Метаболические эффекты 3-замещенных производных хромона в условиях экспериментальной хронической травматической энцефалопатии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель – оценить влияние пяти новых 3-замещенных производных хромона на изменение митохондриальной функции и развитие тау-патологии у животных в условиях хронической травматической энцефалопатии.

Материал и методы. Хроническую травматическую энцефалопатию моделировали у крыс линии Wistar путем повторяющегося воздействия ударной волны сжатого воздуха (2 атм.) на голову животного на протяжение семи дней. Изучаемые соединения (Х3А1 – Х3А5) и препарат сравнения цитиколин вводили через 60 минут после нанесения травмы в дозах 40 мг/кг и 150 мг/кг перорально. На восьмые сутки эксперимента у животных оценивали изменение массового коэффициента головного мозга, концентрации фосфорилированного тау-белка в мозговой ткани, активности цитохром-с-оксидазы и сукцинатдегирогеназы.

Результаты. Применение соединений Х3А4 и Х3А5 в равной степени с цитиколином уменьшало развитие тау-патологии, повышению активности митохондриальных ферментов: цитохром-с-оксидазы – на 14,5% (p<0,05), 41,9% (p<0,05) и 22,6% (p<0,05) соответственно; сукцинатдегидрогеназы – на 28,6% (p<0,05); 33,2% (p<0,05) и 22,8% (p<0,05) соответственно. В итоге на фоне введения животным указанных соединений и референта отмечено повышение массового коэффициента головного мозга по отношению к животным, не получавшим фармакологическую поддержку.

Заключение. Введение производных хромона Х3А4 и Х3А5 животным с экспериментальной хронической травматической энцефалопатией препятствует развитию тау-патологии и атрофии мозговой ткани, вероятно, за счет метаболического действия, выражающегося в восстановлении митохондриальной функции.

Об авторах

Дмитрий Игоревич Поздняков

Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: pozdniackow.dmitry@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5595-8182

