализа вида распределения использовали критерий Шапиро-Уилка. Критический уровень достоверности нулевой гипотезы принимали равным 0,05. The results were analyzed using an Olympus FluoView 1000 confocal microscope (Japan) and Olympus FluoView ver 3.1b software. In each case, 10 fields of view were analyzed at a magnification of 200. The expression of endothelin-1 was assessed by the expression brightness per cell in arbitrary units (c.u.). Statistical processing of the experimental data included the calculation of the arithmetic mean, standard deviation, and confidence interval for each sample and was carried out using the Statistica 6.0 program. To analyze the type of distribution, the Shapiro-Wilk test was used. The critical confidence level of the null hypothesis was taken equal to 0.05.
В «молодой» и «старой» контрольных культурах эндотелиоцитов площадь экспрессии эндотелина-1 не различалась и составила 13,8±0,2 у.е. Пептид H-Asp(Ala)-OH не влиял на экспрессию эндотелина-1 в «молодых» культурах эндотелия, где этот показатель составил 13,5±0,2 у.е. и повышал этот показатель в «старых» культурах в 2 раза до 28,9±0,1 у.е. In the "young" and "old" control cultures of endotheliocytes, the expression area of endothelin-1 did not differ and amounted to 13.8±0.2 c.u. Peptide H-Asp(Ala)-OH did not affect the expression of endothelin-1 in "young" endothelial cultures, where this indicator was 13.5±0.2 c.u. and increased this indicator in the "old" cultures by 2 times to 28.9±0.1 c.u.
Таким образом, пептид H-Asp(Ala)-OH стимулирует синтез эндотелина-1 в эндотелиоцитах человека при атеросклерозе в модели репликативного клеточного старения. Этот эффект свидетельствует о способности пептида повышать функциональную активность эндотелия при атеросклерозе.Thus, the H-Asp(Ala)-OH peptide stimulates the synthesis of endothelin-1 in human endotheliocytes in atherosclerosis in a model of replicative cellular aging. This effect indicates the ability of the peptide to increase the functional activity of the endothelium in atherosclerosis.
Пример 6. Влияние фармацевтической композиции на основе пептида H-Asp(Ala)-OH на функцию сосудов у больных цереброваскулярной болезнью Example 6 . Effect of a pharmaceutical composition based on the H-Asp(Ala)-OH peptide on vascular function in patients with cerebrovascular disease
Клиническое исследование проводили у 152 больных с атеросклерозом сосудов в виде цереброваскулярной болезни в возрасте от 62 до 78 лет, которых методом простой рандомизации разделили на 4 группы. Пациенты контрольной группы (n=20) получали общепринятое лечение – актовегин по 200 мг 2 раза в день в течение 30 дней. Пациенты 1 основной группы (ОГ-1, n=43) дополнительно к общепринятому лечению получали фармацевтическую композицию на основе пептида β-аспартил-аланин формулы H-Asp(Ala)-OH в дозах 10,0 мкг/кг (ОГ-1/1, n=24) или 100,0 мкг пептида на 1 кг массы тела (ОГ-1/2, n=19) перорально по 1 капсуле 2 раза в день ежедневно в течение 30 дней. Во вторую основную группу (ОГ-2) вошло 48 человек, которые получали фармацевтическую композицию на основе дипептида β-аспартил-аланин формулы H-Asp(Ala)-OH в виде раствора интраназально по 5 капель в каждый носовой ход в дозах 1,0 мкг/кг (ОГ-2/1, n=26) или 10,0 мкг/кг массы тела (ОГ-2/1, n=22) в день в течение 30 дней. В третью основную группу (ОГ-3) вошли 41 человек, которые получали фармацевтическую композицию на основе дипептида β-аспартил-аланин формулы H-Asp(Ala)-OH в виде раствора для внутримышечного применения по 1 мл в дозах 0,1 мкг/кг массы тела (ОГ-3/1, n=20) или 10,0 мкг/кг массы тела (ОГ-3/2, n=21) в день в течение 30 дней. Пациенты предъявляли жалобы на частые головные боли, головокружение, эмоциональную лабильность, сниженную умственную работоспособность. При лабораторном исследовании выявлялось нарушение липидного обмена, выражавшееся в достоверном по сравнению с нормой повышении содержания в сыворотке крови общего холестерина до 7,9±0,5 ммоль/л, липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) до 3,78±0,06 ммоль/л, триглицеридов до 2,7±0,09 ммоль/л, что коррелировало с клиническими проявлениями заболевания (Таблица).A clinical study was conducted in 152 patients with vascular atherosclerosis in the form of cerebrovascular disease aged 62 to 78 years, who were divided into 4 groups by simple randomization. Patients in the control group (n=20) received conventional treatment - actovegin 200 mg 2 times a day for 30 days. Patients of the main group 1 (OG-1, n=43), in addition to conventional treatment, received a pharmaceutical composition based on the peptide β-aspartyl-alanine of the formula H-Asp(Ala)-OH at doses of 10.0 μg/kg (OG-1/ 