Изучение влияния анксиолитика ГМЛ-1 на активность изоформ цитохрома CYP2C9 и CYP1A2

Оксана Геннадьевна Грибакина; Роман Владимирович Шевченко; Павел Олегович Бочков; Александр Александрович Новицкий; Александр Алексеевич Литвин; Геннадий Борисович Колыванов; Вдадимир Павлович Жердев

doi:10.24411/2587-7836-2019-10045

Изучение влияния анксиолитика ГМЛ-1 на активность изоформ цитохрома CYP2C9 и CYP1A2

Оксана Геннадьевна Грибакина, Роман Владимирович Шевченко, Павел Олегович Бочков, Александр Александрович Новицкий, Александр Алексеевич Литвин, Геннадий Борисович Колыванов, Вдадимир Павлович Жердев

https://doi.org/10.24411/2587-7836-2019-10045

Полный текст:

PDF (Rus) | HTML | XML

Аннотация

Изучено влияние соединения ГМЛ-1 на активность изоформы цитохрома Р450 CYP2C9 и CYP1A2 по маркерным препаратам лозартану и кофеину в экспериментах на крысах. Установлено, что ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг, в 10 раз превышающую максимальную эффективную анксиолитичекую дозу 1 мг/кг (внутрижелудочное введение), не вызывает изменения активности исследуемых изоформ. Изучение влияния продолжительности введения ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг на изменение активности изофермента CYP2C9 показало, что введение ГМЛ-1 в течение 3 или 4 дней не оказывает ни ингибирующего, ни индуцирующего эффекта на изофермент CYP2C9.

Ключевые слова

ГМЛ-1, CYP2C9, CYP1A2, лозартан, кофеин, метаболическое отношение, межлекарственное взаимодействие, GML-1, CYP2C9, CYP1A2, losartane, caffeine, metabolic ratio, drug-drug interaction

Для цитирования:

Грибакина О.Г., Шевченко Р.В., Бочков П.О., Новицкий А.А., Литвин А.А., Колыванов Г.Б., Жердев В.П. Изучение влияния анксиолитика ГМЛ-1 на активность изоформ цитохрома CYP2C9 и CYP1A2. Фармакокинетика и Фармакодинамика. 2019;(2):36-40. https://doi.org/10.24411/2587-7836-2019-10045

For citation:

Gribakina O.G., Shevchenko R.V., Bochkov P.O., Novitskiy A.A., Litvin A.A., Kolyvanov G.B., Zherdev V.P. Study of the effect of anxiolytic GML-1 on the activity of cytochrome CYP2C9 and CYP1A2 isoforms. Pharmacokinetics and Pharmacodynamics. 2019;(2):36-40. (In Russ.) https://doi.org/10.24411/2587-7836-2019-10045

Введение

Цитохром Р450 (CYP) является важной метаболизирующей ферментной системой в организме человека, которая отвечает за окислительный метаболизм многочисленных эндогенных веществ и ксенобиотиков [1]. Лекарства и ксенобиотики у людей в первую очередь метаболизируются изоферментами семейств CYP1, CYP2, CYP3 и CYP4 цитохрома Р450 [2]. Многие лекарственные препараты могут влиять на активность изоформ цитохрома Р450, являясь либо его ингибиторами, либо индукторами, что может лежать в основе межлекарственного взаимодействия [3].

В ФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» было синтезировано новое биологически активное соединение ГМЛ-1 (лиганд транслокаторного белка (TSPO)), обладающего анксиолитической активностью [4]. Влияние новых соединений на активность изоформы цитохрома Р450 необходимо оценивать уже на доклиническом этапе, поэтому целью настоящего исследования явилась оценка влияния соединения ГМЛ-1 на изменение активности изофермента CYP2C9 и CYP1A2 в дозе 10 мг/кг (в течение 4 дней, трёхкратно через каждые 3 ч). Для гарантированного выявления взаимодействия ГМЛ-1 и изоформы CYP2C9 использовали дозу 10 мг/кг, в 10 раз превышающую максимальную эффективную анксиолитичекую дозу (1 мг/кг). Соединение ГМЛ-1 вводили крысам внутрижелудочно (в/ж). Изучено влияние длительности введения крысам ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг на возможный индуцирующий или ингибирующий эффекты CYP2C9 (3- и 4-дневное введение). Изучено влияние соединения ГМЛ-1 после его в/ж введения в дозе 10 мг/кг на возможный индуцирующий или ингибирующий эффекты изофермента CYP1A2.

