Modulators of endogenous cannabinoid system аs neuroprotectors


Cite item

Full Text

Abstract

The neuroprotective action of endocannabinoid N-arachidonoyldopamine (AA-DA) in the model of apoptosis induced in cultured rat cerebellar granule neurons by K+ deprivation was investigated. The efficacy of simultaneous application of AA-DA with fatty acid amide hydrolase inhibitor N-eicosapentaenoyldopamine (EPA-5HT) was also evaluated. It was shown that AA-DA dose-dependently protects neurons, with maximal effect of 65% survived cells observed at concentration 10 μM. The use of submaximal concentration (5 μM) of AA-DA in combination with EPA-5HT (10 μM) led to significant enhancement of neuroprotection. The value of cell survival for the combination exceeded such values for AA-DA alone in concentration of 5 and 10 μM, increasing the neuronal survival up to 78%. It may be concluded that such combination allows to reduce efficient concentration of neuroprotector and to diminish its possible side effects. Thus, the simultaneous application of endocannabinoid system modulators such as cannabinoid receptor agonists and inhibitors of endocannabinoid hydrolysis appears to be effective approach for neural cells protection.

 

About the authors

E. E. Genrikhs

Research Center of Neurology, Russian Academy of Medical Sciences (Moscow)

Author for correspondence.
Email: platonova@neurology.ru
Russian Federation

M. Yu. Bobrov

Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences (Moscow)

Email: platonova@neurology.ru
Russian Federation

E. L. Andrianova

Research Center of Neurology, Russian Academy of Medical Sciences (Moscow)

Email: platonova@neurology.ru
Russian Federation

N. M. Gretskaya

Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences (Moscow)

Email: platonova@neurology.ru
Russian Federation

A. A. Lyzhin

Research Center of Neurology, Russian Academy of Medical Sciences (Moscow)

Email: platonova@neurology.ru
Russian Federation

A. V. Blazhenova

Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences (Moscow)

Email: platonova@neurology.ru
Russian Federation

L. E. Frumkina

Research Center of Neurology, Russian Academy of Medical Sciences (Moscow)

Email: platonova@neurology.ru
Russian Federation

V. V. Bezuglov

Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences (Moscow)

Email: platonova@neurology.ru
Russian Federation

L. G. Khaspekov

Research Center of Neurology, Russian Academy of Medical Sciences (Moscow)