1, n=24) or 100.0 μg of the peptide per 1 kg of body weight (OG-1/2, n=19) orally 1 capsule 2 times a day daily for 30 days. The second main group (OG-2) included 48 people who received a pharmaceutical composition based on the dipeptide β-aspartyl-alanine of the formula H-Asp(Ala)-OH in the form of a solution intranasally, 5 drops in each nasal passage at doses of 1.0 mcg/kg (OG-2/1, n=26) or 10.0 mcg/kg body weight (OG-2/1, n=22) per day for 30 days. The third main group (OG-3) included 41 people who received a pharmaceutical composition based on the dipeptide β-aspartyl-alanine of the formula H-Asp(Ala)-OH in the form of a solution for intramuscular use, 1 ml at doses of 0.1 μg / kg of body weight (OG-3/1, n=20) or 10.0 µg/kg of body weight (OG-3/2, n=21) per day for 30 days. Patients complained of frequent headaches, dizziness, emotional lability, reduced mental performance. A laboratory study revealed a violation of lipid metabolism, which was expressed in a significant increase in serum total cholesterol up to 7.9 ± 0.5 mmol / l, compared to the norm, low-density lipoproteins (LDL) up to 3.78 ± 0.06 mmol / l, triglycerides up to 2.7 ± 0.09 mmol/l, which correlated with the clinical manifestations of the disease (Table).
После применения общепринятых средств у пациентов всех групп субъективные и лабораторные показатели улучшились по сравнению с показателями до лечения. Однако у пациентов основных групп положительная динамика была выражена достоверно больше. В частности, содержание общего холестерина снизилось до показателей 5,9±0,6 ммоль/л в ОГ-1, 5,7±0,4 ммоль/л в ОГ-2 и 5,6±0,7 ммоль/л в ОГ-3, приближающихся к верхней границе нормы (р<0,05 по сравнению с показателем до лечения и с показателем у пациентов после лечения общепринятыми средствами), при этом в контрольной группе показатель снизился только до 7,0±0,6 ммоль/л. Аналогичная динамика наблюдалась в показателях ЛПНП и триглицеридов: у пациентов основных групп после курса лечения показатели приблизились к физиологической норме, в то время как у пациентов контрольной группы, получавших только общепринятое лечение, данные показатели улучшились относительно исходных значений, но оставались выходящими за пределы нормальных значений. Динамика субъективных показателей коррелировала с динамикой лабораторных показателей. Так, у 75-83% пациентов трех основных групп уменьшилась частота головных болей, нарушения сна, повысилась умственная работоспособность, снизились проявления эмоциональной лабильности. Положительная динамика субъективных показателей отмечалась у 60% пациентов контрольной группы. Таким образом, результаты проведенного клинического исследования свидетельствуют о том, что эффективность лечения пациентов с атеросклерозом артерий в виде цереброваскулярной болезни достоверно повышается при включении в комплексную терапию фармацевтической композиции на основе пептида H-Asp(Ala)-OH по сравнению с пациентами, получавшими только общепринятое лечение. After the use of conventional means in patients of all groups, subjective and laboratory parameters improved compared with those before treatment. However, in patients of the main groups, the positive dynamics was significantly more pronounced. In particular, the content of total cholesterol decreased to 5.9±0.6 mmol/l in OG-1, 5.7±0.4 mmol/l in OG-2 and 5.6±0.7 mmol/l in OG-3, approaching the upper limit of the norm (p<0.05 compared with the index before treatment and with the index in patients after treatment with conventional means), while in the control group the index decreased only to 7.0 ± 0.6 mmol/ l. Similar dynamics was observed in LDL and triglycerides: in patients of the main groups after the course of treatment, the indicators approached the physiological norm, while in patients of the control group who received only conventional treatment, these indicators improved relative to the initial values, but remained outside the normal range . The dynamics of subjective indicators correlated with the dynamics of laboratory parameters. So, in 75-83% of patients of the three main groups, the frequency of headaches, sleep disturbances decreased, mental performance increased, and manifestations of emotional lability decreased. Positive dynamics of subjective indicators was noted in 60% of patients in the control group. Thus, the results of the clinical study indicate that the effectiveness of the treatment of patients with arterial atherosclerosis in the form of cerebrovascular disease significantly increases when a pharmaceutical composition based on the H-Asp(Ala)-OH peptide is included in the complex therapy compared with patients who received only the generally accepted treatment.
