диссертации / 5

90

базальной ( 100 нМ). В присутствии ГК подъем уровня Са2+ не превышает 200

нМ.

В то же время ингибирующий внешний сигнал – действие стимуляторов аденилатциклазы – усиливается ГК, которые повышают эффективность сопряжения регуляторного белка Gs-типа с соответствующими мембранными рецепторами. В данном случае вторичный посредник – циклический АМФ, его уровень в присутствии ГК повышается в 2-3 раза.

На клеточном уровне Ca2+ и цАМФ являются антагонистами, запускаемые ими каскадные реакции с участием Са/КаМ- и А-киназ носят противоположный характер.

Конечный клеточный ответ на стимулирующее действие БАВ – активация и пролиферация клеток, регистрируемая по увеличению включения меченых предшественников РНК (уридина) и ДНК (тимидина).

Геномные мембранотропные эффекты ГК заключаются в подавлении экспрессии мембранных рецепторов и G-белков ингибиторного типа (Gi),

вовлеченных в трансдукцию стимулирующего сигнала [Lee, Gilman, 1997].

Открытие мембранного этапа в действии ГК послужило теоретической предпосылкой для поиска и синтеза новых глюкокортикоидных препаратов,

оказывающих избирательное действие на мембранные рецепторы. Были

использованы два методических подхода. Сотрудниками кафедры

фармакологии Санкт-Петербургского педиатрического института совместно с

Институтом высокомолекулярных соединений (Санкт-Петербург) был разработан оригинальный способ иммобилизации уже известных ГК на гидрофильных полимерах [Байков В.Е. соавт, 1992; Тимофеевский С.Л. и

соавт.,1994]. Связанные с высокомолекулярным носителем ГК утрачивают

91

противовоспалительной активности исходным соединениям (дексаметазон, гидрокортизон), а по противошоковой активности (при травматическом шоке) значительно превосходят их. Приведенные эффекты, возможно, обусловлены не только взаимодействием модифицированных гормонов с мембранными рецепторами клеток-мишеней, но также повышением локальной концентрации стероида. Вместе с тем, у полиэфиров ГК значительно ослаблены такие нежелательные эффекты, как угнетение роста, гипотрофия тимуса.

Второй подход к созданию "мембраноторопных" препаратов ГК предложен в работах сотрудников Центра по химии лекарственных средств Научно-исследовательского химико-фармацевтического института (Москва). Коллектив авторов под руководством Г.С. Гриненко и М.Э. Каминки осуществил поиск новых соединений в ряду производных 16 -метилпрегнанов, оказывающих избирательное местное противовоспалительное и антиаллергическое действие (Авт. свид. №1823392, Патент РФ №2030421). При местном применении они существенно превосходят по широте терапвтического действия дексаметазон, синафлан, триамцинолон ацетонид. У соединений этого ряда отсутствовал ряд побочных системных эффектов – общее катаболическое действие, нарушения обмена углеводов и электролитов, угнетение гормональной функции тимуса и надпочечников. С помощью радиолигандного анализа подтверждена высокая тропность препаратов к мембранным рецепторам ГК, с меньшей эффективностью они связываются цитозольными рецепторами ГК печени и тимуса.

Таким образом, модификация кортизола - наноразмерный кортизол-

полимерный комплекс – не вызывает характерный для глюкокортикоидов побочный эффект в виде апоптоза (атрофия кожи и т.д.), в то же время сохраняется фармакологический эффект глюкокортикоидов – антипролиферативное действие на фибробласты как возможное проявление их терапевтического противовоспалительного действия.

92

Использование препаратов ГК с преимущественно "мембранным" типом действия открывает новые возможности для проведения рациональной гормональной терапии и диагностики ряда заболеваний.

негеномных эффектов глюкокортикоидов в фибробластах кожи,

основанная на определении внутреклоточного рН как показателя раннего апапотоза и изменения внутриклеточного гомеостаза.

