Нейротропная активность новых аналогов эндоморфинов и ноцицептинаНИР

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2012 г.-31 декабря 2012 г. Нейротропная активность новых аналогов эндоморфинов и ноцицептина
Результаты этапа: В 2012 году в ходе выполнения проекта нами детально исследованы поведенческие эффекты эндогенного опиоидного тетрапептида эндоморфина-2 (YPFF-амид). Препарат инъецировался в дозах 0.1, 1, 5 и 20 мг/кг (в разных сериях экспериментов). Показана способность системно (внутрибрюшинно) вводимого эндоморфина-2 ослаблять тревожность и проявления депрессивности, а также ухудшать обучение с отрицательным подкреплением у взрослых животных (белые крысы). Инъекция тетрапептида детенышам крыс (3-7 недели жизни) позволила выявить возрастную динамику развития его поведенческих эффектов - прежде всего, анксиолитического действия. Значимое влияние на поведение в "приподнятом крестообразном лабиринте" для дозы 20 мг/кг зарегистрировано в возрасте 28 дней; для дозы 5 мг/кг - в возрасте 35 дней. Полученные результаты хорошо согласуются с информацией о процессе созревания мю-опиоидной системы мозга крыс. В целом впервые в едином комплексе экспериментальных исследований оказалось возможным сравнить активность представителя группы эндоморфинов и других пептидных лигандов опиоидных рецепторов. В результате показано сходство эффектов эндоморфина-2 с действием бета-казоморфина-7 (YPFPGPI; взрослые животные), а также цитохрофина-4 и сойморфина-5 (YPFT и YPFVV; детеныши белых крыс). В настоящее время проводится изучение отставленных последствий хронического введения эндоморфина-2 новорожденным животным. Во втором разделе работы нами впервые получены доказательства способности N-концевого фрагмента ноцицептина (AcOH-FGGF-амид) ослаблять тревожность взрослых экспериментальных животных при системном введении. Инъекция детенышам белых крыс позволила выявить возрастную динамику развития поведенческих эффектов тетрапептида. При этом обнаружена смена знака влияний с анксиогенного на анксиолитический в интервале между 21 и 42 днями жизни, что характеризует процесс постнатального созревания орфановой (ORL1) системы их мозга. Можно заключить, что исследованный аналог фрагмента ноцицептина при системном введении проявляет свойства функционального синергиста опиоидных медиаторов (по крайней мере, в случае взрослых животных). Вместе с тем, становление его эффектов в онтогенезе имеет двухфазный характер, чего никогда не обнаруживалось в случае экзорфинов. Наши дальнейшие исследования нейротропной активности N-концевого участка ноцицептина направлены на модификацию его структуры в сторону большей стабильности. В настоящее время проходят тестирование два оригинальных, синтезированных в ИМГ РАН аналога (присоединение к С-концу фрагмента ноцицептина трипептидов -PGP либо -VGP). По уже полученным данным, во втором случае наблюдается заметное повышение активности пептида и приближение последствий его системной инъекции к эффектам центрального введения ноцицептина. Особенно интересным представляется появление у гептапептида AcOH-FGGF-VGP способности ослаблять стресс-вызванную анальгезию и потребление этанола у взрослых самцов белых крыс. В 2013 году планируются к проведению серии с интраназальным введением исследуемых пептидов (в том числе - детенышам белых крыс).
2 1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. Нейротропная активность новых аналогов эндоморфинов и ноцицептина
Результаты этапа: В 2013 году в ходе выполнения проекта нами исследованы поведенческие эффекты хронически неонатально вводимых эндогенного опиоидного тетрапептида эндоморфина-2 (YPFF-амид) и N-концевого фрагмента ноцицептина (AcOH-FGGF-амид). Препараты инъецировались внутрибрюшинно в дозе 1 мг/кг ежедневно в 1-14 дни жизни детенышей (выбор дозы был сделан на основе результатов экспериментов по однократному введению; см. отчет за 2012 г.). Показано, что хронически неонатально применяемые эндоморфин-2, N-концевой фрагмент ноцицептина и параллельно исследуемый нами экзорфин сойморфин-5-амид вызывают отставленные эффекты, которые меньше зависят от возраста животных по сравнению с последствиями острых (однократных) инъекций. Отставленные эффекты хронического неонатального введения пептидов (оценивались до возраста 2 месяца) сохранялись в течение нескольких недель после окончания инъекций, что позволяет предположить программирующее, нейротрофическое по природе действие исследуемых соединений на созревание нервной системы новорожденных млекопитающих. Ранее показано, что эндоморфин-2 при остром введении детенышам белых крыс у самцов снижает локомоцию и уровень тревожности; у самок усиливает локомоцию и ухудшает обучение. При хроническом неонатальном введении тетрапептид у самцов подавляет локомоторную активность, усиливает тревожность и ухудшает обучение с положительным подкреплением. У самок эффекты хронического введения препарата противоположны: он снижает тревожность и усиливает ориентировочно-исследовательскую активность, улучшает обучение с положительным и отрицательным подкреплением. В целом нами обнаружено сходство эффектов эндоморфина-2 с отставленным действием бета-казоморфина-7 (YPFPGPI), а также, в меньшей мере, цитохрофина-4 и сойморфина-5 (YPFT и YPFVV). Следовательно, в представленной работе впервые в едином комплексе экспериментальных исследований удалось сопоставить активность представителя группы эндоморфинов и других пептидных лигандов опиоидных рецепторов. В настоящее время проводится изучение эффектов эндоморфина-2 на фоне предварительного введения антагонистов опиоидных рецепторов (прежде всего, налоксона), а также анализ последствий неинвазивного (интраназального) введения препарата. N-концевой фрагмент ноцицептина при остром введении, как показано ранее, подавляет поведенческую активность самцов в раннем возрасте, но по мере взросления (в промежутке между 28 и 42 днями жизни) наблюдается обращение эффекта; у самок пептид стабильно усиливает ориентировочно-исследовательскую деятельность. В 2013 г. обнаружено, что при хроническом введении AcOH-FGGF-амид подавляет двигательную и ориентировочную активность животных в раннем возрасте, но у самцов в 42 дня вновь отмечается обращение эффекта. Кроме того, пептид ухудшает обучение с положительным подкреплением у крыс обоего пола. Наши дальнейшие исследования нейротропной активности N-концевого участка ноцицептина направлены на модификацию его структуры в сторону большей стабильности. В настоящее время проходят тестирование три оригинальных, синтезированных в ИМГ РАН аналога (присоединение к С-концу фрагмента ноцицептина трипептидов -PGP либо -VGP, а также дипептида -GP). По уже полученным данным (Чеснокова с соавт., 2013), во втором случае наблюдается заметное повышение активности пептида и приближение последствий его системной инъекции к эффектам центрального введения ноцицептина. Кроме того, начато изучение эффектов фрагментов ноцицептина на фоне как блокатора ORL-1 рецепторов JTC-801, так и налоксона, что позволит разделить опиоидные и орфановые составляющие активности препаратов.
