Запорожский государственный медицинский Запорожский государственный медицинский университетуниверситет

кафедра фармакологии и медицинской рецептурыкафедра фармакологии и медицинской рецептуры

ММОЛЕКУЛЯРНО-БИОХИМИЧЕСКИЕ ОЛЕКУЛЯРНО-БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОЛИТРОПНОГО ДЕЙСТВИЯ АСПЕКТЫ ПОЛИТРОПНОГО ДЕЙСТВИЯ

ТИОТРИАЗОЛИНА ТИОТРИАЗОЛИНА

проф. проф. И.Ф. Беленичев, член-кор. НАН и АМН И.Ф. Беленичев, член-кор. НАН и АМН Украины , проф. И.С.ЧекманУкраины , проф. И.С.Чекман

ТИОТРИАЗОЛИНТИОТРИАЗОЛИН - - первый отечественный первый отечественный оригинальный препараторигинальный препарат

В 1982г., базируясь на современных, на В 1982г., базируясь на современных, на тот период, представлениях о тот период, представлениях о патогенезе ишемических нарушений патогенезе ишемических нарушений (дискоординация в цикле Кребса, (дискоординация в цикле Кребса, активация анаэробного гликолиза, активация анаэробного гликолиза, инициирование реакций перекисного инициирование реакций перекисного окисления липидов, угнетения окисления липидов, угнетения активности антиоксидатных активности антиоксидатных ферментов), под руководством ферментов), под руководством И.А.Мазура был создан И.А.Мазура был создан ””Тиотриазолин” Тиотриазолин” - первый отечественный, оригинальный - первый отечественный, оригинальный препарат . Тиотриазолин занял препарат . Тиотриазолин занял достойное место в арсенале достойное место в арсенале метаболитотропных средствметаболитотропных средств..

Тиотриазолин-метаболитотропный Тиотриазолин-метаболитотропный препарат с антиоксидантным и препарат с антиоксидантным и

энерготропным механизмомэнерготропным механизмом АнтиоксидантноеАнтиоксидантное ПротивоишемичеПротивоишемиче

скоеское ЭнерготропноеЭнерготропное АнтиапоптическоАнтиапоптическо

ее МембраностабилиМембраностабили

зиру-ющеезиру-ющее

ГепатопротективнГепатопротективноеое

КардиопротективКардиопротективноеное

НефропротективнНефропротективноеое

НейропротективнНейропротективноеое

Тиотриазолин-метаболитотропный Тиотриазолин-метаболитотропный препарат с антиоксидантным и препарат с антиоксидантным и

энерготропным механизмомэнерготропным механизмом

тиотриазолин применяется в тиотриазолин применяется в кардиологии, гепатологии, кардиологии, гепатологии, гинекологии, неврологии, гинекологии, неврологии, педиатрии, в комплексной терапии педиатрии, в комплексной терапии инфаркта миокарда, стенокардии, инфаркта миокарда, стенокардии, инсультов, гепатитов различного инсультов, гепатитов различного генеза, врожденных пороков генеза, врожденных пороков развития почек и т.д.развития почек и т.д.

ТИОТРИАЗОЛИНТИОТРИАЗОЛИН

Антиоксидантное действиеАнтиоксидантное действие• Торможение путей образования свободных радикалов Торможение путей образования свободных радикалов

при ишемии биоэнергетическими системами при при ишемии биоэнергетическими системами при митохондриальной дисфункциимитохондриальной дисфункции

• Реактивация Реактивация Cu-ZnCu-Zn- зависимой супероксиддисмутазы .- зависимой супероксиддисмутазы .• «Нейтрализация» кислородных радикалов и «Нейтрализация» кислородных радикалов и NONO, ,

ограничение повреждающего действия окисдативного ограничение повреждающего действия окисдативного и нитрозирующего стрессаи нитрозирующего стресса

• Сохранение запасов эндогенного антиоксиданта Сохранение запасов эндогенного антиоксиданта αα--токоферола токоферола

• нормализация тиол-дисульфидного равновесия, нормализация тиол-дисульфидного равновесия, повышение уровня восстановленного глутатионаповышение уровня восстановленного глутатиона