2.Ранние этапы апоптоза фибробластов, индуцированного глюкокортикоидами, включают изменение внутриклеточного гомеостаза,

которые определяются уменьшением pH цитоплазмы и увеличением внутриклеточной концентрации ионов кальция. Молекулярными мишенями действия глюкокортикоидов являются Na/H-обменник и Са-

каналы плазматических мембран фибробластов.

3.Ингибирующее влияние мономерных глюкокортикоидов на клеточную пролиферацию и синтез коллагена относится к проявлениям их геномного действия, опосредованного внутриклеточными рецепторами.

4.В терапевтической концентрации наноразмерный кортизол-полимерный комплекс блокирует Са-каналы плазматических мембран и препятствует индуцированному ангиотензинном II входу Ca2+ извне в клетки. В то же время наноразмерный кортизол-полимерный комплекс практически не влияет на стимулированный АII выход Ca2+ из внутриклеточных депо.

5.В физиологическом диапазоне концентраций наноразмерный кортизол-

полимерный комплекс потенцирует действие ангиотензин II, его эффект опосредован взаимодействием с мембранными рецепторами минералкортикоидов.

6.Использование наноразмерного кортизол-полимерного комплекса позволило разделить геномные и негеномные механизмы регуляции активности клетки-мишени.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Авдонин П.В., Ткачук В.А., Рецепторы и внутриклеточный кальций.-М.: Наука, 1994.

2.Базисная и клиническая фармакология / Пер.с англ. Под ред. Бертрама Г.Катцунга. – М.: Бином. 1998. – Т.1,2.

3. Владимиров Ю.А. Дизрегуляция проницаемости мембран митохондрий, некроз и апоптоз // Дизрегуляционная патология. М., 2002. - С. 127-157.

4.Голиков П.П. Рецепторные механизмы глюкокортикоидного эффекта. М., "Медицина", 1988. 286с.

5.Голиков П.П. Рецепторные механизмы антиглюкокортикоидного эффекта при неотложных состояниях. М.: Медицина, 2002. - 312 С.

6.Гублер Е.В., Генкин А.А. Применение непараметрических критериев статистики в медико-биологических исследованиях. Л.- 1973.

7.Добрецов Г.Е. Флуоресцентные зонды в исследовании клеток, мембран, и липопротеинов. М.- Наука.-1989.

8.Духанин А.С., Сергеев П.В., Патрашев Д.В. Молекулярные механизмы реализации начальных этапов глюкокортикоид-индуцированного апоптоза // Иммунология. 1998. №1. С.18–21.

9.Лига А.Б., Ухина Т.В., Ржезников В.М., Шимановский Н.Л. Исследование пролиферативной активности фибробластов кожи крыс при воздействии глюкокортикоидов и гестагенов // Экспер. и клин. фармакол. 2008. Т.71. №5. С.44–47.

10.Лушников Е.Ф., Загребин В.М. Апоптоз клеток: морфология, биологическая роль, механизмы развития.//Архив анатомии, гистологии и эмбриологии.- 1990.- 99(12).- С. 68-77.

11.Никитин В.Б. Поиск новых противовоспалительных и антиаллергических препаратов в ряду производных 17( -гидроперокси-16-метилпрегнанов //Автореф.канд.дисс., М., 1991.

12.Омельяновский В.В. Состояние пуриновой рецепции у больных бронхиальной астмой и влияние различных методов лечения на рецепторный статус//Автореф. дис. канд. мед. наук. Москва.- 1992.- с.24.

13.Орлов С.Н., Лабас Ю.А. // Биологические мембраны. - 1989. – 6(9). - с. 901938.

14.Палеев Я.Р., Ильченко В.А., Голиков П.П. и др. Индивидуальная чувствительность больных к глюкокортикоидам и гормонрезистентность при бронхиальной астме // Тер.арх., 1994, N12, с.56-59.

15.Патрашев Д.В., Духанин А.С., Огурцов С.И. Внутриклеточный рН на ранних стадиях апоптоза и некроза тимоцитов // Бюл. экспер. биол. и мед. 1999. №10. С.387–390.