3 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Нейротропная активность новых аналогов эндоморфинов и ноцицептина
Результаты этапа: В рамках проекта продолжено изучение роли опиоидных и опиоидоподобных пептидов различной природы как факторов, регулирующих поведение млекопитающих и созревание их нервной системы. Ранее нами показано, что обладающие N-концевым тирозином фрагменты казеинов молока и ряда других белков пищевого происхождения оказывают значимое влияние на состояние мозга, приводя к снижению тревожности, ослаблению депрессивных проявлений, усилению исследовательской активности (гранты РФФИ 99-04-48410, 02-04-48561, 05-04-49761). При хроническом введении новорожденным экспериментальным животным изученные соединения вызывают отставленные, нейротрофические по природе изменения поведенческих реакций, как правило, сходные с последствиями однократных инъекций. В развитие этих иследований в 2012-1014 гг. нами был проведен анализ нейротропного действия оригинальных аналогов эндоморфинов (наиболее селективные эндогенные мю-агонисты) и ноцицептина (действуют через специфические орфановые рецепторы). Препараты однократно вводились взрослым белым крысам, а также однократно и хронически детенышам крыс с последующим анализом острых и отставленных поведенческих эффектов. Использованный подход моделирует ситуацию избыточной активности опиоидной и орфановой систем мозга, что актуально с точки зрения анализа развития некоторых нейропатологий, а также механизмов формирования наркотической зависимости. Нами детально исследованы поведенческие эффекты эндогенного опиоидного тетрапептида эндоморфина-2 (YPFF-амид). Показана способность системно (внутрибрюшинно) вводимого тетрапептида ослаблять тревожность и проявления депрессивности, а также ухудшать обучение с отрицательным подкреплением. В целом впервые в едином комплексе экспериментальных исследований оказалось возможным сравнить активность представителя группы эндоморфинов и других пептидных лигандов опиоидных рецепторов. В результате показано сходство эффектов эндоморфина-2 с действием бета-казоморфина-7 (YPFPGPI; взрослые животные), а также цитохрофина-4 и сойморфина-5 (YPFT и YPFVV; детеныши белых крыс). Нами впервые получены доказательства способности N-концевого фрагмента ноцицептина (AcOH-FGGF-амид) ослаблять тревожность взрослых экспериментальных животных при системном введении. Инъекция тетрапептида детенышам белых крыс позволила выявить возрастную динамику развития его поведенческих эффектов. При этом обнаружена смена знака влияний с анксиогенного на анксиолитический в интервале между 21 и 42 днями жизни, что характеризует процесс постнатального созревания орфановой (ORL1) системы их мозга. Показано, что хронически неонатально применяемые эндоморфин-2, N-концевой фрагмент ноцицептина и параллельно исследованный нами экзорфин сойморфин-5-амид вызывают отставленные эффекты, которые меньше зависят от возраста животных по сравнению с последствиями острых (однократных) инъекций. Отставленные эффекты сохранялись в течение нескольких недель после окончания инъекций, что позволяет предположить программирующее, нейротрофическое по природе действие исследуемых соединений на созревание нервной системы новорожденных млекопитающих. Тестирование трех оригинальных, синтезированных в ИМГ РАН аналогов фрагмента ноцицептина (присоединение к его С-концу трипептидов -PGP либо -VGP, а также дипептида -GP) позволило во втором случае выявить заметное повышение активности препарат и приближение последствий его системной инъекции к эффектам центрального введения прототипа (ноцицептина). В заключительном разделе проведено изучение эффектов фрагментов ноцицептина на фоне как блокатора ORL-1 рецепторов JTC-801, так и налоксона, В результате оказалось возможным разделить опиоидные и орфановые составляющие активности препаратов. В целом выполнение проекта позволило прояснить роль целого ряда в настоящее время мало изученных пептидов в процессах формирования и функционирования ЦНС, предложить новые пути фармакологической коррекции деятельности мозга с использованием оригинальных аналогов природных пептидных регуляторов (прежде всего, FGGF-VGP).

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".