Исследование возможностей прогнозирования фармакодинамических свойств лекарственных препаратов in silico на примере сопоставления данных о клиническом применении нафазолина и результатов компьютерного моделирования


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Выполнен прогноз фармакологических свойств нафазолина с использованием компьютерной программы PASS 2019 и веб-ресурса ADVER-Pred информационно-вычислительной платформы Way2Drug. Установлены биологическая активность, механизмы действия, токсические и побочные эффекты, а также другие виды активности исследуемого препарата, связанные с взаимодействием с нежелательными мишенями, метаболизмом и регуляцией экспрессии генов. Проведено сравнение полученных с помощью компьютерного моделирования результатов прогноза фармакологических свойств нафазолина с имеющимися в литературных источниках сведениями о его системных эффектах при клиническом применении и отравлениях.Установлено, что исследуемое химическое соединение обладает весьма широким спектром действия, что связано в первую очередь со стимулированием адренорецепторов и имидазолиновых рецепторов, расположенных во многих органах и тканях организма. Вместе с тем прогнозируемые с помощью компьютерного моделирования другие механизмы действия нафазолина позволяют определить возможные направления дальнейших исследований его клинического применения. Среди токсических и побочных эффектов, наряду с такими известными нежелательными явлениями, как воздействие на центральную нервную систему и артериальная гипертензия, при клиническом применении нафазолина особое внимание необходимо уделить прогнозируемым с высокой степенью вероятности кардио-, гепато- и нефротоксическим эффектам. Выраженное токсическое действие нафазолина может обусловливать возникновение жизнеугрожающих состояний - острого нарушения мозгового кровообращения, инфаркта миокарда, нарушений ритма сердца, острой левожелудочковой недостаточности. Получены данные, подтверждающие, что использование современных компьютерных методов, обеспечивающих оценку биологической активности на основе структурной формулы лекарственно-подобного соединения, позволяет с высокой степенью достоверности получать прогноз как для новых фармакологических веществ, так и для разрешенных к клиническому применению лекарственных препаратов с целью уточнения их фармакологических свойств.

Об авторах

В. С. Иванов

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Автор, ответственный за переписку.
Email: vmeda-nio@mil.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Б. Селезнёв

Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины; Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова

Email: vmeda-nio@mil.ru
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Е. В. Ивченко

Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины

Email: vmeda-nio@mil.ru
Россия, Санкт-Петербург

Д. В. Черкашин

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
Россия, Санкт-Петербург

Г. Г. Кутелев

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
Россия, Санкт-Петербург

Ю. Г. Бойко

Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: vmeda-nio@mil.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Варвянская, А.В. Топические назальные деконгестанты: сравнительная характеристика и обзор побочных эффектов / А.В. Варвянская, А.С. Лопатин // Росс. ринология. – 2015. – № 4. – С. 50–56.
  2. Владимиров, В.Г. Радиопротекторы: структура и функция / В.Г. Владимиров, И.И. Красильников, О.В. Арапов. – Киев: Наук. думка, 1989. – 264 с.
  3. Лекарственные средства, применение которых может вызвать развитие или утяжеление сердечной недостаточности: основные положения заявления экспертов Американской ассоциации кардиологов (часть III) // Доказательная кардиология. – 2017. – № 1. – С. 26–40.
  4. Машковский, М.Д. Лекарственные средства. – 16-е изд., перераб., испр. и доп. / М.Д. Машковский. – М.: Новая волна: Издатель Умеренков, 2019. – 1216 с.
  5. Поройков, В.В. Компьютерное конструирование лекарств: от поиска новых фармакологических веществ до системной фармакологии / В.В. Поройков // Биомед. химия. – 2020. – Т. 66, вып. 1. – С. 30–41.
  6. Промышленная фармация. Путь создания продукта: монография / Ж.И. Аладышева [и др.]; под ред. А.Л. Хохлова и Н.В. Пятигорской. – М., 2019. – 394 с.
  7. Пшеничная, Е.В. Деконгестанты и их побочные действия в лечении острого ринита у детей (клинический пример) / Е.В. Пшеничная, А.П. Дудчак, Н.А. Усенко // Мать и дитя в Кузбассе. – 2018. – № 3. – С. 50–53.
  8. Рехарская, Е.М. Фосфоресценция некоторых лекарственных препаратов нафталинового ряда в водных средах / Е.М. Рехарская, Т.В. Поленова, А.Г. Борзенко // Вестн. Московского университета. Серия 2: Химия. – 2004. – Т. 42, № 5. – С. 112–116.
  9. Тришкин, Д.В. Современное состояние и перспективы развития персонализированной медицины, высокотехнологичного здравоохранения и технологий здоровьесбережения в медицинской службе Вооруженных сил Российской Федерации / Д.В. Тришкин [и др.] // Вестн. Росс. воен.-мед. акад. – 2019. – № 3 (67). – С. 145–150.
  10. Тулупов, Д.А. Современные аспекты применения назальных сосудосуживающих и вспомогательных препаратов в педиатрической практике / Д.А. Тулупов // Мед. совет. – 2018. – № 2. – С. 114–117.
  11. Федоров, Д.Б. Исследование препарата нафтизин в вещественных доказательствах и биологических жидкостях / Д.Б. Федоров, С.В. Волченко, В.Н. Куклин // Суд.-мед. экспертиза. – 2013. – № 5. – С. 29–33.
  12. Филимонов, Д.А. Компьютерное прогнозирование спектров биологической активности химических соединений: возможности и ограничения / Д.А. Филимонов [и др.] // Biomedical Chemistry: Research and Methods. – 2018. – Т. 1, № 1. – С. 1–21.
  13. 13.Chapman, R.A. Which of caffeine’s chemical relatives are able to evoke contractures in mammalian heart? / R.A. Chapman, C. Leoty // Recent advances in studies on cardiac structure and metabolism. – 1975. – № 7. – P. 425–430.
  14. Corboz, M.R. Mechanism of decongestant activity of α2adrenoceptor agonists / M.R. Corboz [et al.] // Pulmonary Pharmacology & Therapeutics. – 2008. – Vol. 21, Issue 3. – P. 449–454.
  15. Costantino, G. Ischemic stroke in a man with naphazoline abuse story / G. Costantino [et al.] // American Journal of Emergency Medicine. – 2007. – Vol. 25, № 8. – P. 983.
  16. Di Lorenzo, C. Nasal decongestant and chronic headache: a case of naphazoline overuse headache? / C. Di Lorenzo [et al.] // F1000Research. – 2013. – № 2. – P. 237.
  17. Di Masi, J.A. Innovation in the pharmaceutical industry: New estimates of R&D costs / J.A. Di Masi, H.G. Grabowski, R.W. Hansen // J. Health Econ. – 2016. – № 47. – Р. 20–33.
  18. Filimonov, D. Chemical similarity assessment through multilevel neighborhoods of atoms: definition and comparison with the other descriptors / D. Filimonov [et al.] // J. Chem. Inf. Comput. Sci. – 1999. – № 39 (4). – Р. 666–670.