Материалы и методы

Изучение влияния соединения ГМЛ-1 на изменение активности изоформы CYP2C9 после его введения в дозе 10 мг/кг по данным экскреции с мочой

В настоящем исследовании оценивали влияние ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг при введении препарата в течение 4 дней, трёхкратно через каждые 3 ч. Выбор дозы основывался на результатах ранее проведённых исследований анксиолитической активности и экспериментальных данных фармакокинетики ГМЛ-1 у крыс [5, 6].

Индуцирующий или ингибирующий эффект ГМЛ-1 оценивали по абсолютным величинам метаболических отношений препарата-маркера. Под «метаболическим отношением» (МО) понимали отношение концентрации метаболита лозартана (Е-3174) и кофеина (теобромина и параксантина) к концентрации исходного соединения в суточной моче.

На данном этапе исследования определяли метаболические отношения (Е-3174/ лозартан) после введения лозартана без ГМЛ-1 (контроль; I) в сравнении с введением лозартана на фоне 4-дневного введения ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг (II).

Крысам вводили сначала внутрижелудочно лозартан (контроль), затем по истечении 4 суток этим же животным вводили в/ж ГМЛ-1 в течение 4 дней, трёхкратно через каждые 3 ч (субхроническое введение). Лозартан животным вводили через 30 мин после последнего введения ГМЛ-1.

Препарат-маркер лозартан вводили в дозе 30 мг/кг. Крыс помещали в индивидуальные клетки со свободным доступом к воде. У каждой крысы собирали суточную мочу. Анализ проб мочи животных проводили с использованием ВЭЖХ. Методики экстракции и количественного определения исследуемых веществ подробно изложены в статье Прониной О.Г. и соавт. [7].

Достоверность различий между величинами МО препарата-маркера после введения лозартана без ГМЛ-1 (контроль) и на фоне субхронического введения ГМЛ-1 оценивали с помощью парного t-критерия Стьюдента.

Изучение влияния длительности введения крысам соединения ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг на изменение активности изоформы CYP2C9 по данным экскреции с мочой

Исследования проводили на 2 группах крыс. В каждую группу входило по 8 животных. Субхроническое 3-дневное введение ГМЛ-1 – группа I и субхроническое 4-дневное введение ГМЛ-1 – группа II. Крысам I группы сначала вводили в/ж лозартан (контроль), затем по истечении 3 суток этим же животным вводили в/ж ГМЛ-1 в течение 3 дней, трёхкратно через каждые 3 ч. Крысам II группы сначала вводили лозартан (контроль), затем по истечении 3 суток этим же животным вводили в/ж ГМЛ-1 в течение 4 дней, трёхкратно через каждые 3 ч. Лозартан животным обеих групп вводили через 30 мин после последнего введения ГМЛ-1. У каждой крысы собирали суточную мочу.

Изучение влияния соединения ГМЛ-1 на изменение активности изофермента цитохрома P450 CYP1А2 по данным экскреции с мочой

На данном этапе исследования определяли метаболические отношения (теобромин/кофеин и параксантин/ кофеин ) после введения кофеина без ГМЛ-1 (контроль; I) в сравнении с введением кофеина на фоне 4-дневного введения ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг (II).

Крысам вводили сначала в/ж кофеин (контроль), затем по истечении 4 суток этим же животным вводили в/ж ГМЛ-1 в течение 4 дней, трёхкратно через каждые 3 ч (субхроническое введение). Кофеин животным вводили одновременно с последним введением ГМЛ-1.

Препарат-маркер кофеин вводили животным в дозе 50 мг/кг. Крыс помещали в индивидуальные клетки со свободным доступом к воде. У каждой крысы собирали суточную мочу. Анализ проб мочи животных проводили с использованием ВЭЖХ. Методики экстракции и количественного определения исследуемых веществ подробно изложены в статье [8].