канд. фарм. наук, доцент кафедры фармакологии с курсом клинической фармакологии

Россия, Пятигорск

Список литературы

  1. Smith DH, Johnson VE, Trojanowski JQ, Stewart W. Chronic traumatic encephalopathy – confusion and controversies. Nat Rev Neurol. 2019;15(3):179-183. doi: 10.1038/s41582-018-0114-8
  2. McKee AC, Stern RA, Nowinski CJ, et al. The spectrum of disease in chronic traumatic encephalopathy. Brain. 2013;136(Pt 1):43-64. doi: 10.1093/brain/aws307
  3. Pourhadi N, Ringkøbing SP, Waldemar G, Frederiksen KS. Chronic traumatic encephalopathy. Ugeskr Laeger. 2021;183(23):V12200919
  4. Mez J, Daneshvar DH, Kiernan PT, et al. Clinicopathological Evaluation of Chronic Traumatic Encephalopathy in Players of American Football. JAMA. 2017;318(4):360-370. doi: 10.1001/jama.2017.8334
  5. Kulbe JR, Hall ED. Chronic traumatic encephalopathy-integration of canonical traumatic brain injury secondary injury mechanisms with tau pathology. Prog Neurobiol. 2017;158:15-44. doi: 10.1016/j.pneurobio.2017.08.003
  6. Höglinger GU, Lannuzel A, Khondiker ME, et al. The mitochondrial complex I inhibitor rotenone triggers a cerebral tauopathy. J Neurochem. 2005;95(4):930-9. doi: 10.1111/j.1471-4159.2005.03493.x
  7. Kokjohn TA, Maarouf CL, Daugs ID, et al. Neurochemical profile of dementia pugilistica. J Neurotrauma. 2013;30:981-997.
  8. Rukovitsyna VM, Pozdnyakov DI, Cheryapkin AS, Oganesyan ET. Derivatives of 3-formylchromone as modulators of mitochondrial complex III activity. Bulletin of the Voronezh State University. Series: Chemistry. Biology. Pharmacy. 2020;4:114-121. (In Russ.). [Руковицина В.М., Поздняков Д.И., Чиряпкин А.С., Оганесян Э.Т. Производные 3-формилхромона как модуляторы активности митохондриального комплекса III. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2020;4:114-121].
  9. Toklu HZ, Yang Z, Ersahin M, Wang KKW. Neurological Exam in Rats Following Stroke and Traumatic Brain Injury. Methods Mol Biol. 2019;2011:371-381. doi: 10.1007/978-1-4939-9554-7_21
  10. Abdolmaleki A, Moghimi A, Ghayour MB, Rassouli MB. Evaluation of neuroprotective, anticonvulsant, sedative and anxiolytic activity of citicoline in rats. Eur J Pharmacol. 2016;789:275-279. doi: 10.1016/j.ejphar.2016.07.048
  11. Li Y, D'Aurelio M, Deng JH. An assembled complex IV maintains the stability and activity of complex I in mammalian mitochondria. J Biol Chem. 2007; 24:17557-17562.
  12. Wang H, Huwaimel B, Verma K. Synthesis and Antineoplastic Evaluation of Mitochondrial Complex II (Succinate Dehydrogenase) Inhibitors Derived from Atpenin A5. Chem Med Chem. 2017;12(13):1033-1044.
  13. Jadhav S, Avila J, Schöll M, et al. A walk through tau therapeutic strategies. Acta Neuropathol Commun. 2019;7(1):22. doi: 10.1186/s40478-019-0664-z
  14. Gu H, Dodel R, Farlow MR, Du Y. Advances in the development of antibody-based immunotherapy against prion disease. Antibody Technology Journal. 2014;4:45-55 doi: 10.2147/ANTI.S53336
  15. Kabadi SV, Stoica BA, Byrnes KR, et al. Selective CDK inhibitor limits neuroinflammation and progressive neurodegeneration after brain trauma. J Cereb Blood Flow Metab. 2012;32(1):137-149. doi: 10.1038/jcbfm.2011.117
  16. Ng SY, Lee AYW. Traumatic Brain Injuries: Pathophysiology and Potential Therapeutic Targets. Front Cell Neurosci. 2019;13:528. doi: 10.3389/fncel.2019.00528
  17. Lohr KM, Frost B, Scherzer C, Feany MB. Biotin rescues mitochondrial dysfunction and neurotoxicity in a tauopathy model. Proc Natl Acad Sci USA. 2020;117(52):33608-33618. doi: 10.1073/pnas.1922392117
  18. Goldstein LE, Fisher AM, Tagge CA, et al. Chronic traumatic encephalopathy in blast-exposed military veterans and a blast neurotrauma mouse model. Sci Transl Med. 2012;4(134):134ra60. doi: 10.1126/scitranslmed.3003716
  19. Rak M, Bénit P, Chrétien D, et al. Mitochondrial cytochrome c oxidase deficiency. Clin Sci (Lond). 2016;130(6):393-407. doi: 10.1042/CS20150707
  20. Schumacker PT. Mitochondrial Succinate Dehydrogenase in Chronic Obstructive Pulmonary Disease: Is Complex II Too Complex? Am J Respir Cell Mol Biol. 2021;65(3):231-232. doi: 10.1165/rcmb.2021-0200ED
  21. Umemoto Y, Patel A, Huynh T, Chitravanshi VC. Wogonin attenuates the deleterious effects of traumatic brain injury in anesthetized Wistar rats. Eur J Pharmacol. 2019;848:121-130. doi: 10.1016/j.ejphar.2019.01.035
  22. Wang JW, Wang HD, Cong ZX, Zhou XM, Xu JG, Jia Y, Ding Y. Puerarin ameliorates oxidative stress in a rodent model of traumatic brain injury. J Surg Res. 2014;186(1):328-37. doi: 10.1016/j.jss.2013.08.027
  23. Segovia-Oropeza M, Santiago-Castañeda C, Orozco-Suárez SA, Concha L, Rocha L. Sodium Cromoglycate Decreases Sensorimotor Impairment and Hippocampal Alterations Induced by Severe Traumatic Brain Injury in Rats. J Neurotrauma. 2020;37(23):2595-2603. doi: 10.1089/neu.2019.6975

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1. Изменение массового коэффициента головного мозга у крыс на фоне введения цитиколина и исследуемых соединений в условиях экспериментальной ХТЭ.

Скачать (387KB)
Метаданные
3. Рисунок 2. Изменение концентрации тау-белка в ткани головного мозга у крыс на фоне введения цитиколина и исследуемых соединений в условиях экспериментальной ХТЭ.

Скачать (339KB)
Метаданные
4. Рисунок 3. Изменение активности сукцинатдегидрогеназы и цитохром-с-оксидазы в митохондриальной фракции головного мозга у крыс на фоне введения цитиколина и исследуемых соединений в условиях экспериментальной ХТЭ.

Скачать (372KB)
Метаданные

© Поздняков Д.И., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии 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».