  19. Fukushima, H. Acute pulmonary edema associated with naphazoline ingestion / H. Fukushima [et al.] // Clinical Toxicology (Phila). – 2008. – Vol. 46, № 3. – P. 254–256.
  20. Gollоm, J. The problem of nasal medication with particular reference to Privine HCL 0.1% / J. Gollоm // Canadian Medical Association Journal. – 1944. – Vol. 51, № 2. – P. 123–126.
  21. Hainsworth, W.C. Accidental poisoning with naphazoline («PRIVINE») hydrochlorid / W.C. Hainsworth // American Journal of Diseases of Children. – 1948. – Vol. 75, № 1. – P. 76–80.
  22. Hünerman, T. Kritisches zur Schnupfentherapie / T. Hünerman // Deutsche Medizinische Wochenschrift. – 1942. – Bd. 68. – S. 580–581.
  23. Ivanov, S.M. ADVERPred – web service for prediction of adverse effects of drugs / S.M. Ivanov [et al.] // Journal of Chemical Information and Modeling. – 2018. – № 58 (1). – Р. 8–11.
  24. Johnson, D.A. The pharmacology of alpha-adrenergic decongestants / D.A. Johnson, J.G. Hricik // Pharmacotherapy. – 1993. – Vol. 13, № 6. – Pt. 2. – P. 110–115.
  25. Kuzminov, B. Rationale for naphazoline effects in-depth study / B. Kuzminov, V. Turkina, Y. Kuzminov // Current Issues in Pharmacy and Medical Sciences. – 2018. – Vol. 39, № 1. – P. 29–33.
  26. Lowry, J.A. Significance of the imidazoline receptors in toxicology / J.A. Lowry, J.T. Brown // Clinical Toxicology. – 2014. – Vol. 52, № 5. – P. 454–469.
  27. Masasi, F. Research on chemical antiradiation protection in Japan / F. Masasi // Strahlentherapie. – 1962. – Bd. 117, № 1. – Р. 142–146.
  28. McEvoy, G.K. AHFS Drug information 2006. Naphazoline hydrochloride / G.K. McEvoy // Bethesda: American Society of Health-System Pharmacists. – 2006. – P. 2827–2828.
  29. McGrath, J.C. Localization of α-adrenoceptors: JR Vane Medal Lecture / J.C. McGrath // British journal of pharmacology. – 2015. – Vol. 172, № 5. – P. 1179–1194.
  30. Mourret, A. Etude de l’efficacite de trois heterocyles azotes radioprotecteurs sur des souris c3h irradiees au cobalt 60 / A. Mourret, C. Agnius, R. Rinaldi // Comptes rendus de l’Académie des Sciences. – 1972. – Vol. 275, № 14. – P. 1575–1578.
  31. Ono, Y. Tissue hypoperfusion, hypercoagulopathy, and kidney and liver dysfunction after ingestion of a naphazoline-containing anti-septic / Y. Ono, N. Ono, K. Shinohara // Case reports in emergency medicine. – 2017. – Vol. 2017. – Article ID 3968045. – 5 р.
  32. Prouillac, C. Evaluation, in vitro, of the radioprotection of DNA from é-rays by naphazoline / C. Prouillac [et al.] // – Comptes Rendus Biologies. – 2006. – Vol. 329, Issue 3. – P. 196–199.
  33. Ramey, J.T. Rhinitis medicamentosa / J.T. Ramey, E. Bailen, R.F. Lockey // Journal of Investigational Allergology and Clinical Immunology. – 2006. – Vol. 16, № 3. – P. 148–155.
  34. Ruffolo, R.R. Distribution and function of peripheral α-adrenoceptors in the cardiovascular system / R.R. Ruffolo // Pharmacology Biochemistry and Behavior. – 1985. – Vol. 22, № 5. – P. 827–833.
  35. Sarchielli, P. Nitric oxide metabolites, prostaglandins and trigeminal vasoactive peptides in internal jugular vein blood during spontaneous migraine attacks / P. Sarchielli [et al.] // Cephalalgia. – 2000. – Vol. 20, № 10. – P. 907–1018.
  36. Wenzel, S. Course and therapy of intoxication with imidazoline derivate naphazoline / S. Wenzel [et al.] // Int. J. Pediatr. Otorhinolaryngol. – 2004. – Vol. 68, № 7. – P. 979–983.
  37. Willems, E.W. Possible role of alpha-adrenoceptor subtypes in acute migraine therapy / E.W. Willems [et al.] // Chephalalgia. – 2003. – Vol. 23, № 4. – P. 245–257.
  38. Zavala, J.A.A. Hemorrhagic stroke after naphazoline exposition: case report / J.A.A. Zavala [et al.] // Arquivos de NeuroPsiquiatria. – 2004. – Vol. 62, № 3-B. – P. 889–891.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Иванов В.С., Селезнёв А.Б., Ивченко Е.В., Черкашин Д.В., Кутелев Г.Г., Бойко Ю.Г., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».