Достоверность различий между величинами МО препарата-маркера после введения кофеина без ГМЛ-1 (контроль) и на фоне субхронического введения ГМЛ-1 оценивали с помощью парного t-критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение

На рис. 1 представлены метаболические отношения после введения крысам лозартана без ГМЛ-1 (контроль; I) и введения лозартана на фоне субхронического введения ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг (II). Так, после введения лозартана без ГМЛ-1 средняя величина МО составила 1,88±0,25, а после введения лозартана на фоне субхронического введения ГМЛ-1 – 2,14±0,26.

При сравнении величин МО (Е-3174/лозартан) после введения лозартана без ГМЛ-1 (контрольная группа) и после введения лозартана на фоне 4-дневного введения ГМЛ-1 статистически значимые различия не выявлены (р < 0,05).

На рис. 2 представлены средние величины МО в контрольных группах в сравнении с аналогичными параметрами, полученными после введения лозартана на фоне 3- и 4-дневного введения ГМЛ-1.

При сравнении величин МО не выявлены статистически значимые различия в контрольных группах в сравнении с введением лозартана на фоне 3- и 4-дневного введения ГМЛ-1 (р < 0,05).

Средняя величина МО после субхронического 3-дневного введения ГМЛ-1 составила 2,39±0,38 и в контрольной группе – 2,10±0,32. Среднее значение МО после субхронического 4-дневного введения ГМЛ-1 составило – 2,14±0,26 (контроль – 1,88±0,25). Таким образом, продолжительность в/ж введения ГМЛ-1 в течение 3 или 4 дней в дозе 10 мг/кг не оказывает ни ингибирующего, ни индуцирующего эффекта на изофермент CYP2C9.

Так же было установлено, что ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг не оказывал индуцирующего/ингибирующего эффекта на изофермент CYP1A2 (р < 0,05).

На рис. 3 представлены величины МО метаболита кофеина – теобромина к неизменённому веществу после введения кофеина без ГМЛ-1 и на фоне 4-дневного в/ж введения ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг.

Среднее значение МО теобромина к неизменённому веществу после введения кофеина без ГМЛ-1 составило 2,06±0,45, а на фоне 4-дневного введения ГМЛ-1 – 1,66±0,42.

На рис. 4 представлены величины МО метаболита кофеина – параксантина к неизменённому веществу после введения кофеина без ГМЛ-1 (I) и на фоне 4-дневного в/ж введения ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг (II).

Статистический анализ не выявил достоверно значимых различий между величинами МО параксантина в суточной моче животных после введения кофеина без ГМЛ-1 (I) и на фоне субхронического введения ГМЛ1 (II). Так, для крыс группы I этот параметр равнялся 1,94±0,44 и для крыс группы II – 1,90±0,38, соответственно. То есть, введение кофеина на фоне 4-дневного в/ж введения ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг не вызвало изменения активности изофермента CYP1A2.

Заключение

На крысах изучено влияние ГМЛ-1 на изменение активности изофермента цитохрома Р450 CYP2C9 (маркерный субстрат – лозартан) и CYP1A2 (маркерный субстрат – кофеин). Изучение влияния дозы 10 мг/кг на изменение активности изоферментов CYP2C9 и CYP1A2 показало, что ГМЛ-1 после 4-дневного введения (3 раза в день) не вызывает изменения активности данных изоформ. Изучение влияния продолжительности введения ГМЛ-1 в дозе 10 мг/кг на изменение активности изофермента CYP2C9 показало, что введение ГМЛ-1 в течение 3 или 4 дней не оказывает ни ингибирующего, ни индуцирующего эффекта на изофермент CYP2C9.

Таким образом, после введения крысам ГМЛ-1 в дозе, в 10 раз превышающую максимальную эффективную, не было выявлено межлекарственного взаимодействия с изоформами CYP2C9 и CYP1A2. Введение ГМЛ-1 в эффективных анксиолитических дозах (0,1–1,0 мг/кг) гарантированно исключает развитие межлекарственных взаимодействий.