Таблица – Влияние фармацевтической композиции на основе пептида H-Asp(Ala)-OH на показатели липидного обмена у больных атеросклерозом артерийTable - The effect of a pharmaceutical composition based on the peptide H-Asp(Ala)-OH on lipid metabolism in patients with arterial atherosclerosis
(контроль)After treatment with conventional means
(the control)
H-Asp(Ala)-OHAfter treatment with
H-Asp(Ala)-OH
(ммоль/л)total cholesterol,
(mmol/l)
5,9±0,6*^
ОГ-1/2
5,7±0,3*^ OG-1/1
5.9±0.6*^
OG-1/2
5.7±0.3*^
5,7±0,4*^
ОГ-2/2
5,6±0,5*^ OG-2/1
5.7±0.4*^
OG-2/2
5.6±0.5*^
5,6±0,7*^5.6±0.7*^
ОГ-3/2OG-3/2
5,4±0,5*^5.4±0.5*^
3,21±0,02*^3.21±0.02*^
ОГ-1/2OG-1/2
3,16±0,07*^3.16±0.07*^
3,16±0,03*^3.16±0.03*^
ОГ-2/2OG-2/2
3,12±0,08*^3.12±0.08*^
3,08±0,04*^3.08±0.04*^
ОГ-3/2OG-3/2
3,03±0,08*^3.03±0.08*^
2,1±0,08*^2.1±0.08*^
ОГ-1/2OG-1/2
2,0±0,06*^2.0±0.06*^
2,0±0,09*^2.0±0.09*^
ОГ-2/2OG-2/2
1,8±0,05*^1.8±0.05*^
1,9±0,1*^1.9±0.1*^
ОГ-3/2OG-3/2
1,6±0,06*^1.6±0.06*^
* р<0,05 – достоверно по сравнению с показателем до лечения;* р<0.05 – significantly compared with the index before treatment;
^ р<0,05 – достоверно по сравнению с показателем в контрольной группе.^ p<0.05 - significant compared with the indicator in the control group.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021119050A RU2769051C1 (en) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Peptide that improves the functional properties of the vascular endothelium, a pharmaceutical composition based on it and the method for its application |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021119050A RU2769051C1 (en) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Peptide that improves the functional properties of the vascular endothelium, a pharmaceutical composition based on it and the method for its application |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2769051C1 true RU2769051C1 (en) | 2022-03-28 |
Family
ID=81075833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021119050A RU2769051C1 (en) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | Peptide that improves the functional properties of the vascular endothelium, a pharmaceutical composition based on it and the method for its application |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2769051C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2126418C1 (en) * | 1993-11-01 | 1999-02-20 | Циба-Гейги Джапан Димитед | Endothelin receptor antagonists |
| RU2141968C1 (en) * | 1997-07-04 | 1999-11-27 | Небольсин Владимир Евгеньевич | Method of synthesis of gamma-l-glutamylhistamine, use of gamma-l-glutamylhistamine, pharmaceutical composition |
| RU2375373C1 (en) * | 2008-05-22 | 2009-12-10 | Ибмед Холдингс Лимитед | Oligopeptide with activity of vascular endothelium growth factor (vegf) with respect to angiogenesis stimulation |
| US20180132516A1 (en) * | 2016-11-16 | 2018-05-17 | Sensorygen, Inc. | Positive allosteric modulators of sweet taste |
-
2021
- 2021-06-30 RU RU2021119050A patent/RU2769051C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2126418C1 (en) * | 1993-11-01 | 1999-02-20 | Циба-Гейги Джапан Димитед | Endothelin receptor antagonists |
| RU2141968C1 (en) * | 1997-07-04 | 1999-11-27 | Небольсин Владимир Евгеньевич | Method of synthesis of gamma-l-glutamylhistamine, use of gamma-l-glutamylhistamine, pharmaceutical composition |
| RU2375373C1 (en) * | 2008-05-22 | 2009-12-10 | Ибмед Холдингс Лимитед | Oligopeptide with activity of vascular endothelium growth factor (vegf) with respect to angiogenesis stimulation |
