phkineticaФармакокинетика и ФармакодинамикаPharmacokinetics and Pharmacodynamics2587-78362686-8830ООО «Издательство ОКИ»10.37489/2587-7836-2021-2-25-30phkinetica-284Research ArticleДОКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФАРМАКОДИНАМИКИPRECLINICAL PHARMACODYNAMICS STUDIESВлияние этилметилгидроксипиридина сукцината на функциональную активность транспортёра гликопротеина-Р в гематоэнцефалическом барьере крыс в норме и при гипоксической гипоксииEffect of ethylmethylhydroxypyridine succinate on the functional activity of the transporter P-glycoprotein in the blood-brain barrier of rats under normal conditions and under hypoxic hypoxiahttps://orcid.org/0000-0001-7829-2494МыльниковП. Ю.MylnikovP. Yu.

Мыльников Павел Юрьевич - ассистент кафедры фармакологии с курсом фармации факультета дополнительного профессионального образования

SPIN-код: 8503-3082

Рязань

Mylnikov Pavel Yu. - assistant of the Department of Pharmacology with the course of Pharmacy of the Faculty of Additional Professional Education

SPIN code: 8503-3082

Ryazan

dukeviperlr@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-1688-0017ЩулькинА. В.ShchulkinA. V.

Щулькин Алексей Владимирович - д. м. н., доцент, профессор кафедры фармакологии с курсом фармации факультета дополнительного профессионального образования

SPIN-код: 2754-1702

Рязань

Shchulkin Aleksey V. - D. Sci. in Medicine, Associate Professor, Professor of the Department of Pharmacology with the course of Pharmacy of the Faculty of Additional Professional Education

SPIN code: 2754-1702

Ryazan

alekseyshulkin@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5618-7607ЧерныхИ. В.ChernykhI. V.

Черных Иван Владимирович - к.б.н., заведующий кафедрой фармацевтической химии

SPIN-код: 5238-6165

Рязань

Chernykh Ivan V. - PhD in Biology, Head of the Department of PharmaceuticalChemistry

SPIN code: 5238-6165

Ryazan

ivchernykh88@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6887-4888ЯкушеваЕ. Н.YakushevaE. N.

Якушева Елена Николаевна - д. м. н., профессор, зав. кафедрой фармакологии с курсом фармации факультета дополнительного профессионального образования

SPIN-код: 2865-3080

Рязань

Yakusheva Elena N. - D. Sci. in Medicine, Professor, Head of the Department of Pharmacology with the course of Pharmacy of the Faculty of Additional Professional Education

SPIN code: 2865-3080

Ryazan

e.yakusheva@rzgmu.ruФГБОУ ВО «Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияRyazan State Medical UniversityRussian Federation202117012022022530Copyright © Мыльников П.Ю., Щулькин А.В., Черных И.В., Якушева Е.Н., 20222022Мыльников П.Ю., Щулькин А.В., Черных И.В., Якушева Е.Н.Mylnikov P.Y., Shchulkin A.V., Chernykh I.V., Yakusheva E.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmacokinetica.ru/jour/article/view/284