ТИОТРИАЗОЛИН ТИОТРИАЗОЛИН

Противоишемическое и Противоишемическое и энерготропное действиеэнерготропное действие

• Усиление синтеза макроэргических соединений (АТФ, Усиление синтеза макроэргических соединений (АТФ, КФ) , используя наиболее выгодный путь- аэробныйКФ) , используя наиболее выгодный путь- аэробный

• Нормализация дыхательной цепи митохондрийНормализация дыхательной цепи митохондрий• Повышение утилизации глюкозы и гликогена в Повышение утилизации глюкозы и гликогена в

метаболических энергопродуцирующих реакциях метаболических энергопродуцирующих реакциях • Предотвращение развития лактоацидоза в условиях Предотвращение развития лактоацидоза в условиях

ишемииишемии• Рациональное потребление кислорода ферментными Рациональное потребление кислорода ферментными

комплексами митохондрийкомплексами митохондрий• Нормализация работы ключевых ферментов цикла Нормализация работы ключевых ферментов цикла

КребсаКребса

ТИОТРИАЗОЛИН ТИОТРИАЗОЛИН

Противоишемическое и энерготропное Противоишемическое и энерготропное действиедействие

• Торможение формирования митохондриальной дисфункцииТорможение формирования митохондриальной дисфункции• Ингибирование «паразитарных» реакций образование АФК Ингибирование «паразитарных» реакций образование АФК

митохондриальными ферментными системамимитохондриальными ферментными системами• Активация цитозольно-митохондриальных компенсаторных Активация цитозольно-митохондриальных компенсаторных

шунтов продукции энергии в острый период ишемиишунтов продукции энергии в острый период ишемии• Активация малат-аспартатного шунта, за счет позитивного Активация малат-аспартатного шунта, за счет позитивного

влияния на активность митохондриальной НАДН- МДГвлияния на активность митохондриальной НАДН- МДГ

• Нормализация функциональной активности митохондрий в Нормализация функциональной активности митохондрий в условиях гипоксии опосредованно через экспрессию условиях гипоксии опосредованно через экспрессию HIF-1 HIF-1 и и HSPHSP

Стадии нейроапоптозаСтадии нейроапоптоза

ТИОТРИАЗОЛИН ТИОТРИАЗОЛИН

Влияние на апоптозВлияние на апоптоз• увеличение уровня антиапоптического белкаувеличение уровня антиапоптического белка

bcl-2bcl-2• переключение морфологической гибели переключение морфологической гибели

клеток с некроза на более «мягкий» – апоптоз, клеток с некроза на более «мягкий» – апоптоз, опосредованно через усиления экспрессии опосредованно через усиления экспрессии генов раннего реагирования генов раннего реагирования c-fos c-fos в острый в острый период ишемиипериод ишемии

• Снижение апоптические изменненых клеток Снижение апоптические изменненых клеток при воздействии избытка при воздействии избытка NO in vitroNO in vitro

•

ТИОТРИАЗОЛИН ТИОТРИАЗОЛИН

Мемраностабилизирующее действиеМемраностабилизирующее действие• Сохранение текучести мембран, протекция Сохранение текучести мембран, протекция

фосфолипидов от окисленияфосфолипидов от окисления • Предотвращение поляризации ионных Предотвращение поляризации ионных

каналов и нормализация ионного транспортаканалов и нормализация ионного транспорта• Сохранение пороговой чувствительности Сохранение пороговой чувствительности

мембранных рецепторовмембранных рецепторов• Протективное действиеПротективное действие по отношению к по отношению к KK++--

NaNa++-AT-ATФ-азеФ-азе

Механизм антиоксидантного Механизм антиоксидантного действия тиотриазолинадействия тиотриазолина

Митохондриальнаядисфункция

Транзиторнаяцеребральная

ишемия

Интрацеребральнаягеморрагия

Нейродегенеративныерасстройства

Локальное термическое повреждение

мозга

Эпилептогенные судороги

Митохондриальная дисфункция - Митохондриальная дисфункция - типовой патологический процесс не типовой патологический процесс не имеющий этиологической имеющий этиологической специфичности , специфичности , характеризующийся нарушением характеризующийся нарушением продукции и транспорта энергии , продукции и транспорта энергии , образованием АФК в образованием АФК в «паразитарных» энергетических «паразитарных» энергетических реакциях, повреждением мембран реакциях, повреждением мембран митохондрий и ДНК , открытием митохондрий и ДНК , открытием митохондриальных пор, митохондриальных пор, экспрессисией проапоптических экспрессисией проапоптических белков .белков .