16.Попова НЮ, Духанин АС, Шимановский НЛ. Негеномный эффект андрогенов на содержание ионов кальция в лимфоцитах человека. // Бюл. экспер. биол. и мед. 2007; т.142, № 5: 542-544

17.Розен В.Б. Циторецепторы в молекулярных механизмах действия гормонов. //Пробл.эндокринол., 1985, N5, с.21-26.

18.Самойликов РВ, Семейкин АВ, Духанин АС, Шимановский НЛ. Геномные и негеномные механизмы антиглюкокортикоидного эффекта гестагенов. //Экспер. фармакология и терапия. 2006; №4: 43-46.

19.Сергеев П.В., Шимановский Н.Л., Петров В.И. Рецепторы физиологически активных веществ. М.: 1998.- с 400.

20.Сергеев П.В., Галенко-Ярошевский П.А., Ханкоева А.И., Духанин А.С. Исследование влияния бефола на кальциевый обмен в кардиомиоцитах с помощью флуоресцентного зонда Fura-2 // Бюл. экспер. биол. и мед. 1996. №3. С.288–291.

21.Сергеев П.В., Галенко-Ярошевский П.А., Шимановский Н.Л. Очерки биохимической фармакологии.- М.: РЦ"Фармединфо", 1996.- с.384.

22.Сергеев П.В., Духанин А.С., Шимановский H.Л. Плазматическая мембрана клетки-мишени и стероидные гормоны: начало спора или его завершение. //Бюл.эксперим.биол. и мед. 1995. -Т.120. -№10. - С. 342348.

23.Сергеев П.В., Шимановский H.Л, Петров В.И. Рецепторы физиологически активных веществ. М.- Волгоград, 1999. - 638 С.

24.Сергеев П.В., Шимановский H.Л. Рецепторы. М., 1987. - 400 С.

25.Чучалин А.Г., Шмушкевич Б.И., Мавраев Д.Э. Кортикозависимая форма бронхиальной астмы (вопросы клиники, патогенеза и лечения) // Тер.арх., 1984, N3, с.142-150.

26.Шимановский Н.Л. Резистентность к глюкокортикоидам: механизмы и клиническое значение // Фарматека. 2005. №3. С.7–12.

27.Шимановский Н.Л., Епинетов М.А., Мельников М.Я. Молекулярная и нанофармакология. М.: Физматлит, 2010. - 624 с.

28.Ярилин А.А. Апоптоз и его место в иммунных процессах. //Иммунология.- 1996.-6.- С. 10-23.

29.Abdalla, S., Lother, H., Abdel-tawab, A. M. and Quitterer, U. The angiotensin II AT2 receptor is an ATI receptor antagonist // J Biol Chem. 2001.-V.276.-№.43 .- P.39721 -39726

30.Amsterdam A., Sasson R. The anti-inflammatory action of glucocorticoids is mediated by cell type specific regulation of apoptosis // Mol Cell Endocrinol. 2002. V.189. P.1–9.

31.Amsterdam A., Tajima K., Sasson R. Cell-specific regulation of apoptosis by glucocorticoids: implication to their anti-inflammatory action // Biochem Pharmacol. 2002. V.64. P.843–850.

32.Ashwell JD, King LB, Vacchio MS. Cross-talk between the T cell antigen receptor and the glucocorticoid receptor regulates thymocyte development. // Stem Cells 1996 Sep; 14(5): 490-500.

33.Ayroldi E, Cannarile L, Migliorati G, Nocentini G, Delfino DV, Riccardi C. Mechanisms of the anti-inflammatory effects of glucocorticoids: genomic and nongenomic interference with MAPK signaling pathways.// FASEB J. 2012 Dec;26(12):4805-20.

34.Bartholome B, Spies CM, Gaber T, Schuchmann S, Berki T, Kunkel D, et al. Membrane glucocorticoid receptors (mGCR) are expressed in normal human peripheral blood mononuclear cellsand up-regulated after in vitro stimulation and in patients with rheumatoid arthritis. FASEB J 2004;18:70–80.