Актуальность. Этилметилгидроксипиридина сукцинат (ЭМГПС) – референтный отечественный лекарственный препарат, обладающий выраженной антиоксидантной и антигипоксической активностью. Гликопротеин-Р (Pgp) – АТФ-зависимый белок-транспортёр, локализующийся в тканевых барьерах и осуществляющий защиту клеток и органов от воздействия ксенобиотиков. Экспрессируясь в гематоэнцефалическом барьере (ГЭБ), Pgp ограничивает проникновение лекарственных и токсических веществ в ткань мозга. Цель – оценить влияние ЭМГПС на функциональную активность Pgp в ГЭБ крыс в норме и при острой гипоксической гипобарической гипоксии в эксперименте. Методы исследования. Исследования выполнены на крысах-самцах Wistar, массой 200–250 г, которые были разделены на 4 группы: 1-я группа (контроль, n = 30) – интактные крысы; 2-я группа (контроль гипоксии, n = 30) – крысы, которым моделировали гипоксию и перед этим однократно в/в вводили воду для инъекций; 3-я группа (n = 30) – интактные животные, которым в/в однократно вводили ЭМГПС в дозе 50 мг/кг массы; 4-я группа (n = 30) – крысы, которым перед моделированием гипоксии в/в однократно вводили ЭМГПС в дозе 50 мг/кг массы. Через 30 минут после инъекции у животных 2- и 4-й групп моделировали острую гипоксическую гипоксию в течение 30 минут путём их подъёма на высоту 8000 м со скоростью подъёма и спуска 50 м/с. Через 3 ч после спуска у животных 2- и 4-й групп и через 30 мин после в/в инъекции у животных 1- и 3-й групп оценивали функциональную активность Pgp в ГЭБ по проникновению в ткань мозга фексофенадина – маркерного субстрата Pgp. Для этого крысам в хвостовую вену вводили фексофенадин в дозе 10 мг/кг массы. Через 5, 10, 15, 30, 45, 60 мин после введения их подвергали эвтаназии, забирали не менее 4 мл крови из брюшной аорты в гепаринизированные пробирки и кору лобных долей головного мозга. Концентрацию фексофенадина в биообразцах анализировали методом ВЭЖХ-УФ по оригинальным методикам. Результаты. В ходе исследования было показано, что внутривенное однократное введение ЭМГПС в дозе 50 мг/кг массы вызывает повышение содержания фексофенадина в коре больших полушарий головного мозга крыс, что свидетельствует о снижении активности белка-транспортёра Pgp. Моделирование острой гипоксической гипоксии также сопровождалось повышением проницаемости субстрата белка-транспортёра в ткань мозга. При этом профилактическое введение ЭМГПС перед гипоксическим воздействием существенно не влияло на проницаемость ГЭБ, которая оставалась существенно выше контроля и не отличалась от проницаемости при изолированном гипоксическом воздействии. Выводы. ЭМГПС при однократном внутривенном введении в дозе 50 мг/кг массы снижает активность Pgp в ГЭБ в норме и не оказывает существенного влияния на проникновение в ткань мозга субстрата транспортёра – фексофенадина при острой гипоксической гипоксии.

Relevance. Ethylmethylhydroxypyridine succinate (EMHPS) is a reference domestic drug with pronounced antioxidant and antihypoxic activity. P-Glycoprotein (Pgp) is an ATP-dependent transport protein localized in tissue barriers and protecting cells and organs from the effects of xenobiotics. Being expressed in the blood-brain barrier (BBB), Pgp limits the penetration of drugs and toxic substances into the brain tissue. Aim – to evaluate the effect of EMHPS on the functional activity of Pgp in the BBB of rats in normal conditions and in acute hypoxic hypobaric hypoxia in the experiment. Methods. The studies were carried out on male Wistar rats weighing 200–250 g, which were divided into 4 groups: group 1 (control, n = 30) – intact rats; Group 2 (control of hypoxia, n = 30) – rats, which were simulated hypoxia and before that they were once injected with water for injection; Group 3 (n = 30) – intact animals, which were injected intravenously with EMHPS at a dose of 50 mg / kg body weight; Group 4 (n = 30) – rats, which were injected intravenously with EMHPS at a dose of 50 mg/kg body weight before modeling hypoxia. 30 minutes after injection, animals of groups 2 and 4 were simulated acute hypoxic hypoxia for 30 minutes by ascending to an altitude of 8000 m with an ascent and descent speed of 50 m/s. 3 h after descent animals of groups 2 and 4 and 30 min after intravenous injection in animals of groups 1 and 3, the functional activity of Pgp in the BBB was assessed by the penetration of fexofenadine, a marker substrate of Pgp, into the brain tissue. For this, fexofenadine was injected into the tail vein of rats at a dose of 10 mg/kg of body weight. After 5, 10, 15, 30, 45, 60 minutes after administration, they were euthanized, at least 4 ml of blood was taken from the abdominal aorta into heparinized tubes and the cortex of the frontal lobes of the brain. The concentration of fexofenadine in biosamples was analyzed by HPLC-UV according to original methods. Results. In the course of the study, it was shown that a single intravenous injection of EMHPS at a dose of 50 mg/kg of body weight causes an increase in the content of fexofenadine in the cerebral cortex of rats, which indicates a decrease in the activity of the Pgp transporter protein. Simulation of acute hypoxic hypoxia was also accompanied by an increase in the permeability of the transport protein substrate into the brain tissue. At the same time, the prophylactic administration of EMHPS before hypoxic exposure did not significantly affect the BBB permeability, which remained significantly higher than the control and did not differ from the permeability during isolated hypoxic exposure. Conclusions: EMHPS with a single intravenous injection at a dose of 50 mg/kg body weight reduces the activity of Pgp in the BBB in normal conditions and does not significantly affect the penetration of the transporter substrate – fexofenadine into the brain tissue in acute hypoxic hypoxia