Продукция АФК при Продукция АФК при митохондриальной митохондриальной

дисфункциидисфункции

Проявления первичной Проявления первичной МДМД

MELASMELAS – митохондриальная миопатия, – митохондриальная миопатия, энцефалопатия, лактатный ацидоз, энцефалопатия, лактатный ацидоз, инсультоподобные эпизоды.инсультоподобные эпизоды.

CPEOCPEO//PEO PEO – офтальмоплегия, связанная с – офтальмоплегия, связанная с поражением глазодвигательных мышц, поражением глазодвигательных мышц, офтальмоплегия плюс синдром.офтальмоплегия плюс синдром.

KSS KSS – ретинопатия, слабость – ретинопатия, слабость проксимальных мышц, аритмия, атаксия.проксимальных мышц, аритмия, атаксия.

MERRF MERRF – миоклоническая эпилепсия с – миоклоническая эпилепсия с обнаружением обнаружением RRFRRF..

LHON LHON – врожденная нейропатия глазного – врожденная нейропатия глазного нерва.нерва.

Leig syndrome Leig syndrome – инфинтильная подострая – инфинтильная подострая некротизирующая энцефалопатия.некротизирующая энцефалопатия.

NAPRNAPR – нейропатия, атаксия и пигментная – нейропатия, атаксия и пигментная ретинопатия.ретинопатия.

Вторичные МД в Вторичные МД в качестве звеньев качестве звеньев

патогенеза патогенеза интрацеребральная геморринтрацеребральная геморрaaгия, гия,

хроническое нарушение мозгового хроническое нарушение мозгового кровообращения эпилептогенные судороги, кровообращения эпилептогенные судороги, локальное термическое повреждение локальное термическое повреждение мозга, нейродегенеративные расстройства, мозга, нейродегенеративные расстройства, транзиторная церебральная ишемия, транзиторная церебральная ишемия, синдром хронического утомления, мигрени, синдром хронического утомления, мигрени, кардиомиопатии, алкогольные кардиомиопатии, алкогольные энцефалопатии, сенильная деменция, энцефалопатии, сенильная деменция, нейроинфекции, кардиомиопатии, нейроинфекции, кардиомиопатии, гликогенозы, болезни соединительной гликогенозы, болезни соединительной ткани, диабет, рахит, тубулопатии, ткани, диабет, рахит, тубулопатии, панцитопения, гипопаратиреоз, печеночная панцитопения, гипопаратиреоз, печеночная недостаточность и др.недостаточность и др.

Открытие пор происходит за счет Открытие пор происходит за счет окисления тиольных групп цистеин -окисления тиольных групп цистеин -зависимого участка белка внутренней зависимого участка белка внутренней мембраны митохондрий (АТФ/АДФ - мембраны митохондрий (АТФ/АДФ - антипортер), что превращает его в антипортер), что превращает его в проницаемый неспецифический канал- проницаемый неспецифический канал- пору. Открытие пор превращает пору. Открытие пор превращает митохондрии из «электростанций» в митохондрии из «электростанций» в «топку» субстратов окисления без «топку» субстратов окисления без образования АТФ, сопровождается образования АТФ, сопровождается снижением мембранного потенциала, снижением мембранного потенциала, высокоамплитудным набуханием высокоамплитудным набуханием митохондрий, разрывом внешней митохондрий, разрывом внешней мембраны и выходом мембраны и выходом проапоптотических факторов.проапоптотических факторов.