Список литературы

1. Frye RF. Probing the world of cytochrome P-450 enzymes. Mol Interv. 2004;4(3):157–162. DOI: 10.1124/mi.4.3.5

2. Shimada T, Yamazaki H, Mimura M, et al. Interindividual variations in human liver cytochrome P-450 enzymes involved in the oxidation of drugs, carcinogens and toxic chemicals: studies with liver microsomes of 30 Japanese and 30 Caucasians. J Pharmacol Exp Ther. 1994;270(1):414–423.

3. КукесВ.Г., ГрачевС.В., СычевД.А., РаменскаяГ.В. Метаболизмлекарственныхсредств. Научные основы персонализированной медицины: руководство для врачей. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. 304 с. [Kukes VG, Grachev SV, Sychev DA, Ramenskaya GV. Metabolizm lekarstvennyh sredstv. Nauchnye osnovy personalizirovannoj mediciny: rukovodstvo dlya vrachej. Moscow: GEOTAR-Media. 2008;304 (In Russ).].

4. Яркова М.А., Мокров Г.В., Гудашева Т.А., Середенин С.Б. Анксиолитическое действие оригинальных производных пирроло[1,2-αα] пиразина, лигандов TSPO, зависит от биосинтеза нейростероидов // Хим.-фар. ж. – 2016. – Т. 50. – № 8. – С. 3–6. [Yarkova MA, Mokrov GV, Gudasheva TA, Seredenin SB. Anksioliticheskoe dejstvie original'nyh proizvodnyh pirrolo[1,2-α]pirazina, ligandov TSPO, zavisit ot biosinteza nejrosteroidov. Khim.-farm. zh. 2016;50(8):3–6. (In Russ).] DOI: 10.30906/0023-1134-2016-50-8-3-6

5. Ярков С.А., Мокров Г.В., Гудашева Т.А., и др. Фармакологическое изучение новых соединений – регуляторов 18 кДа транслокаторного белка // Эксперим. и клин. фармакол. – 2016. – Т. 79. – № 1. – С. 7–11. [Yarkov SA, Mokrov GV, Gudasheva TA, et al. Pharmacological study of new compounds acting as regulators of 18-kDa translocator protein ligands. Experim. i klin. farmakol. 2016;79(1):7–11 (In Russ).] DOI: 10.30906/0869-2092-2016-79-1-7-11

6. Новицкий А.А., Бочков П.О., Шевченко Р.В., и др. Фармакокинетика потенциального анксиолитика ГМЛ-1 у крыс // Эксперим. и клин. фармакол. – 2018. – Т. 81 – № 6. – С. 24–28. [Novitskiy AA, Bochkov PO, Shevchenko RV, et al. Farmakokinetika potencial'nogo anksiolitika GML-1 u krys. Experim. i klin. farmakol. 2018;81(6):24-28 (In Russ).] DOI: 10.30906/0869-2092-2018-81-6-24-28

7. Пронина О.Г., Колыванов Г.Б., Виглинская А.О., и др.. Количественное определение лозартана и его метаболита в моче крыс // Вест. Моск. Ун-та. Сер. 2. Химия. – 2012. – Т. 53. – № 3. – С. 194–197. [Pronina OG, Kolyvanov GB, Viglinskaya AO, et al. Kolichestvennoe opredelenie lozartana i ego metabolita v moche krys. Vest. Mosk. Un-ta. Ser. 2. Himiya. 2012;53(3):194–197. (In Russ).].

8. Новицкая Я.Г., Литвин А.А., Жердев В.П., и др. Количественный анализ кофеина и его метаболитов в плазме крови крыс с применением ВЭЖХ, как метод определения метаболических отношений // Вест. Моск. Ун-та. Сер. 2. Химия. – 2013. – Т. 54 – № 1. – С. 56–60. [Novitskaya YaG, Litvin AA, Zherdev VP, et al. Kolichestvennyj analiz kofeina i ego metabolitov v plazme krovi krys s primeneniem VEZHKH, kak metod opredeleniya metabolicheskih otnoshenij. Vest. Mosk. Un-ta. Ser. 2. Himiya. 2013;54(1):56–60. (In Russ).].