XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Боль - это первый из описанных врачами Древней Греции и Рима симптомов – признаков воспалительного повреждения. Боль – это то, что сигнализирует нам о каком-либо неблагополучии, возникающем внутри организма или о действии некоего разрушающего и раздражающего фактора извне.

Боль, по мнению широко известного русского физиолога П. Анохина, призвана мобилизовывать разнообразные функциональные системы организма для его защиты от воздействия вредящих факторов. Боль включает в себя такие компоненты как: ощущение, соматические (телесные), вегетативные и поведенческие реакции, сознание, память, эмоции и мотивации. Таким образом, боль есть объединяющая интегративная функция целостного живого организма.

Для подавления болезненных ощущений в медицинской практике применяют обезболивающие препараты - это средства, купирующие болевые синдромы различной локализации и относящиеся к группе опиоидов, неопиоидов или комбинированных лекарств. Фармацевтические производства не разработали эффективных препаратов, они либо не доходят до места локализации боли, либо обладают нежелательными побочными эффектами и имеют противопоказания к применению, что резко ограничивает область их клинического использования.

Некоторые типы болевых состояний, например, различные невропатии, практически нечувствительны к этим препаратам. Все это дает новую платформу для поиска новых обезболивающих агентов для современной медицины и фармакологии. Перспективными исследованиями боли являются изучения различных рецепторных мишеней.

Пептид PT-1 имеет влиятельный характер на P2X3 рецепторы. Полипептиды, обладают модулирующим действием на участвующие в генерации болевого сигнала клеточные рецепторы и находят применение в медицине и научных исследованиях. Ионотропные пуринергические рецепторы (P2X) являются лиганд-управляемыми ионными каналами, активируемыми внеклеточным аденозинтрифосфатом (АТФ), некоторыми другими нуклеотидами и их производными. P2X рецепторы широко распространены в теле человека. Так, они характерны для периферических нейронов, иннервирующих различные органы и ткани. Потенциальная важность этих мишеней для разработки медицинских препаратов обусловлена повсеместным присутствием их эндогенного лиганда АТФ в организме и разнообразием состояний, в которых он может реализовать свой активирующий эффект. АТФ – кофермент, участвующий в многочисленных важнейших реакциях, являющийся источником энергии для различных процессов, таких как мышечные сокращения и биосинтез белка. В то же время многочисленные исследования показали, что АТФ, освобожденный из поврежденных или воспаленных тканей, активирует P2X рецепторы и инициирует болевые сигналы. Предполагается участие P2X рецепторов в болевой чувствительности, связанной с травмами, опухолями, воспалением, мигренью, респираторными заболеваниями. У человека известно семь изоформ P2X рецепторов, среди которых изоформы P2X2, P2X3, P2X4 и P2X7, как полагают, участвуют в системе восприятия боли.

P2X3 рецепторы являются важными и хорошо изученными «участниками» болевых процессов как в центральной, так и периферической нервной системе, что позволяет рассматривать их как перспективную мишень в лечении болевых состояний, а их антагонисты – как потенциальные анальгетические средства.

РТ1 имеет следующую аминокислотную последовательность:

Gly1-Tyr2-Cys3-Ala4-Glu5-Lys6-Gly7-Ile8-Arg9-Cys10-Asp11-Asp12-Ile13-His14-Cys15-Cys16-Thr17-Gly18-Leu19-Lys20-Cys21-Lys22-Cys23-Asn24-Ala25-Ser26-Gly27-Tyr28-Asn29-Cys30-Val31-Cys32-Arg33-Lys34-Lys35

Заявляемый пептид состоит из 35 аминокислотных остатков, может быть выделен хроматографическими методами из яда паука Geolycosa sp. ("младший брат" южнорусского тарантула) или получен с помощью пептидного синтеза, а также генно-инженерными методами.

Так же данный пептид способен селективно ингибировать токи, опосредованные пуринергическими рецепторами P2X3 в сенсорных нейронах крыс, а также в условиях экспрессии генов P2X3 рецепторов человека в клетках HEK 293. Показано, что при действии наномолярных концентраций пептида значительно уменьшается активирующий эффект природного агониста АТФ, что связано, по-видимому, со стабилизацией десенситизированного состояния рецепторов. Концентрация РТ1, вызывающая 50%-ное ингибирование токов, опосредованных P2X3 рецепторами в сенсорных нейронах крыс, (IC50) составляет 12 ± 2 нМ при коэффициенте Хилла (nH) 1,1 ± 0,2 (для RO-85 IC50 в отношении рекомбинантных рецепторов крыс составляет ~31 нМ). Исследования активности РТ1 в отношении ряда ионных каналов и ионотропных рецепторов подтверждают специфичность действия пептида на P2X3 рецепторы.

