Физико-химические механизмы действия водорастворимых производных фуллерена C60 на терапевтические мишени болезни Альцгеймера

• Автор: Смолина, Анастасия Васильевна
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Содержание
Содержание

Список сокращений

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Производные фуллеренов и их биологическая

активность

1.2. Токсичность производных фуллеренов и их выведение из

организма

1.3. Болезнь Альцгеймера как важная медико-социальная

проблема современности
1.4. Терапевтические мишени болезни Альцгеймера
1.4.1. ß-амилоидные белки
1.4.2. Ионотропные глутаматные АМРА и NMDA рецепторы
1.4.3. Окислительный стресс
1.4.4. Моноаминоксидаза В
1.5. Нейропротекторное действие фуллеренов и их
производных
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Материалы
2.2. Приборы и аппаратура
2.3. Методы исследования
2.3.1. Приготовление суспензии фосфатидилхолиновых липосом..
22 2 Исследование взаимодействия 1111Ф с фосфолипидной ^
' ‘ мембраной методом флуоресцентных зондов
2 2 2 Определение интенсивности пероксидного окисления
липидов
224 Определение антирадикальной активности ВРПФ методом
хемилюминесценции
2 2 $ Исследование влияния ВРПФ на каталитическую
активность моноаминоксидазы (формы А и В)
2.3.6. Определение концентрации белка по методу Лоури
2.3.7. Электрофизиологический метод patch-clamp
Изучение радиолигандного связывания с ионотропными глутаматнымн NMDA рецепторами
2 ^ д Изучение влияния ВРПФ на поведение лабораторных
животных в тесте «Открытое поле»
2 2Ю Изучение влияния ВРПФ на память животных в тесте
«Узнавание новой локализации известного объекта»
2.3.11. Статистическая обработка результатов
Глава 3. Результаты и обсуждение
3.1. Исследование влияния водорастворимых полизамещенных
производных фуллерена Сбо (ППФ) на терапевтические
3.1.1.
3.1.2.
3.1.3.
3.1.4. 3.2.
3.2.1.
3.2.2.
3.2.3.
3.2.4.

мишени болезни Альцгеймера и поведение животных
Исследование взаимодействия ППФ с фосфолипидной
мембраной методом флуоресцентных зондов
Влияние ППФ на активность МАО-В и
свободнорадикальное окисление липидов
Влияние ППФ на функциональное состояние ионотропных
глутаматных АМРА и ИТУГОА рецепторов
Действие ППФ на поведение животных
Исследование влияния гибридных структур на основе аминокислотных производных фуллерена Сбо (ГСФ) на терапевтические мишени болезни Альцгеймера и поведение
животных
Влияние ГСФ на активность МАО-В и
свободнорадикальное окисление липидов
Влияние ГСФ на функциональное состояние ионотропных
глутаматных АМРА и ГЛУША рецепторов
Действие ГСФ на поведение животных
Направленное создание гибридной наноструктуры на основе аминокислотного производного фуллерена С6о и фармакологически активного соединения для коррекции
когнитивных процессов
Заключение
Выводы
Литература

Список сокращений
АТФ - аденозинтрифосфат;
АФК - активные формы кислорода;
АХЭ - ацетилхолинэстераза;
БА - болезнь Альцгеймера;
БАВ - биологически активное вещество;
БП - болезнь Паркинсона;
ВИЧ - вирус иммунодефицита человека;
ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения;
ВРПФ - водорастворимые производные фуллерена С60;
ГСФ - гибридные структуры на основе фуллерена С60;
ДМА - деметилированный арзоксифен;
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота;
ИНЭОС РАН - Институт элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова РАН;
ИПХФ РАН - Институт проблем химической физики РАН;
ИФАВ РАН - Институт физиологически активных веществ РАН;
ЛД50 - средняя летальная доза;
МАО-А и МАО-В - моноаминоксидаза А и В;
МДА - малоновый диальдегид;
НЗ - нейродегенеративное заболевание;
ПОЛ - пероксидное окисление липидов;
ППФ - полизамещенные производные фуллеренов;
СОД - супероксиддисмутаза;
ТБГП - третбутилгидропероксид;
ТБК - 2-тиобарбитуровая кислота;
ТХУ - трихлоруксусная кислота;

дофаминергических нейронах [207]. Так ингибиторы МАО-В повышают уровни моноаминов в мозге и способствуют уменьшению образования АФК.

Рисунок 1.3. Структура мономера МАО-В [202]: N-терминальная (N) и С-терминальная аминокислоты (С); полости, образующие субстратный путь от поверхности белка к флавину в мономере МАО-В: полость активного центра (голубым цветом) и входная полость (фиолетовым цветом), которая находится под петлей (Loop 99-112), обеспечивающей взаимодействие с мембраной. Также выделены флавин (желтым цветом) — действующая часть окислительно-восстановительного кофермента флавинадениндинуклеотида и ингибитор МАО - паргилин (черным цветом). С-конец включается во внешнюю митохондриальную мембрану.
Селегилин (L-депренил) - широко применяемый препарат, впервые синтезированный в 1962 году, который является эффективным селективным необратимым ингибитором МАО-В. Этот препарат усиливает работу катехоламиновой системы, улучшает когнитивные функции пациентов с деменцией альцгеймеровского типа и уменьшает поведенческие изменения [208-211], а также есть данные [212] о том, что этот препарат усиливает действие агонистов дофаминовых рецепторов при терапии пациентов с болезнью Паркинсона, в том числе на ранней стадии заболевания. Существуют данные о том, что селегилин уменьшает оксидативный стресс у мышей [213], а субхроническое введение его крысам приводит к десятикратному усилению активности СОД исключительно в стриатуме [214]. Однако этот препарат оказывает выраженные побочные эффекты. Это