| US20180132516A1 (en) * | 2016-11-16 | 2018-05-17 | Sensorygen, Inc. | Positive allosteric modulators of sweet taste |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3902406B2 (en) | Tetrapeptide showing anti-aging effect, pharmacological substance based on the peptide, and use thereof | |
| KR100602529B1 (en) | Gamma-Glutamyl and Beta-Aspartyl Containing Immunomodulator Compounds and Methods Therewith | |
| SK281825B6 (en) | Peptide and method of obtaining it | |
| WO2024109878A1 (en) | Peptide having anti-aging effect, and composition and use thereof | |
| Sun et al. | Kukoamine A protects mice against osteoarthritis by inhibiting chondrocyte inflammation and ferroptosis via SIRT1/GPX4 signaling pathway | |
| WO2001037819A2 (en) | Use of indirubine derivatives for making medicines | |
| Chen et al. | Synthesis and biological evaluation of cyclopeptide GG-8-6 and its analogues as anti-hepatocellular carcinoma agents | |
| Fan et al. | Chicken muscle-derived ACE2 upregulating peptide VVHPKESF inhibits angiotensin II-stimulated inflammation in vascular smooth muscle cells via the ACE2/Ang (1–7)/MasR axis | |
| RU2362579C1 (en) | Pharmaceutical composition on basis of peptide possessing antitumoral action | |
| Yu et al. | Anti-seizure and neuronal protective effects of irisin in kainic acid-induced chronic epilepsy model with spontaneous seizures | |
| RU2769051C1 (en) | Peptide that improves the functional properties of the vascular endothelium, a pharmaceutical composition based on it and the method for its application | |
| EA011092B1 (en) | Peptide, having stress-protective action, pharmaceutical composition based thereon and use thereof | |
| EP0674653B1 (en) | Therapeutic compounds suitable for the treatment of diseases connected with glutathione deficiency, process for their preparation, and pharmaceutical compositions containing same | |
| EP1325026B1 (en) | Tetrapeptide stimulating functional activity of hepatocytes and its therapeutical use | |
| RU2380371C2 (en) | Low-molecular derivatives of peptides as inhibitors of laminin/nidogen reaction | |
| RU2299741C1 (en) | Peptide normalizing metabolism in osseous and cartilage tissue, pharmaceutical composition based on thereof and method for its using | |
| RU2767532C1 (en) | Peptide having bronchoprotective action, pharmaceutical composition based thereon and method for use thereof | |
| Sun et al. | Antler base (Cervus nippon Temminck) peptides modulate the NLRP3 inflammatory pyroptosis and Nrf2/HO-1/NQO1 signaling pathways to ameliorate osteoarthritis: a structural and mechanistic study | |
| RU2768475C1 (en) | Peptide with neurostimulation activity and restore learning and memory formation, pharmaceutical composition on its basis and method for its application | |
| RU2727159C1 (en) | Polypeptide composition having property of normalizing cerebral functions | |
| Liu et al. | Conjugation with the XJB peptide enhanced neuroprotective effect of Honokiol via SIRT3 modulation | |
| US20040006138A1 (en) | Pharmaceutical composition useful for treating chronic myeloid leukemia | |
| WO2004004708A9 (en) | A pharmaceutical composition useful for treating chronic myeloid leukemia | |
| KR960004026B1 (en) | Angiogenesis Inhibitor Composition Containing Ursolic Acid | |
| RU2727162C1 (en) | Polypeptide composition having property of normalizing cerebral functions |