Апоптоз( некроз )

Нарушение синтеза

белкаde novo

Нарушение процессов

трансляции и транскрипции

«Паразитарные»энергетические

реакции

Нарушение ионного

транспорта,генерации ипроведения

импульса

Нарушениеобратногозахвата

медиаторов( КХА, Ср, ДА, ГЛ )

АТФ

АТФ

Дефицит О2

Окислительнаямодификация

м-ДНКГлутаматнаяэксайтотоксичность

Избыток Ca++

Оксидативныйстресс

ГиперпродукцияNO и

нитрозирующийстресс

Противоишемический и энерготропный Противоишемический и энерготропный механизм действия тиотриазолинамеханизм действия тиотриазолина

Влияние тиотриазолина(50 Влияние тиотриазолина(50 мг/кг) на продукцию энергиимг/кг) на продукцию энергии

- Контроль (ишемия)- Контроль (ишемия)

- Тиотриазолин (50 мг/кг)- Тиотриазолин (50 мг/кг)- Интакт- Интакт

Влияние тиотриазолина (50 мг/кг) на Влияние тиотриазолина (50 мг/кг) на транспорт и расход энергиитранспорт и расход энергии

- Интакт- Интакт

- Контроль (ишемия)- Контроль (ишемия)

- тиотриазолин (250 мг/кг)- тиотриазолин (250 мг/кг)

** - p< 0,05 по отношению к контролю

****

**

Влияние тиотриазолина на Влияние тиотриазолина на открытие митохондриальной открытие митохондриальной

поры (суспензия митохондрий)поры (суспензия митохондрий)

Изменение мембранного Изменение мембранного потенциала заряда (потенциала заряда (ΔΔψψ ) )

митохонлрий фоне курсового митохонлрий фоне курсового назначения тиотриазолина назначения тиотриазолина

**

**

**

Примечание: Примечание:

- - PP << 0,05 по отношению к контролю 0,05 по отношению к контролю

Нарушение тиол-дисульфидного Нарушение тиол-дисульфидного равновесия -причиныа повышения равновесия -причиныа повышения

уровня гомоцистеина уровня гомоцистеина Развитие седечно-Развитие седечно-

сосудистых патологисосудистых патологийй

ТромбообразованиеТромбообразование (риск тромбоэмболии (риск тромбоэмболии

увеличивается в несколько увеличивается в несколько раз)раз)

АтеросклерозАтеросклероз в 1975 г.в 1975 г. McCully McCully предложил предложил

гомоцистеиновую теорию гомоцистеиновую теорию атеросклероза атеросклероза

Нейро-Нейро-дегенеративные дегенеративные заболеваниязаболевания

(болезнь Альцгеймера)(болезнь Альцгеймера)

Нарушение течения Нарушение течения беременности и беременности и формирования плодаформирования плода

(главное - патологии (главное - патологии развития нервной развития нервной системы)системы)

•Нарушение какого - либо из этапов превращения ГЦ (вследствие недостатка витаминов или генетического дефекта ферментов)•Сопутствующие заболевания (почечная недостаточность)•Действие приема некоторых лекарственных препаратов

Влияние тиотриазолина на активность ферментов Влияние тиотриазолина на активность ферментов антиоксидантной системы и ТДС и биодоступности антиоксидантной системы и ТДС и биодоступности

NONO

Влияние Влияние тиотриазолина на тиотриазолина на

уровень уровень окисленных тиолов окисленных тиолов

и гомоцистеинаи гомоцистеина

Влияние Влияние тиотриазолина на тиотриазолина на цикл оксида азота цикл оксида азота

****

- p< 0,05 по отношению к контролю **

Влияние тиотриазолина на Влияние тиотриазолина на характеристику нейронов характеристику нейронов IVIV--VV

слоев коры головного мозга крыс с слоев коры головного мозга крыс с экспериментальной ишемиейэкспериментальной ишемией

Нейроны Нейроны IVIV--VV слоев коры слоев коры головного мозга контрольной головного мозга контрольной

группы животных группы животных (экспериментальная ишемия)(экспериментальная ишемия)

Нейроны Нейроны IVIV--VV слоев коры слоев коры головного мозга животных с головного мозга животных с

курсовым назначением курсовым назначением тиотриазолинатиотриазолина

Экспрессия гена Экспрессия гена c-fosc-fos, количество , количество bcl-2bcl-2 позитивных нейронов позитивных нейронов CACA 1 1