35.Bartis D, Boldizsar F, Szabo M, Palinkas L, Nemeth P, Berki T. Dexamethasone induces rapid tyrosine-phosphorylation of ZAP-70 in Jurkat cells. J Steroid Biochem Mol Biol 2006;98:147–54.

36.Baschant U., Tuckermann J. The role of the glucocorticoid receptor in inflammation and immunity // J Steroid Biochem Mol Biol. 2010. V.120. P.69–75.

37.Baulieu ЕЕ. Neurosteroids: A new function in the brain. // Biol Cell 1991; 71:3- 10.

38.Beato M. Gene regulation by steroid hormones. // Cell 1989; 56:335-344. 39.Bedner E., Li X., Gorczyca W., Melamed M.R., Darzynkiewicz Z. Analysis of

apoptosis by laser scanning cytometry.//Cytometry. – 1999. - 35(3). – Р.181-195 40.Benten WP, Lieberherr M, Giese G, Wrehike C, Stamm O, Sekeris CE,

Mossmann H, Wunderlich P. Functional testosterone receptors in plasma membranes of T cells. // FASEB J 1999;13:123-133.

41.Boas U., Heegaard P.M.H. Dendrimers in drug research. // Chem. Soc. Rev. – 2004. - Vol.33, P.43-63

42.Boldizsar F, Talaber G, Szabo M, Bartis D, Palinkas L, Nemeth P, et al. Emerging pathways of non-genomic glucocorticoid (GC) signalling in T cells. Immunobiology 2010; 215:521–6.

43.Boonyaratnakonkit V., McGowan E., Sherman L. et al. The Role of Extranuclear Signaling Actions of Progesterone Receptor in Mediating Progesterone Regulation of Gene Expression and the Cell Cycle. // Mol Endocrinol, 2007; Vol.21, P.359– 375.

44.Bowen I.D., Bowen S.M. Programmed cell death in tumors and tissues. London.- 1990.- P. 4-45.

45.Boyan BD, Posner GH, Greising DM, White MC, Sylvia VL, Dean DD, Schwartz Z. Hybrid structural analogues of 1,26-(OH)2D3 regulate chondrocyte proliferation and proteoglycan production as well aa protein kinase С through a

nongenomic pathway. // J Cell Biochem 1997;66:457-470.

46.Brilla CG, Maisch B, Zhou G, Weber KT. Hormonal regulation of cardiac fibroblast function. //Eur Heart J. 1995.Vol.16, Suppl C:45-50.

47.Buttgereit F, Burmester GR, Lipworth BJ. Optimised glucocorticoid therapy: the sharpening of an old spear. Lancet 2005;365: 801–3.

48.Buttgereit F, Scheffold A. Rapid glucocorticoid effects on immune cells. Steroids 2002;67:529–34.

49.Chang A.S., Chang S.M. Nongenomic steroidal modulation of high-affinity serotonin transport. //Biochim. Biophys. Acta. – 1999. - 1417(1). – Р.157-166 50.Christ M., Gunther A., Heck M., Schmidt B.M., Falkenstein E., Wehling M.

Aldosterone, not estradiol, is the physiological agonist for rapid increases in cAMP in vascular smooth muscle cells. // Circulation. – 1999. - 99(11). – Р.14851491

51.Croxtall JD, Choudhury Q, Flower RJ. Glucocorticoids act within minutes to inhibit recruitment of signalling factors to activated EGF receptors through a receptor-dependent, transcription-independent mechanism. Br J Pharmacol 2000;130:289–98.

52.De Giusti VC, Nolly MB, Yeves AM, Caldiz CI, Villa-Abrille MC, Chiappe de Cingolani GE, Ennis IL, Cingolani HE, Aiello EA. Aldosterone stimulates the cardiac Na(+)/H(+) exchanger via transactivation of the epidermal growth factor receptor. // Hypertension. 2011 Nov;58(5):912-9.