Препараты на основе PT-1 могут оказаться эффективными в терапии болей различной этиологии. PT-1 является первым соединением полипептидной природы, способным оказывать селективное модулирующие действие на P2X3 рецепторы. Пептид характеризуется чрезвычайно стабильной структурой (содержит мотив так называемого «цистинового узла»), кроме того, не содержит остатков метионина. Это служит основанием для предположения высокого потенциала PT1 с точки зрения создания лекарственных препаратов.

Анальгетической активности пептида PT1, можно изучить при помощи создания воспалённого сустава у крыс Wistar. Для этого, выбранная модель должна адекватно подходить к данному исследованию, где необходим грамотный подбор дозы и оценка эффектов препарата. А так же проведение сравнительных анальгетических эффектов с референтными препаратами.

Цель исследования: изучить анальгетическую активность пептида PT1 в биомодели аутоиммунного воспаления сустава, вызванного полным адъювантом Фрейнда на крысах Wistar.

Задачи исследования:

Создание адекватной адъювантной (лат. adjuvans, adjuvantis помогающий, способствующий) биомодели аутоиммунного воспаления сустава на крысах Wistar, для изучение анальгетической активности

Исследование анальгетической активности пептида PT-1 в биомодели аутоиммунного воспаления сустава

Оценить дозу и эффект исследуемого пептида PT-1

Сравнить анальгетический эффект исследуемого пептида с референсными препаратами (диклофенка и ибупрофен)

Провести сравнительный анализ экспериментальных данных

Дизайн исследования:

Животные будут распределяться на 6 экспериментальных групп (таблица №1) так, чтобы среднее значение массы тела не отличалось между группами. Каждому животному будет присвоен индивидуальный номер нанесением цифрового кода на хвост; на карточке клетки будет указываться номер и руководитель исследования, номер протокола биоэтической комиссии, номера животных и номер группы.

Полный адъювант Фрейнда будет вводиться крысам в область голеностопного сустава правой задней конечности. Через 1, 2, 3 дня после индукции воспаления сустава, крысам будет введен подкожно исследуемое вещество или физраствор (группам № 1, 2), а группе № 5,6 - препарат сравнения ибупрофен и диклофенак. Спустя 90 мин после введения исследуемого вещества, физраствора или препарата сравнения, необходимо будет измерить показатели ощущения боли в суставе по силе хватания задних конечностей, общей локомоторной активности мышей в актометре (Opto-Varimex ATM3, Columbus Instruments) и количеству вертикальных локомоций (стоек на задних конечностях), чувствительности конечностей крыс (BIOSEB in vivo Research Instruments), термальной гипералгезии (Hot-Plate Analgesimeter, Columbus Instruments).

Термальную гипералгезию оценим на 3 сутки после индукции воспаления сустава в тесте «горячая пластина», определяя латентное время отдергивания контактной правой конечности в ответ на тепловое раздражение. Вычислим максимальный возможный эффект (%MPE) в группе по формуле:

%MPE = (t1 - t0) / (t2 - t0) х 100, где

t1 – латентное время реакции в экпериментальной группе,

t0 – латентное время реакции в контрольной группе № 1,

t2 – cutoff time.

Кроме того, будет регистрироваться уровень отека сустава электронным штангенциркулем и локальную температуру сустава с помощью бесконтактного инфракрасного термометра.

Полученные результаты будут подвергаться статистической обработке с помощью программного обеспечения MicrosoftExcel2013.

Предполагаемые пути решения задач:

Будет создана адъювантная биомодель аутоиммунного воспаления сустава у крыс Wistar, для изучение анальгетической активности

Будет исследована анальгетическая активность пептида PT-1 в биомодели аутоиммунного воспаления сустава

Будет проведена оценка доз исследуемого пептида PT-1

Будет сравниваться анальгетический эффект исследуемого пептида с референсными препаратами (диклофенак и ибупрофен)

Будет проведен сравнительный анализ экспериментальных данных.

Код для цитирования: Скопировать