зоны гиппокампа животных с зоны гиппокампа животных с экспериментальной ишемиейэкспериментальной ишемией

**

**

- - C-FOSC-FOS

- - Bcl-2Bcl-2** - p< 0,05 по отношению к контролю

«ГИПЕРЭКСПРЕСС«ГИПЕРЭКСПРЕССИЯ»ИЯ»

C-FOSC-FOS

«НОРМОЭКСПРЕСС«НОРМОЭКСПРЕССИЯ»ИЯ»

АКТИВАЦИЯ АКТИВАЦИЯ ТРАНСЛЯЦИИ, ТРАНСЛЯЦИИ,

ТРАНСКРИПЦИИТРАНСКРИПЦИИ

СИНТЕЗ ПЛАСТИЧЕСКИХ СИНТЕЗ ПЛАСТИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ КЛЕТКИКОМПОНЕНТОВ КЛЕТКИ

ФРАГМЕНТАЦИЯ ДНК, ФРАГМЕНТАЦИЯ ДНК, АКТИВАЦИЯ АКТИВАЦИЯ NONO--

СИНТАЗЫ, НАКОПЛЕНИЕ СИНТАЗЫ, НАКОПЛЕНИЕ ПЕРОКСИНИТРИТАПЕРОКСИНИТРИТА

АПОПТОЗ

Кафедра фармакологии Кафедра фармакологии ЗГМУЗГМУ

Влияние Влияние тиотриазолина на тиотриазолина на окислительную окислительную

модификацию белков модификацию белков в суспензии в суспензии митохондриймитохондрий

Влияние Влияние тиотриазолина на тиотриазолина на

активность ферментов активность ферментов тиол-дисульфидной тиол-дисульфидной

системысистемы

** - p< 0,05 по отношению к контролю

**

****

** **

Примечание:Примечание:ОНМК- ОНМК- острое нарушение мозгового кровообращенияострое нарушение мозгового кровообращенияТио- Тио- тиотриазолинтиотриазолин

ОБУЧЕНИЕОБУЧЕНИЕ

CC -- FOSFOS

СИНТЕЗ СИНТЕЗ РЕГУЛЯТОРНЫРЕГУЛЯТОРНЫ

Х БЕЛКОВХ БЕЛКОВ

КОНСОЛИДАЦИЯ КОНСОЛИДАЦИЯ ПАМЯТИПАМЯТИ

Кафедра фармакологии ЗГМУКафедра фармакологии ЗГМУ

МОЛЕКУЛЯРНО-БИОХИМИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ МОЛЕКУЛЯРНО-БИОХИМИЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ТИОТРИАЗОЛИНАДЕЙСТВИЯ ТИОТРИАЗОЛИНА

тиотриазолинтиотриазолин

AP – 1 (+)AP – 1 (+)ASK -1 (-)ASK -1 (-)

Синтез СОД (+)Синтез СОД (+)Каталазы (+)Каталазы (+)

ОМБ (-)ОМБ (-)8-8-GG (-)GG (-)

Влияние на ответ геномаФакторы роста

Нормализация Нормализация C-FOSC-FOS((АПОПТОЗ/НЕКРОЗ)АПОПТОЗ/НЕКРОЗ)

Модуляция экспрессии Модуляция экспрессии ммNO-sintNO-sint(нитрозирующий стресс (нитрозирующий стресс

(-)(-)

АНТИОКСИДАНТНОЕ АНТИОКСИДАНТНОЕ ДЕЙСТВИЕДЕЙСТВИЕ

МИТОПРОТЕКТИВНОЕ МИТОПРОТЕКТИВНОЕ ДЕЙСТВИЕ ДЕЙСТВИЕ

(митохондриальная пора (-))(митохондриальная пора (-))

Энерготропное действие

ЦИТОПРОТЕКТИВНОЕ

ДЕЙСТВИЕ

N-метил-D-аспартат вносили в дозе 200 мкМоль в суспензию нейронов коры крысят (в возрасте 4 недели) линии Вистар и инкубировали 60 минут

Кафедра фармакологии ЗГМУКафедра фармакологии ЗГМУ