53.Dindia L, Murray J, Faught E, Davis TL, Leonenko Z, Vijayan MM. Novel nongenomic signaling by glucocorticoid may involve changes to liver membrane order in rainbow trout.// PLoS One. 2012;7(10):e46859 – 62.

54.Doolan C.M., O'Sullivan G.C., Harvey B.J. Rapid effects of corticosteroids on cytosolic protein kinase C and intracellular calcium concentration in human distal colon.//Mol. Cell. Endocrinol. – 1998. - 138(1-2). – Р.71-79

55.Dopp E., Vollmer G., Hahnel C., Grevesmuhl Y., Schiffmann D. Modulation of the intracellular calcium level in mammalian cells caused by 17beta-estradiol, different phytoestrogens and the anti-estrogen ICI 182780.//J. Steroid Biochem. Mol. Biol. – 1999. - 68(1-2). – Р.57-64

56.Dosiou, C., Hamilton, A. E., Pang, Y., Overgaard, M. T., Tulac, S., Dong, J., Thomas, P., Giudice, L. C. Expression of membrane progesterone receptors on human T lymphocytes and Jurkat cells and activation of G-proteins by progesterone // Endocrinology 2008; 196 (1): 67-77

57.Engmann L, Losel R, Wehling M, Peluso JJ. Progesterone regulation of human granulosa/luteal cell viability by an RU486-independent mechanism. // J Clin Endocrinol Meta, 2006; Vol.91,P.4962–4968.

58.Falkenstein E, Norman AW, Wehling M. Mannheim classification of nongenomically initiated (rapid) steroid action(s). // J Clin Endocrinol Metab, 2000, 85, 2072-2075.

59.Frye CA, Vongher JM. Progesterone has rapid and membrane effects in the facilitation of female mouse sexual behavior. // Brain Res 1999; 815: 259-269.

60.Funder JW. Mineralocorticoids, glucocorticoids, receptors and response elements. // Science 1993;259:1132-1133.

61.Gekle M, Bretschneider M, Meinel S, Ruhs S, Grossmann C. Rapid mineralocorticoid receptor trafficking. // Steroids. 2014 Mar;81:103-8.

62.Gekle M, Golenhofen N, Oberleithner H, Silbernagi S. Rapid activation of Na+/H+ exchange by aldosterone in renal epithelial cells requires Ca2+ and stimulation of a plasma membrane proton conductance. // Proc Natl Acad Sci USA 1996; 93:10500-10504.

63.Gessi S, Merighi S, Borea PA Glucocorticoid's pharmacology: past, present and future.// Curr Pharm Des. 2010; 16(32):3540-53.

64.Grinstein S., Woodside M., Goss G.G., Kapus A. Osmotic activation of the Na+/H+ antiporter during volume regulation. // Biochem.Soc.Trans.- 1994.- 22(2).- P.512-516.

65.Hafizi S, Wharton J, Morgan K, Allen SP et al. Expression of functional angiotensin-converting enzyme and AT1 receptors in cultured human cardiac fibroblasts. // Circulation. 1998, Vol.98, P.2553-2559

66.Haller J, Mikics E, Makara GB. The effects of non-genomic glucocorticoid mechanisms on bodily functions and the central neural system: a critical evaluation of findings. Front Neuroendocrinol 2008;29:273–91.

67.Hirano T, Homma M, Oka K, Tsushima H, Niitsuma T, Hayashi T. Individual variations in lymphocyte-responses to glucocorticoids in patients with bronchial asthma: comparison of potencies for five glucocorticoids.// Immunopharmacology 1998 Jul;40(l):57-66.

68.Huang MH, So EC, Liu YC, Wu SN. Glucocorticoids stimulate the activity of large-conductance Ca2_-activated K_ channels in pituitary GH3 and AtT-20 cells via a non-genomic mechanism. Steroids 2006;71:129–40.

69.Jiang CL, Liu L, Tasker JG. Why do we need nongenomic glucocorticoid mechanisms? // Front Neuroendocrinol. 2014 Jan;35(1):72-5.