гликопротеин-Ргематоэнцефалический барьерэтилметилгидроксипиридина сукцинатгипоксияP-glycoproteinblood-brain barrierethylmethylhydroxypyridine succinatehypoxiaReferencesВоронина Т.А. Мексидол: спектр фармакологических эффектов. Журнал неврологии и психиатрии. 2012;112(12):86–90.Voronina TA. Mexidol: the spectrum of pharmacological effects. Zhurnal nevrologii i psikhiatrii. 2012;112(12): 86–90. (In Russ).Якушева Е.Н., Щулькин А.В., Попова Н.М., Черных И.В., Титов Д.С. Структура, функции гликопротеина-Р и его значение для рациональной фармакотерапии. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2014;12(2):3–11.Yakusheva EN, Shulkin AV, Popova NM, Chernyh IV, Titov DS. Structure, functions of P-glycoprotein and its role in rational pharmacotherapy. Obzory po klinicheskoi farmakologii i lekarstvennoi terapii. 2014;12(2):3–11. (In Russ).Якушева Е.Н., Щулькин А.В., Черных И.В. Оценка принадлежности мексидола к субстратам, ингибиторам или индукторам гликопротеина-Р. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2015;78(5):19–23. DOI: 10.30906/0869-2092-2015-78-5-19-23.Yakusheva EN, Shchul’kin AV, Chernykh IV. Assessment of the attribution of mexidol to P-glycoprotein substrates, inhibitors, or inductors. Eksperimental'naya i klinicheskaya farmakologiya. 2015;78(5):19–23. (In Russ). DOI: 10.30906/0869-2092-2015-78-5-19-23.Бобков Ю.Г., Иванова И.А. Методологические подходы к поиску фармакологических средств, эффективных при гипоксии и ишемии мозга. Пат. физиол. и эксперим. терапия. 1987;(6):13–19.Bobkov YuG, Ivanova IA. Metodologicheskie podkhody k poisku farmakologicheskikh sredstv, effektivnykh pri gipoksii i ishemii mozga. Pat. fiziol. i eksperim. terapiya. 1987;(6):13–19. (In Russ).Каркищенко Н.Н., Хоронько В.В., Сергеева С.А., Каркищенко В.Н. Фармакокинетика. – Ростов-на-Дону: Феникс; 2001.Karkishchenko NN, Khoron'ko VV, Sergeeva SA, Karkishchenko VN. Farmakokinetika. Rostov-naDonu: Feniks; 2001. (In Russ).Ferry DR, Russell MA, Cullen MH. P-glycoprotein possesses a 1,4- dihydropyridine selective drug acceptor site which is allosterically coupled to a vinca alkaloid selective binding site. Biochem Biophys Res Commun. 1992;188(1):440–445. DOI: 10.1016/0006-291x(92)92404-l.Ferry DR, Russell MA, Cullen MH. P-glycoprotein possesses a 1,4- dihydropyridine selective drug acceptor site which is allosterically coupled to a vinca alkaloid selective binding site. Biochem Biophys Res Commun. 1992;188(1):440–445. DOI: 10.1016/0006-291x(92)92404-l.Witt KA, Mark KS, Hom S, Davis TP. Effects of hypoxia-reoxygenation on rat blood-brain barrier permeability and tight junctional protein expression. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2003;285(6):H2820-31. DOI: 10.1152/ajpheart.00589.2003Witt KA, Mark KS, Hom S, Davis TP. Effects of hypoxia-reoxygenation on rat blood-brain barrier permeability and tight junctional protein expression. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2003;285(6):H2820-31. DOI: 10.1152/ajpheart.00589.2003

The authors declare that there are no conflicts of interest present.