Email: platonova@neurology.ru
Russian Federation

References

  1. Безуглов В.В., Грецкая Н.М., Блаженова А.В. и др. Арахидоноиламинокислоты и арахидоноилпептиды: синтез и свойства. Биоорган. химия 2006; 32: 258–267.
  2. Бобров М.Ю., Лыжин А.А., Андрианова Е.Л. и др. Антиоксидантные и нейропротекторные свойства N-докозагексаеноилдофамина. Бюл. эксп. биол. мед. 2006; 142: 406–408.
  3. Васильева Т.М., Петрухина Г.Н., Макаров В. А. и др. Влияние дофаминамидов полиненасыщенных жирных кислот на свертывающую систему крови и мозговое кровообращение. Эксп. клин. фармакол. 2002; 65: 41–45.
  4. Васильева Т.М., Петрухина Г.Н., Макаров В.А. и др. Действие ряда синтетических амидов арахидоновой и эйкозапентаеновой кислот на тромбоцитарную агрегацию. Пробл. гематологии и переливания крови 2005; 2: 15–21.
  5. Хаспеков Л. Г., Бобров М. Ю. Эндогенная каннабиноидная система и ее защитная роль при ишемическом и цитотоксическом повреждении нейронов головного мозга. Нейрохимия 2006; 23: 85–105.
  6. Andreeva N., Khodorov B., Stelmashook E. et al. Inhibition of Na+/Ca2+ exchange enhances delayed neuronal death elicited by glu tamate in cerebellar granule cell cultures. Brain Res. 1991; 548: 322–325.
  7. Bezuglov V., Bobrov M., Gretskaya N. et al. Synthesis and biological evaluation of novel amides of polyunsaturated fatty acids with dopamine. Bioorgan. Med. Chem. Lett. 2001; 11: 447–449.
  8. Bisogno T., Melck D., Bobrov M.Yu. et al. N-acyl-dopamines: novel synthetic CB(1) cannabinoid-receptor ligands and inhibitors of anandamide inactivation with cannabimimetic activity in vitro and in vivo. Biochem. J. 2000; 351: 817–824.
  9. Bisogno T., Melck D., De Petrocellis L. Arachidonoylserotonin and other novel inhibitors of fatty acid amide hydrolase. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998; 248: 515–522.
  10. Bobrov M., Gretskaya N., Payet O. et al. Different pharmacological profile of two closely related endocannabinoid ester analogs. Life Sci. 2005; 77: 1425–1440.
  11. Bobrov M.Y., Lizhin A.A., Andrianova E.L. et al. Antioxidant and neuroprotective properties of N-arachidonoyldopamine. Neurosci. Lett. 2008; 431: 6–11.
  12. Chu C.J., Huang S.M., De Petrocellis L. et al. N-oleoyldopamine, a novel endogenous capsaicin-like lipid that produces hyperalgesia. J. Biol. Chem. 2003; 278: 13633–13639.
  13. De Petrocellis L., Chu C.J., Moriello A.S. et al. Actions of two naturally occurring saturated N-acyldopamines on transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1) channels. Br. J. Pharmacol. 2004; 143: 251–256.
  14. D’Mello S.R , Galli C., Ciotti T. Induction of apoptosis in cerebellar granule neurons by low potassium: inhibition of death by insulin-like growth factor I and cAMP. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1993; 90: 10989–10993.
  15. Fowler C.J., Tiger G., Lуpez-Rodrнguez M.L. et al. Inhibition of fatty acid amidohydrolase, the enzyme responsible for the metabolism of the endocannabinoid anandamide, by analogues of arachidonoyl-serotonin. J. Enzyme Inhib. Med. Chem. 2003; 18: 225–231.
  16. Hillard C.J., Wilkison D.M., Edgemond W.S. et al. Characterization of the kinetics and distribution of N-arachidonylethanolamine (anandamide) hydrolysis by rat brain. Biochim. Biophys. Acta. 1995; 1257: 249–256.
  17. Huang S.M., Bisogno T., Trevisani M. et al. An endogenous capsaicin- like substance with high potency at recombinant and native vanilloid VR1 receptors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002; 99: 8400–8405.
  18. Mackie K. Distribution of cannabinoid receptors in the central and peripheral nervous system. Handb. Exp. Pharmacol. 2005; 168: 299–326.
  19. Pandey R, Mousawy K, Nagarkatti M. et al. Endocannabinoids and immune regulation. Pharmacol. Res. 2009; 60: 85–92.
  20. Panikashvili D., Simeonidou C., Ben-Shabat S. et al. An endogenous cannabinoid (2-AG) is neuroprotective after brain injury. Nature 2001; 413: 527–531.
  21. Schomacher M., Mьller H.D., Sommer C. et al. Endocannabinoids mediate neuroprotection after transient focal cerebral ischemia. Brain Res. 2008; 1240: 213–220.
  22. Sinor A.D., Irvin S.M., Greenberg D.A. Endocannabinoids protect cerebral cortical neurons from in vitro ischemia in rats. Neurosci. Lett. 2000; 278: 157–160.
  23. Yates M.L., Barker E.L. Inactivation and biotransformation of the endogenous cannabinoids anandamide and 2-arachidonoylglycerol. Mol. Pharmacol. 2009; 76: 11–17.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2010 Genrikhs E.E., Bobrov M.Y., Andrianova E.L., Gretskaya N.M., Lyzhin A.A., Blazhenova A.V., Frumkina L.E., Bezuglov V.V., Khaspekov L.G.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 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».