70.Kadmiel M, Cidlowski JA. Glucocorticoid receptor signaling in health and disease.//Trends Pharmacol Sci. 2013; 34(9):518-30.

71.Klein-Hitpass L., Schwerk C., Kahmann S., Vassen L. Targets of activated steroid hormone receptors: basal transcription factors and receptor interacting proteins.//J. Mol. Med. – 1998. - 76(7). – Р.490-496

72.Koukouritaki SB, Theodoropooulos PA, MargiorisAN, GravanisA, Stournaras C. Dexamethasone alters rapidly actin polymerization dynamics in human endometrial cells: Evidence for nongenomic actions involving cAMP turnover. // J Cell Biochem 1996; 62:251-261.

73.Labeur M, Holsboer F. Molecular mechanisms of glucocorticoid receptor signaling.// Medicina (B Aires). 2010; 70(5):457-62.

74.Lau T, Heimann F, Bartsch D, Schloss P, Weber T. Nongenomic, glucocorticoid receptor-mediated regulation of serotonin transporter cell surface expression in embryonic stem cell derived serotonergic neurons.// Neurosci Lett. 2013 Oct 25;554:115-20.

75.Lee SR, Kim HK, Youm JB, Dizon LA, Song IS, Jeong SH, Seo DY, Ko KS, Rhee BD, Kim N, Han J. Non-genomic effect of glucocorticoids on cardiovascular system. // Pflugers Arch. 2012 Dec;464(6):549-59.

76.Li L, Haynes MP, Bender JR. Plasma membrane localization and function of the estrogen receptor _ variant (ER46) in human endothelial cells. Proc Natl Acad Sci U S A 2003;100:4807–12.

77.Liu G, Liu G, Alzoubi K, Umbach AT, Pelzl L, Borst O, Gawaz M, Lang F. Upregulation of Store Operated Ca Channel Orai1, Stimulation of Ca(2+) Entry and Triggering of Cell Membrane Scrambling in Platelets by Mineralocorticoid DOCA.// Kidney Blood Press Res. 2013;38(1):21-30.

78.Liu L, Wang YX, Zhou J, Long F, Sun HW, Liu Y, et al. Rapid non-genomic inhibitory effects of glucocorticoids on human neutrophil degranulation. Inflamm Res 2005;54:37–41.

79.Lou S.J., Chen Y.Z. The rapid inhibitory effect of glucocorticoid on cytosolic free Ca2+ increment induced by high extracellular K+ and its underlying mechanism in PC12 cells.//Biochem. Biophys. Res. Commun. – 1998. - 244(2). – Р.403-407

80.Löwenberg M, Stahn C, Hommes DW, Buttgereit F. Novel insights into mechanisms of glucocorticoid action and the development of new glucocorticoid receptor ligands.// Steroids. 2008;73(9-10):1025-9.

81.Lowenberg M, Tuynman J, Bilderbeek J, Gaber T, Buttgereit F, van Deventer S, et al. Rapid immunosuppressive effects of glucocorticoidsmediated through Lck and Fyn. Blood 2005;106:1703–10.

82.Lowenberg M, Verhaar AP, Bilderbeek J, Marle J, Buttgereit F, Peppelenbosch MP, et al. Glucocorticoids cause rapid dissociation of a T-cell-receptor-associated protein complex containing LCK and FYN. EMBO Rep 2006;7:1023–9.

83.Lu NZ, Cidlowski JA. Glucocorticoid receptor isoforms generate transcription specificity. Trends Cell Biol 2006;16:301–7.

85.Luconi M, Bonaccorsi L, Maggi M, Pecchioli P, Krausz C, Forti G, Baldi E. Identification and characterization of functional nongenomic progesterone receptors on human sperm membrane. // J Clin Endocrinol Metab 1998; 83:877885.

86.Machelon V, Nome F, Tesarik J. Nongenomic effects of androstenedione on human granulosa luteinizing cells. // J Clin Endocrinol Metab 1998; 83: 263-269.